DE3521586C1 - Verfahren und Anlage zur Kühlung von Weißzementklinker - Google Patents

Description

• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden etwa 90% des am Ende des Drehrohrofens abgezogenen Klinkers nicht dem Wasserbad aufgegeben, sondern ausschließlich durch Besprühen mit Wasser von der bei etwa 1400"C liegenden Austrittstemperatur aus dem Drehrohrofen auf etwa 800"C abgeschreckt. Da dieser Sprühvorgang für etwa 90% des Materialstromes schnell geregelt werden kann, ist eine gezielte, dem jeweiligen Materialstrom angepaßte Abschreckung bei gleichzeitiger Vermeidung einer zu hohen Wasseraufnahnle durch den Klinker sichergestellt. Nur etwa 10% des Klinkers, nämlich der Anteil der Grobfraktion, unterliegen einer ungünstigeren hohen Wasseraufnahme im Wasserbad. Gegenüber dem bekannten Verfahren ergibt sich hierdurch jedoch eine verbesserte Regelungsmöglichkeit für den Abschreckvorgang bei gleichzeitiger Verringerung einer unerwünscht hohen Wasseraufnahme.
• Durch die Verwendung von getrennten Fördervorrichtungen für jeder der beiden Fraktionen des Klinkers ist darüber hinaus eine gezielte Abfuhr und damit Regelung der Schichtdicke möglich. Schließlich wird der Vorteil erreicht, daß das heiße und trockene Material der Feinfraktion als dickere Schicht unten auf der dritten Fördervorrichtung liegt und daß das zerkleinerte, im Wasserbad abgeschreckte Material der Grobfraktion als obere Schicht auf diese heiße und trockene Materialschicht aufgebracht wird, so daß bereits im Bereich dieser dritten Fördervorrichtung eine Vortrocknung des aus dem Wasserbad kommenden Klinkers erfolgt. Der hierbei aus der oberen Schicht entstehende Wasserdampf wird vor dem Eintritt des Gutes in das Nachkühlaggregat abgezogen, so daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die dem Drehrohrofen aus der Wärmerückgewinnung zugeführte Luft einen erheblich geringeren Feuchtigkeitsgehalt hat, womit der Klinkerbrennprozeß entscheidend entlastet wird.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann im Nachkühlaggregat eine getrennte Nachtrocknung sowie eine anschließende Abkühlung des Klinkers stattfinden, wobei ausschließlich die durch die Abkühlung erwärmte, wasserfreie Luft dem Drehrohrofen zugeführt wird. Hierdurch läßt sich eine Belastung des Drehrohrofens durch Feuchtigkeit in der Verbrennungsluft nahezu vollständig verhindern.
• Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt in bekannter Weise einen Drehrohrofen, eine diesem nachgeschaltete Klassiervorrichtung, eine Zerkleinerungsvorrichtung, ein Wasserbad mit Fördervorrichtung und ein Nachkühlaggregat. Die erfindungsgemäße Weiterbildung dieser Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klassiervorrichtung im oberen Teil eines Fallschachtes angeordnet ist, der mit der Besprüheinrichtung ausgestattet und an dessen unterem Ende die Fördervorrichtung für die Feinfraktion angeordnet ist, die das Feingut an die dritte Fördervorrichtung als untere Schicht übergibt, auf die als obere Schicht die zerkleinerte Grobfraktion aus dem Wasserbad durch die zweite Fördervorrichtung aufgegeben wird. Die erfindungsgemäße Schichtung der beiden Fraktionen zur Erzielung eines Vortrocknungseffektes wird somit auf einfache Weise erzielt, wobei die Anordnung eines Fallschachtes günstige Voraussetzungen schafft, um die etwa 90% des Klinkers ausmachende Feinfraktion ohne Qualitätseinbußen durch Besprühen mit Wasser abzuschrecken.
• Um auch bei unterschiedlichem Material die jeweils gewünschten Schichtdicken zu bilden, sind die Antriebsgeschwindigkeiten der drei Fördervorrichtungen erfindungsgemäß unabhängig voneinander regelbar.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist das Nachkühlaggregat in zwei voneinander getrennte Kammern aufgeteilt, die jeweils mit Luft beschickt und mit einem eigenen Gcbläse zum Abzug der erwärmten Luft versehen sind. Auf diese Weise kann aus der zweiten Kammer des Nachkühlaggregats absolut trockene Luft abgezogen werden, die dem Drehrohrofen als Verbrennungsluft zugeführt wird und damit einen Großteil der im Klinker enthaltenen Wärme rückgewinnt.
• Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, als Klassiervorrichtung einen beweglichen Rost mit einem Vorzerkleinerungseffekt anzuordnen. Bei einem derartigen Rost genügt eine geringe Neigung zur Klassierung des Gutes, so daß die Bauhöhe der Anlage herabgesetzt werden kann. Außerdem wird hierdurch der Einsatz einer einfacheren und kleineren Zerkleinerungsvorrichtung möglich. Schließlich ergibt sich durch den beweglichen Rost eine beschleunigte Zufuhr der Grobfraktion zum Wasserbad, wodurch verfahrenstechnische Vorteile erzielt werden.
• Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Anlage dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform und F i g. 2 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform.
• Die Anlage gemäß F i g. 1 zur Kühlung von Weißzementklinker zeigt das Ende eines Drehrohrofens 1, in dem der Weißzementklinker gesintert worden ist. Er tritt demgemäß mit einer Temperatur von etwa 1400"C aus dem Ende des Drehrohrofens t aus.
• Der Klinker fällt in einen Fallschacht 2, in dessen oberem Teil eine Klassiervorrichtung 3 angeordnet ist.
• Diese Klassiervorrichtung 3 hat eine ihrer Ausbildung entsprechende Neigung und klassiert den aus dem Drehrohrofen 1 austretenden Klinker in zwei Fraktionen. Während die Feinfraktion F; die durch die Drehung des Drehrohrofens 1 in Drehrichtung gesehen nach der Grobfraktion G ausfällt, durch den oberen Teil der Klassiervorrichtung 3 in den Fallschacht 2 hinabfällt, rollt die Grobfraktion G auf der Oberseite der Klassiervorrichtung 3 in den Einlauf einer Zerkleinerungsvorrichtung 4. Diese ist beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 als Prallbrecher dargestellt und außerhalb der heißen Auslaufzone des Drehrohrofens 1 angeordnet.
• Bereits während des Abrollens der Grobfraktion G auf der Klassiervorrichtung 3 wird die Grobfraktion G durch Düsen 5 mit Wasser besprüht, wobei der Kühleffekt dieses Wassers durch das Rollen des grobstückigen Materials intensiviert wird. Die in der Zerkleinerungsvorrichtung 4 zerkleinerte Grobfraktion G wird anschließend einem Wasserbad 6 zugeführt und hierdurch auf eine Temperatur von etwa 8000 C abgeschreckt.
• Die durch die Klassiervorrichtung 3 in den Fallschacht 2 eintretende Feinfraktion F wird im Bereich des Fallschachtes 2 durch gestaffelt angeordnete Düsen 7 mit Wasser besprüht und ebenfalls auf etwa 800"C abgeschreckt. Im unteren Teil des Fallschachtes 2 fällt die Feinfraktion F auf eine erste Fördervorrichtung 8, auf der das Gut eine Schicht mit bestimmter Dicke bildet. Die Geschwindigkeit dieser Transportvorrichtung 8 wird der Menge der anfallenden Feinfraktion F angepaßt, die etwa 90% des insgesamt aus dem Drehrohrofen 1 austretenden Klinkers entspricht, so daß jeweils eine bestimmte Schichtdicke auf der Transportvorrichtung 8 erzielt wird. Bei Bedarf kann die auf der Transportvorrichtung 8 liegende Schicht der Feinfraktion F durch eine Zusatzdüse 9 zur Nachbehandlung mit Wasser besprüht werden.
• Auch das aus der Zerkleinerungsvorrichtung 4 austretende, zerkleinerte Material der Grobfraktion G gelangt auf eine zweite Transportvorrichtung 10, die im Wasserbad 6 verläuft und das zerkleinerte Gut aus dem Wasserbad 6 als Schicht abtransportiert Auch bei der zweiten Transportvorrichtung 10 kann die Schichtdicke und die Verweilzeit des Gutes im Wasserbad 6 durch die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung 10 eingestellt werden.
• Da die Feinfraktion F etwa 90% des aus dem Drehrohrofen 1 anfallenden Klinkers ausmacht, wird dieser überwiegende Anteil unter Umgehung des Wasserbades 6 ausschließlich durch Besprühen mit Wasser abgeschreckt. Dieses Besprühen durch die Düsen 7 hat den Vorteil einer schnellen Regelungsmöglichkeit, einer gezielten Abschreckung und der Verhinderung einer zu hohen Wasseraufnahme durch den Klinker, so daß die auf der ersten Transportvorrichtung 8 liegende Schicht des heißen Materials keine überschüssige Feuchtigkeit enthält. Bei der etwa 100/o des Klinkers ausmachenden Grobfraktion G läßt sich durch die Abschreckung des in der Zerkleinerungsvorrichtung 4 zerkleinerten Materials im Wasserbad 6 eine überschüssige Wasseraufnahme nicht verhindern. Die auf der zweiten Transportvorrichtung 10 liegende Materialschicht wird demgemäß einen Feuchtigkeitsüberschuß aufweisen. Der Wasserspiegel des Wasserbades 6 wird üblicherweise konstant gehalten, kann jedoch in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 10 zur Änderung der Verweilzeit auch variiert werden.
• Den Transportvorrichtungen 8 und 10 ist eine dritte Transportvorrichtung 11 nachgeschaltet, auf die die beiden Materialschichten der Transportvorrichtungen 8 und 10 aufgegeben werden. Hierbei wird das heiße und trockene Material der Transportvorrichtung 8 als untere Schicht aufgegeben, auf die als obere Schicht das feuchtere Material aus dem Wasserbad 6 aufgebracht wird. Hierdurch findet bereits während der Förderung des abgeschreckten Gutes auf der dritten Transportvorrichtung 11 eine Vortrocknung des aus dem Wasserbad 6 kommenden Materials durch das heiße und trockene Material der Feinfraktion F statt, zumal das feuchtere Material als dünnere Schicht auf der erheblich dickeren Schicht des trockeneren Materials liegt. Der bei diesem Vortrocknungsprozeß anfallende Wasserdampf wird aus der die dritte Transportvorrichtung 11 umgebenden Kammer 12 durch ein Gebläse 13 abgezogen. Da die Kammer 12 mit dem Fallschacht 2 und den die Transportvorrichtungen 8 und 10 aufnehmenden Räumen sowie der Zerkleinerungsvorrichtung 4 in Verbindung steht, erzeugt das Gebläse 13 zugleich einen Unterdruck im Klassier-, Abschreck-, Zerkleinerungs- und Transportbereich, so daß keine Brüden des der Abschreckung dienenden Wassers in den Drehrohrofens 1 eindringen.
• Das in der Art eines Sandwich geschichtete Material der dritten Transportvorrichtung 11 wird über einen Austrag 14 einem nachgeschalteten Nachkühlungsaggregat 15 zugeführt, das beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 als drehend angetriebene Trommel ausgeführt ist. In diesem Nachkühlungsaggregat 15 wird das auf etwa 800"C abgeschreckte Gut auf 60 bis 1200C durch Luft abgekühlt. Diese erwärmte Kühlluft wird über einen Luftabzug 16 durch ein Gebläse 17 abgezogen und dem Drehrohrofens 1 als Teil der notwendigen Verbrennungsluft zugeführt. so daß der überwiegende Teil der noch im Klinker enthaltenen Wärme für die Sekundärlufterwärmung genutzt wird.
• Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2, das hinsichtlich der Fraktionierung und Abschreckung der ersten Ausführungsform entspricht, wird zur Nachkühlung des von der Transportvorrichtung 11 abgegebenen Gutes ein Rost 18 verwendet, der über zwei voneinander getrennte Kühlkammern 19a und 19b verläuft. Beide Kühlkammern 19a und 19b werden durch jeweils ein eigenes Gebläse 20a und 20b mit Frischluft versorgt.
• Diese der Kühlung des auf dem Rost 18 aufliegenden Gutes dienende Luft wird durch den Rost hindurch abgezogen. Zu diesem Zweck befindet sich auf der vorderen Kühlkammer 19a das Gebläse 13, das die mit Feuchtigkeit beladene Abluft beispielsweise der Atmosphäre zuführt Die in der Kühlkammer 19b erwärmte Kühlluft ist wegen des vorherigen Feuchtigkeitsentzuges aus dem Material absolut trocken und kann somit ohne Belastung des Drehrohrofens 1 durch Dampf diesem als vorgewärmte Sekundärluft zugeführt werden. Auf der hinteren Kühlkammer 19b ist demgemäß das Gebläse 17 angeordnet, das die mit einem Teil der Restwärme des Materialstromes aufgewärmte aufgewärmte Kühlluft dem Drehrohrofen 1 zuführt Der auf 60 bis 120"C abgekühlte Weißzementklinker wird der hinteren Kühlkammer 19b durch einen Gutaustrag 21 entnommen.
• Eine weitere Änderung der in Fig.2 dargestellten Anlage gegenüber der ersten Ausführungsform besteht in der Ausbildung der Klassiervorrichtung 3. Diese ist bei der Anlage gemäß F i g. 2 als beweglicher Klassierrost 22 mit im Querschnitt elliptischen, drehend angetriebenen Roststäben ausgeführt, die neben der Klassierung eine Vorzerkleinerung bewirken. Die gegenüber der Ausführung nach F i g. 1 verringerte Grobfraktion G kann somit einer erheblich einfacheren und im Bauvolumen kleineren Zerkleinerungsvorrichtung 4 zugeführt werden, die beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 als Walzenzerkleinerer ausgeführt ist. Der bewegliche Klassierrost 22 beschleunigt außerdem den Transportvorgang der Grobfraktion G, so daß diese dem Abschreckprozeß schneller zugeführt wird. Außerdem hat der bewegliche Klassierrost 22 eine geringere Neigung als eine statische Klassiervorrichtung, so daß bei dieser Ausführung Bauhöhe gewonnen werden kann.
• Die Ausführungsform nach F i g. 2 zeigt schließlich, daß die erste Transportvorrichtung 8 und die dritte Transportvorrichtung 11 der ersten Ausführungsform zu einer einzigen Transportvorrichtung zusammengefaßt werden können, auf deren Endbereich das feuchtere Material aus dem Wasserbad 6 aufgegeben wird.
• Bezugszeichenliste: F Feinfraktion G Grobfraktion 1 Drehrohrofen 2 Fallschacht 3 Klassiervorrichtung 4 Zerkleinerungsvorrichtung 5 Düse 6 Wasserbad 7 Düse 8 Transportvorrichtung 9 Zusatzdüse 10 Transportvorrichtung 11 Transportvorrichtung 12 Kammer 13 Gebläse 14 Austrag 15 Nachkühlaggregat 16 Lurtabztlg 17 Gebläse 18 Rost 19a Kühlkammer 19b Kühlkammer 20a Gebläse 20b Gebläse 21 Gutaustrag 22 Klassierrost - Leerseite -

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Kühlung von in einem Drehrohrofen gesintertem Weißzementklinker, der bei seinem Austritt aus dem Drehrohrofen in mehrere Fraktionen klassiert und zur Abschreckung mit Wasser besprüht sowie nach Zerkleinerung der Grobfraktion einem Wasserbad aufgegeben wird, aus dem sämtliche Fraktionen des Klinkers durch eine Transportvorrichtung abgezogen und einer Nachkühlung zugeführt werden, deren erwärmte Kühlluft zur Wärmerückgewinnung dem Drehrohrofen als Verbrennungsluft zugeführt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß der gesamte Klinkerstrom nach dem Austritt aus dem Drehrohrofen (1) in zwei Fraktionen klassiert wird, daß die Feinfraktion (F) zur Abschreckung ausschließlich mit Wasser besprüht und einer ersten Fördervorrichtung (8) zugeführt wird, daß die Grobfraktion (G) bei der Zufuhr zur Zerkleinerungsvorrichtung (4) mit Wasser besprüht, in der Zerkleinerungseinrichtung zerkleinert und das zerkleinerte Gut dem Wasserbad (6) zugeführt wird, aus dem es durch eine zweite Fördervorrichtung (10) abgezogen wird, und daß die heiße trockene Feinfraktion (F) als untere Schicht einer Fördervorrichtung (11 bzw. 8) zugeführt wird, auf die die feuchtere, zerkleinerte Grobfraktion (G) als obere Schicht aufgegeben wird, bevor beide Schichten dem Aggregat (15) zur Nachkühlung zugeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nachkühlaggregat (15) eine getrennte Nachtrocknung sowie eine anschließende Abkühlung des Klinkers stattfindet, wobei ausschließlich die durch die Abkühlung erwärmte, wasserfreie Luft dem Drehrohrofen (1) als Verbrennungsluft zugeführt wird.
3. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Drehrohrofen, einer diesem nachgeschalteten Klassiervorrichtung, einer Zerkleinerungsvorrichtung, einem Wasserbad mit Fördervorrichtung und einem Nachkühlaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß die Klassiervorrichtung (3) im oberen Teil eines Fallschachtes (2) angeordnet ist, der mit der Besprüheinrichtung (7) ausgestattet und an dessen unteren Ende die Fördervorrichtung (8) für die Feinfraktion (F) angeordnet ist, die das Feingut als untere Schicht transportiert bzw.

   an eine dritte Fördervorrichtung (11) übergibt, auf die als obere Schicht die zerkleinerte Grobfraktion (G) aus dem Wasserbad (6) durch eine zweite Fördervorrichtung (10) aufgegeben wird.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsgeschwindigkeit der Fördervorrichtungen (8,10, 11) unabhängig voneinander regelbar ist.
5. 5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachkühlaggregat (15) in zwei voneinander getrennte Kühlkammern (19a, 19b) aufgeteilt ist, die jeweils mit Luft beschickt und mit einem eigenen Gebläse (13, 17) zum Abzug der erwärmten Luft versehen sind.
6. 6. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Klassiervorrichtung ein beweglicher Klassierrost (22) mit einem Vorzerkleinerungseffekt angeordnet ist.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung von in einem Drehrohrofen gesintertem Weißzementklinker, der bei seinem Austritt aus dem Drehrohrofen in mehrere Fraktionen klassiert und zur Abschreckung mit Wasser besprüht sowie nach Zerkleinerung der Grobfraktion einem Wasserbad aufgegeben wird, aus dem sämtliche Fraktionen des Klinkers durch eine Transportvorrichtung abgezogen und einer Nachkühlung zugeführt werden, deren erwärmte Kühlluft zur Wärmerückgewinnung dem Drehrohrofen als Verbrennungsluft zugeführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

   Aus der DE-OS 31 20 683 sind ein Verfahren der voranstehend beschriebenen Art sowie eine zugehörige Anlage bekannt. Bei diesen wird vor dem eigentlichen Austritt des Weißzementklinkers aus dem Drehrohrofen die Feinfraktion durch einen besonderen Austritt abgezogen. Diese Feinfraktion wird dem Ende der im Wasserbad laufenden Transportvorrichtung, jedoch oberhalb des Wasserspiegels zugeführt. Der am eigentlichen Ende des Drehrohrofens austretende Klinker wird in eine mittlere und eine grobe Fraktion aufgeteilt, wobei nur die Grobfraktion zerkleinert wird, beide Fraktionen aber dem Wasserbad zur Abschreckung aufgegeben werden. Bei dem bekannten Verfahren werden somit etwa 30% des Klinkers dem Wasserbad aufgegeben. Der gesamte Klinker wird über die im Wasserbad laufende Fördervorrichtung abgezogen und einer Nachkühlung zugeführt.

   Das bekannte Verfahren und die zugehörige Anlage haben den Nachteil einer aufwendigen Konstruktion, unter anderem wegen des vorgelegten Austrages der Feinfraktion aus dem Drehrohrofen. Da nur eine Fördervorrichtung für den gesamten, in drei Klassen fraktionierten Klinker vorgesehen ist, ergibt sich als weiterer Nachteil, daß eine Anpassung der Förderung an unterschiedliche Materialströme in den drei Fraktionen nicht möglich ist. Schließlich ergibt sich eine ungünstige Schichtung der drei Fraktionen auf der Fördervorrichtung, weil die heiße und relativ trockene Feinfraktion als oberste Schicht auf die Fördervorrichtung aufgegeben wird.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren sowie die zugehörige Anlage derart weiterzubilden, daß bei Vereinfachung der Konstruktion und damit Verringerung des Investitionsaufwandes der spezifische Wärmebedarf zur Kühlung des Weißzementklinkers herabgesetzt wird.

   Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Klinkerstrom nach dem Austritt aus dem Drehrohrofen in zwei Fraktionen klassiert wird, daß die Feinfraktion zur Abschreckung ausschließlich mit Wasser besprüht und einer ersten Fördervorrichtung zugeführt wird, daß die Grobfraktion bei der Zufuhr zur Zerkleinerungsvorrichtung mit Wasser besprüht, in der Zerkleinerungseinrichtung zerkleinert und das zerkleinerte Gut dem Wasserbad zugeführt wird, aus dem es durch eine zweite Fördervorrichtung abgezogen wird, und daß die heiße und trockene Feinfraktion als untere Schicht einer Fördervorrichtung zugeführt wird, auf die die feuchtere, zerkleinerte Grobfraktion als obere Schicht aufgegeben wird, bevor beide Schichten dem Aggregat zur Nachkühlung zugeführt werden.