DE3526345A1 - METHOD AND DEVICE FOR COOLING WHITE CEMENT CLINKER - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR COOLING WHITE CEMENT CLINKER

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von weißemMethod and apparatus for producing white

ZementklinkerCement clinker

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Klinker für weißen Zement, der ein Zementtyp im wesentlichen in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften identisch mit herkömmlichem Portland-Zement ("grauer Zement") ist, sich von diesem jedoch durch seine weiße Farbe unterscheidet, wobei das Verfahren umfaßt das Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker, unmittelbar bevor dieser einen Drehofen verläßt, und unmittelbar danach das schnelle Kühlen des Klinkers durch Besprühen mit einem Kühlmittel, bevor er in einem Klinkerkühler weiter gekühlt wird.The invention relates to a method and an apparatus for producing clinker for white cement, the one type of cement essentially identical in its chemical and physical properties to conventional cement Portland cement ("gray cement"), but differs from it by its white color, whereby the The method comprises spraying a reducing agent onto the clinker immediately prior to entering a rotary kiln leaves, and immediately afterwards the rapid cooling of the clinker by spraying it with a coolant before it is further cooled in a clinker cooler.

Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Gattung ist aus der US-PS 30 74 705 bekannt. Das Reduktionsmittel, beispielsweise Öl, das auf den Klinker am Ofenauslaß aufgesprüht wird, dient zur Reduzierung des Klinkers und zur Verhinderung einer Oxidation der Oberfläche während einer anfänglichen Kühlung, während das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, das auf den Klinker unmittelbar anschließend aufgesprüht wird, zum Kühlen des Klinkers auf eine Temperatur unterhalb etwa 500 0C dient, bei der keine Oxidation und folglich keine Verfärbung des Klinkers stattfinden kann.A method of the type described above is known from US Pat. No. 3,074,705. The reducing agent, for example oil, which is sprayed onto the clinker at the kiln outlet, serves to reduce the clinker and prevent oxidation of the surface during initial cooling, while the coolant, preferably water, which is sprayed onto the clinker immediately afterwards, is used for cooling of the clinker is used to a temperature below about 500 0 C, at which no oxidation and consequently no discoloration of the clinker can take place.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß zur Reduzierung der Verfärbung der Klinker mit ausreichend Wasser besprüht werden muß, das zu einer in die Ofenanlage einströmenden und diese belastenden Wasserdampfmenge führte und die den Klinker in einer solchen Weise anfeuchtet, daß Qualität des aus dem Klinker her-A disadvantage of this known method is that that to reduce the discoloration of the clinker must be sprayed with sufficient water, which leads to one in the Kiln system flowing in and this polluting amount of water vapor led and which the clinker in such a So that the quality of the clinker

gestellten Zements nachteilig beeinträchtigt wird.provided cement is adversely affected.

Des weiteren ist beobachtet worden, daß während der anschließenden Trocknung und abschließenden Kühlung in einem Kühler, in dem das Kühlen mit Luft durchgeführt wird, Klinkerpartikel reoxidiert werden, da die Oberfläche durch die verhältnismäßig große Menge restlicher Wärme, die noch im Klinker vorhanden ist, wieder erwärmt wird, und die Klinkerpartikel folglich verfärbt werden, wenn sie Luft direkt ausgesetzt werden, was die Weiße des fertigen Zements nachteilig beeinträchtigt.It has also been observed that during the subsequent Drying and final cooling in a cooler in which the cooling is carried out with air clinker particles will be reoxidized, as the surface is due to the relatively large amount remaining Heat that is still present in the clinker is reheated, and the clinker particles are consequently discolored, when exposed directly to air, which adversely affects the whiteness of the finished cement.

Um diese Verfärbung insbesondere größerer Klinkerpartikel zu verhindern, ist es bekannt, die gesamte Klinkercharge direkt aus dem Klinkerauslaß des Ofens in ein Wasserbad zum sehr schnellen Kühlen hineinfallen zu lassen; dieses Verfahren macht jedoch eine vollständige Trocknung der gesamten Klinkercharge erforderlich, und das Anfeuchten der gesamten Klinkercharge kann noch den oben angegebenen nachteiligen Einfluß auf die Qualität des fertigen Zements nach sich ziehen.In order to prevent this discoloration, in particular of larger clinker particles, it is known to use the entire batch of clinker to drop directly from the clinker outlet of the kiln into a water bath for very rapid cooling; however, this process requires complete drying of the entire batch of clinker, and the moistening of the entire batch of clinker can still have the above-mentioned disadvantageous influence on the quality of the finished cement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile abzubauen, und daher wird erfindungsgemäß der Klinker nach dem Besprühen mit dem Reduktionsmittel auf eine Prallplatteneinrichtung am Kühlereinlaß fallen gelassen, um den Klinker teilweise zu zerbrechen, bevor er mit dem Kühlmittel besprüht wird, wonach der Klinker in dem Kühler in eine feine Fraktion, die mittels der Kühlluft fertig gekühlt und getrocknet wird, indem der Klinker verhältnismäßig langsam durch den Kühler geführt wird, und in eine grobe Fraktion aufgeteilt wird, die schnell durch den Kühler zur teilweisen Kühlung geführt wird und in einem Wasserbad fertig gekühlt wird, aus dem die grobe Fraktion abgezogen wird, wobei die verbleibende Restwärme zu Selbsttrocknung ausreicht.The invention is based on the object of reducing these disadvantages, and therefore the clinker is according to the invention after being sprayed with the reducing agent, dropped onto a baffle device at the cooler inlet, to partially break the clinker before it is sprayed with the coolant, after which the clinker is in the cooler into a fine fraction, which is cooled and dried by means of the cooling air by the clinker is passed relatively slowly through the cooler, and is divided into a coarse fraction, which is fast is passed through the cooler for partial cooling and is completely cooled in a water bath, from which the coarse Fraction is withdrawn, the remaining residual heat being sufficient for self-drying.

Im Wege dieses Verfahrens wird die Wärme der feinen Fraktion des Klinkers zur vollständigen Trocknung der feinen Fraktion in den Kühler ohne ihre Verfärbung verwendet, während der größere Klinker d.h. die grobe Fraktion, so schnell durch den Kühler geführt wird, daß die Klinkeroberflächenschicht der Luft in dem Kühler nur für eine kurze Zeit und damit der kleinstmöglichen Gefahr einer Reoxidation und der sich daraus ergebenden Verfärbung während des Fertigkühlens in dem Wasserbad ausgesetzt wird.In the course of this process, the heat of the fine fraction of the clinker is used to completely dry the clinker fine fraction is used in the cooler without its discoloration, while the larger clinker i.e. the coarse fraction, is passed through the cooler so quickly that the clinker surface layer of the air in the cooler only for a short time and thus the smallest possible risk of reoxidation and the resulting discoloration is suspended in the water bath during final cooling.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend angegebenen Verfahrens; diese Vorrichtung verfügt über einen Drehofen zum Brennen und Sintern von Zementklinker, über einen Drehkühler, über eine erste Sprüheinrichtung zum Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker an dem Klinkerauslaß des Ofens und über eine zweite Sprüheinrichtung zum Aufsprühen von Kühlmittel auf den Klinker an dem Kühlereinlaß, über eine unterhalb des Klinkerauslasses des Ofens und vor dem Kühlereinlaß angeordnete Prallplatteneinrichtung, über einen Stauring in dem Klinkereinlaß, über einen Abscheider und Förderer in dem Kühler zur Aufteilung des Klinkers in eine feine Fraktion und eine grobe Fraktion und zur Schnellförderung der groben Fraktion durch den Kühler und über ein Wasserbad an dem Kühlerauslaß zum Kühlen der mittels des Förderers durch den Kühler hindurch geführten groben Fraktion.The invention also relates to a device for implementation the above procedure; this device has a rotary kiln for burning and Sintering of cement clinker, via a rotary cooler, via a first spray device for spraying on a reducing agent onto the clinker at the clinker outlet of the furnace and via a second sprayer for spraying of coolant on the clinker at the cooler inlet, via one below the clinker outlet of the furnace and baffle plate device arranged in front of the cooler inlet, via a baffle ring in the clinker inlet, via a Separator and conveyor in the cooler for dividing the clinker into a fine fraction and a coarse fraction and for rapidly conveying the coarse fraction through the condenser and over a water bath at the condenser outlet for cooling the coarse fraction conveyed through the cooler by means of the conveyor.

Der Abscheider und Förderer können gemeinsam in einem Wendelheber oder einer Schnecke bestehen, der bzw. die innerhalb des Kühlers angeordnet ist, und zwar in einem bestimmten Abstand vom Mantel desselben unter Zuhilfenahme von Abstandselementen.The separator and conveyor can exist together in a spiral lifter or a screw, the or the is arranged inside the cooler, at a certain distance from the jacket of the same with the aid of spacers.

Der Abscheider/Förderer sorgt für eine schnelle Förderung durch den Kühler hindurch zu dem Wasserbad, undThe separator / conveyor ensures rapid conveyance through the cooler to the water bath, and

. G- . G-

zwar für den Klinker, der zu groß ist, um durch den Spalt zwischen dem Umfang des Hebers und der Innenseite des Kühlers hindurch zu fallen, während der Klinker, der kleiner als der Spalt ist, durch den Kühler hindurch in der normalen Weise weitertransportiert wird, d. h. verhältnismäßig langsam, wobei er mittels der Kühlerluft auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der keine Reoxidation stattfindet.for the clinker, which is too big to pass through the gap between the circumference of the jack and the inside of the cooler to fall through, while the clinker, which is smaller than the gap, through the cooler into is transported on in the normal way, d. H. relatively slowly, whereby it is cooled by means of the cooler air to a temperature at which no reoxidation takes place.

Wasser ist, wie bereits angegeben, das bevorzugte Kühlmittel, das an dem Einlaß des Kühlers verwendet wird, und zur Entfernung des so gebildeten Wasserdampfs kann der Küher in bekannter Weise mit einer Saugleitung ausgestattet sein, deren Einlaßöffnung nach unten in Richtung auf die Klinkerschicht am Kühlereinlaß gerichtet ist.As stated earlier, water is the preferred coolant used at the inlet of the cooler, and in order to remove the water vapor formed in this way, the cooler can be equipped in a known manner with a suction line be, whose inlet opening is directed downwards in the direction of the clinker layer at the cooler inlet is.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematische zeichnerische Darstellung weiter ins Einzelne gehend beschrieben, die einen Längsschnitt durch das Kühlerende einer Drehofenanlage zeigt.The device according to the invention is described below under With reference to the schematic drawing in more detail, the one Shows a longitudinal section through the cooler end of a rotary kiln.

Das Klinkerauslaßende 1 eines Drehofens verfügt über einen üblichen Brenner 2 und ist durch ein Auslaßgehäuse 3 umgeben, das an seinem unteren Teil über eine geneigte Prallplatteneinrichtung 4 verfügt.The clinker outlet end 1 of a rotary kiln has a conventional burner 2 and is through an outlet housing 3 surrounded, which has an inclined baffle device 4 at its lower part.

Ein tiefer liegender Drehkühler 5 zum Kühlen des in dem Ofen behandelten Materials besitzt an seinem Einlaßende einen Stauring 6 und auf seiner gesamten Länge einen Wendelheber 7, der in einem Abstand von der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 über Abstandseleraente 8 angeordnet ist.A lower lying rotary cooler 5 for cooling the material being treated in the furnace has at its inlet end a storage ring 6 and a spiral lifter 7 over its entire length, which is at a distance from the inside of the jacket of the cooler 5 is arranged via spacer elements 8.

Am Kühlerauslaßende ist ein Wasserbad 9 mit einem Förderer 10 zum Abführen der gekühlten groben KlinkerfraktionAt the cooler outlet end is a water bath 9 with a conveyor 10 for discharging the cooled coarse clinker fraction

aus dem Wasserbad 9 auf einem Förderer 12 hin vorgesehen. from the water bath 9 on a conveyor 12 is provided.

Des weiteren ist im Mantel des Kühlers 5 an dessen Auslaßende eine Auslaßeinrichtung 11 zur Abführung der gekühlten feinen Klinkerfraktion direkt auf den Förderer 12 vorgesehen, der somit den gesamten fertig gekühlten Klinker abtransportiert.Furthermore, in the jacket of the cooler 5 at its outlet end there is an outlet device 11 for discharging the cooled fine clinker fraction is provided directly on the conveyor 12, which thus cools the entire finished Clinker removed.

Der Kühler 5 kann eine Leitung 13 zur Zuführung von Kühlmittel zu dem Kühlereinlaß und eine Saugleitung 14 aufweisen, deren Einlaßöffnung 15 nach unten gerichtet ist, um Wasserdampf am Kühlereinlaß abzusaugen. Das Reduktionsmittel für den Klinker wird im Klinkerauslaß 1 des Ofens über eine Leitung 16 zugeführt.The cooler 5 can have a line 13 for supplying coolant to the cooler inlet and a suction line 14 have, the inlet opening 15 is directed downwards in order to suck off water vapor at the cooler inlet. The reducing agent for the clinker is fed into the clinker outlet 1 of the furnace via a line 16.

Die Vorrichtung arbeitet in der nachfolgend beschriebenen Weise.The device operates in the manner described below.

Wenn der heiße Klinker mit einer Temperatur über 1100 0C den Ofen verläßt, wird Reduktionsöl auf den Klinker, wie bei 17 angegeben, aufgesprüht, und zwar ohne Flammenbildung. When the hot clinker leaves the furnace at a temperature above 1100 ° C., reducing oil is sprayed onto the clinker, as indicated at 17, without flame formation.

Aus dem Ofenauslaß 1 fällt der Klinker nach unten durch das stationäre Gehäuse 3 und trifft dabei auf die Prallplatteneinrichtung 4, um dabei teilweise aufgebrochen bzw. zerkleinert zu werden und in Richtung auf den Kühlereinlaß geführt zu werden, in dem der Klinker durch Wasser gekühlt wird, wie bei 18 angegeben ist.From the furnace outlet 1 the clinker falls down through the stationary housing 3 and hits the baffle device 4, in order to be partially broken up or crushed and in the direction of the cooler inlet by cooling the clinker with water, as indicated at 18.

Der Klinker gelangt dann zu dem Stauring 6, der den Klinkerstrom hinter der Wassersprühzone 18 vergleichmäßigt und kontrolliert, wonach der Klinker in den eigentlichen Kühler 5 gelangt, um mittels der Schneckeneinrichtung 7, 8 in eine feine Fraktion und eine grobe Fraktion unterteilt zu werden. Die feine Fraktion strömtThe clinker then reaches the retaining ring 6, which even out the clinker flow behind the water spray zone 18 and controlled, after which the clinker arrives in the actual cooler 5 to by means of the screw device 7, 8 to be divided into a fine fraction and a coarse fraction. The fine fraction flows

zwischen der Schnecke 7 und der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 durch und wird auf unter 500 0C durch die Kühlluft abgekühlt und tritt anschließend durch die Abführungseinrichtung 11 hindurch direkt auf den Förderer 12 aus. Die grobe Fraktion mit Partikelabmessungen größer als der durch die Abstandselemente 8 bestimmte Spalt kann nicht durch diesen Spalt zwischen dem Umfang der Schnecke 7 und der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 hindurchströmen und wird daher infolge der großen Steigung der Schnecke schnell von der Schnecke durch den Kühler hindurch und hinaus in des Viasserbad 9 geführt, in dem die grobe Fraktion auf eine Temperatur unterhalb 500 0C abgekühlt wird.between the screw 7 and the inside of the jacket of the cooler 5 and is cooled to below 500 ° C. by the cooling air and then exits through the discharge device 11 directly onto the conveyor 12. The coarse fraction with particle dimensions larger than the gap determined by the spacer elements 8 cannot flow through this gap between the circumference of the screw 7 and the inside of the jacket of the cooler 5 and is therefore quickly removed from the screw through the cooler due to the great pitch of the screw through and led out into the Viasserbad 9, wherein the coarse fraction is cooled to a temperature below 500 0C.

Durch diese schnelle Förderung durch den Kühler 5 hindurch findet keine Reoxidation der Oberflächen der großen Klinkerpartikel in einem erheblichen Ausmaß vor der fertigen Kühlung in dem Wasserbad 9 statt. Die feine Klinkerfraktion, die langsamer durch den Kühler 5 hindurch strömt, wird ebenfalls ausreichend schnell im Kühler 5 gekühlt, um eine Reoxidation zu verhindern.As a result of this rapid conveyance through the cooler 5, there is no reoxidation of the surfaces of the large ones Clinker particles take place in the water bath 9 to a considerable extent before the final cooling. The nice one Clinker fraction, which passes more slowly through the cooler 5 flows, is also cooled sufficiently quickly in the cooler 5 to prevent reoxidation.

Der bei dem Aufsprühen bei 18 erzeugte Wasserdampf wird durch die Einlaßöffnung 15 der Saugleitung 14 abgesaugt und belastet folglich den Ofen nicht.The water vapor generated during the spraying at 18 is sucked off through the inlet opening 15 of the suction line 14 and consequently does not burden the furnace.

Die feine Fraktion, die durch den Kühler 5 hindurch strömt, wird an dessen Ende durch die Abführungseinrichtung 11 hindurch und nach unten auf den Förderer 12 abgegeben. Die grobe Fraktion wird aus dem Wasserbad 9 mittels des Förderers 10 mit einer solchen Geschwindigkeit entnommen, daß der Klinker noch eine Restwärme aufweist, die zur Selbsttrocknung ausreicht, wonach die grobe Fraktion ebenfalls auf den Förderer 12 abgegeben wird.The fine fraction that flows through the cooler 5 is at its end through the discharge device 11 passed through and down onto the conveyor 12. The coarse fraction is taken from the water bath 9 removed by means of the conveyor 10 at such a speed that the clinker still has residual heat, which is sufficient for self-drying, after which the coarse fraction is also discharged onto the conveyor 12 will.

Claims (3)

Verfahren zur Herstellung von Klinker für weißen Zement, unter Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker, wenn er einen Drehofen verläßt, und unter anschließendem schnellen Kühlen des Klinkers durch Aufsprühen eines Kühlmittels, bevor der Klinker in einem Klinkerkühler weiter gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufsprühen des Reduktionsmittels der Klinker auf eine Prallplatteneinrichtung am Kühlereinlaß fallengelassen wird, um den Klinker teilweise zu zerbrechen, bevor das Kühlmittel aufgesprüht wird, wobei der Klinker anschließend in dem Kühler in eine feine Fraktion, die mittels der Kühlerluft fertig gekühlt und getrocknet wird, indem ,der Klinker verhältnismäßig langsam durch den Kühler hindurchgeführt wird, und in eine grobe Fraktion aufgeteilt wird, die schnell durch den Kühler zur teil-Process for the production of clinker for white cement, with spraying on of a reducing agent the clinker as it leaves a rotary kiln and then rapidly cooling the clinker by spraying a coolant before the clinker is further cooled in a clinker cooler, thereby characterized in that, after the reducing agent has been sprayed on, the clinker onto a baffle plate device is dropped at the cooler inlet to partially break the clinker before the coolant is sprayed on, the clinker then in the cooler into a fine fraction, which by means of the Cooler air is completely cooled and dried by passing the clinker relatively slowly through the cooler is passed through, and is divided into a coarse fraction, which is quickly passed through the cooler to partially weisen Kühlung hindurchgeführt und die in einem Wasserbad fertig gekühlt wird, aus dem die grobe Fraktion wieder abgezogen wird, wobei die verbleibende Restwärme zum Selbsttrocknen ausreicht.have cooling passed through and put in a water bath is finished cooling, from which the coarse fraction is withdrawn again, with the remaining Residual heat is sufficient to dry itself. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens' nach Anspruch 1, mit einem Drehofen zum Brennen und Sintern von Zementklinker, mit einem Drehkühler (5), mit einer ersten Sprüheinrichtung (16, 17) zum Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker am Auslaßende (1) des Ofens und mit einer zweiten Sprüheinrichtung (13, 18) zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf den Klinker am Kühlereinlaß, mit einer Prallplatteneinrichtung (4) unterhalb des Klinkerauslaßendes (1) des Ofens und vor dem Kühlereinlaß, mit einem Stauring (6) in dem Kühlereinlaß, mit einem Abscheider und Förderer (7, 8) in dem Kühler (5) zur Aufteilung des Klinkers in eine feine Fraktion und eine grobe Frak-2. Apparatus for carrying out the method 'according to claim 1, with a rotary kiln for firing and sintering of cement clinker, with a rotary cooler (5), with a first spray device (16, 17) for spraying a reducing agent on the clinker at the outlet end (1) of the furnace and with a second spray device (13, 18) for spraying a coolant onto the clinker at the cooler inlet, with a baffle device (4) below the clinker outlet end (1) of the furnace and in front of the cooler inlet, with a baffle ring (6) in the cooler inlet, with a separator and conveyor (7, 8) in the cooler (5) for dividing the Clinkers into a fine fraction and a coarse fraction p tion und zur schnellen Förderung der groben Fraktion p tion and for the rapid promotion of the coarse fraction durch den Kühler (5) hindurch und mit einem Viasserbadthrough the cooler (5) and with a Viasser bath * (9) am Kühlerauslaß zum Kühlen der mittels des Förde* (9) at the cooler outlet for cooling the by means of the fjord rers (7) durch den Kühler (5) hindurchgeführten groben Fraktion.rers (7) passed through the cooler (5) coarse fraction. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kombinierter Abscheider/Förderer von einem Wendelheber (7) oder einer Schnecke gebildet ist, der bzw. die innerhalb des Kühlers (5) in einem bestimmten Abstand von dem Mantel desselben unter Zuhilfenahme von Abstandselementen (8) angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a combined separator / conveyor of one Spiral lifter (7) or a screw is formed, which or within the cooler (5) in a certain Distance from the jacket of the same with the aid of spacer elements (8) is arranged.
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