DE3526345C2 - Method and device for producing white cement clinker - Google Patents
Method and device for producing white cement clinkerInfo
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- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung 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 a Vorrich device for producing clinker for white cement, the a type of cement essentially in its chemical and physical properties identical to conventional Portland cement ("gray cement") is different from this differs however by its white color, whereby the The method involves spraying a reducing agent on the clinker, just before this one rotary kiln leaves, and immediately afterwards the rapid cooling of the Clinkers by spraying with a coolant before using is further cooled in a clinker cooler.
Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Gattung ist aus der US-A-30 74 705 DE-B2-25 44 343 und GB-C 7 42 559 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 wäh rend einer anfänglichen Kühlung, während das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, das auf den Klinker unmittelbar an schließend aufgesprüht wird, zum Kühlen des Klinkers auf eine Temperatur unterhalb etwa 500°C dient, bei der keine Oxidation und folglich keine Verfärbung des Klin kers stattfinden kann.A method of the type described above is from US-A-30 74 705 DE-B2-25 44 343 and GB-C 7 42 559 known. The reducing agent For example, oil on the clinker at the furnace outlet is sprayed on, serves to reduce the clinker and to prevent oxidation of the surface initial cooling while the coolant, preferably water that directly on the clinker is then sprayed on to cool the clinker serves a temperature below about 500 ° C at which no oxidation and consequently no discoloration of the clin kers can take place.
Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß zur Reduzierung der Verfärbung der Klinker mit aus reichend Wasser besprüht werden muß, das zu einer in die Ofenanlage einströmenden und diese belastenden Wasser dampfmenge führte und die den Klinker in einer solchen Weise anfeuchtet, daß Qualität des aus dem Klinker her gestellten Zements nachteilig beeinträchtigt wird.A disadvantage of this known method is that to reduce the discoloration of the clinker sufficient water must be sprayed, which becomes one in the Oven system flowing in and polluting this water amount of steam and the clinker in such a Way moistened that quality of the clinker provided cement is adversely affected.
Des weiteren ist beobachtet worden, daß während der an schließenden Trocknung und abschließenden Kühlung in ei nem Kühler, in dem das Kühlen mit Luft durchgeführt wird, Klinkerpartikel reoxidiert werden, da die Oberflä che 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.Furthermore, it has been observed that during the closing drying and final cooling in egg a cooler in which cooling is carried out with air clinker particles will be reoxidized because the surface che by the relatively large amount of remaining Heat that is still present in the clinker is reheated and the clinker particles are consequently discolored, if they are directly exposed to air what the whites of the finished cement adversely affected.
Um diese Verfärbung insbesondere größerer Klinkerparti kel zu verhindern, ist es beispielsweise aus DE-C2-31 20 683 bekannt, die gesamte Klinker charge direkt aus dem Klinkerauslaß des Ofens in ein Wasserbad zum sehr schnellen Kühlen hineinfallen zu las sen; 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. This discoloration, especially of larger clinker parties To prevent kel, it is for example from DE-C2-31 20 683 known the entire clinker batch directly from the clinker outlet of the furnace Read water bath to fall in for very quick cooling sen; however, this procedure makes a complete one Drying of the entire batch of clinker is required, and moistening the entire batch of clinker can still adverse effect on quality indicated above of the finished cement.
Schließlich ist es aus FR-C-4 64 354 bekannt, ein Gas als Reduktionsmittel zwischen dem Klinkerauslaß und dem Küh lereinlaß zu benutzen und dann direkt im Luftkühler auch Wasser als Kühlmittel zuzuführen, welches aber auch nicht eine Verfärbung der Klinkerpartikel durch Lufteinwirkung im Kühler verhindert.Finally, it is known from FR-C-4 64 354 to be a gas Reducing agent between the clinker outlet and the cooling to use and then directly in the air cooler To supply water as a coolant, but neither discoloration of the clinker particles due to exposure to air prevented in the cooler.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachtei le 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 Küh ler 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 gro be Fraktion abgezogen wird, wobei die verbleibende Rest wärme zu Selbsttrocknung ausreicht. The invention has for its object this Nachtei le to dismantle, and therefore, according to the invention, the clinker after spraying with the reducing agent on a Flapper device dropped at radiator inlet in order to partially break the clinker before using the Coolant is sprayed, after which the clinker in the cool ler into a fine fraction, which by means of the cooling air finished cooling and drying by the clinker is passed through the cooler relatively slowly, and divided into a rough fraction that is quick is led through the cooler to partial cooling and is cooled in a water bath from which the gro be fraction is withdrawn, leaving the remaining remainder heat is 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 ver wendet, während der größere Klinker d. h. die grobe Frak tion, 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 Verfär bung während des Fertigkühlens in dem Wasserbad ausge setzt wird.In this way, the heat of the fine Fraction of the clinker for complete drying of the fine fraction in the cooler without its discoloration ver turns, while the larger clinker d. H. the rough frak tion, is passed through the cooler so quickly that the Clinker surface layer of air in the cooler only for a short time and thus the smallest possible danger a reoxidation and the resulting discoloration Exercise during the final cooling in the water bath is set.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durch führung 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 Reduk tionsmittels auf den Klinker an dem Klinkerauslaß des Ofens und über eine zweite Sprüheinrichtung zum Aufsprü hen von Kühlmittel auf den Klinker an dem Kühlereinlaß, über eine unterhalb des Klinkerauslasses des Ofens und vor dem Kühlereinlaß angeordnete Prallplatteneinrich tung, über einen Stauring in dem Klinkereinlaß, über ei nen Förderer in dem Kühler zur Aufteilung des Klinkers in eine feine Fraktion und eine grobe Frak tion 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 through carrying out the above procedure; these Device has a rotary kiln for burning and Sintering cement clinker, over a rotary cooler, over a first spray device for spraying a reduk tion agent on the clinker at the clinker outlet of the Oven and via a second spray device for spraying hen coolant on the clinker at the radiator inlet, via a below the clinker outlet of the stove and baffle device arranged in front of the radiator inlet tion, via a storage ring in the clinker inlet, via an egg a conveyor in the cooler for division of the clinker into a fine fraction and a coarse frak tion and for the rapid promotion of the coarse fraction the radiator and through a water bath at the radiator outlet for cooling the by means of the conveyor through the cooler coarse fraction passed through.
Der Förderer kann in einem Wendelheber oder einer Schnecke bestehen, der bzw. die innerhalb des Kühlers in einem bestimmten Abstand vom Mantel desselben unter Zuhilfe nahme von Abstandselementen angeordnet ist, die zugleich als Ab scheider innerhalb des Kühlers dienen.The sponsor can be in one Spiral jack or a snail exist, the or the inside the cooler in one certain distance from the jacket of the same with the help Taking spacer elements is arranged, which at the same time as Ab serve inside the cooler.
Der Förderer sorgt für eine schnelle Förde rung durch den Kühler hindurch zu dem Wasserbad, und zwar für den Klinker, der zu groß ist, um durch den Spalt zwischen dem Umfang des Förderers 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. ver hältnismäßig langsam, wobei er mittels der Kühlerluft auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der keine Reoxi dation stattfindet.The conveyor ensures fast funding through the cooler to the water bath, and for the clinker that is too large to pass through Gap between the circumference of the inside conveyor of the cooler to fall through, while the clinker that is smaller than the gap through the cooler is transported in the normal way, d. H. ver relatively slow, being by means of the cooler air is cooled to a temperature at which no Reoxi dation takes place.
Wasser ist, wie bereits angegeben, das bevorzugte Kühl mittel, das an dem Einlaß des Kühlers verwendet wird, und zur Entfernung des so gebildeten Wasserdampfs kann der Kühler in bekannter Weise mit einer Saugleitung aus gestattet sein, deren Einlaßöffnung nach unten in Rich tung auf die Klinkerschicht am Kühlereinlaß gerichtet ist.As previously stated, water is the preferred cooling medium used at the inlet of the cooler and to remove the water vapor thus formed the cooler in a known manner with a suction line be permitted, the inlet opening down in Rich tion directed to the clinker layer at the radiator inlet is.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematische zeichnerische Darstel lung weiter ins Einzelne gehend beschrieben, die einen Längsschnitt durch das Kühlerende einer Drehofenanlage zeigt.The device according to the invention is described below Reference to the schematic graphic representation described in more detail, some Longitudinal section through the cooler end of a rotary kiln system shows.
Das Klinkerauslaßende 1 eines Drehofens verfügt über ei nen 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 surrounded by an outlet housing 3 which has an inclined baffle plate 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 schneckenförmigen Förderer 7, der in einem Abstand von der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 über Abstandselemente 8 ange ordnet ist.A lower-lying rotary cooler 5 for cooling the material treated in the furnace has a retaining ring 6 at its inlet end and a screw-shaped conveyor 7 along its entire length, which is arranged at a distance from the inside of the jacket of the cooler 5 via spacer elements 8 .
Am Kühlerauslaßende ist ein Wasserbad 9 mit einem Bandförde rer 10 zum Abführen der gekühlten groben Klinkerfraktion aus dem Wasserbad 9 auf einem anderen Bandförderer 12 hin vorgese hen.At the radiator outlet end, a water bath 9 with a belt conveyor 10 for removing the cooled coarse clinker fraction from the water bath 9 on another belt conveyor 12 is provided.
Des weiteren ist im Mantel des Kühlers 5 an dessen Aus laßende eine Auslaßeinrichtung 11 zur Abführung der ge kühlten 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 the end leaving an outlet device 11 for discharging the cooled ge fine clinker fraction is provided directly on the conveyor 12 , which thus transports the entire cooled clinker.
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 Re duktionsmittel 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 , the inlet opening 15 of which is directed downward in order to draw off water vapor at the cooler inlet. The re duction agent for the clinker is supplied in the clinker outlet 1 of the furnace via a line 16 .
Die Vorrichtung arbeitet in der nachfolgend beschriebe nen Weise.The device works in the description below a way.
Wenn der heiße Klinker mit einer Temperatur über 1100°C den Ofen verläßt, wird Reduktionsöl auf den Klinker, wie bei 17 angegeben, aufgesprüht, und zwar ohne Flammenbil dung.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 Prall platteneinrichtung 4, um dabei teilweise aufgebrochen bzw. zerkleinert zu werden und in Richtung auf den Küh lereinlaß 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 thereby hits the baffle plate device 4 , in order to be partially broken up or crushed and to be guided in the direction of the cooler inlet in which the clinker is cooled by water becomes as indicated at 18 .
Der Klinker gelangt dann zu dem Stauring 6, der den Klinkerstrom hinter der Wassersprühzone 18 vergleichmä ßigt und kontrolliert, wonach der Klinker in den eigent lichen Kühler 5 gelangt, um mittels des schneckenförmigen Förderers 7 und mittels der als Abscheider dienenden Abstandselemente 8 in eine feine Fraktion und eine grobe Fraktion unterteilt zu werden. Die feine Fraktion strömt zwischen dem Förderer 7 und der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 durch und wird auf unter 500°C durch die Kühlluft abgekühlt und tritt anschließend durch die Ab führungseinrichtung 11 hindurch direkt auf den Förderer 12 aus. Die grobe Fraktion mit Partikelabmessungen grö ßer als der durch die Abstandselemente 8 bestimmte Spalt kann nicht durch diesen Spalt zwischen dem Umfang des Förderers 7 und der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 hindurchströmen und wird daher infolge der großen Stei gung des schneckenförmigen Förderers schnell von dem Förderer durch den Kühler hindurch und hinaus in des Wasserbad 9 geführt, in dem die grobe Fraktion auf eine Temperatur unterhalb 500°C abgekühlt wird.The clinker then arrives at the retaining ring 6 , which uniforms and controls the clinker flow behind the water spray zone 18 , after which the clinker enters the cooler 5 , by means of the screw-shaped conveyor 7 and by means of the spacer elements 8 serving as separators, into a fine fraction and a rough fraction to be divided. The fine fraction flows between the conveyor 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 guide device 11 from 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 conveyor 7 and the inside of the jacket of the cooler 5 and is therefore quickly conveyed by the conveyor due to the large pitch of the screw-shaped conveyor passed through the cooler and out into the water bath 9 , in which the coarse fraction is cooled to a temperature below 500 ° C.
Durch diese schnelle Förderung durch den Kühler 5 hin durch findet keine Reoxidation der Oberflächen der gro ßen Klinkerpartikel in einem erheblichen Ausmaß vor der fertigen Kühlung in dem Wasserbad 9 statt. Die feine Klinkerfraktion, die langsamer durch den Kühler 5 hin durch strömt, wird ebenfalls ausreichend schnell im Küh ler 5 gekühlt, um eine Reoxidation zu verhindern.Due to this rapid conveyance through the cooler 5 , there is no reoxidation of the surfaces of the large clinker particles to a considerable extent before the finished cooling in the water bath 9 . The fine clinker fraction slower out by passing through the radiator 5 is also cooled sufficiently rapidly in Küh ler 5, in order 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 spraying at 18 is drawn 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 Abführungseinrich tung 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 Geschwindig keit entnommen, daß der Klinker noch eine Restwärme auf weist, die zur Selbsttrocknung ausreicht, wonach die grobe Fraktion ebenfalls auf den Förderer 12 abgegeben wird.The fine fraction flowing through the cooler 5 is discharged at the end of the device 11 through the Abführungseinrich and down on the conveyor 12 . The coarse fraction is removed from the water bath 9 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 .
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