DE3520056A1

DE3520056A1 - Process for heat treatment of fine granular material

Info

Publication number: DE3520056A1
Application number: DE19853520056
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 4740 Oelde Albers; Rudolf Dipl.-Ing. 4722 Ennigerloh Lange
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3520056C2

Abstract

The invention relates to a process for heat treatment of fine granular material, especially of cement raw meal, which is preheated in a multistage cyclone preheater by means of the hot off-gases of a rotary kiln and a precalciner, is precalcined while admixing additional fuel and utilising the rotary-kiln off-gases, is then fed to the rotary kiln for the purpose of completing the calcination and sintering, and is finally cooled in a cooler, precalcination being achieved by passing a part of the material emerging from the penultimate stage of the cyclone preheater into the kiln off-gas line running between the rotary kiln and the cyclone preheater, and the other part being passed into the precalciner which is fed with the additional fuel and preheated air, preferably from the cooler. In order to prevent obstruction of the precalcination taking place in the kiln off-gas line and to preclude unwanted thermal treatment of the material already treated in the precalciner, that part of the material which has been treated in the precalciner is fed to a cyclone, arranged in parallel to the kiln off-gas line, of the last stage of the cyclone preheater, and the material precipitated in this cyclone is fed directly to the inlet chamber of the rotary kiln.

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem GutProcess for the heat treatment of fine-grained goods

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere von Zementrohmehl, das in einem mehrstufigen Zyklonvorwärmer mit den heißen Abgasen eines Drehrohrofens und eines Vorkalzinators vorgewärmt, unter Zugabe von Zusatzbrennstoff und unter Ausnutzung der Drehrohrofenabgase vorkalziniert, anschließend dem Drehrohrofen zur Restkalzination und zur Sinterung zugeführt und abschließend in einem Kühler gekühlt wird, wobei zur Vorkalzinierung ein Teil des aus der vorletzten Stufe des Zyklonvorwärmers austretenden Gutes in die zwischen Drehrohrofen und Zyklonvorwärmer verlaufende Ofenabgasleitung und der andere Teil in den Vorkalzinator geführt wird, dem der Zusatzbrennstoff und vorgewärmte Luft, vorzugsweise aus dem Kühler, zugeführt werden.The invention relates to a method for heat treatment of fine-grained Good, especially from cement raw meal, which is in a multi-stage cyclone preheater with preheated the hot exhaust gases of a rotary kiln and a precalciner, under Addition of additional fuel and precalcined using the rotary kiln exhaust gases, then fed to the rotary kiln for residual calcination and sintering is finally cooled in a cooler, with a part of the from the penultimate stage of the cyclone preheater in the between Rotary kiln and cyclone preheater and the other part of the furnace exhaust gas line is fed into the precalciner, to which the additional fuel and preheated air, preferably from the cooler.

Bei einem derartigen Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß die zur Vorkalzinierung eines Teiles des Gutes durchgeführte Verbrennung des Zusatzbrennstoffes ohne Belastung durch Abgase aus dem Drehrohrofen stattfindet, so daß eine sogenannte flammenlose Verbrennung des Zusatzbrennstoffes im Gleichstrom mit dem zu behandelnden Gut abläuft, die aufgrund der ausreichend langen Verweilzeit im Vorkalzinator eine vollständige Verbrennung des Zusatzbrennstoffes sicherstellt und einen hohen Kalzinierungsgrad erzielt.In such a method there is the advantage that the for Pre-calcination of a part of the goods carried out combustion of the additional fuel takes place without exposure to exhaust gases from the rotary kiln, so that a so-called flameless combustion of the additional fuel in cocurrent with the fuel to be treated Well, because of the sufficiently long dwell time in the precalciner, a Ensures complete combustion of the additional fuel and a high degree of calcination achieved.

Da der im Vorkalzinator behandelte Teil des Gutes anschließend der Ofenabgasleitung zugeführt wird, in der der andere Teil des im Zyklonvorwärmer vorgewärmten Gutes mittels der heißen Ofenabgase vorkalziniert wird, hat das eingangs beschriebene Verfahren verschiedene Nachteile. Zum einen wird der Vorkalzinierungsprozeß in der Ofenabgasleitung durch das bereits im Vorkalzinator behandelte Gut belastet und damit dieser Teil des Vorkalzinierungsprozesses behindert. Weil die dem bereits im Vorkalzinator behandelten Gut in der Ofenabgasleitung dargebotene Energie nicht mehr in Entsäuerung umgesetzt werden kann, erfährt das bereits im Vorkalzinator behandelte Gut zum anderen durch den Kontakt mit den heißen Ofenabgasen eine solche Temperaturerhöhung, daß es durch lokale Überhitzung zur Bildung instabiler Minerale und damit zu Anbackungen kommt, die zu Betriebsstörungen führen können.Since the part of the goods treated in the precalciner is then the Furnace exhaust gas line is fed, in which the other part of the preheated in the cyclone preheater What is good is precalcined by means of the hot furnace exhaust gases, as described at the beginning Procedure various disadvantages. On the one hand, the precalcination process in the Kiln exhaust pipe loaded by the material already treated in the pre-calciner and so that this hampers part of the pre-calcining process. Because they already do In the precalciner, the material treated in the furnace exhaust gas line is not exposed to the energy more can be converted into deacidification, this is already learned in the precalciner treated goods on the other hand, through contact with the hot furnace exhaust gases Increase in temperature that local overheating leads to the formation of unstable minerals and thus caking occurs, which can lead to operational disruptions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren derart weiterzubilden, daß unter Beibehaltung der Vorteile der von den Ofenabgasen unbeeinflußten Verbrennung des zur Vorkalzination verwendeten Zusatzbrennstoffes eine Behinderung der in der Ofenabgasleitung stattfindenden Vorkalzinierung vermieden wird, um einerseits eine Herabsetzung des nutzbaren Wärmeangebots an die in der Ofenabgasleitung stattfindende Vorkalzinierunq und andererseits eine unerwünschte thermische Belastung des bereits im Vorkalzinator behandelten Gutes auszuschließen.The invention is based on the object described above To develop the method in such a way that while maintaining the advantages of the Furnace exhaust gases unaffected combustion of the additional fuel used for precalcination an obstruction of the precalcination taking place in the furnace exhaust line is avoided is, on the one hand, a reduction in the usable heat supply to the in the Precalcination taking place in the furnace exhaust gas line and, on the other hand, an undesirable one exclude thermal loading of the goods already treated in the precalciner.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der im Vorkalzinator behandelte Teil des Gutes einem parallel zur Ofenabgasleitung angeordneten Zyklon der letzten Stufe des Zyklonvorwärmers zugeführt und das in diesem Zyklon abaeschiedene Gut unmittelbar der Einlaufkammer des Drehrohrofens zugeführt wird.The solution to this problem by the invention is thereby characterized in that the part of the material treated in the precalciner is parallel to one another Cyclone of the last stage of the cyclone preheater arranged to the furnace exhaust line fed and the material abaeschiedene in this cyclone directly to the inlet chamber of the rotary kiln is supplied.

Die direkte Vorkalzination eines Teils des Gutes im Vorkalzinator durch flammenlose Verbrennung des Zusatzbrennstoffes läuft weiterhin mit einer ausreichend langen Verweilzeit ab.The direct precalcination of part of the goods in the precalciner due to the flameless combustion of the additional fuel, one continues to run sufficiently long dwell time.

Dieser Teil des Guts wird nach Erreichen des gewünschten Kalzinierungsgrades, vorzugsweise größer als 90m, nach Abscheiden der Abgase im Zyklon unmittelbar dem Drehrohrofen zugeführt. Da dieser vorkalzinierte Gutstrom parallel zur Ofenabgasleitung geführt wird, entfällt eine Belastung der in der Ofenabgasleitung durch die heißen Ofenabgase stattfindenden Vorkalzination des anderen Teilstromes durch das bereits vorkalzi,l,erte Material. Gleichzeitig wird eine unerwünschte thermische Nachbehandlung des bereits vorkalzinierten Materials vermieden. Durch die Trennung der beiden Kalzinierungsvorgänge lassen sich beide Wärmebehandlungsprozesse gezielt steuern, insbesondere durch eine den anfallenden Ofenabgasen entsprechende Aufteilung des Gut stromes und eine entsprechende Anpassung der Menge des Zusatzbrennstoffes an die jeweils im Vorkalzinator zu behandelnde Gutmenge. Hierdurch ist es möglich, daß nach Abschluß der beiden Vorkalziniervorgänse das aus den getrennten Gutströmen stammende Material nahezu den gleichen Kalzinierungsgrad aufweist, so daß ein ruhiger Betrieb des Drehrohrofens erzielt werden kann.This part of the material is after reaching the desired degree of calcination, preferably greater than 90m, immediately after the exhaust gases have been separated out in the cyclone Rotary kiln fed. Because this pre-calcined material flow is parallel to the furnace exhaust pipe is performed, there is no load in the furnace exhaust gas line by the hot Kiln exhaust gases taking place precalcination of the other partial flow by the already pre-calcined material. At the same time, there is an undesirable thermal aftertreatment of the already pre-calcined material avoided. By separating the two calcination processes both heat treatment processes can be controlled in a targeted manner, in particular by one the accruing furnace exhaust gases and a corresponding distribution of the material flow Adjustment of the amount of additional fuel to that to be treated in the precalciner Good amount. This makes it possible that after the two precalcination processes have been completed the material coming from the separate streams of material has almost the same degree of calcination has, so that a quiet operation of the rotary kiln can be achieved.

Durch die Parallel führung der Abgase aus dem Kalzinator und der Abgase aus dem Drehrohrofen ergibt sich die Notwendigkeit, diese beiden Abgasströme, nachdem ihnen die Energie für den jeweiligen Vorkalzinierungsvorgang entzogen worden ist, zu vereinen und gemeinsam den nachgeschalteten Zyklonen zuzuführen, und zwar zwischen der letzten und vorletzten Stufe.Because the exhaust gases from the calciner and the exhaust gases are routed in parallel from the rotary kiln results in the need to have these two exhaust gas flows after the energy for the respective pre-calcining process has been withdrawn from them, to unite and jointly feed the downstream cyclones, between the last and penultimate stage.

Um bei auftretenden Temperaturdifferenzen zwischen diesen beiden Abgas strömen vor dem gemeinsamen Eintritt in die vorletzte Stufe des Zyklonvorwärmers eine möglichst gleichmäßige Temperatur zu erzielen, müßten lange Mischstrecken geschaffen werden.To when temperature differences occur between these two exhaust gas flow before the common entry into the penultimate stage of the cyclone preheater Long mixing sections would have to be created to achieve as uniform a temperature as possible will.

Dies kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch vermieden werden, daß das im Zyklon der drittletzten Stufe abgeschiedene Gut entsprechend dem jeweiligen Wärmeinhalt des einerseits aus der Ofenabgasleitung und andererseits aus dem Vorkalzinator stammenden Abgases auf die parallel zueinander geführten Gasleitunoen der letzten Stufe aufgeteilt wird, die vor dem gemeinsamen Zyklon der vorletzten Stufe zusammengeführt werden. Diese erfindungsgemäße Aufteilung des mit den Abgasen vorzuwärmenden Gutes schafft somit die Möglichkeit einer differenzierten und gezielten Abkühlung der noch voneinander getrennten Abgasströme einerseits aus der Ofenabgasleitung und andererseits aus dem Vorkalzinator, so daß bei einem Zusammenführen der beiden Abgasströme nahezu gleiche Temperaturen vorliegen und auf lange Mischstrecken vor der Einführung in den Zyklon der vorletzten Stufe verzichtet werden kann.According to a further feature of the invention, this can thereby be avoided that the material separated in the cyclone of the third from the last stage accordingly the respective heat content of the one hand from the furnace exhaust pipe and on the other hand Exhaust gas originating from the precalciner is transferred to the gas ducts that run parallel to one another the last stage is divided before the common cyclone of the penultimate Level are merged. This inventive division of the with the exhaust gases The goods to be preheated thus create the possibility of a differentiated and targeted Cooling of the still separate exhaust gas flows from the furnace exhaust line on the one hand and on the other hand from the precalciner, so that when the two are brought together Exhaust gas flows are at almost the same temperature and are present on long mixing sections the introduction into the cyclone of the penultimate stage can be dispensed with.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Abgase des Drehrohrofens unmittelbar einer in bekannter Weise als Schacht ausgebildeten Stufe zugeführt, in der neben der Vorkalzinierung auch eine Trennung zwischen Abgas und behandeltem Gut stattfindet und das Gut im Gegenstrom zum Ofenabgas der Einlaufkammer des Drehrohrofens zugeführt wird. Durch eine derartige Ausbildung der Ofenabgasleitung als Schacht wird das erfindungsgemäße Verfahren unempfindlich gegen kritische Materialien und damit gegen störendes Anbacken, weil die im Drehrohrofen verdampften kreislaufbildenden Bestandteile am Gut im Schacht kondensieren, so daß - auch im Hinblick auf das große Volumen des Schachtes - auf einen mit einem hohen Energieverlust verbundenen Teilabzug der Ofenabgase zur Verringerung der Schadstoffkonzentration verzichtet bzw. dieser erheblich geringer werden kann.In a preferred development of the invention, the exhaust gases of the rotary kiln directly one formed in a known manner as a shaft Stage fed in, in addition to the pre-calcination, a separation between exhaust gas and treated material takes place and the material in countercurrent to the furnace exhaust gas of the inlet chamber of the rotary kiln is supplied. By designing the furnace exhaust line in this way as a shaft, the method according to the invention is insensitive to critical materials and thus against annoying caking, because the circulation-forming evaporated in the rotary kiln Components condense on the good in the shaft, so that - also with regard to the large Volume of the shaft - to a partial deduction associated with a high loss of energy of the furnace exhaust gases to reduce the pollutant concentration or this can be considerably lower.

Sofern das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Anlage mit einem zweisträngigen mehrstufigen Zyklonvorwärmer angewendet wird, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, zwischen den Gasleitungen zwischen der letzten und vorletzten Stufe beider Stränge eine Verbindungsleitung mit veränderlichem Strömungsquerschnitt zum Ausgleich unterschiedlicher Gasmengen aus der Ofenabgasleitung bzw. dem Vorkalzinator anzuordnen.If the inventive method in a plant with one two-strand multi-stage cyclone preheater is applied, with the invention suggested between the gas pipes between the last and penultimate stage a connecting line with a variable flow cross-section to the Compensation of different amounts of gas from the furnace exhaust line or the precalciner to arrange.

Hierdurch kann bei gleich großer Aufgabemenge von frischem Gut auf jeden Strang des Zyklonvorwärmers sichergestellt werden, daß das Verhältnis zwischen Abgas- und Gutmenge in jedem Strang trotz unterschiedlicher Abgasmengen aus Vorkalzinator und Drehrohrofen etwa gleich groß eingestellt werden kann. Damit ergibt sich eine optimale Ausnutzung der Abgase fur den Vorwärmprozeß auch bei einer zJeisträngigen Ausfuhrunn des Zyklonvorwärmers mit unveränderlicher Aufteilung der Aufgabemengen des Frischgutes.As a result, fresh produce can be used with the same amount of feed each string of the cyclone preheater ensure that the ratio between Exhaust gas and material quantity in each line despite different exhaust gas quantities from the pre-calciner and rotary kiln can be set to approximately the same size. This results in a optimal utilization of the exhaust gases for the preheating process, even with a two-line system Export of the cyclone preheater with unchangeable distribution of the feed quantities of the fresh produce.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem am Ende der Ofenabgasleitung angeordneten Zyklon, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer schachtartigen Ausbildung der Ofenabgasleitung und Fig. 3 eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform durch Verwendung eines zweisträngigen Zyklonvorwärmers.On the drawing are three embodiments of a system for Implementation of the method according to the invention shown, namely show: Fig. 1 shows a first exemplary embodiment with one arranged at the end of the furnace exhaust gas line Cyclone, Fig. 2 shows a second embodiment with a shaft-like design the furnace exhaust gas line and FIG. 3 shows a modification of the second embodiment Use of a two-line cyclone preheater.

Bei allen drei Ausführungen der schematisch dargestellten Anlagen zur lSärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere von Zementrohmehl, erfolgt die Restkalzination und Sinterung des Gutes in einem Drehrohrofen 1, dem ein kühler 2 nachgeschaltet ist, um das fertigbehandelte Gut abzukühlen. Die im Kühler 2 durch die Abkühlung des Gutes erwärmte Luft wird dem Drehrohrofen 1 als sogenannte Sekundärluft zugeführt, um den zugeführten Hauptbrennstoff im Drehrohrofen 1 zu verbrennen.In all three versions of the systems shown schematically for the heat treatment of fine-grained goods, in particular raw cement meal the residual calcination and sintering of the material in a rotary kiln 1, which has a cooler 2 downstream is to cool the finished product. the Air heated in the cooler 2 by the cooling of the material is transferred to the rotary kiln 1 supplied as so-called secondary air to the supplied main fuel in the rotary kiln 1 to burn.

Das Ofenabgas wird durch den Ofeneinlauf la für das im Drehrohrofen 1 zu behandelnde Gut hindurch in eine Ofenabgasleitung 3 abgezogen und anschließend einem mehrstufigen Zyklonvorwärmer 4 zur Erwärmung des zu behandelnden Gutes zugeführt. Dieser Zyklonvorwärmer 4 ist bei den Ausführungsbeispielen vierstufig ausgeführt und umfaßt beim Ausführungsbeispiel nach Fig.l einen Zyklon 4a der ersten Stufe, einen Zyklon 4b der zweiten Stufe, einen Zyklon 4c der dritten Stufe und zwei Zyklone 4d und 4dl als vierte Stufe. Mittels eines Gebläses 5 wird das Abgas aus dem Zyklonvorwärmer 4 abgezogen.The furnace exhaust gas is fed through the furnace inlet la for the rotary kiln 1 material to be treated is withdrawn through into a furnace exhaust gas line 3 and then fed to a multi-stage cyclone preheater 4 for heating the material to be treated. This cyclone preheater 4 is designed in four stages in the exemplary embodiments and comprises in the embodiment of Fig.l a cyclone 4a of the first stage, a second stage cyclone 4b, a third stage cyclone 4c, and two cyclones 4d and 4dl as the fourth stage. The exhaust gas is removed from the cyclone preheater by means of a fan 5 4 deducted.

Die Aufgabe des zu behandelnden Gutes erfolgt durch eine Gutaufgabe 6 in die vom Zyklon 4b zum Zyklon 4a verlaufende Abgasleitung. In dieser Leitung wird das zu behandelnde Gut vorgewärmt, bevor es im Zyklon 4a vom Abgas abgeschieden wird. Danach gelangt das Gut in die vom Zyklon 4c zum Zyklon 4b führende Abgasleitung, in der eine weitere Vorwårmung stattfindet, bevor das Gut im Zyklon 4b abgeschieden wird.The goods to be treated are abandoned by a good abandonment 6 into the exhaust pipe running from the cyclone 4b to the cyclone 4a. In this line the material to be treated is preheated before it is separated from the exhaust gas in the cyclone 4a will. The material then enters the exhaust pipe leading from the cyclone 4c to the cyclone 4b, in which a further preheating takes place before the material is deposited in the cyclone 4b will.

In der Gutaustragleitung 7 des Zyklons 4b, d.h. des Zyklons der drittletzten Stufe, ist ein Verteiler 7a angeordnet, der ein Teil des Gutes einer Abgasleitung 8 zwischen dem Zyklon 4d und dem Zyklon 4c und den anderen Teil einer Abgasleitung 9 zuführt, die vom Zyklon 4dl ebenfalls zum Zyklon 4c führt.In the material discharge line 7 of the cyclone 4b, i.e. the cyclone of the third from the last Stage, a distributor 7a is arranged, which is part of the material of an exhaust pipe 8 between the cyclone 4d and the cyclone 4c and the other part of an exhaust pipe 9 feeds, which also leads from cyclone 4dl to cyclone 4c.

Die Aufteilung des Gutes durch den Verteiler 7a erfolgt entsprechend dem jeweiligen Wärmeinhalt der in den Abgasleitungen 8 und 9 strömenden Abgase. Beide Teilströme des Gutes gelangen in den Zyklon 4c der dritten, d.h. der vorletzten Stufe und werden hier wiederum vom Abgasstrom getrennt.The distribution of the goods by the distributor 7a takes place accordingly the respective heat content of the exhaust gases flowing in the exhaust pipes 8 and 9. Both partial flows of the goods get into cyclone 4c of the third, i.e. the penultimate stage and are again separated from the exhaust gas flow here.

Auch in der Gutaustragleitung 10 des Zyklons 4c ist ein Verteiler lûa angeordnet, der das nunmehr vorgewärmte Gut aufteilt. Ein Teil dieses Gutes gelangt in einen Vorkalzinator 11, der als Flugstaubkalzinator ausgebildet ist und mit Zusatzbrennstoff 12 sowie Tertiärluft aus dem Kühler 2 betrieben wird. Der Vorkalzinator 11 stellt somit eine Verlängerung einer vom Kühler 2 kommenden Tertiärluftleitung 13 dar. Der andere Teil des im Zyklon 4c abgeschiedenen Gutes wird der Ofenabgasleitung 3 zugeführt. In dieser Ofenabgasleitung 3 wird dieser Teil des Gutes unter Ausnutzung des Wärmeinhaltes der Ofenabgase ohne Zugabe zusätzlichen Brennstoffes vorkalziniert.There is also a distributor in the material discharge line 10 of the cyclone 4c lûa arranged, which divides the now preheated material. Part of this good reaches a precalciner 11, which is designed as a fly ash calciner and is operated with additional fuel 12 and tertiary air from the cooler 2. The precalciner 11 thus represents an extension of a tertiary air line coming from the cooler 2 13. The other part of the material separated in the cyclone 4c becomes the furnace exhaust pipe 3 supplied. In this furnace exhaust line 3, this part of the goods is being used the heat content of the furnace exhaust gases is pre-calcined without adding additional fuel.

In den verhältnismäßig langen Rohrleitungen des Vorkalzinators 11 erfolgt eine direkte Vorkalzinierung durch flammenlose Verbrennung des Zusatzbrennstoffes 2 im Gleichstrom mit dem vorzukalzinierenden Gut. Dieses Gut, die durch die Tertiärluftleitung 13 herangeführte Verbrennungsluft und der vorzugsweise in der Nähe des Guteintrittes zugeführte Zusatzbrennstoff 12 werden derart innig miteinander vermischt, daß die durch die Verbrennung frei werdende Wärme direkt an das feinkörnige Gut übergeht und in Entsäuerung umgesetzt wird.In the relatively long pipelines of the precalciner 11 a direct pre-calcination takes place through flameless combustion of the additional fuel 2 in cocurrent with the material to be pre-calcined. This good that comes through the tertiary air duct 13 brought in the combustion air and preferably in the vicinity of the material inlet supplied additional fuel 12 are intimately mixed with one another that the The heat released by the combustion is transferred directly to the fine-grained material and is converted into deacidification.

Die homogene Vermischung der Reaktionspartner ergibt somit durch eine ideale Wärme- und Stoffübertragung eine sogenannte flammenlose Verbrennung. Dieser Verbrennungs- und Vorkalzinierungsvorgang wird nicht durch Abgase aus dem Drehrohrofen 1 behindert, weil diese getrennt von denen des Vorkalzinators 11 in den Zyklon 4c geführt werden.The homogeneous mixing of the reactants thus results in a ideal heat and mass transfer a so-called flameless combustion. This The combustion and precalcination process is not caused by exhaust gases from the rotary kiln 1 hindered because they are separated from those of the precalciner 11 in the cyclone 4c be guided.

Das im Vorkalzinator 11 behandelte Gut gelangt mit den Abgasen aus der Verbrennung des Zusatzbrennstoffes 12 in den Zyklon 4d der letzten Stufe. Es wird in diesem Zyklon 4d abgeschieden und über den Gutaustrag 14 unmittelbar dem Ofeneinlauf la des Drehrohrofens 1 zugeführt. Hierdurch wird eine unerwünschte thermische Nachbehandlung des im Vorkalzinator 11 behandelten Gutes ausgeschlossen.The material treated in the precalciner 11 comes out with the exhaust gases the combustion of the additional fuel 12 in the cyclone 4d of the last stage. It is separated in this cyclone 4d and about the product discharge 14 is fed directly to the furnace inlet 1 a of the rotary kiln 1. This will an undesirable thermal aftertreatment of the treated in the precalciner 11 Good things excluded.

Der der Ofenabgasleitung 3 zugeführte Teil des aus dem Zyklon 4c abgezogenen Gutes wird durch den Wärmeinhalt der aus dem Drehrohrofen 1 kommenden Abgase im Gleichstrom vorkalziniert.That part of that which is fed to the furnace exhaust gas line 3 and which is withdrawn from the cyclone 4c Good is through the heat content of the exhaust gases coming from the rotary kiln 1 in Direct current precalcined.

Die Verteilung des Gutes durch den Verteiler lOa in der Gutaustragleitung 10 erfolgt hierbei derart, daß der Ofenabgasleitung 3 nur soviel Gut aufgegeben wird, daß der Wärmeinhalt der Ofenabgase ausreicht, eine nahezu vollständige Vorkalzinierung dieses Gutstromes sicherzustellen. Dieser Teil des Gutes wird anschließend im Zyklon 4dl, der ebenso wie der Zyklon 4d die letzte Stufe des Zyklonvorwärmers 4 bildet, aus den Ofenabgasen abgeschieden und durch den Gutaustrag 15 unmittelbar dem Ofeneinlauf la zugeführt.The distribution of the material through the distributor 10a in the material discharge line 10 takes place here in such a way that the furnace exhaust gas line 3 only abandoned so much good that the heat content of the furnace exhaust gases is sufficient, an almost complete precalcination to ensure this flow of material. This part of the goods is then placed in the cyclone 4dl, which, like the cyclone 4d, forms the last stage of the cyclone preheater 4, separated from the furnace exhaust gases and through the discharge 15 directly to the furnace inlet la fed.

Die vom Verteiler 10a getrennten Teilströme des vorgewärmten Gutes werden somit entweder im Vorkalzinator 11 oder in der Ofenabgasleitung 3 vorkalziniert, wobei durch die Trennung und eine den Gegebenheiten angepaßte Mengenaufteilung dafür gesorgt werden kann, daß beide parallel zueinander verlaufenden Vorkalzinierungsprozesse mit hohem Kalzinierungsgrad ablaufen, so daß dem Drehrohrofen 1 Gut mit etwa gleichem Kalzinierungsgrad zugeführt wird, womit ein ruhiger Ofenbetrieb erzielt wird. Die aus den beiden getrennten Vorkalzinierungsprozessen stammenden Abgase in den Abgasleitungen 8 und 9 haben durch die voranstehend beschriebene Aufteilung des vorgewärmten Gutes mit Hilfe des Verteilers 7a etwa die gleiche Temperatur, bevor sie miteinander vermischt dem Zyklon 4c zugeführt werden. Auch gasseitig ist somit unter Verzicht auf lange Mischstrecken für einen gleichmäßigen Verfahrensablauf gesorgt.The partial flows of the preheated material separated by the distributor 10a are thus precalcined either in the precalciner 11 or in the furnace exhaust gas line 3, whereby through the separation and a quantity distribution adapted to the circumstances it can be ensured that both precalcination processes running parallel to one another run with a high degree of calcination, so that the rotary kiln 1 good with about the same Degree of calcination is supplied, with which a quiet furnace operation is achieved. the Exhaust gases from the two separate pre-calcination processes in the exhaust pipes 8 and 9 have the above-described division of the preheated goods with the help of the distributor 7a about the same temperature before they mix with one another fed to the cyclone 4c. On the gas side, too, is thus waived long Mixing sections ensure an even process flow.

Um die im Vorkalzinator 11 benötigte Energie der jeweils zugeführten Gutmenge anzupassen, ist sowohl die Menge des zugeführten Zusatzbrennstoffes 12 als auch die Menge der Tertiärluft veränderlich. Zu diesem Zweck ist in der Tertiärluftleitung 13 eine Drosselklappe 13a angeordnet. Um bei Störfällen das im Vorkalzinator 11 befindliche Gut austragen zu können, ist eine zum Ofeneinlauf la führende Austragleitung 15 am unteren Ende des Vorkalzinators 11 vorgesehen.To the energy required in the precalciner 11 of the respectively supplied Adjust the amount of good, both the amount of additional fuel supplied 12 as well as the amount of tertiary air is variable. For this purpose is in the tertiary air duct 13 a throttle valve 13a is arranged. In order to ensure that the precalciner 11 To be able to discharge existing goods is a discharge line leading to the furnace inlet la 15 is provided at the lower end of the precalciner 11.

Die in Fig.2 ebenfalls schematisch dargestellte Anlage unterscheidet sich von der voranstehend beschriebenen Anlage durch die Ausbildung der Ofenabgasleitung 3 zu einem Schacht 3a, in dem sowohl der Vorkalzinierungsprozeß als auch der Trennvorgang zwischen Gut und Abgas stattfindet, so daß auf den beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.l verwendeten Zyklon 4dl verzichtet werden kann.The system also shown schematically in Figure 2 differs differs from the system described above through the formation of the furnace exhaust line 3 to a shaft 3a, in which both the precalcination process and the separation process takes place between good and exhaust gas, so that in the first embodiment according to Fig.l used cyclone 4dl can be dispensed with.

Auch bei der zweiten Ausführungsform nach Fig.2 verbrennt der Zusatzbrennstoff 12 im Gleichstrom in Anwesenheit des vor zukalzinierenden Materials im Vorkalzinator 11 unter optimalen Bedinoungen. Der Start der Verbrennung findet in reiner Luft (Tertiärluft) unter hohem Temperaturniveau (850 - 10000C) ohne Verdünnung der Tertiärluft durch inerte Ofenabgase statt, die zu einem verzögerten Ausbrand führen würden. Ein vollständiger Ausbrand wird durch eine entsprechende Verweilzeit, d.h. durch die Länge des als Verlängerung der Tertiärluftleitung 13 anzusehenden Vorkalzinators 11 gewährleistet.The additional fuel also burns in the second embodiment according to FIG 12 in cocurrent in the presence of the material to be calcined before in the precalciner 11 under optimal conditions. The start of combustion takes place in pure air (Tertiary air) at a high temperature level (850 - 10000C) without dilution of the tertiary air by inert furnace exhaust gases, which would lead to a delayed burnout. Complete burnout is achieved with a corresponding dwell time, i.e. through the length of the precalciner to be regarded as an extension of the tertiary air line 13 11 guaranteed.

Da der Prozeß im Vorkalzinator ll getrennt von den im Schacht 3a befindlichen Ofenabgasen abläuft, erfolgt keine Kondensation von kreislaufbildenden Bestandteilen, wie Alkalien, Chlor und Schwefel, an den relativ kalten Brennstoffpartikeln, so daß auch insoweit eine Oxydationsverzögerung entfällt. Der dem Vorkalzinator 11 durch den Verteiler lOa zugeführte Gutstrom kann somit über 90% entsäuert werden. Der Mengenanteil beträgt etwa 70:j des im Zyklon 4c anfallenden Gutes, so daß die Gastemperatur in der Abgasleitung 8 nach dem Zyklon 4d sich zwischen 840 bis 9000C einpendelt.Since the process in the precalciner II is separate from that in the shaft 3a Kiln exhaust gases run off, there is no condensation of cycle-forming components, like alkalis, chlorine and sulfur, on the relatively cold fuel particles, like that that in this respect, too, there is no oxidation delay. The precalciner 11 The flow of material supplied through the distributor 10a can thus be deacidified over 90%. The proportion is about 70: j of that occurring in cyclone 4c Good so that the gas temperature in the exhaust pipe 8 after the cyclone 4d between Levels 840 to 9000C.

Im Schacht 3a findet die Vorkalzination des anteiligen Gutes (ca. 30%) ohne Zugabe von Zusatzbrennstoff durch den Wärmeinhalt der Ofenabgase, des Ofenstaubes sowie der Kondensation der kreislaufbildenden Bestandteile im Gegenstrom statt.The pre-calcination of the proportionate material (approx. 30%) without the addition of additional fuel due to the heat content of the furnace exhaust gases, des Oven dust and the condensation of the cycle-forming components in countercurrent instead of.

Diese Energien reichen zur nahezu vollständigen Entsäuerung des dem Schacht 3a zugeführten Gutanteils aus, so daß der im Gutaustrag 14 anfallende Teilstrom des vorkalzinierten Gutes einen vergleichbaren Entsäuerungsgrad aufweist wie das aus dem unteren Teil des Schachtes 3a in den Ofeneinlauf la herabfallende Gut.These energies are sufficient for almost complete deacidification of the dem Shaft 3a fed out portion of the material so that the partial flow occurring in the material discharge 14 of the pre-calcined material has a comparable degree of deacidification as that Material falling from the lower part of the shaft 3a into the furnace inlet la.

Durch den Austrag des vorkalzinierten Gutes am unteren Ende des Schachtes 3a durch eine Art Düse 16 mit einem im Verhältnis zum Auslauf eines Zyklons großen Querschnitt wird die Gefahr von Verstopfungen durch kreislaufbildende Bestandteile beseitigt. Diese Bestandteile werden dem Schacht 3a gasförmig mit den Abgasen des Drehofens 1 zugeführt. Durch die Verwendung eines Schachtes 3a besteht somit die Möglichkeit, sowohl kritische Rohmaterialien als auch minderwertige Brennstoffe mit hohen Anteilen von kreislaufbildenden Bestandteilen zu verarbeiten.By discharging the pre-calcined material at the lower end of the shaft 3a through a type of nozzle 16 with a large in relation to the outlet of a cyclone Cross-section increases the risk of blockages from circulatory components eliminated. These components are gaseous to the shaft 3a with the exhaust gases of the Rotary kiln 1 supplied. By using a shaft 3a there is thus the Ability to use both critical raw materials and low quality fuels to be processed with high proportions of circulatory components.

Die kreislaufbildenden Bestandteile, insbesondere Alkalien, Chlor und Schwefel, finden im Schacht 3a eine gegenüber einer normalen Ofenabgasleitung 3 vielfach höhere tilaterialoberfläche des zu behandelnden Gutes vor, weil im Gegenstrom zwischen Ofenabgas und Gut sich eine größere Gutmenge im Schacht 3a in der Schwebe hält, an der die Schadstoffe kondensieren können. Außerdem kann zwischen dem Schacht 3a und dem Zyklon 4c ein Materialkreislauf entstehen, der einen weiteren Verdünnungseffekt hinsichtlich der kreislaufbildenden Bestandteile bewirkt. Insgesamt wird somit durch die Verwenduna des Schachtes 3a die Biriebsstabilitat der Anlage erhöht, so daß selbst bei kritischem Rohmaterial und minderwertigen Brennstoffen für den Drehrohrofen 1 auf einen Teilabzug der Ofenabgase zwecks Verringerung der Schadstoffkonzentration verzichtet werden bzw. dieser erheblich kleiner ausfallen kann, so daß insoweit keine Energieverluste entstehen.The circulatory components, especially alkalis, chlorine and sulfur, find one in the shaft 3a compared to a normal furnace exhaust pipe 3 much higher tilaterial surface of the goods to be treated, because in countercurrent Between the furnace exhaust gas and the material, a larger amount of material is suspended in the shaft 3a holds where the pollutants can condense. In addition, between the shaft 3a and the cyclone 4c a material cycle is created, which has a further dilution effect regarding of the circulatory components. Overall, therefore, through the use of the shaft 3a increases the Biriebsstabilitat the system, so that even with critical Raw material and inferior fuels for the rotary kiln 1 on a partial deduction the furnace exhaust gases are dispensed with in order to reduce the concentration of pollutants or this can turn out to be considerably smaller, so that no energy losses develop.

Um auch Anlagen mit hohen Durchsatzleistungen, d.h. Durchsatzleistungen über 2000 Tonnen pro Tag erstellen zu können, kann die Anlage gemäß Fig.3 mit einem zweistr.ngigen mehrstufigen Zyklonvorwärmer ausgestattet werden.To also systems with high throughputs, i.e. throughputs To be able to create over 2000 tons per day, the system according to FIG two-line, multi-stage cyclone preheater.

Wie Fig.3 erkennen läßt, sind bei dieser Anlage zwei Gutaufgaben 6a und 6b vorgesehen, die jeweils einen Teil des zu behandelnden Gutes in eine Leitung des Zyklonvorwärmers 4 führen, die zwischen einem Zyklon 4al bzw. 4a2 der ersten Stufe und einem Zyklon 4b1 bzw. 4b2 der zweiten Stufe verläuft. Das im Zyklon 4bl bzw. 4b2 abgeschiedene Material gehangt durch eine Gutaustragleitung 7' bzw. 7'' jeweils zu einem Verteiler 7al bzw. 7a2, die das vorgewärmte Gut entsprechend dem Wärmeinhalt in den Abgasleitungen 8 und 9 verteilen.As shown in FIG. 3, there are two good tasks 6a in this system and 6b are provided, each part of the material to be treated in a line of the cyclone preheater 4, between a cyclone 4al or 4a2 of the first Stage and a cyclone 4b1 or 4b2 of the second stage. That in the cyclone 4bl or 4b2 separated material is hung through a material discharge line 7 'or 7' ' each to a distributor 7al or 7a2, which the preheated material according to the Distribute the heat content in the exhaust pipes 8 and 9.

Diese beiden Abgasleitungen 8 und 9 sind miteinander durch eine Verbindungsleitung 17 verbunden, die mit einem Drosselorgan 17a ausgestattet ist, um den Strömungsquerschnitt zu verändern. Hierdurch ist es möglich, einen Teil des aus dem Zyklon 4d der letzten Stufe kommenden Gases in den Gasstrom einzuführen, der aus dem Schacht 3a und damit aus dem Drehrohrofen 1 komnt. Das Verhältnis zwischen der Abgasmenge und der Gutmenge in jedem der getrennten Stränge des Zyklonvorwurrners kann somit trotz unterschiedlicher Abgasmenge einerseits aus dem Vorkalzinator 11 und andererseits aus dem Drehrohrofen 1 etwa gleich groß eingestellt werden, so daß sich eine optimale Ausnutzung für den Vorwärmprozeß auch bei einer zwelsträngigen Ausführung des Zyklonvorwärmers 4 ergibt.These two exhaust pipes 8 and 9 are connected to one another by a connecting pipe 17 connected, which is equipped with a throttle member 17a to the flow cross-section to change. This makes it possible to get a part of the cyclone 4d from the last Stage coming gas to introduce into the gas stream from the shaft 3a and thus from the rotary kiln 1 komnt. The relationship between the amount of exhaust gas and the amount of material in each of the separate strands of the cyclone Vorwurrners can thus despite different Amount of exhaust gas on the one hand from the precalciner 11 and on the other hand from the rotary kiln 1 are set to be approximately the same size, so that an optimal Utilization for the preheating process even with a two-line design of the cyclone preheater 4 results.

Die Fig.3 läßt erkennen, daß es sich um ein durchgehend zweisträngiges- Vorwärmersystem handelt. Beide Stränge besitzen ein eigenes Gebläse 5a bzw. 5b. In der zum Zyklon 4cl führenden Abgasleitung 8 für das aus dem Vorkalzinator 11 kommende Abgas ist in Strömungsrichtung hinter der Verbindungsleitung 17 schließlich ein Absperrschieber 18 angeordnet. Durch Schließen dieses Absperrschiebers 18 wird der in Fig.3 linke Strang des Zyklonvorwärmers 4 vom rechten Strang abaetrennt, so daß ein Teillastbetrieb der Anlage ausschließlich über den rechten Strang möglich ist, ohne daß Falschluft in den im Betrieb befindlichen Strang eintreten kann. Durch Öffnen des Absperrschiebers 18 und entsprechendes Einstellen des Schiebers 17a in der Verbindungsleitunc' 17 kann bei anschließender Aufgabe von Gut über beide Gutaufgaben Ca und 6b die Anlage aus dem Teillastbetrieb ohne großen Aufwand in den Nennleistungsbetrieb wechseln. Die voneinander getrennten Vorkalzinierungsprozesse im Vorkalzinator 11 und Schacht 3a laufen in der voranstehend beschriebenen Weise ab.3 shows that it is a continuous two-strand Preheater system acts. Both lines have their own fan 5a or 5b. In the exhaust pipe 8 leading to the cyclone 4cl for the from the precalciner 11 Incoming exhaust gas is behind the connecting line 17 in the direction of flow a gate valve 18 is arranged. By closing this gate valve 18 is which in Fig. 3 separates the left line of the cyclone preheater 4 from the right line, so that partial load operation of the system is only possible via the right-hand line is without leakage air can enter the line in operation. By Open the gate valve 18 and adjust the gate valve 17a accordingly in FIG the connecting line 17 can use both good tasks in the subsequent task of good Ca and 6b the system from partial load operation to nominal power operation without great effort switch. The separate pre-calcining processes in the pre-calciner 11 and shaft 3a run off in the manner described above.

Bezugsziffernliste: 1 Drehrohrofen la Ofeneinlauf 2 Kühler 3 Ofenabgasleitung 3a Schacht 4 Zyklonvorwärmer 4a Zyklon 4a1 Zyklon # der ersten Stufe 4a2 Zyklon 4b Zyklon 4b1 Zyklon der zweiten Stufe 4b2 Zyklon 4c Zyklon# 4c1 Zyklon der dritten Stufe 4c2 Zyklon # 4d Zyklon 4d1 Zyklon der vierten Stufe 5 Gebläse 5a Gebläse 5b Gebläse 6 Gutaufgabe Ca Gutaufgabe 6b Gutaufgabe 7 Gutaustragleitung 7' Gutaustragleitung 7'' Gutaustragleitung 7a Verteiler 7al Verteiler 7a2 Verteiler Ab gasleitung 9 Abgasleitung 10 Gutaustragleitung 10a Verteiler 11 Vorkalzinator 12 Zusatzbrennstoff 13 Tertiärluftleitung 13a Drosselklappe 14 Gutaustrag 15 Austragleitung 16 Düse 17 Verbindungsleitung 17a Drossel organ 18 Absperrschieber - L e e r s e i t e -List of reference numbers: 1 rotary kiln la kiln inlet 2 cooler 3 kiln exhaust gas line 3a shaft 4 cyclone preheater 4a cyclone 4a1 cyclone # of the first stage 4a2 cyclone 4b cyclone 4b1 second stage cyclone 4b2 cyclone 4c cyclone # 4c1 third stage cyclone 4c2 cyclone # 4d cyclone 4d1 fourth stage cyclone 5 blower 5a blower 5b blower 6 good feed Ca good feed 6b good feed 7 good discharge pipe 7 'good discharge pipe 7''good discharge pipe 7a distributor 7al distributor 7a2 distributor exhaust pipe 9 exhaust pipe 10 good discharge pipe 10a distributor 11 pre-calciner 12 additional fuel 13 tertiary air pipe 13a discharge pipe 16 good throttle valve 17 exhaust Connection line 17a Throttle body 18 Gate valve - L eer side -

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for the heat treatment of fine-grain material, in particular raw cement meal, which is fed into a multi-stage cyclone preheater preheated with the hot exhaust gases of a rotary kiln and a precalciner, precalcined with the addition of additional fuel and using the exhaust gases from the rotary kiln, then fed to the rotary kiln for residual calcination and sintering finally wircl cooled in a cooler, with a part of the from the penultimate stage of the cyclone preheater in the between Rotary kiln and cyclone preheater and the other part of the furnace exhaust gas line is fed into the precalciner, to which the additional fuel and preheated air, preferably from the cooler, fed in, d a d u r c h g e 1 e n n n z e i c h n e t that the part of the material treated in the precalciner (11) is parallel to the Kiln exhaust gas line (3,3a) arranged cyclone (4d) of the last stage of the cyclone preheater (4) and the material separated in this cyclone (4d) directly to the inlet chamber (la) of the rotary kiln (1) is fed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cyclone (4b) The goods separated from the third to last stage according to the respective heat content des on the one hand from the furnace exhaust gas line (3, 3a) and on the other hand from the precalciner (11) originating exhaust gas on the parallel gas lines (8,9) the last stage is divided before the common cyclone (4c) of the penultimate Level are merged.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the exhaust gases of the rotary kiln (1) directly in a known cise as a shaft (3a) trained stage are fed, in addition to the precalcination a separation takes place between exhaust gas and treated material and the material in countercurrent is fed to the furnace exhaust gas of the inlet chamber (la) of the rotary kiln (1).

4. The method according to at least one of claims 1 to 3 when used a two-line multi-stage cyclone preheater, characterized in that between the gas lines (8,9) between the last and penultimate stage of both Strands a connecting line (17) with a variable flow cross-section to the Compensation of different amounts of gas from the furnace exhaust line (3, 3a) or the precalciner (11) is arranged.