EP4094029A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von zementklinker - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung von zementklinker

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EP4094029A1
EP4094029A1 EP21700685.7A EP21700685A EP4094029A1 EP 4094029 A1 EP4094029 A1 EP 4094029A1 EP 21700685 A EP21700685 A EP 21700685A EP 4094029 A1 EP4094029 A1 EP 4094029A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluidized bed
bed reactor
preheater
calciner
cooler
Prior art date
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Pending
Application number
EP21700685.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Hoppe
Rodrigo GOMEZ
Jürgen Schneberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
Thyssenkrupp Polysius GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from LU101612A external-priority patent/LU101612B1/de
Priority claimed from LU101611A external-priority patent/LU101611B1/de
Priority claimed from DE102020200605.9A external-priority patent/DE102020200605A1/de
Priority claimed from DE102020200604.0A external-priority patent/DE102020200604A1/de
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4094029A1 publication Critical patent/EP4094029A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • 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
    • C04B7/40—Dehydrating; Forming, e.g. granulating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/121—Energy efficiency measures, e.g. improving or optimising the production methods

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing cement clinker.
  • the device has a preheating zone, a deacidification zone and a sintering zone.
  • DE 102017202824 A1 discloses a plant for the production of cement, in particular cement clinker, with a preheater which has a plurality of cyclones, a calciner for deacidification and a rotary kiln.
  • the mineral raw material is first ground, then preheated in the preheater, deacidified in the calciner and finally heated in the furnace.
  • the material coming out of the furnace is cooled down in the subsequent cooler.
  • a common problem is that there is material build-up in the area of the preheater. These material deposits are created in particular by dust, very fine-grained material that is created when the mineral starting material is ground. In order to remove these material deposits, the affected system parts must be cleaned under sometimes dangerous working conditions. To do this, the furnace must be stopped.
  • a method for drying granulated material is known from EP 3476812 A1.
  • a method for reducing the content of exhaust gases when producing cement clinker is known from WO 2008/074048.
  • the object of the invention is to provide a cement process and a device for this purpose, which enables novel product qualities.
  • the device according to the invention for the production of cement clinker has a preheater, a calciner and a cooler as well as a feed for cement raw material.
  • the device is particularly preferably used to carry out the method according to the invention.
  • a mixer for example and preferably a mechanical fluidized bed reactor, is arranged between the feed for cement raw material and the preheater.
  • the calciner is connected directly to the cooler.
  • the calciner is connected to the cooler via a furnace, in particular a rotary kiln.
  • the mixer and the preheater are connected to one another via a continuous flow of material. This means that there is in particular no storage between these steps. Storage could have a negative effect on the particle size and thus change the product quality.
  • the mechanical fluidized bed reactor By using the mechanical fluidized bed reactor, it has been found that extremely uniform agglomeration of the starting material is achieved. This leads to the fact that, in addition to the excellent, non-sticking passage through the preheater and the calciner, there is also extremely good and above all uniform heating and thus conversion of the starting material.
  • the calciner is connected directly to the cooler without an intermediate furnace. It has been shown that the starting material has already been converted into cement clinker after it has passed through the calciner.
  • the device is preferred for producing clinker based on dicalcium silicate, in particular clinker based on ⁇ -Ca2 [SiO4], also called belite.
  • the preheater can be designed as a direct current preheater.
  • gas and solid are transported in the same direction, while the heat is transferred from the gas to the solid.
  • An example of this are cyclones connected in series. The heat transfer takes place in the connections between the cyclones in cocurrent, the cyclones then serve to separate gas and solids.
  • the preheater can be designed as a countercurrent preheater.
  • a corresponding preheater is known for example and in particular from DE 383 42 15 A1.
  • a furnace in particular a rotary kiln, can be arranged between the calciner and the cooler.
  • this embodiment does not lead to belite as a product and is therefore only preferred for other products.
  • the mechanical fluidized bed reactor has an essentially horizontally arranged container.
  • a shaft is arranged centrally along the longitudinal axis of the container, with mixing tools being arranged radially on the shaft.
  • these mixing tools can be arranged in the form of a rod and vertically on the shaft.
  • the mixing tools are particularly preferably designed in the shape of a ploughshare. Examples of ploughshare-shaped mixing tools can be found in DE 27 29 477 C2 or DE 197 06 364 C2, for example.
  • the mechanical fluidized bed reactor has at least one fluid supply. Further fluid feeds can also be used, in particular along the transport direction of the material, be arranged.
  • the fluid supply is particularly preferably used to supply water. Water supports the agglomeration and thus leads to more uniform particles. The reduction in the dust content prevents material from sticking in the preheater in a particularly efficient manner.
  • a fluid feed is arranged upstream of the mechanical fluidized bed reactor. This can be present in addition or as an alternative to a fluid supply in the mechanical fluidized bed reactor.
  • the mechanical fluidized bed reactor has a fuel feed.
  • fuel can also be fed in upstream of the mechanical fluidized bed reactor.
  • the fuel can be incorporated into the particles formed by agglomeration in the mechanical fluidized bed reactor. This fuel ignites in a later process after its ignition temperature is exceeded, for example in the calciner, and thus leads to a much more targeted heating of the raw material.
  • a first riser tube dryer is arranged between the mechanical fluidized bed reactor and the preheater.
  • the riser dryer has two advantages. On the one hand, in particular water, which is used in the agglomeration in the mechanical fluidized bed reactor, can be expelled. On the other hand, the material can be transported to the entrance height of the preheater.
  • the riser dryer can also be used to adjust the particle size. Particles that are too large can in particular be separated off via the gas velocity and, if necessary, via a separating cyclone or sifter at the upper end of the riser dryer and, in particular, returned to the grinding stage for regrinding or to the ploughshare mixer. It is preferably returned for regrinding in the grinding stage.
  • the feed for cement raw material has a grinding stage.
  • the device has a return for coarse material from the underside of the riser dryer to the grinding stage. In this way, particles which are either not sufficiently finely ground or have agglomerated to form large particles in the mechanical fluidized bed reactor can be removed and returned to the grinding stage or the fluidized bed reactor.
  • the cooler consists of one to eight cyclones. Cyclones allow the cement clinker to cool down quickly and efficiently. At the same time, the process gas is heated in countercurrent. For example, cooling to below 600 ° C. can also be carried out in the absence of oxygen, for example by means of water-cooled cooling screws.
  • the preheater and the cooler are preferably constructed from cyclones. As a result, a similar material throughput can be achieved both when the material is heated and when it is cooled, thus realizing a uniform flow of material.
  • a homogenization stage is arranged between the grinding stage and the feed for cement raw material to the mechanical fluidized bed reactor.
  • the homogenization stage is preferably a mixing silo.
  • the starting materials produced by milling in the milling stage can be made uniform over time.
  • several silos can also be used, which are filled one after the other and later emptied together, so that the feed streams from the different silos mix and thereby a more uniformity is achieved.
  • the invention relates to the use of a device according to the invention for the production of belite, also dicalcium silicate, C2S or 2 CaO S1O2.
  • belite is proportionately the most frequent phase of the product, that is to say no other phase has a higher proportion in% by mass.
  • the proportion of belite is at least 50% by mass.
  • the calciner is designed to be solar thermal. This means that the sunlight is focused in such a concentrated manner on the area through which the particles in the calciner flow through the sun, in particular via mirrors, that the necessary temperatures, possibly also ignition of a fuel located in the particles, is reached. This is possible because the particulate form and thus the good flow behavior as well as the short reaction time required make such a construction possible.
  • the invention relates to a method for producing cement clinker, the method having the following steps: a) grinding the cement raw material in one grinding stage, b) preheating in a preheater, c) deacidification in a calciner, d) cooling in one Cooler.
  • step d) directly follows step c).
  • Particles with a diameter of more than 5 mm become too heavy and have poorer properties in the entrained flow. Furthermore, the particles should be heated up quickly during firing, and carbon dioxide in particular must escape from the particles during firing. Both processes are slowed down and made more difficult if the particles become too large. According to the invention, the upper limit of 5 mm has therefore proven to be usable for technical production. Furthermore, a particle that is too large can burst due to the released CO2 and thereby form a great deal of small, dusty material, which is disadvantageous. All these effects further increase the risk that calcium carbonate will not be converted into calcium oxide and thus deteriorate the product quality. In addition, after firing, the product is cooled at a rate of 1000 C per minute in order to achieve optimum quality. This leaves only a few seconds for the heat transfer to cool the product sufficiently quickly. If the particles become larger, the heat transport during cooling is limited and the interior of the particles can no longer be cooled down quickly enough.
  • Particles or even flour or dust with a size smaller than 200 gm, often even smaller than 100 gm can be heated and cooled very easily, carbon dioxide can escape very well and a homogeneous product property is due to the small distance between the interior of the particles and the environment easier to get to.
  • the flow properties in a calciner are disadvantageous. Small material is swirled more strongly, the flow is therefore more irregular, whereas particles larger than 200 gm (up to 5 mm) have good flow properties, as known from trickling sand. As a result, a uniform flow and a very uniform residence time and thus a very uniform reaction time are achieved. A very homogeneous product can thus be obtained.
  • particle size between 200 gm and 5 mm is that more fuel can be fed to the process than is required for the process, which creates hotter exhaust gases that are then used for other processes, especially in a network or to generate electricity be able. If the particles were smaller, the amount of material carried away as dust from the exhaust gas with hotter exhaust gases would be comparatively large.
  • the starting material should advantageously be ground very finely. The finer the materials are ground, the more homogeneous the mixture in the agglomerates is. This is beneficial for the process and product quality.
  • step e) is carried out in a mechanical fluidized bed reactor.
  • a fluidized bed reactor is particularly well suited to obtain the desired size of the particles between 200 ⁇ m and 5 mm.
  • the particles can be used directly without further processing, possibly with the exception of drying, due to the suitable size distribution. Direct use without further storage also prevents the particle size from increasing unintentionally due to further clumping or from decreasing again due to mechanical stress, for example when sieving.
  • step e) is carried out with a granulating plate.
  • a mechanical fluidized bed and a pelletizing plate is also conceivable.
  • step e) is carried out with a material bed roller mill.
  • step e) is carried out with a bricket press.
  • the material is transferred directly or exclusively via drying after agglomeration in step e) for preheating in step b).
  • the Particles can continue to agglomerate or change in other ways.
  • fractions are preferably not separated, for example by sieving. On the one hand, the selection of a fraction of 200 gm and 5 mm by sieving on an industrial scale is extremely difficult. It is therefore advantageous if the agglomeration already produces the particle size necessary for the freezing of the product.
  • cement clinker For the production of cement clinker, it is unusual for the cement clinker obtained to be cooled directly in a calciner immediately after deacidification. Usually, the actual burning of the starting product to the finished cement clinker takes place in a rotary kiln, which is connected to the calciner. This embodiment is preferred if belite is to be produced as the main component of the cement clinker and an oven is not used in the process.
  • the method is particularly preferably used for the production of cement clinker, the main component of which is belite.
  • step e) the following step is carried out between step e) and step b): f) drying in a first ascending tube dryer.
  • step c) firing in a furnace
  • the cement raw material is ground in step a) to sizes smaller than 200 ⁇ m, preferably smaller than 50 ⁇ m, particularly preferably smaller than 10 ⁇ m. Fine grindings of this kind have so far been unusual because these fine particles lead to massive problems in the process, for example due to the formation of dust. On the other hand, such a fine grind enables a much better homogenization and thus leads to a better product quality. This advantage can be used through the subsequent agglomeration in step e) without causing problems in the process.
  • a fluid, in particular water is added before and / or in step e). This can support the agglomeration in the mechanical fluidized bed reactor.
  • a fuel in particular a fuel with an ignition temperature of 500.degree. C. to 650.degree. C.
  • the fuel is coal, coal dust, cellulose or fluff.
  • the ignition in the temperature range 500 ° C to 650 ° causes local heating in the calciner. This achieves an extremely fast and evident conversion of the raw materials into cement clinker.
  • 2% by weight to 15% by weight, particularly preferably 5% by weight to 10% by weight, of fuel are added. This has two advantages. On the one hand, the heat is generated directly in the material, so no heat transfer is necessary, heating is much faster.
  • wet grinding takes place in step a) and subsequent agglomeration in step e) without prior drying.
  • the nitrogen content of the gas phase in the preheater is less than 30% by volume, preferably less than 15% by volume, particularly preferably less than 5% by volume.
  • This is preferably achieved by carrying out the combustion with oxygen-enriched air.
  • the advantage is that, due to the significantly reduced amount of gas, a subsequent separation of the carbon dioxide formed from the gas phase is facilitated. This is advantageous with the agglomeration of the starting material, since dusts interfere with the deposition of the carbon dioxide. Dusts are, however, particularly greatly reduced by the method according to the invention.
  • the separation of the carbon dioxide serves to avoid the emission of climate-damaging gases.
  • the calciner can be operated in particular 50 ° C to 100 ° C hotter. The increased tendency of the material to build up is avoided by using agglomerated material.
  • Fig. 1 First device for the production of cement clinker without a furnace.
  • Fig. 2 Second device for the production of cement clinker without a furnace.
  • Fig. 3 Third device for the production of cement clinker with a furnace
  • a first device according to the invention for the production of cement clinker is shown schematically.
  • the starting material is ground in a grinding stage 10.
  • the various starting materials are mixed in a homogenization stage 20 and fed to the mechanical fluidized bed reactor 30.
  • the material is then conveyed in a rising tube dryer 40. From there, the material passes into the preheater 50 and then into the calciner 60.
  • the calciner 60 is heated by means of the burner 80.
  • the finished cement clinker passes from the calciner 60 into the cooler 70.
  • Both the preheater 50 and the cooler 70 are particularly preferably designed as a cascade of 2 to 8 cyclones.
  • the second device shown in FIG. 2 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 only in that, for structural reasons, the cooler 70 is divided into a first partial cooler 72 and a second partial cooler 74, the material between the first partial cooler 72 and the second partial cooler 74 is conveyed by means of a riser pipe 90.
  • the first partial cooler 72 consists of a cyclone
  • the second partial cooler 74 consists of one to eight cyclones.
  • a third device with a rotary kiln 100 is shown in FIG. 3. The material reaches the mechanical fluidized bed reactor 30 via a grinding stage 10.
  • a homogenization stage 20 can also be arranged in between.
  • the material After the mechanical fluidized bed reactor 30, the material is dried and raised in a riser dryer 40 and reaches the preheater 50. From the preheater 50, the material passes via a calciner 60 into the rotary kiln 100 and then into the cooler 100.
  • cooler 72 first partial cooler 74 second partial cooler 80 burner 90 riser pipe

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Vorrichtung einen Vorwärmer (50), einen Calcinator (60) und einen Kühler (70) aufweist, wobei die Vorrichtung eine Zuführung für Zementrohmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem Vorwärmer (50) ein mechanischer Wirbelbettreaktor (30) angeordnet ist, wobei der Calcinator (60) direkt mit dem Kühler (70) verbunden ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker.
Aus der DE 2726 138 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker aus feuchtem agglomerierten Zementrohmaterial bekannt. Die Vorrichtung weist eine Vorwärmzone, eine Entsäuerungszone und eine Sinterzone auf.
Aus der DE 102017202824 A1 ist eine Anlage zur Herstellung von Zement, insbesondere Zementklinker, mit einem Vorwärmer, welche eine Mehrzahl von Zyklonen aufweist, einem Calcinator zur Entsäuerung und einem Drehrohrofen bekannt.
Im Zementprozess wird das mineralische Ausgangsmaterial zunächst vermahlen, anschließend im Vorwärmer vorgewärmt, im Calcinator entsäuert und anschließend im Ofen abschließend erhitzt. Das aus dem Ofen kommende Material wird im anschließenden Kühler abgekühlt.
Ein übliches Problem ist es, dass es zu Materialablagerungen im Bereich des Vorwärmers kommt. Diese Materialablagerungen entstehen insbesondere durch Staub, sehr feinkörnige Material, das beim Vermahlen des mineralischen Ausgangsmaterials entsteht. Um diese Materialablagerungen zu entfernen, müssen die betroffenen Anlagenteile unter teilweise gefährlichen Arbeitsbedingungen gereinigt werden. Dazu muss der Ofen gestoppt werden.
Aus der EP 3476812 A1 ist eine Methode zur Trocknung von granuliertem Material bekannt.
Aus der EP 0500561 B1 ist eine Vorrichtung zum Mischen und thermischen Behandeln von Feststoffpartikeln mit einem im Wesentlichen horizontal angeordnetem Behälter bekannt. Aus der DE 1 051 250 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen von pulverförmigen oder feinkörnigen Massen mit Flüssigkeiten bekannt. Aus der DE 2729477 C2 ist ein pflugscharähnliches Mischwerkzeug für solche Vorrichtungen bekannt. Ein ähnliches Mischwerkzeug für solche Vorrichtungen ist auch aus der DE 197 06 364 C2 bekannt. Entsprechende Mischvorrichtungen werden von der Firma Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH unter der Bezeichnung Pflugschar-Mischer angeboten und erzeugen in ihrem Inneren ein mechanisches Wirbelbett.
Aus der WO 2008/074048 ist ein Verfahren zur Verringerung des Gehalts von Abgasen beim Herstellen von Zementklinker bekannt.
Aus der DE 37 05 037 A1 ist eine Anlage zur Herstellung von Zementkliner nach dem Halbnaßverfahren bekannt.
Aus der CN 106 630 707 A ist ein Verfahren zum Brennen von Silikatklinker bekannt.
Aus der CN 106 904 848 A ist ein Verfahren zum Sintern von Belit bei geringen Temperaturen bekannt.
Aus der CN 107 352 819 A ist ein Verfahren zur Herstellung von Calciumfluoraluminat- Klinker bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zementprozess sowie eine Vorrichtung hierfür bereit zu stellen, welche neuartige Produktqualitäten ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch die Vorrichtung mit den in Anspruch 9angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker weist einen Vorwärmer, einen Calcinator und einen Kühler sowie eine Zuführung für Zementrohmaterial auf. Besonders bevorzugt wird die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren verwendet. Erfindungsgemäß ist zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem Vorwärmer ein Mischer, beispielsweise und bevorzugt ein mechanischer Wirbelbettreaktor, angeordnet. Weiter ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Calcinator direkt mit dem Kühler verbunden ist. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Calcinator über einen Ofen, insbesondere einen Drehrohrofen, mit dem Kühler verbunden.
Der Mischer und der Vorwärmer sind über einen kontinuierlichen Materialfluss miteinander verbunden. Dieses bedeutet, dass es insbesondere zu keiner Lagerung zwischen diesen Schritten kommt. Eine Lagerung könnte sich negativ auf die Partikelgröße auswirken und somit die Produktqualität verändern.
Durch die Verwendung des mechanischen Wirbelbettreaktors wurde festgestellt, dass eine extrem gleichförmige Agglomeration des Ausgangsmaterials erreicht wird. Dieses führt dazu, dass neben dem hervorragenden anhaftungsfreien Durchlaufen des Vorwärmers sowie des Calcinators auch eine extrem gute und vor allem gleichmäßige Erwärmung und damit bereits Umsetzung des Ausgangsmaterials ergibt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Calcinator direkt mit dem Kühler, ohne dazwischen geschalteten Ofen, verbunden. Es hat sich dadurch gezeigt, dass bereits nach dem Durchlauf durch den Calcinator das Ausgangsmaterial zu Zementklinker umgesetzt worden ist. Die Vorrichtung ist bevorzugt, um Dicalciumsilicat-basierenden Klinker, insbesondere ß-Ca2[Si04] basierenden Klinker, auch Belit genannt, herzustellen. Vorteil gegenüber der Herstellung von insbesondere Alit-basierendem Klinker, für den zusätzlich ein zusätzlicher Ofen benötigt wird, ist der geringere Energiebedarf etwas weniger CO2 Emission, so wie die kürze Verweilzeit und der geringere Invest, was zu einem günstigeren Produkt führt. Hierdurch kommt es zu einer Einsparung sowohl beim Bau der Anlage, vor allem aber auch beim Betreiben.
Während in einem normalen Wirbelbettreaktor Gase eingesetzt werden, um einen Feststoff mit dem Gasraum zu vermischen und so zu fluidisieren sowie zu transportieren, wird in einem mechanischen Wirbelbettreaktor dieses rein mechanisch mithilfe eines Mischwerkzeugs erzielt. Es hat sich gezeigt, dass der Effekt des mechanischen Wirbelbettreaktors ist, dass die sehr feinen Partikeln, welche beim Vermahlen entstehen, agglomerieren. Hierdurch wird eine Staubbildung in den folgenden Prozessschritten vermieden, da insbesondere besonders kleine Partikel sehr deutlich reduziert werden können. Hierdurch kommt es auch wesentlich weniger zum Verkleben von Material in Bereichen steigender Temperatur, beispielsweise und insbesondere an den Wänden des Vorwärmers.
Der Vorwärmer kann als Gleichstromvorwärmer ausgeführt sein. Hierbei werden Gas und Feststoff in die gleiche Richtung transportiert, während die Wärme vom Gas an den Feststoff übertragen wird. Ein Beispiel hierfür sind nacheinander geschaltete Zyklone. Der Wärmeübertrag erfolgt in den Verbindungen zwischen den Zyklonen im Gleichstrom, die Zyklone dienen dann zur Trennung von Gas und Feststoff.
Alternativ kann der Vorwärmer als Gegenstromvorwärmer ausgeführt sein. Ein entsprechender Vorwärmer ist beispielsweise und insbesondere aus der DE 383 42 15 A1 bekannt.
In einer weiteren Ausführungsform kann zwischen dem Calcinator und dem Kühler ein Ofen, insbesondere ein Drehrohrofen, angeordnet sein. Diese Ausführungsform führt jedoch nicht zu Belit als Produkt und ist daher nur für andere Produkte bevorzugt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der mechanische Wirbelbettreaktor einen im Wesentlichen horizontal angeordneten Behälter auf. Entlang der Längsachse des Behälters ist mittig eine Welle angeordnet, wobei radial an der Welle Mischwerkzeuge angeordnet sind. Diese Mischwerkzeuge können im einfachsten Fall stabförmig und senkrecht auf der Welle angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind die Mischwerkzeuge Pflugschar-förmig ausgebildet. Beispiele für Pflugschar-förmige Mischwerkzeuge können zum Beispiel der DE 27 29 477 C2 oder der DE 197 06 364 C2 entnommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der mechanische Wirbelbettreaktor wenigstens eine Fluidzuführung auf. Es können auch weitere Fluidzuführungen, insbesondere entlang der Transportrichtung des Materials, angeordnet sein. Besonders bevorzugt dient die Fluidzuführung zur Zuführung von Wasser. Wasser unterstützt die Agglomeration und führt so zu gleichmäßigeren Partikeln. Durch die Verringerung des Staubanteils wird ein Anhaften von Material in dem Vorwärmer besonders effizient vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vor dem mechanischen Wirbelbettreaktor eine Fluidzuführung angeordnet. Diese kann zusätzlich oder alternativ zu einer Fluidzuführung im mechanischen Wirbelbettreaktor vorhanden sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der mechanische Wirbelbettreaktor eine Brennstoffzuführung auf. Alternativ oder zusätzlich kann eine Brennstoffzuführung auch vor dem mechanischen Wirbelbettreaktor erfolgen. Flierdurch kann der Brennstoff in die durch Agglomeration im mechanischen Wirbelbettreaktor entstehenden Partikel eingebaut werden. Dieser Brennstoff entzündet sich in späteren Prozess nach Überschreiten seiner Zündtemperatur, beispielsweise im Calcinator, und führt so zu einem wesentlich gezielteren Aufheizen des Rohmaterials.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem mechanischen Wirbelbettreaktor und dem Vorwärmer ein erster Steigrohrtrockner angeordnet. Der Steigrohrtrockner hat zwei Vorteile. Zum einen kann insbesondere Wasser, welches bei der Agglomeration im mechanischen Wirbelbettreaktor verwendet wird, ausgetrieben werden. Zum anderen kann das Material auf die Eingangshöhe des Vorwärmer transportiert werden. Des Weiteren kann der Steigrohrtrockner auch zur Einstellung der Partikelgröße eingesetzt werden. Über die Gasgeschwindigkeit und gegebenfalls über einen Abscheidezyklon oder Sichter am oberen Ende des Steigrohrtrockners können insbesondere zu große Partikel abgetrennt und insbesondere zur erneuten Mahlung der Mahlstufe oder zum Pflugscharmischer zurückgeführt werden. Bevorzugt erfolgt die Rückführung zur erneuten Mahlung in der Mahlstufe.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Zuführung für Zementrohmaterial eine Mahlstufe auf. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einem Steigrohrtrockner und einer Mahlstufe weist die Vorrichtung eine Rückführung für grobes Material von der Unterseite des Steigrohrtrockner zur Mahlstufe auf. Hierdurch können Partikel, welche entweder nicht ausreichend fein vermahlen sind oder im mechanischen Wirbelbettreaktor zu zu großen Partikeln agglomeriert sind, entfernt und der Mahlung der Mahlstufe oder dem Wirbelbettreaktor wieder zugeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der Kühler aus ein bis acht Zyklonen. Zyklone erlauben eine schnelle und effiziente Abkühlung des Zementklinkers. Gleichzeit wird im Gegenstrom das Prozessgas erwärmt. Beispielsweise kann auch unter Sauerstoffabschluss bis unter 600 °C gekühlt werden, beispielsweise mittels wassergekühlten Kühlschnecken.
Bevorzugt sind der Vorwärmer und der Kühler aus Zyklonen aufgebaut. Hierdurch ist ein gleichartiger Materialdurchsatz sowohl beim Erwärmen als auch beim Abkühlen des Materials zu erreichen und so ein gleichmäßiger Stofffluss zu realisieren.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Mahlstufe und der Zuführung für Zementrohmaterial zu dem mechanischen Wirbelbettreaktor eine Homogenisierungsstufe angeordnet. Die Homogenisierungsstufe ist bevorzugt ein Mischsilo. In einem Mischsilo kann insbesondere eine zeitliche Vergleichmäßigung der durch Mahlen in der Mahlstufe erzeugten Ausgangsstoffe erfolgen. Beispielsweise und insbesondere können auch mehrere Silos verwendet werden, welche nacheinander gefüllt und später gemeinsam geleert werden, sodass sich die Eduktströme aus den verschiedenen Silos mischen und hierdurch eine Vergleichmäßigung erreicht wird.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Belit, auch Dicalciumsilicat, C2S oder 2 CaO S1O2.
Im Unterschied zu Alit, oder Tricalciumsilicat, C3S oder 3 CaO S1O2 sind hier bereits geringere Brenntemperaturen, beispielsweise von 1300°C statt herkömmlicher Weise 1450°C, ausreichend zur Herstellung des Zementklinkers. Gleichzeitig wird durch das rasche Abkühlen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein rekristallisieren und so die Bildung von Y-Ca2[Si04] (Gamma Belit, Calcio-Olivin) verhindert. Somit ist die Einstellung der Partikel in der Größe von 200 gm und 5 mm und die damit verbundene schnelle Aufheizung, Entsäuerung und insbesonder auch die rasche Abkühlung, insbesondere mit 1000 °C pro Minute, die Voraussetzung, um Belit in großtechnischem Maßstab und ausreichender Produktqualität, insbesondere hydraulischer Reaktivität, herzustellen.
Da üblicherweise weitere Zuschlagsstoffe, wie Eisenoxid oder Aluminiumoxid als Edukt hinzugegeben werden, wird üblicherweise kein reines Alit oder Belit als Zementklinker erzeugt, was auch nicht gewünscht ist. Im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass Belit die anteilmäßig häufigste Phase des Produkts ist, also keine andere Phase einen höheren Anteil in Massen-% aufweist. Beispielsweise und bevorzugt ist der Anteil von Belit wenigstens 50 Massen-%.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Calcinator solarthermisch ausgeführt. Dieses bedeutet, dass insbesondere über Spiegel das Sonnenlicht derart auf den von den Partikeln in Calcinator durchströmten Bereich die Sonne so gebündelt fokussiert wird, dass die notwendigen Temperaturen, gegebenenfalls auch zusätzlich Zündung eines im den Partikeln befindlichen Brennstoffes erreicht wird. Dieses ist möglich, da durch die partikuläre Form und damit das gute Rieselverhalten sowie die kurze notwendige Reaktionszeit, eine solche Konstruktion realisierbar ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Mahlen des Zementrohmaterial in einer Mahlstufe, b) Vorwärmen in einem Vorwärmer, c) Entsäuern in einem Calcinator, d) Kühlen in einem Kühler.
Das Zementrohmaterial durchläuft diese Schritte chronologisch nacheinander und wird so zu Zementklinker verarbeitet. Rein praktisch laufen diese Prozesse in einem kontinuierlichen Prozess üblicherweise parallel nebeneinander ab, sodass sich jeweils Material in den verschiedenen Prozessschritten befindet, jedes Material für sich die Schritte jedoch sequentiell in dieser Reihenfolge durchläuft. Erfindungsgemäß folgt der Schritt d) direkt auf den Schritt c). Weiter wird zwischen Schritt a) und Schritt b) der folgende Schritt durchgeführt: e) Agglomerieren des gemahlenen Materials, sodass 90 % aller Partikel eine Partikelgröße zwischen 200 gm und 5 mm aufweisen.
Partikel mit einem Durchmesser von mehr als 5 mm werden zu schwer und haben im Flugstrom schlechtere Eigenschaften. Weiter sollen die Partikel beim Brennen schnell aufgeheizt werden und aus den Partikeln muss beim Brennen insbesondere Kohlendioxid entweichen. Beide Prozesse werden verlangsamt und erschwert, wenn die Partikel zu groß werden. Für eine technische Produktion hat sich daher erfindungsgemäß die Obergrenze von 5 mm als verwendbar herausgestellt. Weiter kann ein Partikel, welches zu groß ist, durch das freigesetzte CO2 platzen und dadurch sehr viel kleines staubförmiges Material bilden, was nachteilig ist. Durch alle diese Effekte steigt weiter das Risiko, dass Calciumcarbonat nicht zu Calciumoxid umgesetzt wird und so die Produktqualität verschlechtert. Außerdem wird das Produkt nach dem Brennen zur Erreichen einer optimalen Qualität mit einer Geschwindigkeit von 1000 C pro Minute abgekühlt. Somit verbleiben nur wenige Sekunden für den Wärmeübergang, um das Produkt schnell ausreichend abzukühlen. Werden die Partikel größer, so ist der Wärmetransport beim Abkühlen limitiert und das Innere der Partikel kann nicht mehr schnell genug abgekühlt werden.
Partikel oder auch Mehl oder Staub mit einer Größe kleiner als 200 gm, oft sogar kleiner als 100 gm kann zwar sehr leicht erwärmt und abgekühlt werden, Kohlendioxid kann sehr gut entweichen und eine homogene Produkteigenschaft ist durch den geringen Abstand zwischen Innerem der Partikel und der Umgebung leichter zu erreichen. Dafür sind die Fließeigenschaften in einem Calcinator nachteilig. Kleines Material wird stärker verwirbelt, die Strömung ist daher unregelmäßiger, wohingegen Partikel größer 200 gm (bis 5 mm) gute Fließeigenschaften haben, wie von rieselndem Sand bekannt. Dadurch werden ein gleichmäßiger Durchfluss und eine sehr einheitliche Verweilzeit und damit eine sehr einheitliche Reaktionszeit erreicht. Damit kann somit ein sehr homogenes Produkt erhalten werden. Ein weiterer Vorteil der Partikelgröße zwischen 200 gm und 5 mm ist der, dass auch mehr Brennstoff dem Prozess zugeführt werden kann, als für den Prozess benötigt, wodurch heißere Abgase entstehen, die dann für weitere Prozesse, insbesondere im Verbund oder zur Stromerzeugung, genutzt werden können. Wären die Partikel kleiner, so würde bei heißeren Abgase die Menge an als Staub vom Abgas mit weggeführtem Material vergleichsweise groß.
Vorteilhafter Weise sollte das Ausgangsmaterial sehr fein vermahlen werden. Je feiner die Materialien vermahlen werden, desto homogener ist die Mischung in den Agglomeraten. Dies ist vorteilhaft für den Prozess und die Produktqualität.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) in einem mechanischen Wirbelbettreaktor durchgeführt. Ein Wirbelbettreaktor ist besonders gut geeignet, die gewünschte Größe der Partikel zwischen 200 gm und 5 mm zu erhalten. Insbesondere können die Partikel ohne weitere Verarbeitung, gegebenenfalls mit Ausnahme einer Trocknung, aufgrund der geeigneten Größenverteilung direkt verwendet werden. Eine direkte Verwendung ohne weitere Lagerung verhindert hierbei auch, dass die Partikelgröße durch weiteres Verklumpen sich ungewollt erhöht oder durch mechanische Beanspruchung, zum Beispiel beim Sieben wieder verringert.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) mit einem Granulierteller durchgeführt. Denkbar ist auch eine Kombination von mechanischem Wirbelbett und Pelletierteller.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) mit einer Gutbettwalzenmühle durchgeführt.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) mit einer Bricketierpresse durchgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Material direkt oder ausschließlich über eine Trocknung nach dem Agglomerieren in Schritt e) zum Vorwärmen in Schritt b) überführt. Insbesondere findet kein Lagern statt, bei welchem die Partikel weiter agglomerieren oder sich in anderer Weise verändern können. Ebenso erfolgt vorzugsweise keine Auftrennung von Fraktionen, beispielsweise durch Sieben. Zum einen ist die Auswahl einer Fraktion von 200 gm und 5 mm durch Sieben im großtechnischen Maßstab extrem schwierig. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Agglomeration bereits die für die Fierstellung des Produktes notwendige Partikelgröße erzeugt.
Für die Fierstellung von Zementklinker ist es ungewöhnlich, dass direkt nach dem Entsäuern in einem Calcinator der gewonnene Zementklinker direkt gekühlt wird. Üblicherweise erfolgt hier das eigentliche im Brennen des Ausgangsprodukts zum fertigen Zementklinker in einem Drehrohrofen, welcher sich an den Calcinator anschließt. Diese Ausfürhungsform ist bevorzugt, wenn Belit als Flauptbestandteil des Zementklinkers hergestellt werden soll und auf einen Ofen im Prozess verzichtet wird.
Besonders bevorzugt dient das Verfahren zur Fierstellung von Zementklinker, dessen Flauptbestandteil Belit ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zwischen Schritt e) und Schritt b) der folgende Schritt durchgeführt: f) Trocknen in einem ersten Steigrohrtrockner.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zwischen Schritt c) und Schritt d) der folgende Schritt durchgeführt: g) Brennen in einem Ofen
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Zementrohmaterial in Schritt a) auf Größen kleiner 200 gm, bevorzugt kleiner 50 pm, besonders bevorzugt kleiner 10 pm gemahlen. Derartige feine Vermahlungen sind bisher unüblich, da diese feinen Partikeln zum Beispiel durch Staubbildung zu massiven Problemen im Prozess führen. Auf der anderen Seite ermöglicht eine so feine Mahlung jedoch eine wesentlich bessere Homogenisierung und führt so zu einer besseren Produktqualität. Durch die anschließende Agglomeration in Schritt e) kann dieser Vorteil genutzt werden, ohne zu Problemen im Prozess zu führen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vor und/oder in Schritt e) ein Fluid, insbesondere Wasser, zugegeben. Hierdurch kann die Agglomeration im mechanischen Wirbelbettreaktor unterstützt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vor und/oder in Schritt e) ein Brennstoff, insbesondere ein Brennstoff mit einer Zündtemperatur von 500 °C bis 650 °C, zugegeben. Beispielsweise ist der Brennstoff Kohle, Kohlenstaub, Zellulose oder Fluff. Durch die Zündung im Temperaturbereich 500 °C bis 650 ° erfolgt ein lokales Aufheizen im Calcinator. Hierdurch wird eine extrem schnelle und evidente Umsetzung der Rohstoffe zum Zementklinker erreicht. Bevorzugt werden 2 Gew.-% bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, Brennstoff zugegeben. Dieses hat zwei Vorteile. Zum einen wird die Wärme direkt im Material erzeugt, dadurch ist kein Wärmeübergang nötig, das Aufheizen geht sehr viel schneller. Zum anderen erfolgt eine Direktreduktionbei der Kohlenstoff mit Calciumcarbonat zu Calciumoxid und Kohlenmonoxid umgesetzt wird, wodurch die Entsäuerung weiter beschleunigt wird. Das Kohlenmonoxid wird anschließend unter Abgabe von Wärme im Luftstrom weiter zu Kohlendioxid oxidiert. Dieser zweite Effekt hat einen weiteren Vorteil. Hierdurch wird im Partikel eine reduzierende Atmosphäre geschaffen, die beispielsweise eisenhaltige Bestandteile entweder zu Eisen-Il reduziert oder eine Oxidation zu Eisen-111 verhindert. Somit führt der Zusatz eines Brennstoffes in die Partikel auch gleichzeitig zu einer Farboptimierung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt ein nasses Vermahlen in Schritt a) und ein anschließendes Agglomerieren in Schritt e) ohne eine vorhergehende Trocknung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung derart durchgeführt, dass der Stickstoffanteil der Gasphase im Vorwärmer kleiner als 30 Vol.-%, bevorzugt kleiner als 15 Vol.-%, besonders bevorzugt kleiner als 5 Vol.-% beträgt. Bevorzugt wird dieses erreicht, in dem die Verbrennung mit sauerstoffangereicherter Luft durchgeführt wird. Vorteil ist, dass auf Grund der deutlich verringerten Gasmenge eine anschließende Abtrennung des entstehenden Kohlenstoffdioxids aus der Gasphase erleichtert ist. Dieses ist vorteilhaft mit der Agglomeration des Ausgangsmaterials, da Stäube bei der Abscheidung des Kohlenstoffdioxids störend sind. Stäube werden aber durch das erfindungsgemäße Verfahren gerade besonders stark reduziert. Die Abscheidung des Kohlenstoffdioxids dient dazu, die Emission klimaschädlicher Gase zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Verwendung von sauerstoffangereicherter Luft der Calcinator insbesondere 50 °C bis 100 °C heißer betrieben werden kann. Die dadurch verstärkte Ansatzneigung des Materials wird durch den Einsatz von agglomeriertem Material umgangen.
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 Erste Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker ohne Ofen Fig. 2 Zweite Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker ohne Ofen Fig. 3 Dritte Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker mit Ofen
In Fig. 1 ist eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker schematisch dargestellt. Das Ausgangsmaterial wird in einer Mahlstufe 10 gemahlen. Die verschiedenen Ausgangsstoffe werden in einer Homogenisierungsstufe 20 vermischt und dem mechanischen Wirbelbettreaktor 30 zugeführt. Anschließend wird das Material in einem Steigrohrtrockner 40 gefördert. Von dort gelangt das Material in den Vorwärmer 50 und anschließend in den Calcinator 60. Der Calcinator 60 wird mittels des Brenners 80 beheizt. Der fertige Zementklinker gelangt aus dem Calcinator 60 in den Kühler 70. Besonders bevorzugt sind sowohl der Vorwärmer 50 als auch der Kühler 70 als eine Kaskade von 2 bis 8 Zyklonen ausgeführt.
Die in Fig. 2 gezeigte zweite Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführung lediglich dadurch, dass aus bautechnischen Gründen der Kühler 70 in einen ersten Teilkühler 72 und einen zweiten Teilkühler 74 unterteilt ist, wobei das Material zwischen dem ersten Teilkühler 72 und dem zweiten Teilkühler 74 mittels eines Steigrohrs 90 gefördert wird. Insbesondere besteht der ersten Teilkühler 72 aus einem Zyklon und der zweiten Teilkühler 74 aus ein bis acht Zyklonen. In Fig. 3 ist eine dritte Vorrichtung mit einem Drehrohrofen 100 gezeigt. Das Material gelangt über eine Mahlstufe 10 in den mechanischen Wirbelbettreaktor 30. Optional kann dazwischen auch eine Homogenisierungsstufe 20 angeordnet sein. Nach dem mechanischen Wirbelbettreaktor 30 wird das Material in einem Steigrohrtrockner 40 getrocknet und angehoben und gelangt in den Vorwärmer 50. Aus dem Vorwärmer 50 gelangt das Material über einen Calcinator 60 in den Drehrohrofen 100 und anschließend in den Kühler 100.
Bezugszeichen 10 Mahlstufe
20 Homogenisierungsstufe 30 mechanischer Wirbelbettreaktor 40 Steigrohrtrockner 50 Vorwärmer 60 Calcinator
70 Kühler 72 erster Teilkühler 74 zweiter Teilkühler 80 Brenner 90 Steigrohr
100 Drehrohrofen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Mahlen des Zementrohmaterial in einer Mahlstufe (10), b) Vorwärmen in einem Vorwärmer (50), c) Entsäuern in einem Calcinator (60), d) Kühlen in einem Kühler (70), dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt d) direkt auf den Schritt c) folgt, wobei zwischen Schritt a) und Schritt b) der folgende Schritt durchgeführt wird: e) Agglomerierten des gemahlenen Materials, sodass 90 % aller Partikel eine Partikelgröße zwischen 200 gm und 5 mm aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerieren in Schritt e) Materials in einem mechanischen Wirbelbettreaktor (20) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt e) und Schritt b) der folgende Schritt durchgeführt wird: f) Trocknen und klassieren in einem ersten Steigrohrtrockner (40).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt c) und Schritt d) der folgende Schritt durchgeführt wird: g) Brennen in einem Ofen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder in Schritt e) ein Fluid, insbesondere Wasser, zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder in Schritt e) ein Brennstoff, insbesondere ein Brennstoff mit einer Zündtemperatur von 500 °C bis 650 °C, zugegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass 2 Gew.-% bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, Brennstoff zugegeben werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) sauerstoffangereicherte Luft zugeführt wird.
9. Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Vorrichtung einen Vorwärmer (50), einen Calcinator (60) und einen Kühler (70) aufweist, wobei die Vorrichtung eine Zuführung für Zementrohmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem Vorwärmer (50) ein Mischer angeordnet ist, wobei der Calcinator (60) direkt mit dem Kühler (70) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mischer und dem Vorwärmer (50) ein erster Steigrohrtrockner (40) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung für Zementrohmaterial eine Mahlstufe (10) aufweist, wobei die Vorrichtung eine Rückführung für grobes Material von der Unterseite des ersten Steigrohrtrockners (40) zur Mahlstufe (10) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer ein mechanischer Wirbelbettreaktor (30) ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Wirbelbettreaktor (30) eine Fluidzuführung aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Wirbelbettreaktor (30) einen im Wesentlichen horizontal angeordneten Behälter aufweist, wobei entlang der Längsachse des Behälters mittig eine Welle angeordnet ist, wobei radial an der Welle Mischwerkzeuge angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwerkzeuge Pflugschar-förmig ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem mechanischen Wirbelbettreaktor (30) eine Homogenisierungsstufe (20) angeordnet ist.
17. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16 zur Herstellung von Belit.
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