DE3521587C1

DE3521587C1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von weißem Zement

Info

Publication number: DE3521587C1
Application number: DE3521587A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 4740 Oelde Albers; Wolfgang 4722 Ennigerloh Bethmann; Rudolf Dipl.-Ing. Lange; Gerhard 4410 Warendorf Zakel
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1985-06-15
Filing date: 1985-06-15
Publication date: 1989-02-02
Also published as: IN164458B; CN1005971B; KR870000260A; CN86103486A

Description

merückgewinnung von bis zu 45% der im Klinker beim Austritt aus dem Drehrohrofen enthaltenen Wärme als Verbrennungsluft verwendet wird, so daß auf entsprechende Energiezufuhr bei der Vorwärmung der Verbrennungsluft verzichtet werden kann. Es wird somit eine bedeutende Energieersparnis erzielt, die erst dadurch möglich wird, daß durch den Hauptgedanken der Erfindung ein gezieltes Besprühen möglich ist und der Klinker beim Beginn der weiteren Abkühlung durch Luft nur eine geringe Feuchtigkeit aufweist.

Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt einen Drehrohrofen, eine nachgeschaltete Abschreckzone und eine folgende Nachkühlkammer, aus der die erwärmte Kühlluft getrennt vom abgekühlten Produkt abgezogen wird. Die erfindungsgemäße Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehrohrofen und der Nachkühlkammer eine auch gegenüber der Nachkühlkammer abgedichtete Abschreckkammer angeordnet ist, aus der der Wasserdampf durch Unterdruck abgezogen wird, und daß die Nachkühlkammer mit einem Gebläse vergehen ist, ι das die erwärmte Luft dem Drehrohrofen eis Verbren- - nungsluft zuführt

."· Diese erfindungsgemäße Weiterbildung der Anlage hat den Vorteil, daß mit geringem Konstruktions- und Bauaufwand eine erhebliche Wärmerückgewinnung zur Aufheizung der Verbrennungsluft möglich ist

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können in der Abschreckkammer eine Klassiervorrichtung mit integrierter Sprühvorrichtung für die Feinfraktion und eine Zerkleinerungsvorrichtung für die Grobfraktion angeordnet sein, der eine weitere Sprühvorrichtung zum Besprühen des zerkleinerten Gutes nachgeordnet • ist. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Bauweise, so daß die Anlagenabmessungen verringert und die Investitionskosten gesenkt werden können.

Unmittelbar hinter dem Drehrohrofen kann eine Transportvorrichtung zur Vergleichmäßigung des austretenden Klinkers angeordnet werden, die den Klinker der Klassiervorrichtung zuführt und deren Förderrichtung zur direkten Abfuhr von zu schwach gebranntem Klinker in einen Austragschacht umkehrbar ist. Auf diese Weise wird vermieden, daß qualitativ hochwertiges Gut durch zeitweilige Störungen im Drehrohrofen nachträglich verunreinigt wird, weil durch einfache Umkehr der Förderrichtung der Transportvorrichtung der zu schwach gebrannte Klinker von der Weiterveiarbeitung ausgeschlossen wird.

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, die Transportvorrichtung als in beiden Drehrichtungen antreibbares Schauielrad auszubilden, dessen Schaufelzwischenräume mit Wasser gefüllt und so ausgebildet sind, daß sie sämtliche Fraktionen des aus dem Drehrohrofen austretenden Klinkers aufnehmen. Diese Ausgestaltung bewirkt eine sehr schnelle Vorabschreckung des aus dem Drehrohrofen anfallenden Klinkers, wodurch Qualitätseinbußen durch Nachoxidation verhindert werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung von weißem Zement schematisch dargestellt.

Die Zeichnung zeigt das Ende eines Drehrohrofens I₁ der durch einen vorzugsweise in axialer Richtung verstellbaren Brenner 2 beheizt wird. Der im Drehrohrofen 1 gesinterte Weißzementklinker K wird über eine Rutsche 3 einem Schaufelrad 4 aufgegeben, dessen Schaufelzwischenräume 4a durch eine Leitung 5 vor dem Beschicken mit Klinker K mit Wasser gefüllt werden.

Sämtliche Fraktionen des aus dem Drehrohrofen 1 austretenden Weißzementklinkers K fallen somit in die mit Wasser gefüllten Schaufelradzwischenräume 4a, so daß sie unter Vermeidung einer Nachoxidation unverzüglich nach ihrem Austritt aus dem Drehrohrofen 1 abgeschreckt werden.

Der durch Drehung des Schaufelrades 4 im Uhrzeigersinn aus den Schaufelzwischenräumen 4a herausfallende Klinker, der sämtliche Fraktionen umfaßt, wird ίο durch mehrere Sprühdüsen 6 mit Wasser besprüht und gelangt anschließend in eine Abschreckkimmer 7, in der eine Klassiervorrichtung 8 angeordnet ist. Diese Klassiervorrichtung 8 besteht beim Ausfiihrungsbeispiel aus einem Klassierrost mit festen Roststäben 8a, unter denen wiederum Sprühdüsen 9 angeordnet sind. Diese Sprühdüsen 9 besprühen die aus der Unterseite der Klassiervorrichtung 8 austretende Feinfraktion F des Weißzementklinkers K, um sie weiterhin gezielt abzuschrecken. Auf diese Weise wird der aus dem Drehrohrofen 1 mit etwa 1400°C anfallende Weißzementkünker K auf eine Temperatur von efwa 800⁰C irn unteren Teil der Abschreckkammer 7 abgeschreckt.

Die auf der Oberseite der Klassiervorrichtung 8 verbleibende Grobfraktion G, die 1 bis 5°/o der Gesamtmenge des Weißzementklinkers K ausmacht, gelangt zu einer Zerkleinerungsvorrichtung 10. In dieser wird die Grobfraktion G so zerkleinert, daß sie etwa der Feinfraktion F entspricht. Die aus der Zerkleinerungsvorrichtung 10 ausfallende, zerkleinerte Grobfraktion Gz gelangt in den unteren Teil der Abschreckkammer 7 und wird hierbei durch eine weitere Sprühvorrichtung 11 derart gezielt mit Wasser besprüht, daß auch die zerkleinerte Grobfraktion Gz eine Temperatur von etwa 800⁰C erreicht, ohne daß sie mit einem überschüssigen Wasseranteil behaftet ist.

Die etwa die gleiche Temperatur besitzende Feinfraktion F und zerkleinerte Grobfraktion Gz werden gemeinsam einer Nachkühlkammer 12 zugeführt, in der beim Ausführungsbeispiel ein Schleppkettenrost 13 angeordnet ist, dem der abgeschreckte und hinsichtlich seiner Grobfraktion G zerkleinerte Weißzementkünker K aufgegeben wird. Das auf dem Schleppkettenrost 13 liegende Gut wird nunmehr durch Zufuhr von Frischluft mittels mindestens eines Druckgebläses 14 nachgekühlt.

Die Kühlluft tritt hierbei durch den Rost und das auf diesem liegende Gut hindurch und kühlt das Gut auf Werte zwischen 60 und 120° C ab. Über eine Austragschieuse 15 wird das Gut schließlich aus der Nachkühlkammer 12 abgezogen.

Durch das Klassieren des aus dem Drehrohrofen 1 austretenden Weißzementklinkers K während des Abschreckens durch Besprühen mit Wasser und das Zerkleinern der anfallenden Grobfraktion G in der Zerkleinerungsvorrichtung 10 sowie zusätzliches Besprühen der zerkleinerten Grobfraktion Gz mit Wasser wird erreicht, daß aucii die Grobfraktion G des "Wsißzementklinkers K in einer der Feinfraktion F entsprechenden Weise abgeschreckt und auf eine Temperatur von etwa 80Q⁰C gebracht wird, so daß auch die Grobfraktion G zu weißem Zement verarbeitet v/erden kann, ohne dessen Qualität negativ zu beeinflussen. Die Zerkleinerung der Grobfraktion G vermeidet das Entstehen von ungenügend abgeschrecktem Material, das bei den bekannten Anlagen entweder ausgelesen werden mußte oder die Qualität des Weißzements verschlechterte.

Der beim Abschrecken sowohl der Feinfraktion FaIs auch der Grobfraktion G bzw. Gz in der Abschreckkammer 7 entstehende Wasserdampf wird aus der Ab-

schreckkammer 7 durch ein Unterdruckgebläse 16 abgezogen. Hierdurch wird vermieden, daß Wasserdampf über den Auslauf in den Drehrohrofen 1 eintritt und hier den Drehofenprozeß belastet. Die Abschreckkammer 7 ist auf geeignete Weise auch gegenüber der Nachkühlkammer 12 abgedichtet. Beim Ausführungsbeispiel geschieht dies durch eine Trennwand 17 und das dem Schleppkettenrost 13 am unteren Ende der Abschreckkammer 7 aufgegebene Material. Hierdurch ist es möglich, die in der Nachkühlkammer 12 anfallende, durch Nachkühlen des abgeschreckten Gutes erwärmte Kühlluft, die nur einen geringen Feuchtigkeitsgehalt hat, durch ein Unterdruckgebläse 18 abzuziehen und dem Drehrohrofen ! als Teil der benötigten Verbrennungsluft zuzuführen. Auf diese Weise können bis zu 45% der 15 · im Weißzementklinker K enthaltenen Wärme rückgev/onnen werden. Durch die Abdichtung der Abschreckkammer 7 gegenüber der Nachkühlkammer 12 und den getrennten Abzug des Wasserdampfes aus der Abschreckkammer 7 enthält diese vom Unterdruckgebläse 18 geförderte Sekundärluft nur einen sehr geringen Feuchtigkeitsanteil, zumal die Besprühung des Weißzementklinkers K mit Wasser durch die Sprühdüsen 6, 9 und 11 derart gezielt erfolgen kann, daß die Aufnahme überschüssigen Wassers durch den Klinker vermieden wird. Die Sprühdüsen 9 sind bei der Ausführungsform im übrigen geschützt unter den Roststäben Sa angeordnet, so daß sie durch diese vor einem Verschleiß verschont werden.

Um bei einer Störung im Drehrohrofen 1 zu verhindem, daß zu schwach gebrannter Weißzementklinker K der Abschreckkammer 7 und damit der nachfolgenden Behandlung zugeführt wird, ist der Drehantrieb des Schaufelrades 4 reversierbar, wie der Doppelpfeil in der Zeichnung andeutet. Durch eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn wird das über die Rutsche 3 aufgegebene, ungenügend gesinterte Material einem Austragschacht 19 zugeführt, der neben der Klassiervorrichtung 8 angeordnet ist und aus dem das Abfallmaterial durch eine Schleuse 20 abgezogen werden kann.

18 Unterdruckgebläse

19 Austragschacht

20 Schleuse

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Bezugszeichenliste:

F Feinfraktion

C Grobfraktion

Cz zerkleip e Grobfraktion

K Weißzfc,. ntklinker

1 Drehrohrofen

2 Brenner

3 Rutsche

4 Schaufelrad

4a Schaufelzwischenräume

5 Leitung

6 Sprühdüse

7 Abschreckkammer

8 Klassiervorrichtung
Sa Roststab

9 Sprühdüse

10 Zerkleinerungsvorrichtung

11 Sprühvorrichtung

12 Nachkühlkammer

13 Schleppkettenrost

14 Druckgebläse

15 Austragschleuse

16 Unterdruckgebläse

17 Trennwand

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von weißem Zement, der in einem Drehrohrofen gebrannt, bei seinem Abzug aus dem Drehrohrofen durch Besprühen mit Wasser abgeschreckt und anschließend durch Luft getrocknet und weiter abgekühlt wird, wobei der beim Besprühen des heißen Klinkers entstehende Wasserdampf durch Erzeugen von Unterdruck von einem Eintritt in den Drehrohrofen abgehalten und der Wasserdampf abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Di ehrohrofen (1) austretende Weißzementklinker (K) während des Besprühens mit Wasser klassiert und die anfallende Grobtraktion (G) des Klinkers zerkleinert sowie das zerkleinerte Gut (Gz) zusätzlich mit Wasser besprüht wird, bevor es gemeinsam mit der Feinfraktion (F) der abschließenden Trocknung und Kühlung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Abschrecken der Klinker-

'" fraktionen (F, G) entstehende Wasserdampf getrennt von der Luft zum Kühlen und Trocknen des abgeschreckten Klinkers abgezogen und die erwärmte Kühlluft als Sekundärluft dem Drehrohrofen (1) zugeführt wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach 'Anspruch 1 oder 2 mit einem Drehrohrofen, einer nachgeschalteten Abschreckzone und einer folgenden Nachkühlkammer, aus der die erwärmte Kühlluft getrennt vom abgekühlten Produkt abgezogen ,wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem 'Drehrohrofen (1) und der Nachkühlkammer (12) ei-'ne auch gegenüber der Nachkühlkammer (12) abgedichtete Abschreckkammer (7) angeordnet ist, aus der der Wasserdampf durch Unterdruck abgezogen wird, und daß die Nachkühlkammer (12) mit einem ■Unterdruckgebläse (18) versehen ist, das die erwärmte Luft dem Drehrohrofen (1) als Verbrennungsluft zuführt.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschreckkammer (7) eine Klassiervorrichtung (8) mit integrierter Sprühvorrichtung (9) ■für die Feinfraktion (F) und eine Zerkleinerungsvorrichtung (10) für die Grobfraktion (G) angeordnet sind, der eine weitere Sprühvorrichtung (11) zum (Besprühen des zerkleinerten Gutes (Gz) nachgeordnet ist.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Drehrohr-Ofen (1) eine Transportvorrichtung (4) zur Vergleichimäßigung des austretenden Klinkers ^angeordnet 'ist, die den Klinker (K) der Klassiervorrichtung (8) zuführt und deren Förderrichtung zur direkten Abifuhr von zn schwach gebranntem Klinker (K) in einen Austragschacht (19) umkehrbar ist.

6. Anlage nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung als in beiden !Drehrichtungen antreibbares Schaufeld (4) ausgebildet ist, dessen Schaufelzvischenräume (4a) mit Wasser gefüllt und so ausgebildet sind, daß sie sämtliche Fraktionen (F, G)des aus dem Drehrohrofen (1) austretenden Klinkers ^aufnehmen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Herstellung von weißem Zemeni, der in einem Drehrohrofen gebrannt, bei seinem Abzug aus dem Drehrohrofen durch Besprühen mit Wasser abgeschreckt und anschließend durch Luft getrocknet und weiter abgekühlt wird, wobei der beim Besprühen des heißen Klinkers entstehende Wasserdampf durch Erzeugen von Unterdruck von einem Eintritt in den Drehrohrofen abgehalten und der Wasserdampf abgeführt wird.

Ein Verfahren und eine Anlage der voranstehend beschriebenen Art zur Herstellung von weißem Zement sind aus der DE-PS 25 44 343 bekannt. Diese haben den Nachteil, daß aus dem Drehrohrofen Klinkerbrocken ausgetragen werden, deren Anteil zwischen 1 und 5% der gesamten Klinkermenge liegt und deren Kern bei der Besprühung mit Wasser nicht abgeschreckt wird, so daß sie die Qualität des Endproduktes verschlechtern, weshalb diese Groostücke aussortiert werden müssen.

Dies ist nicht nur aufwendig, sondern auch unwirtschaftlich, da ein Teil des mit hohem Energieaufwand erzeugten Klinkers verworfen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Anlage der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, daß der gesamte Klinker verwertet und dennoch eine gute Qualität des Weißzements erzielt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Drehrohrofen austretende Klinker während des Besprühens mit Wasser klassiert und die anfallende Grobfraktion des Klinkers zerkleinert sowie das zerkleinerte Gut zusätzlich mit Wasser besprüht wird, bevor es gemeinsam mit der Feinfraktion der abschließenden Trocknung und Kühlung unterworfen wird.

Durch die Aufteilung des Klinkers in eine Feinfraktion und eine Grobfraktion ist es möglich, die Grobfraktion zu zerkleinern und durch zusätzliches Besprühen mit Wasser ebenso gezielt abzuschrecken, wie die Feinf-aktion, so daß auch der grobe Teil des Klinkers ohne Beeinträchtigung der Qualität des Weißzements verwendet werden kann. Zusätzlich ermöglichen die Klassierung des Klinkers und Zerkleinerung der Grobfraktion, daß der gesamte Klinker vor seiner anschließenden Behandlung mit Luft (Trocknen und weiteres Abkühlen) gezielt auf eine Temperatur von etwa 800° C abgeschreckt ist, so daß das der Kühlluft aurgesetzte Gut nur einen geringen Feuchtigkeitsgehalt hat.

so Bisher wurde der Klinker wegen der Grobfraktion mit einem Wasserüberschuß besprüht, so daß das Gut insgesamt mit überschüssiger Feuchtigkeit der Behandlung mit Luft ausgesetzt wurde. Deshalb entstand bei der Trocknung und weiteren Kühlung eine feuchte Abluft, die gemeinsam mit dem aus dem Abschreckvorgang herrührenden Wasserdampf ohne weitere Verwendung abgezogen werden mußte.

Da durch den Vorschlag der Erfindung das abgeschreckte Gut einen geringen Feuchtigkeitsgehalt hat, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der beim Abschrecken der Klinkerfraktion entstehende Wasserdampf getrennt von der Luft zum Kühlen und Trocknen des abgeschreckten Klinkers abgezogen und die erwärmte Kühlluft als Sekundärluft dem Drehrohrofen zugeführt.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die beim Abkühlen des abgeschreckten Klinkers von etwa 800⁰C auf 60—120°C erwärmte Luft bei gleichzeitiger War-