DE69701451T2

DE69701451T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker

Info

Publication number: DE69701451T2
Application number: DE69701451T
Authority: DE
Inventors: Joseph E. Doumet
Original assignee: Individual
Current assignee: Cimenterie Nationale Sal Beirut Lb
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: CZ9904279A3; WO1998055417A1; SK165599A3; PL188769B1; RU2184710C2; KR20010013261A; SI0882687T1; IL133258A0; EE9900547A; US6012918A; JP2001508394A; NO995890D0; ATE190596T1; JP3730262B2; AU723773B2; ES2145533T3; NO995890L; HUP0003051A2; CN1190386C; HU224118B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Anlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 11 zur Herstellung von Zementklinker aus pulverförmigem und feinkörnigem Rohmaterial.
Verfahren und Vorrichtungen der vorausgesetzten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen aus der Praxis bekannt. Frisches Rohmaterial bzw. eine frische Rohmaterialmischung aus pulverförmigen und feinkörnigen Rohmaterialkomponenten wird in einem mehrstufigen Suspensionsvorwärmer, zumeist in einem Zyklonvorwärmer, vorgewärmt. Dabei geht man im allgemeinen so vor, daß entweder das gesamte Rohmaterial den Vorwärmer von oben nach unten im allgemeinen Gegenstrom zu heißen Brennofenabgasen durchsetzt und dabei vorgewärmt wird, worauf dann dieses vorgewärmte Material in einer Vorcalciniereinrichtung weitgehend entsäuert wird, oder von dem teilweise oder weitgehend vorgewärmten Rohmaterial wird in einer unteren Zyklonstufe ein Teil abgezweigt, der in einer gesonderten Vorcalciniereinrichtung unter Zuführung von Brennstoff und Verbrennungsluft calciniert und dann mit dem übrigen vorgewärmten Rohmaterial in den Einlauf eines Brennofens (im allgemeinen ein Drehrohrofen) eingeführt wird, in dessen erstem Abschnitt das vorgewärmte und vorcalcinierte Material zunächst fertigcalciniert und anschließend zu Klinker gebrannt wird. Der den Brennofen verlassende heiße Klinker wird danach in einem Kühler mittels Kühlluft abgekühlt. Die den Vorwärmer aus dessen oberster Stufe verlassenden Abgase können dann nach genügender Abkühlung in einer Filtereinrichtung vom mitgerissenen Feinstaub befreit werden, wobei dieses Abkühlen der Abgase im allgemeinen in einem speziellen Kühlturm und/oder in einer Rohmaterial-Mahlanlage (Rohmühle) erfolgen kann.
Bei vielen bekannten Ausführungen, und zwar insbesondere dort, wo ein relativ großer Anteil an pulverförmigem Rohmaterial dem Vorwärmer aufgegeben wird, treten immer wieder Probleme dadurch auf, daß ein verhältnismäßig großer Anteil an Feinstaub beim Entstauben der Vorwärmerabgase in der Filtereinrichtung anfällt. Man ist nun zwar bemüht, diesen Feinstaub der Rohmaterialmischung wieder zuzuführen, beispielsweise kann dies in der Rohmaterial-Mahlanlage oder dadurch geschehen, daß dieser Filterfeinstaub direkt einer Vorwärmerstufe zugeführt wird. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß sich dieser Feinstaub und das übrige Zementrohmaterial nur relativ schwer vermischen lassen, so daß sich vielfach eine Art Staubkreislauf im Bereich zumindest zwischen der obersten Vorwärmerstufe und der Filtereinrichtung aufbaut, was jedoch unerwünscht ist, weil zum einen die Filtereinrichtung zu hoch belastet wird und zum andern eine Verfälschung der Materialzusammensetzung im fertigen Zementklinker auftritt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 11 in der Weise zu verbessern, daß der Filterfeinstaub aus den Vorwärmerabgasen ebenfalls sehr zuverlässig vorgewärmt, vorcalciniert und in den Brennofen eingegeben und dabei gleichzeitig die Filtereinrichtung zumindest weitgehend vom Feinstaub-Kreislauf entlastet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen (verfahrensmäßig) durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und zum andern (vorrichtungsmäßig) durch das Kennzeichen des Anspruches 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird so vorgegangen, daß die Aufteilung des teilweise vorgewärmten Rohmateriales bereits am Materialauslauf einer der obersten Vorwärmerstufen vorgenommen und dabei der größte Materialanteil als erste Teilmenge zwecks weiterer Vorwärmung den nachfolgenden Vorwärmerstufen zugeleitet wird, während der kleinere Materialanteil als zweite Teilmenge und der gesamte Feinstaub aus der Filtereinrichtung gemeinsam der Vorcalciniereinrichtung aufgegeben werden, diese Vorcalciniereinrichtung von oben nach unten durchsetzen und dabei bei Gleichstromführung mit der Verbrennungsluft sowie unter Zuführung des Brennstoffes vorcalciniert werden.
Dieses vorcalcinierte Material wird danach in den Einlauf des Brennofens eingeleitet, während die heißen Abgase aus der Vorcalciniereinrichtung mit den Brennofenabgasen zusammengeführt werden, d. h. diese zusammengeführten Abgase gelangen gemeinsam in die unterste Stufe des Suspensionsvorwärmers, in dem sie für eine optimale Vorwärmung und teilweise Calcinierung bzw. Entsäuerung des im Vorwärmer weiter vorgewärmten Rohmateriales sorgen.
Erfindungsgemäß wird somit der gesamte Feinstaub aus der Filtereinrichtung direkt in das obere Ende der Vor calciniereinrichtung eingeleitet, in das auch gleichzeitig der abgezweigte kleinere Materialanteil des bereits teilweise vorgewärmten Rohmateriales aus einer der obersten Vorwärmerstufen eingeleitet wird. Die Gleichstromführung dieser Materialien zusammen mit der ebenfalls an diesem oberen Ende der Vorcalciniereinrichtung eingeführten Verbrennungsluft sorgt dann - bei entsprechender Zuführung des erforderlichen Brennstoffanteiles - für eine zuverlässige und optimale Vorcalcinierung sowohl der bereits teilweise vorgewärmten zweiten Material-Teilmenge als auch des Filterfeinstaubes auf dem gemeinsamen Weg von oben nach unten durch die Vorcalciniereinrichtung. Bei diesem Vorcalcinieren wird zumindest der größte Teil des gesamten Materiales agglomeriert bzw. granuliert, so daß der aufgegebene Feinstaub weitgehend oder vollkommen am anderen Material (der zweiten Teilmenge) gebunden wird. Auf diese Weise kann das aus der Vorcalciniereinrichtung kommende vorcalcinierte Material dann auch zumindest zu annähernd 100% in den Einlauf bzw. in das Einlaufende des Brennofens eingeleitet werden. Falls tatsächlich noch ein sehr geringer Staubanteil dieses vorcalcinierten Materiales mit den in den Vorwärmer abströmenden Abgasen der Vorcalciniereinrichtung mitgerissen wird, dann können diese weitgehend in der untersten Vorwärmerstufe - zusammen mit dem übrigen darin vorgewärmten Material - wieder abgeschieden und dem Brennofeneinlauf zugeführt werden.
Erfindungsgemäß wird es vorgezogen, wenn die von der Gesamtmenge des im Vorwärmer teilweise vorgewärmten Rohmateriales abgeteilte zweite Teilmenge in einem Bereich von ca. 10% bis ca. 30% eingestellt wird. Die genaue prozentuale Einstellung ist dabei von verschie denen Faktoren abhängig, nämlich insbesondere von der Zusammensetzung des Rohmateriales aus den verschiedenen Rohmaterialkomponenten, ferner von der Menge des Filterfeinstaubes (wobei jedoch stets der gesamte Filterfeinstaub in die Vorcalciniereinrichtung eingegeben wird), ferner von dem erzielten bzw. gewünschten Calcinationsgrad am Brennofeneinlauf sowie auch von der Beschaffenheit und Qualität des der Vorcalciniereinrichtung zugeführten Brennstoffes, bei dem es sich um jeden herkömmlichen Brennstoff, d. h. jeden festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff, aber auch - zumindest teilweise - um Abfallbrennstoffe (wie z. B. Altreifen, Müll, Abfallkohle und dergleichen) handeln kann.
Als Suspensionsvorwärmer wird bevorzugt bzw. generell ein mehrstufiger Zyklonvorwärmer verwendet. Dabei wird unter dem Materialauslauf der obersten Zyklonvorwärmerstufe die Aufteilung des teilweise vorgewärmten Rohmateriales (Gesamtrohmehlmischung) vorgenommen.
Erfindungsgemäß wird ferner so vorgegangen, daß sowohl die teilweise vorgewärmte zweite Materialteilmenge und der Filterfeinstaub als auch die Verbrennungsluft und der Brennstoff am oberen Ende der Vorcalciniereinrichtung aufgegeben werden.
Obwohl generell jede geeignete Art von Verbrennungsluft, insbesondere vorgewärmte Verbrennungsluft in das obere Ende der Vorcalciniereinrichtung eingeführt werden kann, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf ca. 700 bis 900ºC, vorzugsweise auf etwa 800 bis 850ºC vorgewärmte Abluft aus dem Kühler als Verbrennungsluft in Form von Tertiärluft der Vorcalciniereinrichtung zugeführt. Die optimale Temperatur dieser Tertiärluft läßt sich im wesentlichen dadurch erreichen, daß die Abluft aus einem entsprechend heißen Bereich des Kühlers abgezogen wird.
Wie bereits weiter oben angedeutet worden ist, kann erfindungsgemäß wenigstens ein Teil des Brennstoffes in der Vorcalciniereinrichtung in Form von Abfallbrennstoff zugegeben werden, wobei der gesamte Brennstoff in mehreren Teilmengen zugeführt werden kann.
Es wird ferner für zweckmäßig angesehen, wenn zumindest der Filterfeinstaub und der Brennstoff über gesonderte Schleuseneinrichtungen, z. B. Zellenradschleusen, in die Vorcalciniereinrichtung eingeleitet werden. In gleichartiger Weise kann selbstverständlich auch die zweite Teilmenge des teilweise im Vorwärmer vorgewärmten Rohmateriales der Vorcalciniereinrichtung zugeführt werden. Es sei in diesem Zusammenhang auch noch erwähnt, daß die Menge der aus dem Kühler in die Vorcalciniereinrichtung einzuleitenden Tertiärluft durch entsprechende Stellklappen oder dergleichen reguliert werden kann.
Erfindungsgemäß wird es ferner für zweckmäßig angesehen, wenn die Calcinationstemperatur für das vorgewärmte und vorcalcinierte Material am Einlauf bzw. im Einlaufende des Brennofens auf maximal etwa 850 bis 900ºC begrenzt wird. Durch diese Maßnahme soll vor allem dafür gesorgt werden, daß die restliche Calcination bzw. Entsäuerung des vorgewärmten und vorcalcinierten Materiales im ersten Abschnitt des vorzugsweise als Drehrohrofen ausgebildeten Brennofens durchgeführt wird. Da der Übergang von der Fertigcalcinierung zum Beginn der Sinterung (Klinkerung) meist sehr rasch er folgt, wird durch die zuvor genannte Maßnahme zuverlässig verhindert, daß der Brennofeneinlauf und eventuell untere Leitungsteile bzw. untere Abschnitte des Vorwärmers durch entsprechend überhitzte Materialanteile blockiert werden können.
Die Erfindung sei nachfolgend anhand einer in der Zeichnung veranschaulichten Anlage zur Herstellung von Zementklinker näher erläutert. In der einzigen Zeichnungsfigur ist eine solche Anlage ganz schematisch veranschaulicht.
Diese Anlage enthält einen mehrstufigen Suspensionsvorwärmer in Form eines Zyklonvorwärmers 1 mit vier im wesentlichen übereinander angeordneten Zyklonstufen, und zwar einer untersten Zyklonstufe 1a, einer zweituntersten Zyklonstufe 1b, einer drittuntersten Zyklonstufe 1c und einer obersten Zyklonstufe 1d. Alle Vorwärmer- bzw. Zyklonstufen 1a bis 1d sind in weitgehend üblicher Weise durch Gas- und Materialleitungen derart miteinander verbunden, daß das gemäß Pfeil 2 der obersten Zyklonstufe 1d zugeführte gesamte Rohmaterial bzw. die gesamte Rohmaterialmischung im allgemeinen Gegenstrom zwischen dem Rohmaterial (durchgehende Pfeile) und aufsteigenden Brennofenabgasen (gestrichelte Pfeile) ausreichend vorgewärmt werden kann.
In bezug auf die Materialströmung (durchgehende Pfeile) ist dem Zyklonvorwärmer 1 ein Brennofen nachgeordnet, bei dem es sich - wie dargestellt - bevorzugt um einen in üblicher Weise ausgebildeten und betriebenen Drehrohrofen 3 handelt. Ein Teil des Rohmateriales wird - wie im einzelnen noch näher erläutert wird - einer gesonderten Vorcalciniereinrichtung 4 zugeführt, in der es unter Zuführung von Verbrennungsluft und Brennstoff vorcalciniert und dann mit dem im Zyklonvorwärmer 1 vorgewärmten und teilweise calcinierten übrigen Rohmaterial dem Einlauf bzw. Einlaufende 3a des Drehrohrofens 3 zugeführt wird. Im Bereich dieses Einlaufendes 3a wird das vorgewärmte und vorcalcinierte Material dann zunächst fertigcalciniert und anschließend zu Zementklinker gebrannt. Der heiße Zementklinker fällt am Auslaufende 3b aus dem Drehrohrofen 3 aus und gelangt in einen geeigneten Kühler bzw. Klinkerkühler, in dem er - wie durch gestrichelte Pfeile angedeutet - mittels Kühlluft gekühlt wird.
Die den Vorwärmer 1 aus der obersten Zyklonstufe 1d verlassenden Abgase gelangen über eine Abgasleitung 6 und ggf. einen Ventilator 7 nach hinreichender Abkühlung in eine Filtereinrichtung, die vorzugsweise durch eine elektrostatischen Filter 8 gebildet wird. Die eventuell erforderliche Abkühlung der Vorwärmerabgase kann in an sich bekannter und daher nicht näher veranschaulichter Weise in einem gesonderten Kühlturm und/oder einer Rohmaterial-Mahlanlage vorgenommen werden. In diesem elektrostatischen Filter 8 wird der von den Vorwärmerabgasen mitgeführte Feinstaub (aus dem Zementrohmaterial) abgeschieden.
Einer der obersten Vorwärmerstufen, insbesondere der obersten Vorwärmer- bzw. Zyklonstufe 1d ist an ihrem unterem Materialauslauf 1d' eine Aufteileinrichtung 9 mit zwei Abzweigstutzen 9a und 9b zugeordnet. Der eine Abzweigstutzen 9a ist über eine erste Materialteilleitung 10 mit der von der zweituntersten Zyklonstufe 1b zur drittuntersten Zyklonstufe 1c führenden Gasleitung 11 (und somit mit den nachfolgenden, tieferliegenden Zyklonstufen 1c, 1b und 1a) verbunden, während der andere Abzweigstutzen 9b über eine zweite Materialteilleitung 12 mit dem oberen Ende (Einlaufende) 4a der Vorcalciniereinrichtung 4 verbunden ist. Die Aufteileinrichtung 9 ist so angeordnet und ausgebildet bzw. einstellbar, daß über die erste Materialteilleitung 10 die größte Teilmenge des teilweise vorgewärmten Rohmateriales zu den nachfolgenden, tieferliegenden Vorwärmer-Zyklonstufen geführt werden kann, während über die zweite Materialteilleitung 12 eine kleinere Teilmenge in das obere Ende 4a der Vorcalciniereinrichtung 4 eingeleitet wird, wobei diese kleinere Teilmenge in der zweiten Materialteilleitung 12 im Bereich von ca. 10% und ca. 30% eingestellt werden kann, wie es oben bereits erläutert worden ist.
Von Bedeutung ist nun ferner, daß eine Staubleitung 13 mit eingebauter Zellenradschleuse 14 ebenfalls an das obere Ende 4a der Vorcalciniereinrichtung 4 angeschlossen ist, um den gesamten Feinstaub aus dem elektrostatischen Filter 8 von oben her in die Vorcalciniereinrichtung 4 einzuführen, und zwar gemeinsam bzw. parallel zur zweiten Materialteilleitung 12 für die kleinere Materialteilmenge aus der obersten Vorwärmerzyklonstufe 1d.
An dieses obere Ende 4a der Vorcalciniereinrichtung 4 sind außerdem eine vom Kühler 5 kommende Tertiärluftleitung 15 sowie wenigstens eine Brennstoffzuführleitung, vorzugweise wenigstens zwei solcher Brennstoffzuführleitungen 16a, 16b angeschlossen, wobei in der Tertiärluftleitung 15 zweckmäßig eine Regulierklappe 15a und in den Brennstoffzuführleitungen 16a, 16b geeignete Dosier- bzw. Schleuseneinrichtungen, beispielsweise Zellenradschleusen 17 bei schüttfähigem Brennstoff angeordnet sein können. Auf diese Weise kann in das obere Ende 4a der Vorcalciniereinrichtung 4 vorgewärmte Verbrennungsluft in Form von Tertiärluft über die Tertiärluftleitung 15 herangeführt werden, und außerdem besteht die Möglichkeit, eine Brennstoffart oder mehrere verschiedene Brennstoffarten, beispielsweise auch wenigstens teilweise Abfallbrennstoffe in geeigneter Weise und Menge zuzuführen.
Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, ist das untere Ende bzw. Auslaufende 4b der Vorcalciniereinrichtung 4 über eine Leitung 18 für das Gemisch aus vorcalciniertem Material und Abgasen mit dem Einlaufende 3a des Drehrohrofens 3 bzw. einem dem Einlaufende 3a vorgeordnetem Einlaufgehäuse 3c verbunden, mit dem auch der Auslauf 1a' der untersten Vorwärmer-Zyklonstufe 1a in Verbindung steht.
Die Vorcalciniereinrichtung 4 kann generell in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, durch die sichergestellt wird, daß diese Vorcalciniereinrichtung 4 während der Vorcalcination im Gleichstrom von Materialteilmenge, Filterfeinstaub und Verbrennungsluft (Tertiärluft) bei von oben nach unten gerichteter Strömung (entsprechend den durchgehenden und gestrichelten Pfeilen) betrieben werden kann. Hierfür eignet sich besonders gut eine Vorcalciniereinrichtung 4, die einen im wesentlichen aufrechten Calcinierschacht 19 enthält, dessen Innenraum über die Schachthöhe wenigstens eine Einschnürung bzw. Querschnittsverengung aufweist. Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind über die Schachthöhe in angemessenen Höhenabständen zueinander drei solcher Einschnürungen 19a veranschaulicht. Durch die Größe, Anzahl und Anordnung dieser Querschnittsverengungen bzw. Schachteinschnürungen 19a kann der Durchfluß der Material-Gas-Suspension durch den Calcinierschacht 19 und damit der in diesem Calcinierschacht erzielbare Calcinationsgrad in sehr vorteilhafter Weise beeinflußt werden. Durch diese Schachteinschnürungen 19a werden nämlich Turbulenzen hervorgerufen, die für einen verbesserten Wärmeaustausch zwischen Material und Gas sorgen. Außerdem ist zu beachten, daß die heißen Verbrennungsgase bzw. die heiße Verbrennungsluft, also die Tertiärluft, bekanntlich relativ zäh ist, weshalb sie sich normalerweise sehr schwer mit dem zugeführten Feinstaub und auch mit dem übrigen zugeführten Material vermischt. Aufgrund der im Calcinierschacht 19 durch die Einschnürungen 19a hervorgerufenen Turbulenzen kann die Vermischung zwischen diesem Material (einschließlich Feinstaub) und der Tertiärluft deutlich verbessert werden, wodurch auch ein gleichmäßiges Vorcalcinieren des gesamten Aufgabemateriales ermöglicht wird. Diese Calciniereinrichtung 4 kann in geeigneter und weitgehend platzsparender Weise parallel zum Vorwärmer 1 angeordnet werden, wobei der Calcinierschacht 19 gegenüber dem Vorwärmer 1 in Durchmesser und Höhe deutlich kleiner ausgeführt sein wird als der Vorwärmer.
Durch die Leitung 18 gelangt das Gemisch aus vorcalciniertem Material und Calcinierabgasen zunächst in das Einlaufgehäuse 3c des Drehrohrofens 3, in dem das zumindest weitgehend agglomerierte bzw. granulierte vorcalcinierte Material aus den Calcinierabgasen ausfällt und in den eigentlichen Drehrohrofen-Einlauf (Einlaufende 3a) gelangt. Die von diesem vorcalcinierten Material befreiten Calcinierabgase werden von den aus dem Drehrohrofen-Einlaufende 3a austretenden Ofenabgasen - wie durch gestrichelte Pfeillinien angedeutet - nach oben in die Ofenabgasleitung 20 mitgerissen und in die unterste Zyklonstufe 1a des Vorwärmers 1 eingeleitet, wobei in diese Ofenabgasleitung 20 auch noch das aus der zweituntersten Zyklonstufe 1b kommende vorgewärmte Material eingetragen wird, so daß es von den aufsteigenden Abgasen in die unterste Zyklonstufe 1a mitgenommen und dadurch einem intensiven Wärmeaustausch mit den noch relativ heißen Abgasen (aus Vorcalciniereinrichtung 4 und Drehrohrofen 3) ausgesetzt werden. Um zu vermeiden, daß in diese Ofenabgasleitung 20 eingetragenes vorgewärmtes Material in das Einlaufgehäuse 3c nach unten durchfällt, kann - wie in der Zeichnung angedeutet - am unteren Ende der Ofenabgasleitung 20 eine Drosselstelle 20a ausgebildet sein. In jedem Falle wird das den Vorwärmer 1 insgesamt von oben nach unten durchlaufende Material nicht nur besonders hoch vorgewärmt, sondern auch bereits zu einem bestimmten Anteil vorcalciniert sein. Je nach Höhe dieses Vorcalcinationsgrades des nur durch den Vorwärmer 1 durchgeführten Materialanteiles oder in Anpassung an bestimmte Betriebsverhältnisse kann das den unteren Materialauslauf 1a' der untersten Vorwärmer-Zyklonstufe 1a verlassende Material entweder über eine Materialleitung 21 direkt in das Einlaufende 3a des Drehrohrofens 3 (zusammen mit dem vorcalcinierten Material aus der Leitung 18) eingeleitet werden, oder es kann über eine andere Materialleitung 22, die an die Leitung 18 angeschlossen ist, zunächst mit dem aus der Vorcalciniereinrichtung 4 kommenden Gemisch aus vorcalciniertem Material und Abgasen zusammengeführt werden. Im letzteren Falle kann sich das im Vorwärmer 1 vorgewärmte Material zunächst noch mit dem Gemisch aus Calcinierabgasen und vorcalcinier tem Material vermischen, bevor das vorgewärmte und vorcalcinierte Material dann - gewissermaßen als Materialgemisch - in das Einlaufende 3a des Drehrohrofens 1 eingeführt wird. Um beide Leitungsmöglichkeiten (mit Materialleitungen 21 und 22) haben zu können, kann unterhalb des Materialauslaufs 1a' der untersten Zyklonstufe 1a noch eine geeignete Weiche oder Stellklappe 23 angeordnet sein.
Es besteht ferner auch die Möglichkeit, den Vorwärmer 1 an seinem unteren Ende, d. h. insbesondere im Bereich der Ofenabgasleitung 20, mit reduzierender Atmosphäre zu betreiben, um den NOX-Ausstoß im Vorwärmer-Abgas zu reduzieren. Dabei kann z. B. im Übergang vom Drehrohrofeneinlaufende 3a zum Einlaufgehäuse 3c Frischluft eintreten.
Aus der Beschreibung der in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Anlage läßt sich entnehmen, daß das weiter oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren in dieser Anlage in sehr vorteilhafter Weise durchgeführt werden kann. Es sei in diesem Zusammenhang der Vollständigkeit halber auch noch erwähnt, daß der gesamte Anteil an Brennstoff bzw. Brennstoffen, der zum Herstellen bzw. Brennen von Zementklinker aus Zementrohmaterial erforderlich ist, in der notwendigen Weise auf den Brenner 3d des Drehrohrofens 3 und auf die Brennstoffzuführung (Brennstoffzuführleitungen 16a und 16b) verteilt wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus pulverförmigem und feinkörnigem Rohmaterial, indem

a) frisches Rohmaterial durch Wärmeaustausch mit aufsteigenden Brennofenabgasen in einem mehrstufigen Suspensionvorwärmer (1) vorgewärmt,

b) eine in einer Stufe des Vorwärmers (1) abgeteilte Teilmenge des teilweise vorgewärmten Materiales in einer Vorcalciniereinrichtung (4) unter Zuführung von Brennstoff und vorgewärmter Verbrennungsluft zumindest weitgehend vorcalciniert,

c) das vorgewärmte Material aus dem Vorwärmer (1) und das vorcalcinierte Material aus der Vorcalciniereinrichtung (4) in einem Brennofen (3) zunächst fertigcalciniert und dann zu Klinker gebrannt und

d) anschließend der heiße Klinker aus dem Brennofen (3) in einem Kühler (5) abgekühlt wird, wobei

e) die genügend abgekühlten Abgase aus dem Vorwärmer (1) in einer Filtereinrichtung (8) entstaubt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) die Aufteilung des teilweise vorgewärmten Rohmateriales am Materialauslauf (1d') einer der obersten Vorwärmerstufen (1d) vorgenommen und dabei der größte Materialanteil als erste Teilmenge zwecks weiterer Vorwärmung den nachfolgenden Vorwärmerstufen zugeleitet wird, während der kleinere Materialanteil als zweite Teilmenge und der gesamte Feinstaub aus der Filtereinrichtung (8) gemeinsam der Vorcalciniereinrichtung (4) aufgegeben werden, diese Vorcalciniereinrichtung von oben nach unten durchsetzen und dabei bei Gleichstromführung mit der Verbrennungsluft sowie unter Zuführung des Brennstoffes vorcalciniert werden;

g) das vorcalcinierte Material danach in den Einlauf (3a) des Brennofens (3) eingeleitet wird, während die heißen Abgase aus der Vorcalciniereinrichtung (4) mit den Brennofenabgasen zusammengeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Gesamtmenge des teilweise vorgewärmten Rohmateriales abgeteilte zweite Teilmenge in einem Bereich von ca. 10% und ca. 30% eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Suspensionsvorwärmer ein Zyklonvorwärmer verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Materialauslauf (1d') der obersten Vorwärmerzyklonstufe (1d) die Aufteilung des teilweise vorgewärmten Rohmateriales vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die teilweise vorgewärmte zweite Materialteilmenge und der Filterfeinstaub als auch die Verbrennungsluft und der Brennstoff am oberen Ende (4a) der Vorcalciniereinrichtung (4) aufgegeben werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf ca. 700 bis 900ºC, vorzugsweise auf etwa 800 bis 850ºC vorgewärmte Abluft aus dem Kühler (5) als Verbrennungsluft in Form von Tertiärluft der Vorcalciniereinrichtung (4) zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Brennstoffes in der Vorcalciniereinrichtung (4) in Form von Abfallbrennstoff und dabei der gesamte Brennstoff in mehreren Teilmengen zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Filterfeinstaub und der Brennstoff über gesonderte Schleuseneinrichtungen in die Vorcalciniereinrichtung eingeleitet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vorwärmer (1) vorgewärmte und dabei teilweise calcinierte erste Materialteilmenge vom Materialauslauf (1a') der untersten Vorwärmerzyklonstufe (1a) mit dem Gemisch aus Abgasen und calciniertem Material im Bereich zwischen dem Auslauf (4b) der Vorcalciniereinrichtung (4) und dem Einlauf (3a) des Brennofens (3) zusammengeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vorwärmer (1) vorgewärmte und dabei teilweise calcinierte erste Materialteilmenge vom Materialauslauf (1a') der untersten Vorwärmerzyklonstufe (1a) direkt in den Einlauf (3a) des Brennofens (3) eingeleitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciniertemperatur für das vorgewärmte und · vorcalcinierte Material am Einlauf des Brennofens (3) auf maximal etwa 850 bis 900ºC begrenzt wird.

11. Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus pulverförmigem und feinkörnigem Rohmaterial, enthaltend

a) einen im allgemeinen Gegenstrom zwischen Rohmaterial und Brennofenabgasen betriebenen, mehrstufigen Zyklonvorwärmer (1),

b) eine mit einer Teilmenge wenigstens teilweise vorgewärmten Rohmateriales sowie mit Verbrennungsluft und Brennstoff beschickte Vorcalciniereinrichtung (4), die über eine Materialteilleitung (12) einer unter einer Vorwärmerzyklonstufe (1d) angeordneten Aufteileinrichtung (9) verbunden ist,

c) einen Brennofen (3) zum Fertigbrennen des in Vorwärmer (1) und Vorcalciniereinrichtung (4) vorgewärmten und vorcalcinierten Materiales zu Zementklinker,

d) einen dem Brennofen (3) nachgeordneten Kühler (5) zum Abkühlen des heißen Klinkers,

e) eine Filtereinrichtung (8) zum Abscheiden des Feinstaubes aus den genügend abgekühlten Abgasen des Zyklonvorwärmers (1), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

f) die Aufteileinrichtung (9) ist einer der obersten Vorwärmerzyklonstufen (1d) in der Weise zugeordnet, daß eine erste Materialteilleitung (10) für die größte Teilmenge des teilweise vorgewärmten Rohmateriales zur nachfolgenden, tieferliegenden Vorwärmerzyklonstufe (1c) führt, während eine zweite Materialteilleitung (12) für eine kleinere Teilmenge und eine Staubleitung (13) zum Heranführen des gesamten Feinstaubes aus der Filtereinrichtung (8) sowie außerdem eine Verbrennungsluft-Zuführleitung (15) in der Weise an das obere Ende (4a) der Vorcalciniereinrichtung (4) angeschlossen sind, daß diese Vorcalciniereinrichtung im Gleichstrom von Materialteilmenge, Filterfeinstaub und Verbrennungsluft bei von oben nach unten gerichteter Strömung betrieben wird;

g) das untere Ende (4c) der Vorcalciniereinrichtung (4) ist über eine Gas-Material-Gemisch-Leitung (18) mit dem Brennofeneinlauf (3a) verbunden, mit dem auch der Materialauslauf (1a') der untersten Vorwärmerzyklonstufe (1a) in Verbindung steht.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an das obere Ende (4a) der Vorcalciniereinrichtung (4) ferner wenigstens eine Brennstoffzuführung (16a, 16b) angeschlossen ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Brennstoffes in Form von Abfallbrennstoff zuführbar ist.

14. Anlage nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der Staubleitung (13) und in der Brennstoffzuführung (16a, 16b) eine Schleuseneinrichtung, vorzugsweise je eine Zellenradschleuse (14, 17) angeordnet ist.

15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftleitung eine Tertiärluftleitung (15) zum Heranführen von vorgewärmter Abluft aus dem Kühler (5) ist.

16. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorcalciniereinrichtung (4) einen im wesentlichen aufrechten Calcinierschacht (19) enthält, dessen Innenraum über die Schachthöhe wenigstens eine Einschnürung (19a) aufweist.

17. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialauslauf (1a') der untersten Vorwärmerzyklonstufe (1a) über eine Materialleitung (21) an die das untere Ende (4b) der Vorcalciniereinrichtung (4) mit dem Brennofeneinlauf (3a) verbindende Leitung (18) angeschlossen ist.

18. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialauslauf (1a') der untersten Vorwärmerzyklonstufe (1a) über eine Materialleitung (22) direkt an den Brennofeneinlauf (3a) angeschlossen ist.

19. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung durch einen elektrostatischen Filter (8) gebildet ist.