DK159143B - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF CEMENT LINKS FROM A CHLORIC COAT - Google Patents
PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF CEMENT LINKS FROM A CHLORIC COAT Download PDFInfo
- Publication number
- DK159143B DK159143B DK254177A DK254177A DK159143B DK 159143 B DK159143 B DK 159143B DK 254177 A DK254177 A DK 254177A DK 254177 A DK254177 A DK 254177A DK 159143 B DK159143 B DK 159143B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- chlorine
- sintering product
- mixture
- gas
- containing compounds
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
- C04B7/42—Active ingredients added before, or during, the burning process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/345—Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
- C04B7/3456—Alinite cements, e.g. "Nudelman"-type cements, bromo-alinite cements, fluoro-alinite cements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Description
! DK 159143 B! DK 159143 B
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af cementklinker ud fra en chlorholdig råblanding, ved hvilken man indfører den nævnte blanding i en ovn, sintrer blandingen, fjerner chlorholdigé forbindelser fra det opnåede sintringsprodukt ved at lade dette reagere med en vanddamp-gas-og-luft-blan-ding, derpå regenererer de chlorholdigé forbindelser og afkøler de dannede klinker.The present invention relates to a process for producing cement clinker from a chlorine-containing crude mixture, in which the said mixture is introduced into an oven, sintered the mixture, removes chlorine-containing compounds from the obtained sintering product by reacting it with a steam-gas-and-gas mixture. air mixture, then regenerates the chlorine-containing compounds and cools the clinkers formed.
Den foreliggende opfindelse kan anvendes i byggematerialeindu-strien til fremstilling af cement ud fra sædvanlige råmaterialer, samt til fremstilling af cementer med forskellige egenskaber.The present invention can be used in the building materials industry for the manufacture of cement from ordinary raw materials, as well as for the manufacture of cements having different properties.
For nærværende fremstilles konventionelle cementklinker ved forskellige fremgangsmåder baseret på reaktionen af calciumcarbonat 2At present, conventional cement clinkers are prepared by various methods based on the reaction of calcium carbonate 2
DK 159143 BDK 159143 B
med aluminiumoxid og siliciumoxid ved sintringstemperaturer på 1350 til 15Q0°C, efterfulgt af afkøling af det sintrede produkt, hvorved der dannes klinker med de ønskede egenskaber.with alumina and silica at sintering temperatures of 1350 to 15 ° C, followed by cooling of the sintered product to form clinkers having the desired properties.
To hovedmetoder til klinkerfremstilling er "vådmetoden" og "tørmetoden", der hovedsageligt adskiller sig fra hinanden ved de til fremstilling af råblandingen benyttede fremgangsmåder. Vådmetoden indebærer fremstilling af et råslam og påfølgende sintring heraf i en ovn. Tørmetoden indebærer fremstilling af en tør råblanding, f. eks. et råpulver og påfølgende indledende varmebehandling heraf ved hjælp af udstrømmende røggasser i en varmeveksler efter ovnen i gasstrømmens retning før indføringen af blandingen i en ovn.Two main methods of clinker manufacture are the "wet method" and "dry method" which differ substantially from one another in the methods used to prepare the crude mixture. The wet method involves the preparation of a crude sludge and subsequent sintering thereof in an oven. The drying method involves the preparation of a dry crude mixture, e.g., a crude powder and subsequent initial heat treatment thereof by the effluent flue gases in a heat exchanger following the furnace in the direction of the gas flow prior to introducing the mixture into an oven.
Sintringen udføres sædvanligvis i en roterovn, men der kan lige såvel anvendes stationære ovne. Brændselsolie, brændselsgas eller fast brændstof forbrændes i ovnen for at opvarme den til den krævede temperatur.The sintering is usually carried out in a rotary kiln, but stationary ovens can be used as well. Fuel oil, fuel gas or solid fuel is incinerated in the oven to heat it to the required temperature.
Brænding af cementklinker kræver et betydeligt varmeforbrug og følgelig et betydeligt brændstofforbrug. Formaling af klinker til cement kræver et betydeligt forbrug af elektrisk energi også som følge af den store tæthed af klinker-granulerne. Nettoprisen på klinker påvirkes navnlig af det store brændstofforbrug som følge af de høje brændstofpriser i en periode med energikrise.The burning of cement clinker requires a considerable heat consumption and consequently a considerable fuel consumption. Grinding of clinker to cement requires a considerable consumption of electrical energy also due to the high density of the clinker granules. In particular, the net price of clinker is affected by the high fuel consumption due to the high fuel prices during a period of energy crisis.
Det voksende behov for cement stimulerer forskningsarbejdet efter økonomiske metoder til fremstilling deraf, fortrinsvis ved betydelig forøgelse af produktionskapaciteten for i drift værende anlæg og for anlæg på planlægningsstadiet og ved formindskelse af energiforbruget ved cementfremstilling.The growing need for cement stimulates the research work by economical methods of making it, preferably by significantly increasing the production capacity of operating plants and for plants at the planning stage and by reducing the energy consumption in cement production.
En af måderne til opnåelse af disse mål er at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af cementklinker ved lav brændings-temperatur til opnåelse af klinker, som let kan formales.One of the ways to achieve these objectives is to provide a process for producing cement clinkers at low firing temperature to obtain clinkers which can be easily ground.
Der kendes en fremgangsmåde til formindskelse af brændingstemperaturen ved indføring af betydelige mængder chlorholdige forbindelser, f.eks. calciumchlorid, i en råblanding. Brændingen af sådanne råblandinger ledsages af dannelsen af en saltsmelte, der tjener som hovedreaktionsmedium. Den kemiske sammensætning og de fysiske egenskaber af smelten udgør muligvis fuldendelse af mineraldannelsesreaktionerne ved temperaturer i området fra 900 til 1200°C i stedet for de sædvanlige temperaturer på 1350 til 1500°C. Det dannede sintringsprodukt afkøles derpå.A method of reducing the firing temperature is known by introducing significant amounts of chlorine-containing compounds, e.g. calcium chloride, in a crude mixture. The firing of such crude mixtures is accompanied by the formation of a salt melt which serves as the main reaction medium. The chemical composition and physical properties of the melt may represent the completion of the mineral formation reactions at temperatures in the range of 900 to 1200 ° C instead of the usual temperatures of 1350 to 1500 ° C. The formed sintering product is then cooled.
33
DK 159143 BDK 159143 B
Sænkningen af brændingstemperaturen resulterer i en betydelig formindskelse af energiforbruget under klinkerdannelsen.The lowering of the firing temperature results in a significant reduction in the energy consumption during the clinker formation.
Fra beskrivelsen til SU-opfindercertifikat nr. 326.152 kendes der også en mere progressiv fremgangsmåde til klinkerfremstilling ud fra en chlorholdig råblanding, ved hvilken man til blandingen sætter calciumchlorid i en mængde på fra 10 til 20 vægt-% beregnet på den decarboniserede råblanding. Brændingstemperaturen for denne råblanding kan nedsættes til 900 til 1200°C, men mængden af chlorholdige forbindelser i sintringsproduktet er højere end det maksimalt tilladelige for fremstillingen af klinker med de krævede fysiske og kemiske egenskaber. Til fjernelse af disse chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet behandles sintringsproduktlaget med en vanddamp-gas-og-luft-blanding ved sintringstemperaturen før afkølingen af sintringsproduktet. Sintringsproduktpartiklernes kontakt med vanddamp-gas-og-luft-blandingen resulterer i en termisk sønderdeling af de chlorholdige forbindelser og udvikling af hydrogenchlorid. Hydrogen-chloridet blander sig med røggasser, som er dannet son følge af brændstofforbrændingen. En del af hydrogenchloridet absorberes i materialets overfladelag og reagerer med de i råblandingen tilstedeværende carbonatforbindelser til dannelse af chlorider, f.eks. calciumchlorid. Hydrogenchloridet absorberes desuden også af lette partikler i materialet, som fluidi-seres i røggasserne, og reagerer under dannelse af chlorholdige forbindelser deri. Disse forbindelser afsættes sammen med støvet på råblandingens overfladelag, hvilket resulterer i en delvis returnering af forbindelserne til processen, dvs. i deres regenerering. En anden del af de chlorholdige forbindelser føres bort til atmosfæren sammen med røggasserne. Den ovennævnte fremgangsmåde har visse ulemper. Når laget af sintringsproduktet behandles med vanddamp-gas-og-luft-blandingen, er det i en langsom bevægelsestilstand som følge af f.eks. langsom rotation af ovnen. Af denne grund er varme- og masseoverføringen i laget forholdsvis ineffektiv som følge af dårlig sammenblanding af råmaterialet og vanddamp-gas-og-luft-blandingen. Dette er grunden til, at det er nødvendigt med et langvarigt tidsrum til fjernelse af de chlorholdige forbindelser ned til det givne restniveau, og dette nedsætter produktionskapaciteten for en ovn. Andre midler til effektiv fjernelse af de chlorholdige forbindelser indebærer en forøgelse af ovnstørrelsen, hvilket kræver yderligere investeringer.From the disclosure of SU Inventor Certificate No. 326,152, a more progressive process for clinker production is also known from a chlorine-containing crude mixture, in which calcium chloride is added to the mixture in an amount of from 10 to 20% by weight based on the decarbonized crude mixture. The firing temperature of this crude mixture can be reduced to 900 to 1200 ° C, but the amount of chlorine-containing compounds in the sintering product is higher than the maximum permissible for the production of clinker with the required physical and chemical properties. To remove these chlorine-containing compounds from the sintering product, the sintering product layer is treated with a water vapor-gas-and-air mixture at the sintering temperature before cooling the sintering product. The contact of the sintering product particles with the vapor-gas-and-air mixture results in a thermal decomposition of the chlorine-containing compounds and the development of hydrogen chloride. The hydrogen chloride mixes with flue gases which are formed as a result of fuel combustion. A portion of the hydrogen chloride is absorbed into the surface layer of the material and reacts with the carbonate compounds present in the crude mixture to form chlorides, e.g. calcium chloride. In addition, the hydrogen chloride is also absorbed by light particles in the material which are fluidized in the flue gases and react to form chlorine-containing compounds therein. These compounds are deposited together with the dust on the surface layer of the raw mixture, resulting in a partial return of the compounds to the process, ie. in their regeneration. Another part of the chlorine-containing compounds is carried to the atmosphere together with the flue gases. The above method has certain disadvantages. When the layer of the sintering product is treated with the vapor-gas-and-air mixture, it is in a slow state of movement due to e.g. slow rotation of the oven. For this reason, the heat and mass transfer in the layer is relatively ineffective due to poor mixing of the feedstock and water-vapor-gas-and-air mixture. This is why a long period of time is needed to remove the chlorine-containing compounds down to the given residual level, and this reduces the production capacity of an oven. Other means of effectively removing the chlorine-containing compounds involve increasing the furnace size, which requires further investment.
DK 159143 BDK 159143 B
44
En anden ulempe ved den ovennævnte fremgangsmåde er, at mængden af regenererede chlorholdige forbindelser som følge af den begrænsede kontakt mellem hydrogenchlorid og råmaterialet ikke overstiger 30%. Desuden føres størstedelen af de chlorholdige forbindelser bort med røggasserne til atmosfæren og medfører forurening af omgivelserne. Det i en ovn tilstedeværende hydrogenchlorid forekommer både i gasform og i syreform som følge af dets kondensation på de kolde metaloverflader, f.eks. i varmevekslere, hvilket resulterer i metalkorrosion. En yderligere ulempe ved den ovennævnte fremgangsmåde er, at man som følge af ufuldstændig regenerering af de chlorholdige forbindelser ved processen må kompensere for underskuddet heraf ved tilsætning af en vis mængde af den chlorholdige komponent til den indledende råblanding, hvilket medfører yderligere materialeomkostninger .Another disadvantage of the above process is that the amount of regenerated chlorine-containing compounds due to the limited contact between hydrogen chloride and the feedstock does not exceed 30%. In addition, most of the chlorine-containing compounds are carried away with the flue gases to the atmosphere and cause pollution of the surroundings. The hydrogen chloride present in an oven occurs both in gaseous and in acid form as a result of its condensation on the cold metal surfaces, e.g. in heat exchangers, resulting in metal corrosion. A further disadvantage of the above process is that due to incomplete regeneration of the chlorine-containing compounds in the process, the deficit thereof must be compensated by adding a certain amount of the chlorine-containing component to the initial crude mixture, which results in additional material costs.
Opfindelsen tilsigter at fjerne disse ulemper.The invention aims to eliminate these disadvantages.
Hovedformålet med opfindelsen er at forbedre fremgangsmåden til fremstilling af cementklinker ud fra en chlorholdig råblanding ved effektiv fjernelse af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet og maksimal regenerering heraf gennem intensivering af fy-sisk-kemiske processer.The main object of the invention is to improve the process of producing cement clinker from a chlorine-containing crude mixture by effectively removing chlorine-containing compounds from the sintering product and maximizing its regeneration by intensifying physico-chemical processes.
Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at klinkerne, omdannet til en partikelfor-mig tilstand med en partikelstørrelse på højst 20 mm, suspenderes i en strøm af vanddamp-gas-og-luft-blandingen, som blæses gennem sintringsproduktlaget under en vis vinkel til fjernelse af de chlorholdige forbindelser, og at regenereringen af de chlorholdige forbindelser udføres ved sprøjtning af råblandingen ind i en strøm af chlorholdige røggasser med en temperatur på fra 200 til 1000°C.This object is achieved by the method according to the invention, characterized in that the clinker, converted to a particle-shaped state with a particle size of not more than 20 mm, is suspended in a stream of the water-vapor-gas-and-air mixture which is blown through the sintering product layer. at a certain angle to remove the chlorine-containing compounds and that the regeneration of the chlorine-containing compounds is carried out by spraying the crude mixture into a stream of chlorine-containing flue gases at a temperature of from 200 to 1000 ° C.
Der kan benyttes forskellige hensigtsmæssige udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen som angivet i krav 2-6·.Various convenient embodiments of the method of the invention can be used as set forth in claims 2-6.
Som vanddamp-gas-og-luft-blandingen kan således brændstoffets forbrændingsprodukter anvendes.Thus, as the vapor-gas-and-air mixture, the combustion products of the fuel can be used.
En vis mængde vanddamp kan indføres direkte under laget af sintringsproduktet foruden forbrændingsgasserne.A certain amount of water vapor can be introduced directly under the layer of the sintering product in addition to the combustion gases.
Hvis klinkerdannelsesprocessen udføres i en roterovn, som drives med brændselsolie, er det hensigtsmæssigt at indføre brændselsolien i ovnen i modsat retning af ovnens rotationsretning.If the clinker forming process is carried out in a rotary furnace powered by fuel oil, it is convenient to introduce the fuel oil into the furnace in the opposite direction of the rotational direction of the furnace.
55
DK 159143BDK 159143B
Brændselsolien kan også indføres i roterovnen langs dens akse ud på overfladen af sintringsproduktlaget.The fuel oil may also be introduced into the rotary kiln along its axis onto the surface of the sintering product layer.
Sprøjtningen af råblandingen ind i strømmen af de chlorhol-dige røggasser kan udføres ved blæsning af komprimerede gasser gennem laget af råblandingen.The spraying of the crude mixture into the stream of the chlorine-containing flue gases can be carried out by blowing compressed gases through the layer of the crude mixture.
Råblandingen kan blæses igennem med luft eller røggasser.The raw mixture can be blown through with air or flue gases.
Hvis fremgangsmåden udføres i en roterovn, foretager man hensigtsmæssigt forstøvningen af råblandingen ind i strømmen af chlor-holdige afgangsgasser langs ovnens akse.If the process is carried out in a rotary kiln, the atomization of the crude mixture is suitably carried into the stream of chlorine-containing exhaust gases along the furnace axis.
Hvis fremgangsmåden udføres i en ovn forsynet med en varmeveksler anbragt efter ovnen i gasstrømmens retning, foretager man hensigtsmæssigt forstøvningen af råblandingen ind i strømmen af de chlorholdige røggasser i varmeveksleren. Strømmen af de chlorhol-dige afgangsgasser kan i dette tilfælde bibringes turbulens.If the process is carried out in a furnace equipped with a heat exchanger arranged after the furnace in the direction of the gas stream, the atomization of the crude mixture into the stream of the chlorine-containing flue gases in the heat exchanger is conveniently carried out. In this case, the flow of the chlorine-containing exhaust gases can be turbulent.
Det væsentlige ved den foreliggende opfindelse er som følger:The essentials of the present invention are as follows:
En råblanding af aluminiumoxid-, carbonat- og kiselkomponenter og jernholdige komponenter blandes med en chlorholdig forbindelse, f.eks. calciumchlorid, og overføres til en ovn, hvor tørrings-, for-varmnings- og decarboniseringstrinnene udføres på konventionel måde.A crude mixture of alumina, carbonate and silicon components and ferrous components is mixed with a chlorine-containing compound, e.g. calcium chloride, and transferred to an oven where the drying, preheating, and decarbonization steps are performed in a conventional manner.
Det næste trin bestående i brænding, dvs. sintring, udføres ved en temperatur på 900 til 1200°C. Sintringsproduktet behandles før afkøling deraf med en vanddamp-gas-og-luft-blanding til fjernelse af overskud af chlorholdige forbindelser. Under denne proces holdes sintringsproduktslagets temperatur konstant og på 900 til 1200°C i 3-20 minutter ved forbrænding af brændstof i laget.The next step of burning, ie. sintering, is carried out at a temperature of 900 to 1200 ° C. The sintering product is treated before cooling with a vapor-gas-and-air mixture to remove excess chlorine-containing compounds. During this process, the sintering product layer temperature is kept constant and at 900 to 1200 ° C for 3-20 minutes by combustion of fuel in the layer.
Sintringsproduktpartiklernes reaktion med de i forbrændingsgasserne tilstedeværende vanddampe resulterer i termisk sønderdeling af chlorholdige forbindelser under dannelse af calciumoxid og hydrogen-chlorid. Calciumoxidet er til stede i sintringsproduktet i bundet form.The reaction of the sintering product particles with the vapors present in the combustion gases results in thermal decomposition of chlorine-containing compounds to form calcium oxide and hydrogen chloride. The calcium oxide is present in the sintered product in bonded form.
Til intensivering af processen til fjernelse af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet bringes dette i en fluidiseret tilstand ved blæsning af en vanddamp-gas-og-luft-blanding gennem laget heraf. Blæsningen resulterer i kraftig sammenblanding af fast fase og gasfase i suspensionen og i intensivering af varme- og masseoverføring, hvilket letter fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet.To intensify the process of removing chlorine-containing compounds from the sintering product, this is brought into a fluidized state by blowing a water-vapor-gas-and-air mixture through the layer thereof. The blowing results in vigorous mixing of solid phase and gas phase in the suspension and in intensification of heat and mass transfer, which facilitates the removal of chlorine-containing compounds from the sintering product.
6 DK 159143 B6 DK 159143 B
Til yderligere forøgelse af sintringsproduktpartiklernes kontakt formindskes deres størrelse til en værdi, der ikke overstiger 20 mm, fortrinsvis 3 til 5 mm.To further increase the contact of the sintering product particles, their size is reduced to a value not exceeding 20 mm, preferably 3 to 5 mm.
En vis mængde vanddamp kan indledes under sintringsproduktla-get under blæsningen af vanddamp-gas-og-luft-blandingen gennem laget. Dette kan gøres ved at tilføre vand til sintringsproduktlaget. Revner og mikrorevner dannet i de glødende partikler af sintringsproduktet forøger deres’kontaktflade med gasfasen.A certain amount of water vapor may be introduced during the sintering product layer during the blowing of the vapor-gas-and-air mixture through the layer. This can be done by adding water to the sintering product layer. Cracks and microcracks formed in the glowing particles of the sintering product increase their 'contact surface with the gas phase.
Det er også muligt at indføre brændstoffets forbrændingsprodukter i en vis vinkel med det sintringsproduktlag, hvortil man tidligere har ladet vanddamp-og-luft-blandingen få adgang. I dette tilfælde fluidiseres sinterproduktlaget både i kraft af den under laget indledte vanddamp-og-luft-blanding og de på overfladen af laget indførte forbrændingsprodukter.It is also possible to introduce the combustion products of the fuel at a certain angle with the sintering product layer to which the vapor-and-air mixture has previously been admitted. In this case, the sinter product layer is fluidized both by virtue of the water vapor-and-air mixture introduced under the layer and the combustion products introduced on the surface of the layer.
Hvis klinkerdannelsesprocessen udføres i en roterovn tilført brændselsolie (svær olie), er det hensigtsmæssigt at indføre olien i modsat retning af ovnrotationsretningen. I dette tilfælde lader man den til forbrænding af brændstoffet nødvendige luft slippe ind i olietilførselszonen. Det flydende brændstof blandes med sintringsproduktpartiklerne, og idet det oxideres med luft, brænder det på overfladen af sintringsproduktpartiklerne. Dette aktiverer i betydelig grad varme- og masseoverføringsprocessen.If the clinker forming process is carried out in a rotary furnace supplied with fuel oil (heavy oil), it is appropriate to introduce the oil in the opposite direction of the furnace rotation direction. In this case, the air needed to burn the fuel is allowed to enter the oil supply zone. The liquid fuel is mixed with the sintering product particles and, as it is oxidized with air, it burns on the surface of the sintering product particles. This significantly activates the heat and mass transfer process.
Det er også muligt at indføre brændselsolien (svær olie) langs den roterende ovn ud på overfladen af sintringsproduktlaget.It is also possible to introduce the fuel oil (heavy oil) along the rotary furnace onto the surface of the sintering product layer.
Man lader brændstoffet komme til sintringsproduktlaget i grov-dispergeret tilstand, og det føres ind i laget under dets rotation.The fuel is allowed to enter the sintering product layer in a coarse-dispersed state and is fed into the layer during its rotation.
Under samtidig tilførsel af luft under laget sker der en intensiv blanding af brændstoffet med sintringsproduktpartiklerne og forbrænding af brændstoffet på deres overflader. Denne måde at gå frem på forenkler indføringen af brændstoffet i sintringsproduktlaget og intensiverer varme- og masseoverføringen.During simultaneous supply of air under the layer, an intensive mixing of the fuel with the sintering product particles and combustion of the fuel occur on their surfaces. This way of proceeding simplifies the introduction of the fuel into the sintering product layer and intensifies the heat and mass transfer.
Sintringsproduktet udgør efter fjernelse af chlorholdige forbindelser derfra kvalitetsklinker, som kan afkøles på vilkårligt egnet måde og efter blanding med passende bestanddele kan formales til opnåelse af cementer med de ønskede egenskaber.The sintering product, after removing chlorine-containing compounds therefrom, produces quality clinkers which can be cooled in any suitable manner and after mixing with suitable ingredients can be ground to obtain cements having the desired properties.
Hydrogenchlorid er et af de termiske sønderdelingsprodukter fra de chlorholdige forbindelser. Efter blanding med røggassen reagerer det med råmaterialets carbonatforbindelser i ovnen. Råblandingen forstøves i strømmen af chlorholdig gas for at intensivere regene-Hydrogen chloride is one of the thermal decomposition products of the chlorine-containing compounds. After mixing with the flue gas, it reacts with the carbonate compounds of the feedstock in the furnace. The crude mixture is atomized in the stream of chlorine-containing gas to intensify the regeneration.
DK 159143 BDK 159143 B
7 reringen af chlorholdige forbindelser i blandingen. Det er hensigtsmæssigt at udføre denne forstøvning ind i strømmen ved en temperatur på 200 til 1000°C, da råblandingens absorption af chlorholdig gas foregår særlig effektivt i dette temperaturområde.7 contains chlorine-containing compounds in the mixture. It is convenient to carry out this atomization into the stream at a temperature of 200 to 1000 ° C, since the absorption of chlorine-containing gas by the crude mixture is particularly effective in this temperature range.
Det foretrækkes at indføre råblandingen i gasstrømmen ved den højeste temperatur, f.eks. i zonen nær ved roterovnens udtømningsdel. Dette resulterer i en forøgelse af kontakttiden for kontakten af den chlorholdige afgangsgas med råmaterialet, hvilket er nødvendigt for en så fuldstændig regenerering som muligt.It is preferred to introduce the crude mixture into the gas stream at the highest temperature, e.g. in the zone near the discharge section of the rotary kiln. This results in an increase in the contact time for the contact of the chlorine-containing exhaust gas with the raw material, which is necessary for as complete regeneration as possible.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved hjælp af de efterfølgende eksempler.The process according to the invention is further elucidated by the following examples.
Eksempel 1Example 1
En chlorholdig råblanding underkastedes indledende varmebehandling i en ovn, og derefter sintredes den i en roterovn ved en temperatur på 1120°C, indtil der var opnået et granulært sintringsprodukt indeholdende op til 50% granuler med en diameter på over 20 mm. Chlorindholdet i sintringsproduktet var 6,6%. Sintringsproduktet havde en lav porøsitet på 40-45%.A chlorine-containing crude mixture was subjected to initial heat treatment in an oven and then sintered in a rotary kiln at a temperature of 1120 ° C until a granular sintering product containing up to 50% granules with a diameter of over 20 mm was obtained. The chlorine content of the sintering product was 6.6%. The sintering product had a low porosity of 40-45%.
Umiddelbart efter sintringszonen lod man 40% af brændselsgassen (af den til brænding nødvendige totale mængde brændstof) få adgang til ovnen gennem specielle brændere sammen med komprimeret luft (luftforbrugskoefficient α = 2).Immediately after the sintering zone, 40% of the fuel gas (of the total amount of fuel needed for burning) was allowed access to the furnace through special burners along with compressed air (air consumption coefficient α = 2).
Udtrædelseshastigheden for luft-gas-blandingsstrålerne var 150 m/sek. Desuden indførtes der vand under sintringsproduktlaget (200 g vand pr. kg af sintringsproduktet).The exit velocity of the air-gas mixing jets was 150 m / sec. In addition, water was introduced under the sintering product layer (200 g of water per kg of the sintering product).
Som følge heraf fluidiseredes sintringsproduktlaget af vand-damp-gas-og-luft-blandingen.As a result, the sintering product layer was fluidized by the water-vapor-gas-and-air mixture.
Den ovennævnte brænding af brændselsgassen og tilførslen af vand frembragte en tilstrækkelig mængde vanddamp til opnåelse af et hurtigt forløb af termiske sønderdelingsreaktioner for CaCl2, hvilket muliggjorde fjernelse af chlor og hydrogen fra sintringsproduktet under dannelse af gasformigt hydrogenchlorid. Det i det glødende sintringsproduktlag indførte vand bidrog også til itubrydning af store granuler, hvorved arealet af kontaktfladen mellem gasfasen og den faste fase forøges stærkt.The aforementioned burning of the fuel gas and the supply of water produced a sufficient amount of water vapor to obtain a rapid course of thermal decomposition reactions for CaCl 2, which allowed the removal of chlorine and hydrogen from the sintering product to form gaseous hydrogen chloride. The water introduced into the glowing sintering product layer also contributed to the breakdown of large granules, thereby greatly increasing the area of the contact surface between the gas phase and the solid phase.
Varigheden af varmebehandlingen af sintringsproduktet i flui-diseringslaget i det indre af roterovnen var 6 minutter. Varmen 8The duration of heat treatment of the sintering product in the fluidization layer in the interior of the rotary kiln was 6 minutes. The heat 8
DK 159143 BDK 159143 B
fra brændstofforbrændingen gjorde det muligt at holde lagets temperatur konstant på en værdi på 1100°C i 6 minutter. Denne varme brugtes til at kompensere for varmetabet til omgivelserne, til vandfordampning og til at kompensere for tabet som følge af den endoterme sønderdelingsreaktion for CaCl^.from the fuel combustion, it was possible to keep the temperature of the layer constant at a value of 1100 ° C for 6 minutes. This heat was used to compensate for the heat loss to the surroundings, to water evaporation, and to compensate for the loss due to the endothermic decomposition reaction for CaCl 2.
Efter behandlingen i fluidiseringslaget indførtes sint- o ringsproduktet, som indeholdt 3,3% C^, ved en temperatur på 1100 C i et formalingsapparat og derpå i et stationært apparat med fluidise-ret leje. I dette tilfælde indførtes der i sintringsproduktlaget 10% gas med α = 2 og vand i en mængde på 50 g/kg af sintringsproduktet, idet indføringshastigheden for gas-og-luft-blandingen i laget var 150 m/sek.After treatment in the fluidization layer, the sintering product containing 3.3% C 2 was introduced at a temperature of 1100 C into a grinding apparatus and then into a stationary fluidized bed apparatus. In this case, 10% gas was introduced into the sintering product layer with α = 2 and water in an amount of 50 g / kg of the sintering product, the rate of introduction of the gas-and-air mixture into the layer being 150 m / sec.
Efter den endelige behandling i fluidiseringslaget under effektive varmen og masseoverføringsbetingelser var slutindholdet af CI2 i sintringsproduktet af størrelsesordenen 1,5%. Efter fjernelse af chlorholdige forbindelser til det ønskede niveau (i dette tilfælde til 1,5%) afkøledes de opnåede kvalitetsklinker på konventionel måde i en klinkerkøler af konventionel udformning.After the final treatment in the fluidization layer under effective heat and mass transfer conditions, the final content of CI 2 in the sintering product was of the order of 1.5%. After removal of chlorine-containing compounds to the desired level (in this case to 1.5%), the obtained quality clinkers were cooled in a conventional manner in a clinker cooler of conventional design.
Eksempel 2Example 2
En chlorholdig råblanding underkastedes indledende varmbehandling i en ovn. Derefter sintredes den i en roterovn ved en temperatur på 1000°C til opnåelse af en granulært sintringsprodukt indeholdende op til 40% granuler med en diameter på over 20 mm. Indholdet af CI2 i sintringsproduktet var af størrelsesordenen 6,6%.A chlorine-containing crude mixture was subjected to initial heat treatment in an oven. Then it was sintered in a rotary kiln at a temperature of 1000 ° C to obtain a granular sintering product containing up to 40% granules with a diameter of over 20 mm. The content of CI2 in the sintering product was of the order of 6.6%.
Granulerne havde en lav porøsistet på 40 til 45%.The granules had a low porosity of 40 to 45%.
Efter sintringszonen tilførtes 15% af brændselsgassen (af den til sintringen nødvendige totale mængde brændstof) under sintringslaget sammen med luft (a = 1,5) og vand (75 g pr. kg sintringsprodukt) . Hastigheden af luft-gas-blandingen ved brænderdysernes udmunding var af størrelsesordenen 75 m/sek. Som følge heraf flui-diseredes sintringsproduktlaget i gasblandingen og behandledes ved en konstant temperatur (af størrelsesordenen 1000°C) i roterovnen i 6 minutter. Efter behandlingen formaledes sintringsproduktet, der indeholdt 5,1% chlor, til en granulstørrelse på 10 til 15 mm og varmebehandledes derefter i et apparat med fluidiseret leje. Parametrene ved varmebehandlingen var følgende: 9After the sintering zone, 15% of the fuel gas (of the total amount of fuel needed for the sintering) was supplied under the sintering layer together with air (a = 1.5) and water (75 g per kg of sintering product). The velocity of the air-gas mixture at the mouth of the burner nozzles was of the order of 75 m / sec. As a result, the sintering product layer was fluidized in the gas mixture and treated at a constant temperature (of the order of 1000 ° C) in the rotary furnace for 6 minutes. After the treatment, the sintering product containing 5.1% chlorine was ground to a granule size of 10 to 15 mm and then heat treated in a fluid bed apparatus. The parameters of the heat treatment were as follows: 9
DK 159143 BDK 159143 B
Temperatur af sintringsproduktlaget 1000°CTemperature of the sintering product layer 1000 ° C
Mængde af i sintringsproduktlaget indført brændselsgas 10% af den totale mængde til brændingAmount of fuel gas introduced into the sintering product layer 10% of the total amount for burning
Luftforbrugskoefficient under gasbrænding (a) 1,5Air consumption coefficient during gas burning (a) 1.5
Hastighed af luft-gas-blandingen ved udløbet af en brænderdyse ind i sinterlaget 75 m/sek.Speed of the air-gas mixture at the outlet of a burner nozzle into the sintering layer 75 m / sec.
Mængde af i sintringsproduktlaget indført vand 50 g pr. kg klinkerAmount of water introduced into the sintering product layer 50 g / ml. kg of clinker
Varighed af den termiske behandling i apparatet med fluidiseret leje 10 min.Duration of the thermal treatment in the fluid bed apparatus 10 min.
Efter den endelige termiske behandling i apparatet med fluidiseret leje opnåedes der klinker af høj kvalitet og med et slutind-hold af Cl2 på 1,9%. De afkøledes på konventionel måde.After the final thermal treatment in the fluidized bed apparatus, high quality clinker with a final content of Cl2 of 1.9% was obtained. They were cooled in a conventional manner.
Eksempel 3Example 3
En granuleret chlorholdig råblanding med en kornstørrelse på 5 til 10 mm underkastedes indledende varmebehandling i en ovn.A granular chlorine-containing crude mixture having a grain size of 5 to 10 mm was subjected to initial heat treatment in an oven.
Derefter sintredes den i en roterovn ved en temperatur på 900°C til opnåelse af et granulært sintringsprodukt indholdende op til 17% granuler med en diameter på over 10 mm. Indholdet af Cl2 i sintringsproduktet var af størrelsesordenen 7,45%. Gr anuler ne havde en høj porøsitet på op til 60%. Efter sintringszonen indførtes der 1 til 1,5% af brændselsgassen (af den til brændingen nødvendige totale mængde brændstof) under sintringsproduktlaget sammen med luft til gasforbrændingen (a = 1) og vand (5 g pr. kg. sintringsprodukt). Hastigheden af luft-gas-blandingen ved brænderdysernes udløb var 10 m/sek.It was then sintered in a rotary kiln at a temperature of 900 ° C to obtain a granular sintering product containing up to 17% granules with a diameter greater than 10 mm. The content of Cl2 in the sintering product was of the order of 7.45%. The granules had a high porosity of up to 60%. After the sintering zone, 1 to 1.5% of the fuel gas (of the total amount of fuel needed for burning) was introduced under the sintering product layer along with gas to the gas combustion (a = 1) and water (5 g per kg of sintering product). The rate of the air-gas mixture at the outlet of the burner nozzles was 10 m / sec.
Som følge deraf dannedes der et lokalt fluidiseret lag i nærheden af luft-gas-blandingens indløb. Slutindholdet af Cl2 i de opnåede klinker skal være 4,8 til 4,3%. Som følge af materialets høje porøsitet var fjernelseshastigheden for chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktlaget kraftig nok selv uden tilsætning af nogen mængde af betydning af luft-gas-blandingen til laget.As a result, a local fluidized layer is formed near the inlet of the air-gas mixture. The final content of Cl2 in the obtained clinker should be 4.8 to 4.3%. Due to the high porosity of the material, the removal rate of chlorine-containing compounds from the sintering product layer was strong enough, even without adding any significant amount of the air-gas mixture to the layer.
Fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra laget og opretholdelse af en høj temperatur deri (af størrelsesordenen 900°C) i 10 minutter udførtes ved hjælp af hovedflammestrålen i roterovnen.The removal of chlorine-containing compounds from the layer and maintaining a high temperature therein (of the order of 900 ° C) for 10 minutes was carried out by means of the main flame jet in the rotary kiln.
DK 159143 BDK 159143 B
1010
Flammestrålen dirigeredes på en sådan måde, at dens gasser gennem-trængte det yderste lag af produktet. Indholdet af chlorholdige forbindelser i de dannede klinker reguleredes ved brænding af brændselsgas.The flame jet was routed in such a way that its gases penetrated the outermost layer of the product. The content of chlorine-containing compounds in the clinkers formed was regulated by the burning of fuel gas.
Det endelige chlorindhold var i dette tilfælde 4,9%.The final chlorine content in this case was 4.9%.
De dannede klinker afkøledes på konventionel måde.The formed clinkers were cooled in a conventional manner.
Eksempel 4Example 4
En chlorholdig råblanding underkastedes indledende varmebehandling og sintredes derpå i en roterovn ved en temperatur på 1100°C, hvorved der opnåedes et sintringsprodukt indeholdende op til 45% granuler med en diameter på over 20 mm. Indholdet af CI2 i sintringsproduktet var størrelsesordenen 6,6%. Granulerne havde en lav porøsitet på 35 til 40%.A chlorine-containing crude mixture was subjected to initial heat treatment and then sintered in a rotary kiln at a temperature of 1100 ° C to obtain a sintering product containing up to 45% granules with a diameter of over 20 mm. The content of CI2 in the sintering product was on the order of 6.6%. The granules had a low porosity of 35 to 40%.
Efter sintringszonen indførtes der en vanddamp-luft-blanding under sintringsproduktlaget (100 g vand pr. kg sintringsprodukt).After the sintering zone, a vapor-air mixture was introduced under the sintering product layer (100 g of water per kg of sintering product).
Foruden ovnens hovedbrænder anbragt langs dens akse anbragtes der en anden brænder, som dannede en vinkel på 45° med sintringsproduktlaget, og gennem hvilken 10% af den totale mængde af brændstof og luft (a = 1,1) tilførtes. Der tilførtes en yderligere mængde luft under sintringsproduktlaget, således at den totale luftforbrugskoefficient for den anden brænder var 2.In addition to the furnace main burner disposed along its axis, another burner was placed which formed an angle of 45 ° with the sintering product layer, through which 10% of the total amount of fuel and air (a = 1.1) was supplied. An additional amount of air was added under the sintering product layer so that the total air consumption coefficient of the second burner was 2.
Vanddamp-luft-blandingen og brændstofforbrændingsprodukterne, som indførtes i laget gennem dets overflade, bragte de sintrede granuler i en fluidiseret tilstand. Denne varmebehandling ved konstant temperatur udførtes i 6 minutter. Indholdet af Cl2 ved ovnens udløb var 4,2%.The vapor-air mixture and the fuel combustion products introduced into the layer through its surface placed the sintered granules in a fluidized state. This constant temperature heat treatment was performed for 6 minutes. The content of Cl2 at the end of the oven was 4.2%.
Sintringsproduktet formaledes yderligere og varmebehandledes derpå i et apparat med fluidiseret leje. Parametrene for denne varmebehandling var som følger:The sintering product was further milled and then heat treated in a fluid bed apparatus. The parameters for this heat treatment were as follows:
Temperatur af sintringsproduktlaget 1100°CTemperature of the sintering product layer 1100 ° C
Mængde af den i laget indførte brændselsgas 10%Amount of fuel gas introduced into the layer 10%
Luftforbrugskoefficient ved brænding af gassen (a) 2Coefficient of air consumption in combustion gas (a) 2
Hastighed af luft-gas-blandingen ved brænderdysernes udløb ind i sinterlaget 75 m/sek.Speed of the air-gas mixture at the outlet of the burner nozzles into the sintering layer 75 m / sec.
Der indførtes ikke noget vand i laget i udløbsapparatet.No water was introduced into the layer in the outlet apparatus.
Varighed af varmebehandling i udløbsapparatet 10 minutter.Duration of heat treatment in the outlet apparatus 10 minutes.
rr
DK 159143 BDK 159143 B
1111
Efter varmebehandlingen af det suspenderede sintringsproduktlag i udløbsapparatet med fluidiseret leje opnåedes der klinker af høj kvalitet med et slutindhold af Cl2 på 2,1%.After the heat treatment of the suspended sintering product layer in the fluidized bed outlet apparatus, high quality clinkers having a final content of Cl2 of 2.1% were obtained.
De dannede klinker afkøledes på konventionel måde.The formed clinkers were cooled in a conventional manner.
Det ovenfor anførte eksempel viser en af de mulige måder til varmebehandling i en roterovn til fjernelse af chlorholdige forbindelser med en forenklet indføring af brændstofforbrændingsprodukter i sintringsproduktlaget. Denne fremgangsmåde muliggør en betydelig formindskelse af investeringerne til fremstilling af et apparat til indføring af brændstof og luft i ovnen.The above example illustrates one of the possible ways of heat treatment in a rotary kiln for removing chlorine containing compounds with a simplified introduction of fuel combustion products into the sintering product layer. This approach allows for a considerable reduction in investment in the production of an apparatus for introducing fuel and air into the furnace.
Eksempel 5Example 5
En chlorholdig råblanding underkastedes indledende varmebehandling og sintredes derefter i en roterovn ved en temperatur på 1100 til 1150°C til opnåelse af et granulært sintringsprodukt indeholdende op til 30% granuler med en diameter på over 20 mmm.A chlorine-containing crude mixture was subjected to initial heat treatment and then sintered in a rotary kiln at a temperature of 1100 to 1150 ° C to obtain a granular sintering product containing up to 30% granules with a diameter greater than 20 mm.
Indholdet af CI2 i sintringsproduktet var 5%.The content of CI2 in the sintering product was 5%.
Granulerne havde en lav porøsitet på 35 til 40%.The granules had a low porosity of 35 to 40%.
Umiddelbart efter sintringszonen behandledes sintringsproduktlaget med en flammestråle. 2% af brændstoffet forbrændtes ved α = 1,1. Flammestrålen dirigeredes, således at den dannede en vinkel på 40° med sintringsproduktlaget. Varigheden af behandlingen i ovnen efter fuldendelse af sintringsprocessen var 2 til 3 minutter.Immediately after the sintering zone, the sintering product layer was treated with a flame jet. 2% of the fuel was burned at α = 1.1. The flame jet was directed to form an angle of 40 ° with the sintering product layer. The duration of treatment in the oven after completing the sintering process was 2 to 3 minutes.
Sintringsproduktet med et indhold af Cl2 på 4% formaledes derefter til en kornstørrelse på ikke over 0,5 mm og indførtes derefter i en varmeveksler af skakttypen. Røggasser fra ovnen indeholdende vanddampe indførtes mod de i skakten faldende sintringsproduktkorn.The sintering product with a Cl2 content of 4% was then ground to a grain size of not more than 0.5 mm and then introduced into a shaft type heat exchanger. Flue gases from the furnace containing water vapor were introduced against the sintering product grains falling in the shaft.
Temperaturen i skakten holdtes konstant på en værdi af 1100°C ved brænding af 3% af brændstoffet i panelbrændere. Varigheden af varmebehandlingen i fluidiseringslaget var 1,5 minutter.The temperature of the shaft was kept constant at a value of 1100 ° C by burning 3% of the fuel in panel burners. The duration of the heat treatment in the fluidization layer was 1.5 minutes.
Slutindholdet af CI2 i de opnåede klinker af høj kvalitet ved udløbet fra skakten var 2%.The final content of CI2 in the obtained high quality clinker at the outlet from the shaft was 2%.
Det ovenfor anførte eksempel viser anvendelsen af en i høj grad effektiv fremgangsmåde til behandling af et sintringsprodukt i fluidiseret tilstand til fjernelse af chlorholdige forbindelser. Fremgangsmåden udførtes i nærværelse af en stor mængde vanddampe og udnytter varmen i afgangsgasserne fra ovnen.The above example illustrates the use of a highly effective method of treating a fluidized sintering product to remove chlorine-containing compounds. The process was carried out in the presence of a large amount of water vapor and utilized the heat in the exhaust gases from the furnace.
Denne procedure kan finde anvendelse ved de fremgangsmåder, som indebærer "tørre" eller kombinerede metoder til cementklinkerdannel-se.This procedure may be applicable to the methods which involve "dry" or combined methods of cement clinker formation.
12 DK 159143 B12 DK 159143 B
Eksempel 6Example 6
En chlorholdig råblanding granuleredes til partikler med en diameter på 5 til 10 mm, og efter indledende varmebehandling sintre-des den i en roterovn ved en temperatur på 1100 til 1150°C til opnåelse af et granulært sintringsprodukt indeholdende op til 80% granuler med en diameter på 3 til 7 mm.A chlorine-containing crude mixture was granulated into particles with a diameter of 5 to 10 mm, and after initial heat treatment it was sintered in a rotary kiln at a temperature of 1100 to 1150 ° C to obtain a granular sintering product containing up to 80% granules with a diameter of 3 to 7 mm.
Cl2-indholdet i sintringsproduktet var 5,1%.The Cl2 content of the sintering product was 5.1%.
Efter sintringen indførtes granulerne med en temperatur på 1100 til 1150°C gennem ovnens udtømningsåbninger i tranlerne i en planetkøler foret med ildfast beklædning. Der udførtes ikke nogen formaling af sintringsproduktet.After sintering, the granules at a temperature of 1100 to 1150 ° C were introduced through the furnace discharge openings into the shells of a planetary cooler lined with refractory lining. No grinding of the sintering product was carried out.
En luft-gas-blånding indførtes i tromlerne gennem specielle brændere med dyser, som var rettet i en vinkel på 90° mod lagets overflade, og 15% af brændstofgassen brændtes der med α = 2.Desuden indførtes der vand i sintringslaget (150 g pr. kg sintringsprodukt) . Strømmen af luft-gas-blandingen fluidiserede det granulære sintringsprodukt, og det behandledes i denne tilstand ved en konstant temperatur på 1100 til 1150°C i 6 minutter. Slutindholdet af chlor i kvalitetsklinkerne var 2,5%.An air-gas mixture was introduced into the drums through special burners with nozzles which were directed at an angle of 90 ° to the surface of the layer, and 15% of the fuel gas was burned with α = 2. In addition, water was introduced into the sintering layer (150 g per (kg of sintering product). The flow of the air-gas mixture fluidized the granular sintering product and it was treated in this state at a constant temperature of 1100 to 1150 ° C for 6 minutes. The final content of chlorine in the quality clinkers was 2.5%.
Derefter afkøledes klinkerne ved en kendt, for planetkølere sædvanlig metode.Then the clinker was cooled by a known method for planet coolers.
Eksempel 7Example 7
En chlorholdig råblanding sammensat til fremstilling af hvide klinker granuleredes til granuler med en diameter på 5 til 10 mm og underkastedes indledende varmebehandling.A chlorine-containing crude mixture composed to produce white clinker was granulated into granules 5 to 10 mm in diameter and subjected to initial heat treatment.
Derefter sintredes den i en roterovn ved en temperatur på 1100 til 1150°C til opnåelse af et granulært sintringsprodukt indeholdende mere end 85% granuler med en diameter på 3 til 7 mm. Indholdet af Cl2 i sintringsproduktet var 4,9%. Efter sintring behandledes granulerne med en flammestråle rettet, således at den dannede en vinkel på 35° med sintringsproduktlaget, ved en temperatur på 1000 til 1050°C. Forbruget af brændselsgas var 10% af den til brændingen nødvendige totale mængde brændstof, og luftforbrugskoefficienten α var 0,95. Desuden indførtes der vanddamp i sintringsproduktet (50 g pr. kg sintrinsprodukt).Then it was sintered in a rotary kiln at a temperature of 1100 to 1150 ° C to obtain a granular sintering product containing more than 85% granules with a diameter of 3 to 7 mm. The content of Cl2 in the sintering product was 4.9%. After sintering, the granules were treated with a flame jet directed to form an angle of 35 ° with the sintering product layer, at a temperature of 1000 to 1050 ° C. Fuel gas consumption was 10% of the total fuel needed for fuel and the air consumption coefficient α was 0.95. In addition, water vapor was introduced into the sintering product (50 g per kg of sintered product).
Derefter indførtes sintringsproduktet gennem ovnens udtømningsåbninger i en ved udtømningsåbningerne monteret varmeveksler af skakttypen.Then, the sintering product was introduced through the furnace discharge openings into a shaft type heat exchanger mounted at the discharge port.
rr
DK 159143 BDK 159143 B
13 I varmeveksleren af skakttypen bragtes sintringsproduktet i fluidiseret tilstand ved i laget at indføre 10% brændstof, luft (a = 0,9) og vand (200 g pr. kg sintringsprodukt). Temperaturen af sintringsproduktlaget holdtes konstant (af størrelsesordenen 1000°C) i 10 minutter, hvorefter klinkerne afkøledes på konventionel måde. Indholdet af Cl2 i de endelige hvide klinker var 1,5%.13 In the shaft type heat exchanger, the sintering product was brought into fluidized state by introducing into the layer 10% fuel, air (a = 0.9) and water (200 g per kg of sintering product). The temperature of the sintering product layer was kept constant (on the order of 1000 ° C) for 10 minutes, after which the clinkers were cooled in a conventional manner. The content of Cl2 in the final white clinker was 1.5%.
Eksempel 8Example 8
Brændselsolie (svær olie) indførtes i en roterovn i et område til fjernelse af chlorholdige forbindelser nær ved ovnens udtømningsende over et 8 m langt spand. Brændstoffet i en mængde på 20% af den totale brændstofmængde indførtes i form af ikke-turbulente strømme langs aksen af sinterproduktbevægelsen på den nedre del af sintringsproduktskråningen. Luften til brændstofforbrændingen (a =1,8) indførtes gennem dyser under sintringsproduktlaget i brændstofindfør ingsområdet .Fuel oil (heavy oil) was introduced into a rotary kiln in an area for removing chlorine-containing compounds near the discharge end of the furnace over an 8 m long bucket. The fuel in an amount of 20% of the total amount of fuel was introduced in the form of non-turbulent flows along the axis of the sinter product movement on the lower part of the sintering product slope. The fuel combustion air (a = 1.8) was introduced through nozzles under the sintering product layer in the fuel feed area.
Tilførslen af brændstoffet i form af ikke-turbulente strømme gjorde det ikke muligt for alt brændstoffet at udbrænde på overfladen af materialet.The supply of the fuel in the form of non-turbulent flows did not allow all the fuel to burn out on the surface of the material.
I dette tilfælde brændte tunge fraktioner af brændstoffet inde i laget, hvilket gav stor kontakt af materialet med forbrændingsprodukterne. Dette resulterede i en forøgelse af sintringstemperaturen og lettede den kraftige udvikling af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet.In this case, heavy fractions of the fuel burned inside the layer, causing great contact of the material with the combustion products. This resulted in an increase in the sintering temperature and facilitated the vigorous development of chlorine-containing compounds from the sintering product.
Eksempel 9Example 9
En chlorholdig råblanding underkastede indledende varmebehandling og sintredes derpå i en roterovn ved en temperatur på 1200°C til dannelse af granulære klinker indeholdende mere end 50% granuler med en diameter på over 20 mm. Indholdet af Cl2 i sintringsproduktet var 6%. Granulerne havde en lav porøsitet på 35 til 40%.A chlorine-containing crude mixture was subjected to initial heat treatment and then sintered in a rotary kiln at a temperature of 1200 ° C to form granular clinkers containing more than 50% granules with a diameter greater than 20 mm. The content of Cl2 in the sintering product was 6%. The granules had a low porosity of 35 to 40%.
Umiddelbart efter sintringen formaledes produktet til en kornstørrelse på 5 til 10 mm og indførtes i en varmeveksler af kaskadetypen med fluidiseret leje (med lineær anordning af reaktorer).Immediately after sintering, the product was ground to a grain size of 5 to 10 mm and introduced into a fluidized bed cascade type heat exchanger (with linear reactor arrangement).
Sintringsproduktkornene fluidiseredes ved i laget deraf at afbrænde 30% brændstof af det til brænding af klinkerne nødvendige totale brændstofforbrug. Luftforbrugskoefficienten var 1,8. Indtrædelseshastigheden for en luft-gas-blanding i laget var 100 m/sek.The sintering product grains were fluidized by burning in the layer thereof 30% fuel of the total fuel consumption needed to burn the clinker. The air consumption coefficient was 1.8. The rate of entry of an air-gas mixture into the layer was 100 m / sec.
Desuden indførtes der vand i sintringsproduktlaget (100 g pr. kgIn addition, water was introduced into the sintering product layer (100 g / kg)
U DK 159143 BU DK 159143 B
4 sintringsprodukt).4 sintering product).
Varigheden af varmebehandlingen af sintringsproduktet i flui-diseret tilstand var 14 minutter.The duration of the heat treatment of the sintering product in the fluidized state was 14 minutes.
Slutindholdet af Cl2 i klinkerne var 1,9%.The final content of Cl2 in the clinker was 1.9%.
Klinkerne afkøledes på konventionel måde.The tiles were cooled in a conventional manner.
Eksempel 10Example 10
Findispergerede komponenter af en råblanding indeholdende CaC03 og CaO indførtes i røggasser indeholdende 2,5% HC1 (beregnet på det totale rumfang af røggasserne) under fjernelse af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet. Denne blæsning udførtes i et ovnområde med en gennemsnitlig gastemperatur på 1000°C ved blæsning af sintringsproduktlaget med komprimeret luft med en temperatur på 150°C og en hastighed på 200 m/sek. gennem dyser fæstnet i ovnens foring. Materialets kontaktflade med gasfasen havde et areal på 100 m /irr. Kontakttiden var 3 sekunder.Fine-dispersed components of a crude mixture containing CaCO3 and CaO were introduced into flue gases containing 2.5% HCl (based on the total volume of the flue gases) removing chlorine-containing compounds from the sintering product. This blowing was performed in an oven range with an average gas temperature of 1000 ° C by blowing the sintered product layer with compressed air at a temperature of 150 ° C and a speed of 200 m / sec. through nozzles attached to the furnace lining. The contact surface of the material with the gas phase had an area of 100 m / yr. Contact time was 3 seconds.
Efter denne reaktion af HC1 med carbonatforbindelser var indholdet af HC1 i gasserne mindre end 0,005%, og chlorholdige forbindelser returneredes til råblandingen i form af CaC^.After this reaction of HCl with carbonate compounds, the content of HCl in the gases was less than 0.005% and chlorine-containing compounds were returned to the crude mixture in the form of CaCl 2.
Eksempel 11Example 11
Hydrogenchlorid tilblandedes til røggasser under fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet. Indholdet af HCl var 1,5% af det totale rumfang af gassen. Den fint formalede fraktion af en råblanding sprøjtedes i gasstrømmen i et område af ovnen med en middeltemperatur på 700°C. Sprøjtningen udførtes ved blæsning af laget med komprimerede røggasser med en temperatur på 200°C og en hastighed på 20 m/sek. Arealet af materialets kontakt- 2 3 flade med gasfasen var 20 m /m . Kontakttiden var af størrelsesordenen 1,5 sekunder.Hydrogen chloride was admixed to flue gases during the removal of chlorine-containing compounds from the sintering product. The content of HCl was 1.5% of the total volume of the gas. The finely ground fraction of a crude mixture was sprayed into the gas stream in an area of the furnace with a mean temperature of 700 ° C. The spraying was carried out by blowing the layer with compressed flue gases at a temperature of 200 ° C and a speed of 20 m / sec. The area of the contact surface of the material with the gas phase was 20 m / m. The contact time was of the order of 1.5 seconds.
Efter denne reaktion af hydrogenchlorid med carbonatholdigt materiale i 1,5 sekunder var slutindholdet af hydrogenchlorid i røggasserne mindre end 0,01%.After this reaction of hydrogen chloride with carbonate-containing material for 1.5 seconds, the final content of hydrogen chloride in the flue gases was less than 0.01%.
Eksempel 12Example 12
Hydrogenchlorid tilblandedes til røggasser under fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet. Indholdet af HCl i indgangsdelen af en ovn med en gennemsnitlig gastemperatur på 200°C var 0,2% af det totale rumfang af røggasserne. Et råblandingslag i rHydrogen chloride was admixed to flue gases during the removal of chlorine-containing compounds from the sintering product. The content of HCl in the entrance portion of an oven with an average gas temperature of 200 ° C was 0.2% of the total volume of the flue gases. A crude mix layer in r
15 DK 159143 B15 DK 159143 B
det samme område af ovnen blæstes med komprimeret luft med en temperatur på 100°C og en tilførselshastighed på 100 m/sek.the same region of the furnace is blown with compressed air at a temperature of 100 ° C and a feed rate of 100 m / sec.
Under denne proces sprøjtedes findispergerede partikler af råblandingen i strømmen af chlorholdige gasser.During this process, fine-dispersed particles of the crude mixture were sprayed into the stream of chlorine-containing gases.
2 32 3
Materialets kontaktflade med gasfasen var 70 m /m , og kontakttiden var 0,5 sek. Efter denne reaktion af HCl med carbonatholdige forbindelser i 0,5 sek. var slutindholdet af HCl i røggasserne mindre end 0,01%.The contact surface of the material with the gas phase was 70 m / m and the contact time was 0.5 sec. After this reaction of HCl with carbonate containing compounds for 0.5 sec. the final content of HCl in the flue gases was less than 0.01%.
Eksempel 13Example 13
Hydrogenchlorid tilblandedes til røggasser under fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet. Indholdet af HCl i gasserne ved udløbet fra en ovn til en efter denne i strømmmens retning anbragt varmeveksler med en skakt eller cykloner var af størrelsesordenen 2%.Hydrogen chloride was admixed to flue gases during the removal of chlorine-containing compounds from the sintering product. The content of HCl in the gases at the outlet of an oven to a heat exchanger arranged in the direction of the flow with a shaft or cyclones was of the order of 2%.
Middeltemperaturen af gasserne i den nævnte varmeveksler var af størrelsesordenen 300°C.The average temperature of the gases in said heat exchanger was of the order of 300 ° C.
Tørt råpulver med en temperatur på 200°C sprøjtedes ind i strømmen af chlorholdige gasser. Kontakttiden var 8 sekunder, og 2 3 arealet af materialets kontaktflade med gasfasen var 15 m /m . Efter denne reaktion af HCl med carbonater i 8 sekunder var slutindholdet af HCl mindre end 0,005%.Dry crude powder at a temperature of 200 ° C was injected into the stream of chlorine-containing gases. The contact time was 8 seconds and the area of the material contact surface with the gas phase was 15 m / m. After this reaction of HCl with carbonates for 8 seconds, the final content of HCl was less than 0.005%.
Eksempel 14Example 14
Hydrogenchlorid tilblandedes til røggasser under fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet. Indholdet af HCl i gasserne ved udløbet til en i strømmens retning efterfølgende støvfælde var 0,2%. Middeltemperaturen af gasserne var af størrelsesordenen 200°C. Råslam med en temperatur på 20°C og en fugtighed på 37% indførtes i strømmen af chlorholdige gasser i dispergeret tilstand. Kontakttiden for råmaterialepartiklernes kontakt med gassen 2 3 var 3 sekunder. Arealet af kontaktfladen var 20 m /m . Efter denne kontakt i 3 sekunder var slutindholdet af HCl mindre end 0,005%.Hydrogen chloride was admixed to flue gases during the removal of chlorine-containing compounds from the sintering product. The content of HCl in the gases at the outlet of a dust trap following in the flow was 0.2%. The average temperature of the gases was of the order of 200 ° C. Raw sludge with a temperature of 20 ° C and a humidity of 37% was introduced into the stream of chlorinated gases in the dispersed state. The contact time for the raw material particles' contact with the gas 2 3 was 3 seconds. The area of the contact surface was 20 m / m. After this contact for 3 seconds, the final content of HCl was less than 0.005%.
Regenerering af chlorider fandt sted som følge af returnering af CaCl2 til processen.Chloride regeneration occurred as a result of the return of CaCl2 to the process.
iin
DK 159143 BDK 159143 B
1616
Eksempel 15Example 15
Hydrogenchlorid tilblandedes til røggasser under fjernelsen af chlorholdige forbindelser fra sintringsproduktet. Indholdet af HC1 i gasserne ved udløbet til en herefter i strømmens retning anbragt varmeveksler var 1,1%. Middeltemperaturen af gasserne var 250°C.Hydrogen chloride was admixed to flue gases during the removal of chlorine-containing compounds from the sintering product. The content of HCl in the gases at the outlet of a heat exchanger arranged in the direction of the flow was 1.1%. The average temperature of the gases was 250 ° C.
Støv fra et elektrofilter med en temperatur på 100°C sprøjtedes ind i strømmen af chlorholdige gasser. Kontakttiden var 5 sekun- 2 3 der, og arealet af kontaktfladen var 30 m /m .Dust from an electric filter with a temperature of 100 ° C was injected into the stream of chlorine-containing gases. The contact time was 5 seconds and the area of the contact surface was 30 m / m.
Efter denne reaktion i 5 sekurder var slutindholdet af HC1 mindre end 0,005%.After this reaction for 5 seconds, the final content of HCl was less than 0.005%.
Eksempel 16 Når regenereringen af chlorholdige forbindelser udførtes i en ovn forsynet med en derefter i strømmens retning anbragt varmeveksler, blev strømmen af udgående chlorholdige gasser bibragt turbulens 3 i varmeveksleren. Turbulensfremkaldelsen udførtes ved Re = 8*10 - g 4*10 uden forøgelse af røggassernes rumfang ved tilførsel af gasserne i to strømme mod hinanden med en hastighed på 20 til 200 m/sek. En råblanding (cementråmel) indførtes i den turbulensunderkastede strøm. Fremgangsmåden afprøvedes i en tank med en højde på 3 m og en diameter på 0,7 m til fremkaldelse af den turbulente g strøm med Re = 1*10 . Regenereringsgraden måltes langs højden af tanken efter hver 0,5 m.Example 16 When the regeneration of chlorine-containing compounds was carried out in an oven equipped with a heat exchanger then arranged in the direction of flow, the stream of outgoing chlorine-containing gases was imparted to turbulence 3 in the heat exchanger. The turbulence induction was performed at Re = 8 * 10 - g 4 * 10 without increasing the volume of the flue gases by supplying the gases in two streams at each other at a speed of 20 to 200 m / sec. A crude mixture (cement flour) was introduced into the turbulence subjected stream. The process was tested in a tank with a height of 3 m and a diameter of 0.7 m to produce the turbulent g stream with Re = 1 * 10. The degree of regeneration was measured along the height of the tank after every 0.5 m.
Fuldendelsen af mineraldannelsesreaktionerne ved temperaturer i området fra 1000 til 1100°C i stedet for sædvanlige temperaturer på 1400 til 1500°C muliggør en betydelig formindskelse af energiforbruget ved fremgangsmåden til fremstilling af cementklinker og en forøgelse af varmeenhedernes effektivitet.The completion of the mineral formation reactions at temperatures in the range of 1000 to 1100 ° C instead of the usual temperatures of 1400 to 1500 ° C allows for a significant reduction in energy consumption in the process of producing cement clinker and an increase in the efficiency of the heating units.
Anvendelsen af fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse til fremstilling af klinker muliggør en forøgelse i produktionskapaciteten for roterovne på op til 50% og mere.The use of the method of the present invention for the manufacture of clinkers enables an increase in the production capacity of rotary kilns of up to 50% and more.
Det specifikke brændstofforbrug til klinkerdannelsen kan nedsættes med 30 til 40%.The specific fuel consumption for clinker formation can be reduced by 30 to 40%.
En undersøgelse af formalingen af forskellige klinker viser desuden, at de i saltsmelten af calciumchlorid ved en forholdsvis lav temperatur fremstilledes klinker kan formales 3 til 4 gange hurtigere end de konventionelle klinker fremstillet i en silikatsmelte. Dette giver betydelige energibesparelser ved klinkerformalingen.In addition, a study of the grinding of various clinkers shows that the clinkers made of calcium chloride in the salt melt at a relatively low temperature can be ground 3 to 4 times faster than the conventional clinkers made in a silicate melt. This provides significant energy savings in clinker milling.
99
Claims (6)
Applications Claiming Priority (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU2372788 | 1976-06-16 | ||
| SU2372788 | 1976-06-16 | ||
| SU2398738 | 1976-08-20 | ||
| SU2398737 | 1976-08-20 | ||
| SU2398736 | 1976-08-20 | ||
| SU2398733 | 1976-08-20 | ||
| SU2398736 | 1976-08-20 | ||
| SU762397442A SU941330A1 (en) | 1976-08-20 | 1976-08-20 | Process for producing low-temperature cement |
| SU2398733 | 1976-08-20 | ||
| SU2398738 | 1976-08-20 | ||
| SU2398737 | 1976-08-20 | ||
| SU2397442 | 1976-08-20 | ||
| SU2417338 | 1976-11-16 | ||
| SU2417338 | 1976-11-16 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK254177A DK254177A (en) | 1977-12-17 |
| DK159143B true DK159143B (en) | 1990-09-10 |
| DK159143C DK159143C (en) | 1991-03-25 |
Family
ID=27567245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK254177A DK159143C (en) | 1976-06-16 | 1977-06-08 | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF CEMENT LINKS FROM A CHLORIC COAT |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5632263B2 (en) |
| DE (1) | DE2722635C3 (en) |
| DK (1) | DK159143C (en) |
| FR (1) | FR2354981A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2747732C3 (en) * | 1977-06-10 | 1982-04-22 | Taškentskij naučno-issledovatel'skij i proektnyj institut stroitel'nych materialov NIISTROMPROEKT, Taškent | Process for the production of cement |
| JPS58176152A (en) * | 1982-04-06 | 1983-10-15 | タシケントスキ−・ナウチノ−・イスレドワ−チエルスキ−・イ・プロエクトヌイ・インスチツ−ト・ストロイチエルヌイフ・マテリアロフ「あ」ニイストロムプロエクト「あ」 | Manufacture of cement clinker |
| JPS5975381A (en) * | 1982-10-22 | 1984-04-28 | Nippon Denso Co Ltd | Zero-resetting device of integrating meter |
| JPS59232743A (en) * | 1983-06-17 | 1984-12-27 | Inoue Japax Res Inc | Automatic fire-extinguishing device for machine tool |
-
1977
- 1977-05-18 DE DE19772722635 patent/DE2722635C3/en not_active Expired
- 1977-06-08 DK DK254177A patent/DK159143C/en not_active IP Right Cessation
- 1977-06-14 JP JP7038277A patent/JPS5632263B2/ja not_active Expired
- 1977-06-16 FR FR7718524A patent/FR2354981A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK254177A (en) | 1977-12-17 |
| DE2722635B2 (en) | 1979-07-26 |
| DE2722635C3 (en) | 1980-04-24 |
| JPS5632263B2 (en) | 1981-07-27 |
| DE2722635A1 (en) | 1977-12-29 |
| JPS52152927A (en) | 1977-12-19 |
| DK159143C (en) | 1991-03-25 |
| FR2354981A1 (en) | 1978-01-13 |
| FR2354981B1 (en) | 1980-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2288900C2 (en) | Method of the cement clinker output increase | |
| CN102135376A (en) | Stepped furnace | |
| US3074707A (en) | Process for the manufacture of cement | |
| US3954390A (en) | Method for producing aggregate used in hardening compositions, predominantly concretes, a fluidized-bed kiln for calcining mineral stock by means of same method, and an aggregate produced by same method | |
| US5919038A (en) | Method for the calcination of calcium carbonate bearing materials | |
| CA1082423A (en) | Continuous calciner | |
| US2093176A (en) | Treatment of raw phosphates | |
| US4115137A (en) | Method of producing cement clinker from chlorine-containing raw mixture | |
| US4932862A (en) | Suspended gas reactor | |
| CN113302166A (en) | Glass production method and industrial glass manufacturing equipment | |
| DK159143B (en) | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF CEMENT LINKS FROM A CHLORIC COAT | |
| RU2552277C1 (en) | Method to produce low temperature portland cement clinker | |
| US4389332A (en) | Apparatus and a process for heating material | |
| US3193264A (en) | Process and device for producing building material | |
| US5044942A (en) | Cement shaft suspension furnace and process | |
| AU642712B2 (en) | Cement shaft suspension furnace and process | |
| RU2723793C1 (en) | Method for burning fine-dispersed carbonate materials | |
| JPH0236540B2 (en) | ||
| SU976263A1 (en) | Device for roasting cement clinker | |
| US1279499A (en) | Process of manufacture of sodium sulfate. | |
| SU970059A1 (en) | Apparatus for roasting cement clinker | |
| CN115362342A (en) | Method for reducing combustion temperature and thermal radiation in lime kiln | |
| CA1116830A (en) | Method and apparatus for the thermal treatment of fine-grained material with hot gases | |
| SU887528A1 (en) | Method of producing porous fillers for concretes | |
| DK160148B (en) | Process for producing cement clinker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |