-
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe eine
Vorrichtung zum Kalzinieren eines beliebigen Rohmehls, wie
zum Beispiel von Rohstoffen für die Herstellung von Zement,
Kalk, Tonerde, Magnesiumoxyd oder Dolomit, zugrunde, die
wenigstens eine Vorkalzinierstufe aufweist, welche zwischen
wenigstens einer vorgeschalteten Vorheizstufe und wenigstens
einer nachgeschalteten Kalzinier- oder Brennstufe
angeschlossen ist.[0001]
-
Sie betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Kalzinieren
solcher Stoffe, welches eine Vorkalzinierstufe aufweist, die
zwischen wenigstens einer vorgeschalteten Vorheizstufe und
wenigstens einer nachgeschalteten Kalzinier- oder Brennstufe
angeschlossen ist.[0002]
-
Es wurden bereits Vorrichtungen zum Vorkalzinieren
von Rohmehl vorgeschlagen, die insbesondere eine
Vorkalziniereinrichtung enthalten, welche im wesentlichen besteht aus
einer mit Warmluft, mit Brennmaterial und mit Rohmehl
gespeisten Brennkammer, einer Reaktionskammer, die mit der
Brennkammer kommuniziert und einerseits mit dem Abgang aus der
Brennkammer und andererseits mit Rauchgas gespeist wird,
welches aus einem Kalzinier- oder Brennofen stammt, wobei
diese beiden Begriffe hier als gleichwertig verwendet werden,
und einem Zyklon, der den Abgang aus der Reaktionskammer
aufnimmt und diesen in Rohmehl, welches dem Kalzinierofen
zugeleitet wird, und in Gasabgang, der wenigstens einer
Vorheizstufe zugeführt wird, trennt.[0003]
-
Der Abgang aus der Reaktionskammer besteht aus einer
Suspension aus staubförmigen Rohmehlen des Brennmaterials in
Rauchgasen und dem Abbau des Rohmehls aus der Brennkammer der
Vorkaiziniereinrichtung und des Kalzinierofens.[0004]
-
Das Dokument FR-A-2691790 beschreibt eine Vorrichtung
und ein Verfahren dieses Typs, womit eine Reduzierung der im
Kalzinierofen erzeugten Stickoxyde um ca. 30 bis 70% möglich
ist. Diese Vorrichtung enthält eine Vorkalziniereinrichtung,
welche im wesentlichen besteht aus einer mit Heißluft, mit
Brennmaterial und mit Rohmehl gespeisten Brennkammer, einer
Reaktionskammer, die mit der Brennkammer kommuniziert und mit
dem Abgang aus der Brennkammer und mit Rauchgasen gespeist
wird, die reich an Stickoxyden aus einem Kalzinierofen sind,
und einem Zyklon zur Trennung des die Gasabgänge enthaltenden
Rohmehls, wobei der genannte Zyklon mit der Reaktionskammer
über eine Leitung oder gleichwertige Vorrichtung verbunden
ist; diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Speisung der Brennkammer mit Warmluft durch wenigstens eine
erste Leitung, die in die genannte Kammer einmündet,
wenigstens eine zweite Leitung, die mit wenigstens einem auf der
genannten Kammer montierten Brenner verbunden ist,
stattfindet, während mindestens eine dritte Warmluftleitung in die
Verbindungsleitung zwischen der Reaktionskammer und dem
Zyklon einmündet. In dieser Vorrichtung durchströmt der
Stickoxyde aus dem Kalzinierofen enthaltende Rauch die
Brennkammer erst in Höhe der Reaktionskammer und tritt auch dort
erst in die Vorkalziniereinrichtung ein.[0005]
-
Das Dokument FR-A-2691790 präzisiert auch den
Prozentsatz der Luft, die durch jede der drei vorgenannten
Leitungen strömt.[0006]
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein
Verfahren, mit deren Hilfe der Grad der Stickoxydbeseitigung im
Verhältnis zu der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß dem
Dokument FR-A-2691790 weiter erhöht wird und wobei der
Einsatz von gasförmigen, flüssigen oder festen Brennmaterialien
möglich ist, deren chemische Zusammensetzung oder deren
Verbrennungseigenschaften so beschaffen sind, daß dadurch
Stickoxyde entstehen.[0007]
-
Diese Vorrichtung nach einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung erlaubt dank ihrer besonderen Anordnung
außerdem den Einsatz von Brennmaterialien minderer Qualität,
die somit kostengünstiger sind.[0008]
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalzinieren von
staubförmigem Rohmehl enthält Mittel zum Vorheizen eines
staubförmigen Rohmehls, Mittel zum Vorkalzinieren des
vorgeheizten Rohmehls, die an die Vorheizmittel angeschlossen
sind, sowie Mittel zum Kalzinieren (oder Brennen) des
vorkalzinierten Rohmehls, welche an die Vorkalziniermittel
angeschlossen sind.[0009]
-
Bei dieser Vorrichtung enthalten die
Vorkalziniermittel im wesentlichen:[0010]
-
a) wenigstens eine Verbrennungszone (oder -kammer),
welche Mittel zur Heißluftversorgung in einem Teil des aus
den Vorheizmitteln stammenden vorgeheizten Rohmehls und
zur Brennmaterialversorgung umfaßt.
-
b) wenigstens eine Reaktionszone (oder -kammer), die mit
der Verbrennungszone in Verbindung steht und Mittel zur
Versorgung mit aus den Kalziniermitteln (oder
Brennmitteln) stammendem Brennmaterial-Verbrennungsrauch und
Restabbaurauch umfaßt.
-
c) wenigstens eine Mittel zur Heißluftversorgung
umfassende Nachverbrennungszone (oder -kammer), und
-
d) wenigstens einen Zyklon, dessen Eingang mit der
Nachverbrennungszone in Verbindung steht und wobei die
Ausgänge jeweils mit den Vorheizmitteln bzw. mit den Mitteln
zum Kalzinieren in Verbindung stehen.
-
[0011] Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Kontaktzone umfaßt, die zwischen der Reaktionszone und
der Nachverbrennungszone liegt, und Mittel zur Versorgung mit
vorgeheiztem Rohmehl, das aus den Vorheizmitteln stammt, ohne
durch die Verbrennungszone und die Reaktionszone geströmt zu
sein, aufweist.
-
[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kalzinieren von
Rohmehl umfaßt den stufenweisen Durchtritt des Rohmehls durch
eine Vorheizzone, eine Vorkaizinierzone und eine
Kalzinierzone, wobei die Vorkalzinierzone nacheinander aufweist eine
Verbrennungszone, eine Reaktionszone, eine Kontaktzone, eine
Nachverbrennungszone und eine Zone zur Trennung des Rohmehls
und der Verbrennungsgase, die Versorgung der Verbrennungszone
mit unterstöchiometrischer Luft, die Versorgung der
Nachverbrennungszone mit Luft, die getrennte Versorgung der
Verbrennungszone und der Kontaktzone mit vorgeheiztem Rohmehl aus
der Vorheizzone, die Versorgung der Reaktionszone mit Rauch,
der Stickoxyde enthält und aus der Kalzinierzone stammt, die
stufenweise Umwälzung des Abgangs aus der Verbrennungszone
durch die Reaktionszone, die Kontaktzone, die
Nachverbrennungszone und die Trennungszone, die Zuführung der in der
Trennungszone getrennten Verbrennungsgase zur Vorheizzone und
die Zuführung des in der Trennungszone getrennten Rohmehls
zur Verbrennungszone im Verhältnis zur Gesamt-Rohmehlmenge,
mit der die Kalzinierzone versorgt wird, wobei der Anteil des
der Vorkaizinierzone zugeführten Rohmehls so gesteuert wird,
daß eine Abgangstemperatur für die Verbrennungszone zwischen
950 und 1200ºC und bevorzugt zwischen 1000 und 1100ºC am
Eingang der Reaktionszone erreicht wird.
-
[0013] Die Kombination einer unterstöchiometrischen
Verbrennung und einer hohen Temperatur am Ausgang der
Verbrennungszone bewirkt besonders günstige Bedingungen für die
Reduzierung der Stickoxyde.
-
[0014] Es ist klar, daß der so definierte Rohmehlanteil in
jedem einzelnen Fall von bestimmten Faktoren wie der
Beschaffenheit des Brennmaterials, seiner Menge, seiner
Brennleistung und der von der Verbrennung gelieferten Wärmeenergie
usw. abhängt. Er kann aufgrund theoretischer Überlegungen
und/oder mittels einfacher Versuche ermittelt werden. Er
entspricht im allgemeinen 50 bis 90% der Gesamt-
Rohmehlmenge, wobei der verbleibende Teil der Kontaktzone
zugeführt wird.
-
[0015] Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile
der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung
hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen
Ausführungsbeispiele erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen
-
[0016] Fig. 1 die schematische Darstellung einer
Vorrichtung zum Brennen von Rohmehl, in die eine erfindungsgemäße
Vorkalziniereinrichtung integriert ist;
-
[0017] Fig. 2 eine detaillierte, jedoch schematische
Ansicht dieser Vorkalziniereinrichtung;
-
[0018] Fig. 3 eine Ausführungsvariante der Reaktions- und
der Kontaktzone der Vorkalziniereinrichtung.
-
[0019] In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Brennen von
Rohmehl zu sehen, bei der das zugeführte Material in
pulverisiertem Zustand nacheinander eine Vorheizeinrichtung 1, eine
Vorkalziniereinrichtung 2, einen Kalzinier- oder Brennofen 4,
zum Beispiel einen Drehrohrofen, und eine Kühleinrichtung 5
durchströmt.
-
[0020] Das pulversierte Material wird bei 6 der
Vorheizeinrichtung 1 zugeführt, in der der von der
Vorkalziniereinrichtung 2 kommende heiße Rauch 7 das genannte Material vorheizt
und anschließend mittels eines nicht dargestellten
Ventilators bei 16 abgeführt wird.
-
[0021] Das aus der Vorheizeinrichtung 1 austretende heiße
Material 8 wird in der Vorkalziniereinrichtung 2 im
wesentlichen durch Zuführung von Energie vorkalziniert, die
einerseits aus der Verbrennung eines Brennmaterials 9 mit der
durch eine Leitung 10 von der Kühleinrichtung 5 her
zugeführten vorgeheizten Luft und andererseits durch beispielsweise
über eine Verbindungsmuffe 3 aus dem Ofen 4 herangeführten
Rauch 11 stammt.
-
[0022] Das vorkalzinierte Rohmehl 12 wird dem Ofen 4 über
die Verbindungsmuffe 3 zugeführt, um das Kalzinieren oder das
Brennen durch Zuführung von Energie aus der Verbrennung eines
Brennmaterials 13 mit aus der Kühleinrichtung 5 stammender
vorgeheizter Luft 14 abzuschließen. Das aus dem Ofen 4
austretende kalzinierte Produkt 15 (je nach Material gebrannt,
gesintert oder geschmolzen) wird in der Kühleinrichtung 5
mittels eines Austauschs mit der in diese eingeleiteten
Frischluft 14a gekühlt und anschließend wird das Produkt bei
15a abgeführt.
-
[0023] Wenigstens ein Teil der an der Kühleinrichtung 5
gewonnenen Heißluft, beispielsweise die durch die Leitung 10
strömende Luft, wird in der Vorkaiziniereinrichtung 2, wie in
Fig. 2 durch den Pfeil M bezeichnet, als Verbrennungsluft
genutzt.
-
[0024] Der Pfeil N in Fig. 1 bezeichnet den eventuellen
Überschuß der an der Kühleinrichtung 5 austretenden Heißluft,
die für andere Zwecke bestimmt ist.
-
[0025] In Fig. 2 ist zu sehen, daß die eigentliche
Vorkalziniereinrichtung aus einer Brennkammer (oder -zone) 20
besteht, die gemäß der Erfindung nur einen Teil des
vorgeheizten Rohmehls aus der Vorheizeinrichtung 1 durch die Leitung 8
erhält, die in zwei Abschnitte 33 und 34 unterteilt ist. Nur
das Material aus dem Abschnitt 44 gelangt entweder direkt
oder vorzugsweise durch vorherige Erzeugung einer Suspension
bei 17 in einem Heißluftstrom wie demjenigen aus der Leitung
27 in die Brennkammer. Die Brennkammer 20 ist, beispielsweise
durch einen Schlauch 21, mit der Reaktionskammer 22
verbunden, und letztere ist mittels einer Leitung 11 und eines
Schiebers oder einer Drossel 23 mit der Verbindungsmuffe 3
verbunden, aus der der Rauch (Pfeil D) austritt, der in den
unteren Teil der Reaktionskammer eindringt. Im oberen Teil
steht die Reaktionskammer 22 mit einer Kontaktkammer oder
zone 26 in Verbindung, die bei 33a einen Teil der über die
Leitung 33 vorzukalzinierenden Rohmehlladung aufnimmt und mit
ihrem oberen Teil mit einer Nachverbrennungsleitung (oder -
zone) 24 in Verbindung steht, die vorzugsweise
Schwanenhalsform hat und (Pfeil E) in einen Zyklon 25 einmündet, der die
Rückgewinnung des vorkalzinierten Produkts bei 12 zuläßt,
während der Rauch oder die Verbrennungsgase über die Leitung
7 einer oder mehreren Vorheizstufen für das Rohmehl
zugeleitet werden.
-
[0026] Nach einer bevorzugten Ausführungsform entsprechend
FR-A-2691790 dringt die Heißluft M in die
Vorkalziniereinrichtung 2 über eine Leitung 10 ein, die in wenigstens drei
Leitungen unterteilt ist, nämlich eine erste Leitung 27, die
tangential in die Brennkammer 20 einmündet, eine zweite
Leitung 28, die tangential, zum Beispiel über eine Spirale 29,
in den oberen Teil der genannten Kammer 20 in Höhe eines
Brenners 30, mit dem diese Kammer ausgerüstet ist, einmündet,
und eine dritte Leitung 31, die an einer oder mehreren
Stellen in die Nachverbrennungsleitung oder -kammer 24 und
Verbindungsleitung zwischen der Kontaktkammer 26 und dem Zyklon
25 einmündet.
-
[0027] Es ist hier zu bemerken, daß die erste Leitung 27 und
die zweite Leitung 28 für die Heißluft in der Brennkammer 20
vorzugsweise in der gleichen Richtung rotieren.
-
[0028] Der Brenner 30 erhält durch die Pfeile F und Fa
bezeichnetes Brennmaterial, wobei diese
Brennmaterialeinspritzung wahlweise an der einen oder der anderen Stelle oder auch
an beiden stattfinden kann.
-
[0029] Bei einer weniger bevorzugten Variante, die bei
leicht brennbaren Brennmaterialien anwendbar ist, weist die
Brennkammer 20 eine einfachere Bauweise auf und kann nur
einen Lufteintritt 27 oder 28, einen Brennmaterialeintritt F
oder Fa, einen Rohmehleintritt 44 und einen Ausgang 21
aufweisen.
-
[0030] Der aus der dritten Leitung 31 austretende
Heißluftstrom kann, wie dargestellt, in mehrere Ströme aufgeteilt
werden, die beispielsweise durch die Schieber G und H
geregelt werden.
-
[0031] Dargestellt ist eine Anordnung von Schiebern zur
Mengenregelung der Heißluft, die einerseits über die erste
Leitung 27 (Schieber 32a) in die Brennkammer 20 (Pfeil A) und
andererseits mit den Schiebern 32b bzw. 32c in die zweite und
die dritte Leitung 28 und 31 (Pfeil B bzw. C) gelangt.
-
[0032] Es ist zu bemerken, daß die Verbrennungsgase oder der
Rauch aus dem Ofen 4 nicht durch die Brennkammer 20 strömen.
-
[0033] Die Kontaktzone 26 erhält den Abgang aus der
Reaktionskammer 22, bestehend aus dem über 44 zugeführten,
teilweise von Kohlensäure befreiten und in den aus der Brennkammer
20 stammenden Verbrennungsgasen suspendierten Rohmehl über
die Leitung 21 und vom Kalzinierofen 4 über die Leitung 11,
und einen zweiten Teil des über die Leitung 33 zugeführten,
vorzukalzinierenden Rohmehls.
-
[0034] Diese Kontaktzone ist vorzugsweise mit
Materialverteilervorrichtungen (Ablenkplatten oder Mulden) versehen, die
das Material beim Fall verteilen und es ermöglichen, das in
diese Zone über den Abgang aus der Reaktionszone eingeführte
Rohmehl aufzunehmen und in Suspension zu versetzen und zu
verhindern, daß es direkt in die Reaktionszone 22 fällt, was
zu einer Abkühlung und zu Störungen in dieser Zone 22 führen
würde.
-
[0035] In dieser Kontaktzone 26 findet ein Wärmeaustausch
und ein Umrühren zwischen dem durch die Leitung 33
zugeführten Rohmehl und dem Abgang aus der Reaktionskammer 22 statt.
-
[0036] Die Kammern 22 und 26 sind in Form eines
durchgehenden Raums dargestellt. Es versteht sich, daß diese Räume
voneinander getrennt sein können, zum Beispiel durch eine
Anschluß- oder Verbindungsleitung.
-
[0037] In diesem Fall wird die Wiederaufnahme des zweiten
Teils des aus der Leitung 33 stammenden, vorzukalzinierenden
Rohmehls durch die Erhöhung der Geschwindigkeit und die
Strahlwirkung der aus der Brennkammer stammenden Suspension
begünstigt.
-
[0038] Fig. 3 stellt eine solche Variante dar. Man findet
die Kammern 22 und 26 wieder, jedoch sind sie getrennt und
über eine Verbindungsleitung 21a miteinander verbunden.
-
[0039] Nach einer weiteren Ausführungsform besteht die
Kammer oder Zone 26 aus einer einfachen Leitung, die die
Reaktionszone 22 mit der Nachverbrennungszone verbindet (letztere
besteht aus dem Schwanenhalsförmigen Teil der Leitung 24).
Dazu kann der oberhalb der Leitung 24 gelegene Teil verwendet
werden und in diesem Fall tritt das Rohmehl am Punkt 33b und
nicht mehr am Punkt 33a ein. Die Erhöhung der Geschwindigkeit
der Suspension am Eingang der Leitung 24 gestattet somit eine
wirksamere Wiederaufnahme des bei 33b zugeführten Rohmehls.
In diesem Fall wäre die Zone mit dem größeren Durchmesser
oberhalb der Leitung 24 allein die Reaktionszone.
-
[0040] Ganz allgemein ist davon auszugehen, daß die Begriffe
"Kammer", "Zone" oder "Leitung" keine unterschiedliche
Bedeutung haben und lediglich Räume bezeichnen, in denen eine oder
mehrere physikalische und/oder chemische Erscheinungen
auftreten und deren Größe und Form so angepaßt sind, daß eine
ausreichende Verweilzeit sichergestellt ist und ein
einwandfreier Ablauf der (genannten) Erscheinung(en) möglich wird,
und um einen engen Kontakt zwischen den vorhandenen Gasen und
dem Material mit Hilfe von Turbulenzen zu gewährleisten, die
die Vermischung und den Wärmeaustausch begünstigen.
-
[0041] Die Verwendung des einen oder des anderen dieser
Begriffe hat ausschließlich den Zweck, das Verständnis dieser
Beschreibung zu erleichtern.
-
[0042] Die Vorheizeinrichtung 1 kann Leitungen aufweisen,
mit denen das staubförmige Rohmehl 6 mit den heißen
Verbrennungsgasen in Kontakt gebracht wird, die aus der
Vorkalziniereinrichtung 2 und eventuell aus dem Brennofen 4 über eine
Leitung, wie zum Beispiel 7, zugeführt werden, wobei jede
Leitung zur Herstellung dieses Kontakts in einen Trennzyklon
oder eine ähnliche Einrichtung einmündet, wodurch die
allmähliche Reduzierung der Rohmehlmenge und die allmähliche
Erhöhung der Verbrennungsgasmenge möglich wird.
-
[0043] Derartige Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt und
werden nicht im einzelnen beschrieben (siehe zum Beispiel
W. H. DUDA, Zementdatenbuch (Cement data book), Bauverlag
Wiesbaden und Berlin, 3. Auflage, Seite 473 bis 516).
-
[0044] In bestimmten Fällen kann ein Teil des
Verbrennungsgases aus dem Ofen 4 direkt von diesem aus der
Vorheizeinrichtung (by-pass) zugeleitet werden, ohne durch die
Vorkaiziniereinrichtung zu strömen, wobei jedoch die
erfindungsgemäßen Vorteile hinsichtlich der Reduzierung des
Stickoxydgehalts der Rauchgase nicht voll genutzt werden.
-
[0045] Bestimmte Vorheizeinrichtungen sind Ausführungen mit
Doppelspeisung und mit getrennten Heizkreisen für
verschiedene Teile der Rohmehl-Anfangscharge.
-
[0046] In diesem Fall ist eine Trennvorrichtung wie 34 nicht
erforderlich oder ist zumindest oberhalb der
Vorheizeinrichtung angeordnet, wobei einer der erhitzten Teile des Rohmehls
direkt in die Brennkammer 20 und der andere erhitzte Teil
direkt in die Kontaktkammer 26 gelangen kann.
-
[0047] Die Kühleinrichtung 5 kann eine herkömmliche
Ausführung sein, wie sie beispielsweise von W. H. DUDA,
Zementdatenbuch (Cement data book), Bauverlag Wiesbaden und Berlin, 3.
Auflage, Seite 517 bis 522 beschrieben wurde, und wird
deshalb nicht weiter beschrieben.
-
[0048] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es
einerseits wesentlich, daß in der Brennkammer 20
unterstöchiometrische Verbrennungsbedingungen hergestellt werden, und
andererseits, daß der Anteil des in die Brennkammer 20
eingeleiteten Rohmehls so geregelt wird, daß die Temperatur des
Abgangs aus dieser Kammer 950 bis 1200ºC, vorzugsweise 1000 bis
1100ºC, beträgt, wenn er in die Reaktionskammer 22 eintritt,
und zwar zu dem Zweck, den Stickoxydgehalt sowohl der aus der
Brennkammer 20 stammenden Gase als auch der aus dem Ofen 4
stammenden Rauchgase möglichst weitgehend zu reduzieren.
Ebenso wesentlich ist es, daß die Verbrennungsgase oder
Rauchgase aus dem Ofen 4 nicht durch die Brennkammer 20
strömen und erst in der Reaktionskammer 22 in die
Vorkalziniereinrichtung eintreten können.
-
[0049] Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung
besteht darin, daß der Brennkammer eine Verbrennungsluftmenge
zugeführt wird, die kleiner ist als die Menge, die
normalerweise erforderlich ist, um das gesamte, in die Brennkammer
eingeleitete Brennmaterial zu verbrennen, d. h. um die im
Brennmaterial (unterstöchiometrische Sauerstoffmenge)
vorhandenen kohlenstoffhaltigen und Wasserstoffangereicherten
Hauptbestandteile vollständig zu CO&sub2; und H&sub2;O zu oxydieren.
Die ergänzende Luftmenge, welche eine intensivere Verbrennung
des Brennmaterials erlaubt, wird direkt in die
Nachverbrennungszone eingeleitet.
-
[0050] Die in der Brennkammer erzeugte und der
Reaktionskammer zugeleitete Atmosphäre kann daher als
"Reduktionsatmosphäre" bezeichnet werden, denn sie enthält chemische
Verbindungen wie C, CO und Kohlenwasserstoffradikale, die
oxydieren können und dadurch zwei Hauptwirkungen ermöglichen:
-
- Herbeiführung einer Verbrennung mit geringem Stickoxydgrad
in der Brennkammer 20 dank einer unterstöchiometrischen
Verbrennung;
-
- durch chemische Reaktion Zerstörung der aus dem Kalzinier-
oder Brennofen durch 11 kommenden Stickoxyde, wobei diese
Zerstörung in der Reaktionskammer 22 stattfindet.
-
[0051] Die Anschlüsse der Leitungen 27 und 28 an die Kammer
20 erfolgen bevorzugt tangential zum zylindrischen Körper
dieser Kammer, um das Gas in Rotationsbewegung zu versetzen
und Turbulenzen sowie das Zentrifugieren des Materials an die
Wände zu begünstigen. Aufgrund dessen erzielt man eine gute
thermische Mischung zwischen den Gasen, dem Rohmehl und dem
Brennmaterial sowie einen thermischen Schutz der Wände durch
einen Verteilungseffekt des Materials an den Wänden.
-
[0052] Nachstehend werden die bevorzugten
Ausführungsmodalitäten der Erfindung beschrieben:
-
- Die Geschwindigkeit der Einleitung der stickoxydreichen
Rauchgase 11 in die Reaktionskammer liegt
vorteilhafterweise zwischen 20 und 40 m/s, die mittlere Eintrittsgeschwindigkeit
der Rauchgase in die Reaktionskammer liegt
zwischen 5 und 20 m/s, vorzugsweise zwischen 10 und 15
m/s, und die mittlere Eintrittsgeschwindigkeit der
Rauchgase in die vorgenannte Leitung 24 unterhalb der
Einleitungsstelle des dritten Luftstroms liegt zwischen 8 und 24
m/s, vorzugsweise zwischen 12 und 18 m/s.
-
- Es wird hierzu noch erläutert, daß die axiale
Einleitungsgeschwindigkeit des staubförmigen Brennmaterials in die
Brennkammer bei der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsart vorteilhafterweise zwischen 10 und 30 m/s und
bevorzugt zwischen 10 und 18 m/s liegt, während die unter Druck
stehende Luft vom Brenner in die genannte Kammer mit einer
Geschwindigkeit über 75 m/s und bevorzugt über 150 m/s
eingeleitet wird.
-
[0053] Die Heißluft wird praktischerweise in einen ersten
Strom 27, der tangential in die Brennkammer eingeleitet wird
und 40 bis 85% des Gesamt-Heißluftstroms darstellt, und
einen zweiten Strom 28, der in Höhe der
Brennmaterialzuführung in die Brennkammer eingeleitet wird und 5 bis 30% des
Gesamt-Heißluftstroms darstellt, und einen dritten Strom 31,
der in die Verbindungsleitung von der Kontaktzone zum Zyklon
eingeleitet wird und 10 bis 50% des Hauptstroms darstellt,
unterteilt.
-
[0054] Hierzu wird erläutert, daß es die Anordnung des
zweiten Stroms 28 ermöglicht, eine erste Verbrennungszone nur mit
Brennmaterial und Luft zu erzielen, wenn kein
vorzukalzinierendes Rohmehl vorhanden ist. Diese Anordnung begünstigt den
Beginn der Verbrennung schwer zu verbrennender Brennstoffe.
-
[0055] Der erste Strom stellt vorzugsweise 50 bis 75% des
Gesamt-Heißluftstroms dar, der zweite Strom 15 bis 30% und
der dritte Strom 15 bis 30%.
-
[0056] Gemäß der Erfindung wurden somit eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Vorkalzinieren geschaffen, die
außerordentliche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die Reduzierung
der für die Umwelt schädlichen Stickoxydemissionen,
aufweisen.
-
[0057] Natürlich beschränkt sich die Erfindung in keiner
Weise auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform,
die lediglich Beispielcharakter hat.