FI60857C - Foerfarande och anordning foer kalcinering av pulverformat material - Google Patents

Description

\·Μ~*\ ΓβΊ μι\ KU ULUTUSJ ULKAISU ^ η ογπ JS* LBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6UÖ0 / C (45) Fa tentti myönnetty 13 β4 1932 Patent aeddelat (51) Kv.ik?/int.ci.3 C 04 B 7/44, 1/02 SUOMI —FIN LAN D (21) Pw*nttlh«k*iw» — Pttmt»Kekiilng 3TT3/T3 (22) HakafnlspUvl — AraOknlnpdig 10.12.73 * (23) Alkupllvt— GIMfhetadag 10.12.73

(41) Tullut julklMks) — BIMt offantllg 12.06.7U

Patentti-)» rekisterihallitus ............. , .

_ ^ , (44) NlhttvWulptnon ji kutiLjulkalmn pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' ' AntOkan uttagd och utUkrifun public·™! 31.12.8l (32)(33)(31) Pyydetty ewolksu*— Begird prloritct 11.12.72

Iso-Britannia-Storbritannien(GB) 57071/72 (71) F.L. Smidth & Co. A/S, 77, Vigerslev Alle, DK-2500 Valby-K^benhavn,

Tan ska-Danmark(DK) (72) J^rn Touborg, Valby-K^benhavn, Tanska-Danmark(DK) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä ja laite jauhemaisen aineen kalsinoimiseksi - Förfarande och anordning för kalcinering av pulverformat material « Tämä keksintö tarkoittaa menetelmää esilämmitetyn jauhemaisen raaka-aineen ainakin osittaisen kalsinoinnin suorittamiseksi, joka raaka-aine muodostuu CaCO^rsta tai sisältää sitä, esimerkiksi sementtiraakajauheesta, sekä kalsinointilaitetta tämän menetelmän suorittamiseksi.

Kalsinoinnilla tarkoitetaan hiilidioksidin poistamista kalsiumkarbonaatista (CaCO^—^ CaO + C02), mikä on endotermi-nen prosessi.

Kun raaka-aine on sementtiraakajauhetta, suoritetaan kal-sinoidulle materiaalille sitten lämpökäsittely, jossa se sintraan-tuu sementtiklinkkeriksi. Tämä sintraus on eksoterminen prosessi.

Sementtiklinkkerin valmistus lähtien raakajauheesta tapahtuu kolmena vaiheena: esilämmitys, kalsinointi ja sintraus. Monta vuotta kaikki kolme vaihetta suoritettiin pyörivässä uunissa. Myöhemmin on ehdotettu suorittaa nämä kolme vaihetta leijukerrosreakto-rissa.

Niinpä esimerkiksi US-patenttijulkaisu 2 977 105 kohdistuu laitteeseen tällaisen leijukerrosmenetelmän suorittamiseksi, joka laite käsittää reaktioastian, jonka pohjan muodostaa rengasmainen kaasua läpäisevä pohjalevy, joka ympäröi klinkkerin poistoputkea, 60857 jota käytetään toisaalta ilman johtamiseen reaktioastiaan ja toisaalta reaktioastiassa syntyneen klinkkerin poistamiseen. Reak-tioastia on edelleen varustettu johdoilla raaka-aineiden ja polttoaineen syöttämiseksi sekä sementin poltossa syntyneen kaasun poistamiseksi. Edelleen on rengasmainen kaasua läpäisevä pohja-levy varustettu johdolla leijutusilman johtamiseksi reaktioasti aan.

Klinkkerin valmistuksen ilmoitetaan tapahtuvan seuraavasti: reaktioastiassa ylläpidetään raaka-aineen leijukerros, joka on leijutettu lämpimällä ilmalla. Kun leijutettuun massaan johdetaan polttoainetta, polttoaineen palaminen synnyttää lämpöä ja täten raaka-aine ensin lämpiää kalsinointilämpötilaan, sitten se kal-sinoituu, ja sitten se lämpiää klinkkerin muodostuslämpötilaan, jolloin se agglomeroituu klinkkeriksi. Klinkkeri laskeutuu leijutetun massan pohjaan ja poistuu lopuksi reaktioastiasta klinkkerin poistoputken kautta vastavirrassa tämän kautta virtaavaan lämpimään ilmaan nähden. Kun lämmintä ilmaa syötetään kahdesta kohdasta reaktioastiaan, nimittäin kaasua läpäisevän rengasmaisen pohjalevyn kautta ja klinkkerin poistoputken kautta, on mahdollista saada aikaan haluttu kaasun nopeus leijutetussa massassa ja samalla säätää kaasun nopeus klinkkerin poistoputkessa haluttuun arvoon ja täten säätää klinkkerin poistumista tämän putken kautta.

Sementtiklinkkerin valmistus leijukerrosreaktoreissa ei kuitenkaan ole tullut käyttöön käytännössä, m.m. sen vuoksi, että klinkkerinmuodostusfaasi on erittäin vaikeasti ohjattavissa, ellei sitä suoriteta pyörivässä uunissa.

Sitävastoin osoittautui jo 30-luvulla ja etenkin 40-luvulla edulliseksi siirtää esilämmitysvaihe pyörivän uunin ulkopuolella tapahtuvaksi, jolloin esilämmitys suoritettiin suspendoimalla toistuvasti raakajauhe pyörivän uunin poistokaasuihin ja erottamalla se niistä monivaihesykloniesilämmittimissä. Täten lämpötalous parani huomattavasti. Myöhemmin on myös kalsinointivaihe siirretty pyörivän uunin ulkopuolella tapahtuvaksi suorittamalla kalsinointi erikoisessa kalsinointikammiossa. Täten lämpötalous paranee vielä enemmän, mutta olennaisin etu on, että pyörivän uunin sint-rausvyöhykkeeseen saadaan aikaan pysyvämmät ja hallittavissa olevat käyttöolosuhteet.

Muun muassa raakajauheeseen sisältyvien alkalien vuoksi niistä johtuvine tunnettuine epäkohtineen on toivottavaa suorittaa kalsinointi alhaisessa lämpötilassa. Tämä on kuitenkin tus- 3 60857 kin toteutettavissa, jos lämmönsiirto kalsinoitavaan materiaaliin tapahtuu käyttämällä savukaasuja, joiden lämpötila on korkea, sillä tällöin on vaara raakajauheen paikallisesta ja satunnaisesta ylikuumnenemisesta. Jopa raakajauheen vain osittainen ylikuumeneminen lyhyehkönä ajanjaksona voi aiheuttaa alkalihöy-ryjen vapautumista tai sulatosten syntymistä, mikä voi aiheuttaa paakkuuntumista.

Raakajauheen ylikuumeneminen kalsinointivaiheessa voi lisäksi ehkäistä sellaisten kemiallisten reaktioiden tapahtumisen, joiden tulisi tapahtua sementtiklinkkerin valmistusmenetelmän myöhäisemmässä vaihessa. Niinpä esimerkiksi saattaa klinkkeri-mineraalien muodostuminen kokonaisprosessin siinä vaiheessa, jossa kalsinoinnin tulisi tapahtua, aiheuttaa koko prosessin epäedullisen kulun.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite menetelmän toteuttamiseksi, joita käytettäessä edellä mainitut haitat tulevat rajoitetuiksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että ainakin osa esilämmitetystä raaka-aineesta sekoitetaan läheisesti sellaisen polttoainemäärän kanssa, joka on tarpeen kalsinoinnin suorittamiseksi halutussa määrässä, jolloin joko polttoaine itse on palava kaasu tai polttoaine voi kohdatessaan lämpimän jauhemaisen aineen kehittää palavaa kaasua, johon aine sen jälkeen suspendoidaan. Kaasu siihen suspendoituine aineineen saatetaan sen jälkeen kosketukseen happipitoisen kaasuvirran kanssa sellaisissa olosuhteissa, että palava kaasu tulee poltetuksi ja raaka-aineen yksityiset osaset tulevat kalsinoiduksi pääasiassa isotermisesti, samalla kun poltto- ja kalsinointi-prosesseista lähtöisin olevien poistokaasujen yhdistetyn virran ottaessa mukaansa näin käsitellyt aineosaset, jotka lopuksi erotetaan mainitusta virrasta.

Toisin kuin aikaisemmissa prosesseissa, joissa polttoaineen avulla aikaansaatiin lämmin savukaasuvirta, joka johdettiin kalsinoi- 11 60857 tavaan raaka-aineeseen, keksinnön mukaisessa menetelmässä kehitetään lämpöä kutakin yksityistä raaka-aineosasta varten kohdassa, jossa sitä käytetään, ts. kohdassa, jossa kaasun ympäröimä kiinteä osanen kohtaa polttoon tarvittavan hapen. Tästä johtuen muodostuu hyvin läheinen raaka-aineen, hapen ja palavan kaasun seos, niin että kalsi-nointi voidaan suorittaa lähes isometrisesti ja suhteellisen alhaisessa lämpötilassa.

Maininnan "osittainen kalsinointi" käyttö johtuu siitä seikasta, että sementinpolttoprosessi usein suoritetaan sillä tavalla, että kalsinointivaiheessa tapahtuu vain osittainen kalsinointi, lopullisen kalsinoinnin tapahtuessa sintrausvaiheessa. Voi myös esiintyä tapauksia, joissa kalsinointivaiheeseen viety esilämmitetty raa-kajauhe on jo esilämmityksessä joutunut kalsinoinnin alaiseksi tietyssä määrässä.

Prosessissa käytettävä polttoaine, joka sekoitetaan läheisesti raaka-aineen kanssa, voi olla palava kaasu, nestemäinen polttoaine kuten öljy tai kiinteä jauhemainen polttoaine kuten esim. hiili-j auhe.

Jos polttoaineena on kaasu, se vain sekoitetaan läheisesti raaka-aineeseen, mutta jos polttoaine on nestemäinen, se esihöyrys-tyy kohdatessaan lämpimän raaka-aineen, jolloin muodostuu kaasu, joka toimii samalla tavalla kuin aineeseen johdettu palava kaasu. Jos polttoaineena on jauhemainen kiinteä aine, kehittää se lämpimän raaka-aineen kohdatessaan palavia kaasuja, jotka toimivat samalla tavalla kuin aineeseen suoraan johdetut kaasut.

Tietyissä tapauksissa voidaan prosessia edullisesti muuntaa siten, että osa esilämmitetystä raaka-aineesta suspendoidaan happi-pitoiseen kaasuvirtaan ennenkuin tämä saatetaan kosketukseen kaasu/-aine-suspension kanssa.

Kaasu/aine-suspension, joka on saatettava kosketukseen happi-pitoisen kaasun kanssa, muodostaminen voi yksinkertaisesti tapahtua kuljettamalla kohtauspaikkaan jatkuvasti polttoaineen ja raaka-aineen läheistä seosta, mutta edullinen muunnelma saadaan aikaan siten, että rajoitetussa tilassa ylläpidetään polttoaineen ja jauhemaisen raaka-aineen ainakin osittain leijutetun seoksen kasaantumaa, joka toimii kaasu/aine-suspension lähteenä.

Palava kaasu, joka sekoitetaan raaka-aineeseen, tai se palava kaasu, joka muodostuu sekoitettaessa polttoainetta lämpimään raaka-aineeseen, on omiaan avustamaan sitä, että seos ainakin osittain joutuu leijutettuun tilaan. Jos seokseen johdettu tai valmistettu kaasu 5 60857 ei riitä tarkoitukseen, voidaan seokseen lisäksi johtaa palamaton 1,a kaasua, esimerkiksi ilmaa. Käytännössä tarvittava ilmamäärä on tässä tapauksessa pieni, ja sen sisältämä happimäärä tulee sen vuoksi olemaan niin vähäinen, että kasaantumassa mahdollisesti tapahtuva k aas. un palaminen on merkityksetön.

Niissä tapauksissa, joissa raaka-aineet tultuaan ainakin osittain kalsinoiduksi saatetaan lopullisen kalsinoinnin ja/tai lämpökäsittelyn alaiseksi, voidaan kasaantumaan johdettavana palamattomana kaasuna ainakin osaksi käyttää lopullisesta kalsinoinnista ja/tai muusta lämpökäsittelystä lähtöisin olevaa poistokaasua.

Tätä raaka-aineen täydentävää lämpökäsittelyä seuraa usein lopputuotteen jäähdytys, joka tapahtuu siten, että tuotteen liikkeessä olevan kerroksen ylitse ja/tai sen lävitse puhalletaan jäähdytys-ilmaa tunnettua tyyppiä olevassa jäähdyttimessä, kuten arinajäähdyt-timessä, erikoisessa planeettajäähdyttimessä tai alla sijaitsevassa pyörivässä rumpujäähdyttimessä.

Happipitoisena kaasuna, joka saatetaan kosketukseen kaasu/-aine-suspension kanssa, voi sopivimmin olla ilma, joka voi olla esi-lämmitetty raaka-aineen kalsinointilämpötilaa alempaan lämpötilaan. Ainakin osa siitä jäähdytysilmasta, jota on käytetty edellä mainitussa jäähdytysprosessissa, voidaan siis käyttää edelleen tähän typpipitoiseen kaasuvirtaan.

On osoittautunut edulliseksi, että esilämmitetty raaka-aine ennenkuin se saatetaan kosketukseen happipitoisen kaasuvirran kanssa, kuljetetaan ensin alaspäin ja sen jälkeen ylöspäin pitkin V-muotois-ta rataa, samalla kun polttoainetta tai polttoainetta ja palamatonta kaasua johdetaan aineeseen sen kulkiessa alimman kohdan kautta tai sen jälkeen, niin että tämän kohdan ohittanut seos on ainakin osittain leijutettua ja vähemmän tiivistä kuin ainevirta ennen mainitun kohdan ohittamista. Tästä johtuen on raaka-aineen leijutetulla seoksella V-muotoisen radan ylöspäin suuntautuvassa haarassa ilmeinen pyrkimys nousta kaasun mukana, kun taas V-muotoisen radan alaspäin suuntautuva haara pysyy täytettynä aineella, joka ei lainkaan tai vain pienessä määrässä on leijutettua. Tämä mammuttipumppuvaikutus aikaansaa raaka-aineen ja polttoaineen erittäin läheisen seoksen, mikä tekee mahdolliseksi huomattavan säästön laitteen rakennekorkeudessa.

Kaasun suspendoitu aine voidaan saattaa kosketukseen happipitoisen kaasuvirran yhden tai useamman puolen tai sen kaikkien puolien kanssa. Niinpä suspensio voidaan saattaa kosketukseen kaasuvirran ulkopuolen kanssa. Vaihtoehtoisesti voidaan suspensio johtaa 60857 ylöspäin happipitoisen nousevan kaasuvirran sisällä. Kummassakin tapauksessa voidaan kaasuvirta saattaa suorittamaan ruuvimaista pyörteistä liikettä.

On mahdollista käyttää raaka-aineen leijutettua kerrosta, jossa tapauksessa leijutettua kerrosta ylläpidetään johtamalla pelkästään polttoainetta tai polttoainetta ja palamatonta kaasua kerroksen alimpaan osaan sellaisessa määrässä, että kaasu leijutetussa kerroksessa sekä aikaansaa leijutuksen että ottaa mukaansa raaka-aineosasi a> niin että kerroksen yläpuolella olevaan tilaan happipitoisen virran ulkopuolelle muodostuu aineen suspensio kaasussa.

Niinpä leijutetussa osassa ylläpidetään raaka-aineen nestettä muistuttavaa kerrosta ja sen yläpuolella ainepilveä, mutta raja tämän ja leijutetun kerroksen välillä ei tietystikään ole erikoisen tarkka. Ylimenokerroksena mainitulla rajalla on kerros, joka käyttäytyy kuin nesteen ja kaasun välimuoto. Tässä ylimenokerroksessa sijaitseva raaka-aineosasten ja kaasun seos voidaan samalla tavalla kuin helposti juokseva neste saattaa virtaamaan leijutetun kerroksen ylitse ja happipitoisen kaasuvirran sisään.

Kosketus kaasu/aine-suspension ja happipitoisen kaasuvirran välillä voidaan saada aikaan pitkin niiden välistä kuviteltua pintaa, niin että raaka-aineosasten kalsinointi ainakin alkaa mainitun pinnan ulkopuolella, josta pinnasta ohikulkeva happipitoinen kaasuvirta ottaa mukaansa mahdollisimman suuressa määrin kalsinoituja osasia kuljettaen niitä eteenpäin.

Leijutettu kerros voi ympäröidä happipitoista kaasuvirtaa tai olla itse sen ympäröimä. Ainemäärää kerroksessa voidaan siis pitää minimissään, ja pelkästään polttoaineen tai polttoaineen ja palamattoman kaasun sisäänjohtamiseen käytettävien suuttimien lukumäärä voidaan rajoittaa yhteen suutinpiiriin, mikäli leijutettu kerros on renkaanmuotoinen ja poikkileikkaukseltaan kolmionmuotoinen kolmion kärjen ollessa suunnattu alaspäin.

Keksintö käsittää myös laitteen menetelmän toteuttamiseksi, laitteen käsittäessä kuilun ja elimet happipitoisen kaasuvirran johtamiseksi ylöspäin pitkin kuilua, jonka yläpää on yhdistetty separaattoriin kiinteiden osasten erottamiseksi kaasusta, sekoitusvyö-hykkeen sekä elimet polttoaineen ja vastaavasti esilämmitetyn raaka-aineen johtamiseksi erikseen ja jatkuvasti sekoitusvyöhykkeeseen, jossa muodostetaan niiden läheinen seos, kuilun ollessa sovitettuna sellaiseksi, että sekoitus vyöhykkeestä lähtevä aineosasten suspensio polttoainekaasussa tulee kosketukseen pitkin kuilua ylöspäin virtsaavan happipitoisen kaasun kanssa.

7 60857

Sekoitusvyöhyke aukeaa sopivimmin kalsinointikammioon, jonka yläpäästä kuilu jatkuu separaattoriin, elimien, jotka tekevät mahdolliseksi happipitoisen kaasuvirran johtamisen ylöspäin kuilua pitkin, ollessa sovitettuna sellaisiksi, että ne saattavat kaasun virtaamaan kalsinointikammioon sen pohjan kautta.

Sekoitusvyöhyke voi käsittää yhden tai useamman kanavan, jotka johtavat kalsinointikammioon leijuttaen tai leijuttamatta raaka-ainetta, tahi pohjaosan, joka on sovitettu sellaiseksi, että kuilun sivun ulkopuolelle tai kalsinointikammion pohjaan muodostuu pysyvästi leijutettu kerros.

Esimerkkejä keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävän laitoksen sovellutusmuodosta on esitetty oheisissa piirustuksissa, joissa esittää kuvio 1 pääasiassa pystyleikkauksena, laitetta sementti-raakajauheen kalsinoimiseksi, kuvio 2 samaa laitetta sivultapäin katsottuna, kuvio 3 kuvion 1 mukaisen laitteen muunnettua sovellutus- muotoa , kuvio ^ samaa laitetta kuin kuvio 3 sivultapäin katsottuna, kuvio 5 leikkausta pitkin kuvioitten 2 ja 4 viivaa V-V, kuvio 6 laitteen kolmatta sovellutusmuotoa, kuvio 7 leikkausta pitkin kuvion 6 viivaa VII-VII, kuvio 8 kuvion 6 mukaisen laitteen muunnettua sovellutus-muotoa, esitettynä leikkauksena pitkin kuvion 6 viivaa VII-VII, kuvio 9 laitteen neljättä sovellutusmuotoa, kuvio 10 laitteen viidettä sovellutusmuotoa, kuvio 11 laitteen kuudetta sovellutusmuotoa, kuvio 12 leikkausta pitkin kuvion 11 viivaa XII-XII, kuvio 13 laitteen seitsemättä sovellutusmuotoa, kuvio 14 leikkausta pitkin kuvion 13 viivaa XIV-XIV, ja kuvio 15 kaaviota täydellisestä laitoksesta sementin polttamiseksi, johon muissa kuvioissa esitetty kalsinointilaite voi sisältyä integroivana osana.

Kuvioissa 1, 2 ja 5 esitetyssä kalsinointilaitteessa on neliömäisen poikkileikkauksen omaava kuilu 1, joka on varustettu tulenkestävällä vuorauksella. Toiminnan aikana kuiluun 1 johdetaan hap-pipitoista kaasua alhaaltapäin.

Kuilu 1 on yhteydessä V-muotoiseen kammioon 2, joka on kaksihaarainen sisältäen leijutetun kerroksen ja jonka yksi haara on aukon 3 kautta yhteydessä kuilun sisäosaan. Toinen haara on yhdis- 8 60857 tetty putkeen 4, jonka yläpäähän on liitetty sykloni 5, josta vain alaosa on esitetty piirustuksessa.

Laitteen toimiessa esikuumennettua raakajauhetta virtaa jatkuvasti syklonista 5 putken *1 kautta alas kammioon 2, niin että kammion pohjalle muodostuu ja siinä säilyy esikuumennetun raakajauheen kasaantuma 6.

Kammion 2 pohjasta pistää esiin joukko tasavälein sijaitsevien putkien päitä. Näiden putkien alapäät on liitetty poikittaisiin putkiin, jotka yhtyvät muodostaen yhteisen sisäänjohtoputken 7. Putken 7 kautta johdetaan jatkuvasti kaasua tai öljyä mainittuihin putkiin, joista kaasu tai öljy virtaa raaka-aineen kasaantumaan 6.

Kaasua syötettäessä se tunkeutuu kammion siinä haarassa olevan kasaantuneen raaka-aineen lävitse, joka on yhteydessä kuiluun 1, saattaen viitenumerolla 9 merkityn kasaantuman osan leijumaan, kun sen sijaan kammion toiseen haaraan kasaantunut aine tulee olemaan tiiviimpää estäen kaasun kulkemasta tätä tietä ylös putkeen *1, joten tähän haaraan muodostuu ainetulppa. Tästä johtuen aineen leijutettu osa 9 kulkeutuu ylöspäin kammion 2 vastaavassa haarassa.

Syötettäessä sen sijaan öljyä putken 7 kautta, se höyrystyy kohdatessaan lämpimän raaka-aineen, toimien siis sen jälkeen palavana kaasuna, joka saattaa viitenumerolla 9 merkityn raakaj auhekasaantu-man leijumaan. Toiminta on siis sama riippumatta siitä, käytetäänkö kaasua tai öljyä.

Ajoittain voi olla toivottavaa lisätä leijutusta. Sitä varten on laite varustettu sisäänjohtoputkella 8 palamatonta kaasua varten. Kaasuna voidaan käyttää esimerkiksi ilmaa. Putki 8 haarautuu riviksi putkia, jotka päättyvät kammion pohjan sisäpuolelle tasavälein jaettuna, kuten näkyy kuviosta 1. Mikäli leijutuksen lisääminen on tarpeetonta, voidaan kaasun johtaminen putkesta 8 yksinkertaisesti sulkea. Samalla kuin palava kaasu ainakin avustaa sen raakajauheen osan leijutusta, joka on merkitty viitenumerolla 9, kaasu sekoittuu yhä enemmän materiaalin kyseessä olevaan osaan., Niin kauan kuin putken 8 kautta ei johdeta ilmaa tai muuta happipitoista kaasua, ei ainekasaantumassa 9 ole lainkaan happea, ja raakajauheen kalsinoin-tia ei sen vuoksi voi tapahtua. Jos sen sijaan putken 8 läpi johdetaan pieni määrä ilmaa tai muuta happipitoista kaasua, ilmenee sen vaikutus kahdella tavalla; ensinnäkin kammion 2 vasemmassa haarassa oleva raakajauhetulppa löyhtyy jonkin verran, niin että raakajauhe virtaa helpommin vasemmasta haarasta sen oikeaan haaraan; toiseksi pieni määrä happea joutuu polttoainepitoisen raakajauheen kasaantu- 9 60857 maan, jossa tapahtuu tietty sporadinen kalsinointi, joka sinänsä on haitallista, mutta joka vähäisen esiintymisensä vuoksi on käytännössä merkityksetöntä.

Läpäistessään kasaantuneen aineosan 9 ja avustaessaan tällöin tämän osan leijutusta, kaasuvirta ottaa mukaansa raaka-aineosa:·, i a kasaantumasta, niin että kasaantuneen aineen yläpuolella olevaan tilaan kasaantumaa lähteenä käyttäen muodostuu aineen suspensio kaasussa, jolloin suspension joutuessa kosketukseen ohikulkevan happipi.to i-sen kaasuvirran kanssa siinä tapahtuu yksityisten osasten ainakin osittainen kalsinointi. Tämä tapahtuu kuitenkin vasta sen jälkeen kun suspensio on ohittanut kammion 2 ja kuilun 1 välisen aukon 3. Aukkoa 3 rajoittaa alapuolelta reuna 11 kohdassa, jossa kuilu 1 ja kammio 2 yhtyvät. Kasaantuneen aineosan 9 ja raakajaubeen kaasusus-pensiota käsittävän tilan välille muodostuu ylimenovyöhyke 10, jossa aine käyttäytyy kuin neste tai kuin kaasu, mutta jossa sillä lähinnä on helposti juoksevan nesteen luonne, aineen virratessa reunan 11 ylitse ja muodostaessa pyörteitä 12 tähän tilasin, ja näihin pyörteisiin tarttuu välittömästi kuilun 1 kautta kohoava kaasu.

Kuten kuviossa 1 on osoitettu, kosketus kaasu/raaka-aine-suspension ja happipitoisen kaasuvirran välillä tapahtuu pitkin näiden väliaineiden välistä kuviteltua rajapintaa eli rajavyöhykettä 13· Raaka-aineosasten kalsinointi alkaa viimeistään rajapinnassa eli -vyöhykkeessä 13, jossa osaset ja palava kaasu kohtaavat happipitoisen kaasun hapen ja josta ohikulkeva kaasu ottaa mukaansa suurimmaksi osaksi kalsinoidut osaset, osasten mahdollisesti kalsinoituessa kaasussa lopullisesti. Rajapinta eli -vyöhyke 13 on kalteva, ja happipitoisen kaasun happea kuluu sitä mukaa kuin kalsinointi edistyy, niin että kaasun tilavuus vähitellen pienenee. Sen sijaan rajapinnan 13 vasemmalla puolella olevan kaasu/raaka-aine-suspension tilavuus suurenee, koska kalsinoinnista johtuen CC^-kaasua vapautuu raakajauheen kalkista.

Kuviot 3, 4 ja 5 esittävät erästä toista sementtiraakajau-heen kalsinointilaitteen sovellutusmuotoa. Tämä laite ei olennaisesti eroa kuvioissa 1, 2 ja 5 esitetystä laitteesta, ja viitenumerot ovat sen vuoksi samoja. Olennaisin ero on siinä, että kammio 2 ei tässä tapauksessa ole kaksihaarainen, eikä sen vuoksi tapahdu mitään tul-panmuodostusta, niinkuin on kuvattu kuvion 1 yhteydessä. Lisäksi on edellytetty käytettävän esimerkiksi hiilijauhetta kalsinointia varten. Hiilijauhetta syötetään leijutettuun ainekasaantumaan käyttäen ruuvikuljetinta IA, joka puristaa hiilijauheen ainekasaantuman sisään. Hiilijauheen kohdatessa lämpimän raakajauheen hiilestä erkanee pala- ίο 6 0 8 5 7 via kaasuja (hiilioksidia, metaania jne.). Jos polttoaineena käytetään hiiltä, tarvitaan tavallisesti lisää leijutusvaikutusta, ja kuvion 3 mukainen laite on sen vuoksi samoin kuin edellä varustettu sisäänjohtoputkella 8 siihen kuuluvine suuttimineen ylimääräisen leijutuskaasun toimittamiseksi ainekasaantumaan. Kuvioitten 3, ^ ja 8 mukaisen laitteen toimintatapa on samanlainen kuin ensiksi kuvatun laitteen.

Kuviot 6 ja 7 esittävät kalsinointilaitetta, jossa esiintyy olennaisia etuja kuvioissa 1-5 esitettyihin laitteisiin verrattu na. Rakenne eroaa kuitenkin vain vähän aikaisemmin kuvattujen laitteiden rakenteesta, ja niinpä on ollut mahdollista käyttää runsaasti samoja viitenumerolta kuin edellä.

Tässä tapauksessa käytetyn kuilun 1 poikkileikkaus ei ole neliömäinen vaan ympyränmuotoinen, kuten ilmenee kuviosta 7, ja kuilu on varustettu kalsinointikammiolla, joka on muodostettu kuilun yläosan leveämpään osaan 15, kuilun kapeamman ja leveämmän osan ollessa yhdistettynä toisiinsa kartiomaisen osan 16 välityksellä.

Voidaan ajatella, että tämä kuilumuoto on muodostettu siten, että kuviossa 3 kammiota 2 esittävä osa on käännetty täyden kierroksen kuilun 1 symmetria-akselin ympäri. Tästä johtuen muodostaa leijutettua raakajauhetta 9 varten tarkoitetun pohjaosan renkaanmuo-toinen kouru, joka on ylhäältä avoin, ja samoin on nyös reuna 11 ren-kaanmuotoinen. Mainitun kourun ympäröimän tilan lävitse virtaa happi-pitoinen kaasu putken 17 kautta, putken vastatessa kuilun alaosaa kuvioissa 1 ja 3·

Esi lämmitettyä raakajauhetta syötetään kuiluun kahteen vastakkaisilla puolilla sijaitsevaan kohtaan, kumpaankin omasta syklonistaan 5 erillisen putken 4 kautta. Kuten kuvioista 6 ja 7 sekä ylläolevasta selityksestä ilmenee, tapahtuu kalsinointi tätä kompaktia laitetta käytettäessä tehokkaammin, samoinkuin saatu tuote tulee olemaan homogeenisempaa kuin se, joka saadaan aikaisemmin kuvattuja laitteita käytettäessä. Jälkimmäisissä esiintyvän tasomaisen kuvitellun rajapinnan 13 sijasta tulee rajapinta 13 kuvioitten 6 ja 7 mukaan olemaan kartiomainen. Periaatteessa on laitteen toimintatapa kuitenkin samanlainen kuin aikaisemmin kuvatuilla laitteilla.

Kuviossa 6, samoin kuin kuvioissa 1 ja 3, merkitsevät kuilussa 1 tai vastaavasti sen laajennuksessa 15 olevat suljetut käyrät pyörrevirtojen muodostumista kaasu/aine-suspensiossa. Näiden pyörre-virtojen kiertoakselit ovat pääasiassa vaakasuorassa asennossa, ja pyörrevirrat aikaansaavat sen, että kalsinoimattomia osasia jatkuvasti kulkeutuu rajapintaan 13, niin että ne kalsinoituvat. Lisäksi pyör- 60857 revirrat muodostavat lämpöä eristävän pilven, joka suojaa kuilun tai sen laajennuksen seiniä siltä lämmöltä, joka kehittyy rajapinnassa ja sen ympäristössä.

Yhden suuren happipitoista kaasua syöttävän putken 17 sijasta voidaan käyttää useita pienempiä putkia symmetrisesti sijoitettuna. Tämä on sovitettu kuviossa 8, joka esittää vaakasuoraa leikkausta pitkin esimerkkikuvion 6 viivaa VII-VII, tosin sillä muutoksella, että sisäänjohtoputkia on kolme. Kuviossa on vain näiden putkien yläpää reunan 11 muodossa näkyvissä. Tätä muunnettua sovellutusrnuotoa käytetään edullisesti hyvin suuren tuotannon ollessa kyseessä, ja so merkitsee suurempia kosketuspintoja kaasu/raakajauhe-suspension ja happipitoisen kaasun välillä. Kuviossa 9 esitetyssä laitteessa samoinkuin kuvion 6 esimerkissä kalsinointikammion muodostaa laajennus 15, joka sijaitsee kuilun yläosan 1 ja alaosan 17 välissä; tosin osat 15 ja 17 on yhdistetty toisiinsa kartiomaisen osan 18 välityksellä. Tässä tapauksessa on leijutettu kerros jätetty pois, ja polttoaineen tehokas sekoittaminen raaka-aineen kanssa tapahtuu polttoaineen ja vastaavasti raaka-aineen syöttöputkissa, joita voi olla yksi, kaksi, kolme tai useampia sijoitettuna rengasmaisesti; kuviossa 9 on esitetty kaksi tällaista putkea. Polttoainetta viedään suoraan kuhunkin putkeen, ja kuvion 9 oikealla puolella on esimerkkinä esitetty ruuvikuljetin 14 hiilijauhetta varten ja kuvion vasemmalla puolella rivi polttoöljyn tai -kaasun syöttöputkia, joista jokainen erikseen on varustettu venttiiIillä.

Huolimatta siitä, että tämän sovellutusmuodon rakenne on yksinkertaisempi kuin edellä esitettyjen, sillä saavutetaan raaka-aineen ja polttoaineen erittäin tehokas sekoittuminen. Kaasu/raaka-aine-suspensiota purkautuu jatkuvasti putkien 4 alapäistä säteittäisesti kammion sisään vasten happipitoista kaasuvirtaa, joka kulkee ylöspäin kalsinointikammion keskellä. Myös tässä tapauksessa suspensio saatetaan suorittamaan pyörteistä virtausta, mitä on kuviossa kuvattu kaarevilla nuolilla 19, niin että saavutetaan nopeasti tapahtuva kalsinointi suhteellisen alhaisessa lämpötilassa suspension joutuessa kosketukseen happipitoisen kaasuvirran kanssa.

Samoin kuin muissa sovellutusesimerkeissä kaasuvirta ottaa mukaansa aineosaset kalsinoinnin jälkeen kuljettaen ne kuilun 1 yläosan kautta separaattoriin erotettavaksi.

Kuviossa 10 esitetty muunnettu sovellutusmuoto eroaa kuviossa 9 esitetystä sovellutusmuodosta siinä suhteessa, että raaka-aineen syöttöputket 4 ovat V-muotoisia haarojen ollessa 4A ja 4B. Polttoainetta viedään haaraan 4B, ja näin aikaansaatu polttoaineen ja kaasun 12 60857 seos, mahdollisesti yhdessä tietyn määrän kanssa palamatonta kaasua, jota johdetaan putken 8 kautta V-muotoisen putken alimpaan kohtaan, aiheuttaa raaka-aineen leijuu uksen haaraputkessa MB. Raaka-aine haara-putkessa 4a toimii eräänlaisena tulppana, ja niinpä esiintyy tietty mammuttipumpputoiminta, joka vastaa kuvion 1 mukaista mammuttipumppu-toimintaa, ja jonka vaikutuksesta raaka-aineen ja polttoaineen seos nousee pitkin haaraputkea HB poistuen siitä kalsinointikammion alaosaan. Näin saavutetaan uudelleen raaka-aineen ja polttoaineen erittäin hyvä sekoittuminen, jota seuraa tehokas kalsinointi alhaisessa lämpötilassa, samalla kun saavutetaan nopea syöttö putken H kautta sekä mahdollisuus vähentää laitteen rakennekorkeutta.

Kuvioissa 11 ja 12 esitetty muunnettu sovellutusmuoto eroaa kuvion 10 mukaisessa esimerkissä siinä suhteessa, että raaka-aineen syöttöputken haara 4B on viety pystysuoraan ja keskeisesti ylös kalsinointikammion 15 alaosaan, haaran 4B ollessa happipitoista kaasua syöttävän putken 17 ympäröimä. Myös tässä tapauksessa viedään putkien 7, 8 kautta polttoainetta, mahdollisesti yhdessä palamattoman kaasun kanssa haaraputken 4B alapäähän. Tässä tapauksessa happipitoista kaasua johdetaan syöttöputkeen 17 sivultapäin haaran 17A kautta, kaasun joutuessa tällöin pyörteitä muodostavaan tilaan 17B, joka saattaa kaasun suorittamaan ruuvimaista pyörteistä liikettä kulkiessaan ylöspäin kammion 15 lävitse, kuten on osoitettu nuolenpäillä varustetun viivan avulla.

Tässä tapauksessa ei muodostu sellaisia pyörrevirtoja kuin eräissä edellisissä kuvioissa on osoitettu viivoilla tai nuolilla 19, mutta kaasun suorittamalla ruuvimaisella pyörteisellä liikkeellä tulee olemaan sama vaikutus kuin mainituilla pyörrevirroi11a, vaikka pyörteiden kiertoakseli tässä tapauksessa on pystysuora vaakasuoran asennon sijasta.

Kuvioissa 13 ja 14 esimerkkinä esitetyssä sovellutusmuodos-sa käytetään kalsinointikammiota, joka vastaa kuvioissa 9 ja 12 esitettyä, mutta joka samoin kuin kuviossa 6 muodostaa renkaanmuotoisen leijutetun ainekerroksen 9 kammion alaosaan, johon johdetaan raaka-ainetta yhden tai useamman putken 4 kautta. Johtuen kammion pohjaosan 18 kartiomaisesta muodosta ja kuilun 17 alaosan ylöspäin suunnatusta s-uuttimesta 20, joka vastaa reunaa 11 kuviossa 6, on leijutetulla aine-kerroksella kolmiomainen poikkileikkaus. Näin on saatu aikaan erittäin edullinen rakenne, joka tekee mahdolliseksi tehokkaan ja nopean kalsinoinnin alhaisessa lämpötilassa ilman että on tarpeen lisätä palamatonta ilmaa, ja jossa käytetään vain yhtä öljynsyöttöputkien 7 13 60857 piiriä polttoaineen sisäänjohtamiseksi ja höyrystämiseksi leijutuksen ja esipolton aikaansaamista varten. Sitäpaitsi vain suhteellisen pienien leijutettujen ainemäärien ylläpitäminen on tarpeen kalsinointi-kammiossa.

Suutin 20, jota voidaan vetää teleskooppisesti taakse- ja alapäin kuilun alaosan 17 suhteen, on tiivistetty kuiluun liukuvien tiivisteiden 21 avulla ja tiivistetty kalsinointikammioon liukuvien tiivisteiden 22 avulla. Etuna tässä järjestelyssä on se, että leijutettu kerros 8, kun suutinta 20 lasketaan jonkin verran, voidaan saattaa osaksi ja jatkuvasti valumaan suuttimen reunan ylitse ala:·, happipitoiseen kaasuvirtaan samalla tavalla kuin kuvioissa 1, 3 ja 6 esitetyssä sovellutusesimerkissä.

Lisäksi on tämän järjestelyn etuna se, että kun suutinta 20 lasketaan kunnes sen yläreuna tulee kalsinointikammion pohjan tasalle, voi leijutetussa kerroksessa oleva aine valua vapaasti kalsinointikam-miosta sen pohjan ja kuilun 17 kautta suppiloon 23, joka nuodostaa keräyskammion. Tämä toimenpide suoritetaan satunnaisen seisauksen tapahtuessa, kun raaka-aineen tai vieraitten kappaleitten paakkuja on kerääntynyt leijutetun kerroksen pohjalle. Suutin 20 nostetaan sen jälkeen, ja laitteen toiminta aloitetaan uudelleen.

Suppiloon 23 kerääntynyt aine ei vaikuta happipitoisen kaasun johtamiseen ylöspäin kuilun 17 kautta kalsinointikammioon, koska happipitoista kaasua johdetaan sivultapäin putkesta 24, joka liittyy kuiluun 17 suppilon 23 yläpuolella. Mainittuun suppiloon on liitetty puhallusputki 25, jonka avulla hienojakoiset osaset puhalletaan takaisin kalsinointikammioon. Suppiloon jääneet ainepaakut tai vieraat kappaleet poistetaan niiden jäähtymisen jälkeen avaamalla venttiili 26 .

Kuvio 15 esittää kaaviomaisesti täydellistä sementinpoltto-laitosta, johon kuvion 3 mukainen kalsinointilaite sisältyy olennaisena osana, kuitenkin siten, että kuvion 15 mukaisen laitteen oletetaan olevan öljykäyttöisen (muut esitetyt kalsinointilaitteet voivat yhtä hyvin olla sen tilalla). Kuviossa 15 nähdään kuilu 1, kammio 2, aukko 3 ja esilämmitetyn raakajauheen syöttöputki 4, sekä koko sykloni 5 eikä vain sen pohjaosa. Samoin on nähtävissä öljynsyöttöputki 7 ja täydennykseksi johdettavan leijutuskaasun syöttöputki 8 sekä reuna 11 .

Kuilun 1 yläpää on yhdistetty vaakasuoraan putkeen 27, jonka kautta kokonaan tai osittain kalsinoitu raakajauhe viedään t arisen ti an-lisesti sykloniin 28, jossa raakajauhe erotetaan kaasusta. Raakajauhe 60857 in putoaa putken 29 kautta suoraan alas pyörivään uuniin 30, jossa kokonaan tai osittain kalsinoitu raakajaube tarvittaessa lopullisesti kal-sinoidaan ja poltetaan sementtiklinkkeriksi. Raakajauheen sisääntulo-kohtaa pyörivään uuniin 30 ympäröi kupu 31, ja samanlainen kupu 32 sijaitsee pyörivän uunin toisessa päässä. Kuvun 32 alapuolelle on sijoitettu arinamainen klinkkerinjäähdytin 33. Jäähdyttimessä 33 on arina 3^, jolle klinkkerit putoavat ja jota pitkin ne kulkevat oikealta vasemmalle putken 35 kautta johdetun poikittaisen ilmavirran niitä jäähdyttäessä. Kuljettuaan klinkkerikerroksen läpi ilma saapuu kupuun 32, jonka yläpäähän kuilu on yhdistetty, niin että osa käytetystä jäähdytysilmasta virtaa kuiluun toimien edellä mainittuna happipitoi-sena kaasuna. Toinen osa jäähdytysilmaa imetään pyörivään uuniin 30, jossa se toimii sekundaari-ilmana poltossa, joka tapahtuu polttimen 36 päähän muodostetun liekin avulla, polttimen pään ollessa työnnettynä uuniin, jossa esilämmitetyn ja kalsinoidun raakajauheen sintraus tapahtuu. Klinkkerinjäähdyttimen 33 ei tarvitse välttämättä olla ari-natyyppiä toimiakseen happipitoisen kaasun lähteenä kuilun 1 alaosaan johtamista varten. Muita tyyppejä, kuten vapaasti pyörivää planeetta-jäähdytintä tai alla sijaitsevaa pyörivää rumpujäähdytintä voidaan yhtä hyvin käyttää.

Syklonissa 28 erotetaan kokonaan tai osaksi kalsinoitu raaka jauhe kaasusta, johon se on suspendoitu. Kaasu poistuu syklonin yläpäästä nousuputken 37 kautta, nousuputken avautuessa tangentiaali-sesti edellä mainittuun sykloniin 5, joka on toisena syklonina kaksivaiheisessa sykloniesilämmittimessä. Esilämmittimen yläosasta johtaa nousuputki 38 toiseen sykloniin, joka on merkitty viitenumerolla 39. Tämän syklonin yläosasta johtaa edelleen putki 40 puhaltimen 41 imu-puolelle, puhaltimen aikaansaadessa alipaineen, jonka vaikutuksesta ulkoilmaa imetään sisään tuloputken 35 kautta, ja ilma saatetaan virtaamaan tietä, joka on merkitty viitenumeroilla 35, -32, -1, -27, -28, -37, -5, -38, -39, -40, -41. Puhaltimen 41 avulla kaasu painetaan sähkösuodattimeen 42, jossa kaasuihin suspendoitunut pöly erotetaan, puhdistetun kaasun poistuessa sähkösuodattimesta putken 43 kautta, joka putki johtaa kuviosta puuttuvaan tuulettimeen.

Sykloniesilämmittimissä 37, 5, 38, 39 esilämmitettävä raa-kajauhe kalsinoidaan kuilussa 1 ja poltetaan sen jälkeen sementti-klinkkeriksi pyörivässä uunissa 30, jäähdytetään lopuksi jäähdytti-messä 33 ja viedään laskusuppiloon 44. Tämä laskusuppilo 44 avautuu putkeen 45, joka käsittää sulkulaitteen 46, esimerkiksi sopivaa rakennetta olevan sulkuventtiilin, joka päästää raakajauheen virtaamaan 15 60857 alas putken 45 kautta, mutta estää kaasun kulkemasta lävitseen. 1’utki 45 ulottuu jonkin verran alas nousuputken 38 vaakasuoraan osaan, jossa raakajauhe kohtaa putkessa ylöspäin kulkevan kaasuvirran, kua-suvirran ottaessa mukaansa ja lämmittäessä raaka-aineen, kaasun itsensä tullessa jäähdytetyksi.

Sen periaatteen mukaan, joka on tunnettu sykloniesilämrrii t-timistä, raakajauhe viedään yhdessä kaasun kanssa sykloniin 39, jossa raakajauhe erotetaan kaasusta, kaasun noustessa putken 4o kautta, kuten edellä on kuvattu, raakajauheen sen sijaan kulkiessa putken 4γ, joka käsittää samanlaisen sulkuventtiiIin 48 kuin viitteellä 46 merkitty, kautta nousuputken 37 alapään lähelle. Tästä johtuen raakajauhe tulee edelleen esilämmitetyksi, koska kaasu, jonka se kohtaa nousu-putkessa 37, on lämpimämpi kuin nousuputken 38 kautta virtaava kaasu, ja syklonissa 5 tapahtuu jälleen näiden kahden aineen erotus, kaasun kulkiessa ylös pitkin putkea 38, kuten edellä on mainittu, kun taas nyt valmiiksi esilämmitetty raakajauhe viedään putken 4 kautta kammioon 2, jossa sitä käsitellään kuten edellä on selostettu ja kalsinoidaan sen jälkeen kuilussa 1, johon kammio 2 on yhteydessä.

Huomautettakoon vielä, että raakajauheen kalsinointia ja esi-lämmitystä ei suoriteta, niinkuin tavallisesti, pyörivästä uunista lähtevien kuumien kaasujen avulla, mistä johtuisi edellämainittuja haittoja, vaan raakajauheeseen sekoitetun ilman ja polttoaineen avulla. Pyörivässä uunissa tapahtuvan sintrausprosessin poistokaasut on kuitenkin poistettava toisella tavalla, ja sopivimmin siten, että kaasujen sisältämä lämpö voidaan käyttää hyväksi. Mahdollisuuksia siihen on kuvattu katkoviivoilla kuviossa 15·

Mikäli tarvitaan raakajauheen tehostettua leijutusta kammiossa 2, voidaan osaa pyörivän uunin 30 poistokaasuista käyttää tähän tarkoitukseen, niinkuin on osoitettu putkeen 8 päättyvällä katkoviivalla.

Kaasujen jäljelle jäänyt osa tai koko kaasumäärä voi joko kulkea katkoviivalla 50 osoitettuun suuntaan, se voidaan johtaa alemmasta syklonista lähtevään nousuputkeen 37, tai kaasu voidaan katkoviivan 51 osoittamalla tavalla johtaa kaasuvirtaan välittömästi ennen puhallinta 41. Viimeksimainitussa tapauksessa ei poistokaasujen sisältämää lämpöä kuitenkaan käytetä hyväksi. Sitävastoin on usein välttämätöntä antaa kaasujen kulkea jäähdytystornin 52 kautta, kuten kuviossa on esitetty. Tässä jäähdytystornissa kaasut jäähdytetään, ennenkuin ne saapuvat sähköllä toimivaan pölynsuodattimeen 42, joka 'ei kestä tiettyä lämpötilaa kuumemman kaasun läpikulkua. Lisäksi on hai-

Claims (29)

16 60857 tallista, elleivät kaasut sisällä tiettyä määrää kosteutta, jonka ne automaattisesti saavat jäähdytystornissa. Edelleen on kuviossa 15 melko kaaviomaisesti esitetty katkoviivan 53 avulla, että osa esilämmitetystä raakajauheesta, sen sijaan että se johdetaan putken 4 kautta kammioon 2 sekoitettavaksi polttoaineen kanssa, voidaan syöttää kuilun 1 pohjalle, niin että tämä osa raakajauheesta yhdessä happipitoisen kaasun kanssa kulkeutuu ylöspäin kuilua pitkin. Se etu, joka voidaan saavuttaa rakennekorkeuden suhteen käyttämällä kuvion 10 mukaista V-muotoista aineensyöttöputkea 4a ja 4B, tulee ymmärrettäväksi, kun ajatellaan kuvion 15 mukaisessa laitoksessa kalsinointilaite korvatuksi kuvion 10 mukaisella laitteella. Siinä tapauksessa voidaan kunkin putkenhaaran 4b yläpää yhdistää kuvion 15 mukaisen kuilun pohjaan, niin että kuilu 1 voidaan tehdä lyhyemmäksi, mistä johtuen on mahdollista alentaa osien 28, 5, 39 ja 42 tasoa, ts. pienentää koko laitoksen korkeutta. Haaroja 4A ja 4B toisiinsa yhdistävä putkentaive voidaan tällöin sijoittaa putken 35 suun tasalle tai vieläkin alemmaksi. Toinen haara 4A yhdistetään tässä tapauksessa putkeen 4.

1. Menetelmä esilämmitetyn jauhemaisen aineen, jonka muodostaa kalkki tai joka sisältää kalkkia, ainakin osittaisen kalsinoinnin suorittamiseksi, tunnettu siitä, että ainakin osa esilämmitetystä raaka-aineesta sekoitetaan tehokkaasti sellaisen polttoaine-määrän kanssa, joka on tarpeen kalsinoinnin suorittamiseksi halutussa määrässä, jolloin joko polttoaine itse on palava kaasu tai voi kohdatessaan lämpimän jauhemaisen aineen kehittää palavaa kaasua, johon aine sen jälkeen suspendoidaan, jonka jälkeen kaasu/aine-suspensio saatetaan kosketukseen happipitoisen kaasuvirran kanssa sellaisissa olosuhteissa, että palava kaasu tulee poltetuksi ja yksityiset raaka-aineosaset tulevat kalsinoiduksi pääasiassa isotermisesti, poltto- ja kalsinointiprosessista lähtöisin olevien poistokaasujen yhdistetyn virran ottaessa mukaansa näin käsitellyt raaka-aineosaset, jotka lopuksi erotetaan mainitusta virrasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa esilämmitetystä raaka-aineesta suspendoidaan happipitoiseen kaasuvirtaan, ennenkuin tämä saatetaan kosketukseen kaasu/aine-suspension kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet- I? 608 5 7 t u siitä, että rajoitetussa tilassa ylläpidetään polttoaineen ja esilämmitetyn jauhemaisen raaka-aineen seoksen ainakin osaksi leijutettua kasaantumaa, joka toimii happipitoisen kaasuvirran kanssa kosketukseen saatettavan kaasu/aine-suspension lähteenä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tu nnettu siitä, että kasaantumaa pidetään ainakin osaksi leijutetussa tilassa seokseen johdettujen sekä polttokaasun että palamattoman kaasun avulla.

5· Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palamattoman kaasun ainakin osaksi muodostavat poisto-kaasut, jotka ovat lähtöisin lopullisesta kalsinoinnista ja/tai muusta lämpökäsittelystä, jonka alaiseksi raaka-aine saatetaan sen tultua ainakin osittain kalsinoiduksi joutuessaan kosketuksiin happipitoisen kaasuvirran kanssa.

6. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 3~5 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että esilämmitetty raaka-aine, ennenkuin se saatetaan kosketukseen happipitoisen kaasuvirran kanssa, kuljetetaan ensin alaspäin ja sen jälkeen ylöspäin pitkin V-muotoista rataa, samalla kun polttoainetta tai polttoainetta ja palamatonta kaasua johdetaan aineeseen sen kulkiessa mainitun radan alimman kohdan kautta tahi sen jälkeen, niin että tämän kohdan ohittanut seos on ainakin osaksi leijutettua ja vähemmän tiivistä kuin ainevirta ennen mainitun kohdan ohittamista.

7· Yhden tai useamman edellisistä patenttivaatimuksista mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu/aine-suspensio saatetaan kosketukseen ylöspäin kulkevan happipitoisen kaasuvirran yhden tai useamman puolen tahi sen kaikkien puolien kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu/aine-suspensiota kuljetetaan ylöspäin ja nousevan nappipitoisen kaasuvirran sisään.

9· Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että nouseva happipitoinen kaasuvirta saatetaan suorittamaan ruuvimaista pyörteistä liikettä.

10. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 7-9 mukainen ja yh destä tai useammasta patenttivaatimuksista 3~5 riippuva menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-ainekerrosta pidetään leijutettuna johtamalla kerroksen alimpaan osaan palavaa kaasua tai polttoainetta ja palamatonta kaasua, niin että kaasu leijutetussa kerroksessa sekä avustaa ainekerroksen leijutusta että ottaa mukaansa raa-ka-aineosasia kaasu/aine-suspension muodostamiseksi ainekerroksen ie 60857 yläpuolella olevaan tilaan happipitoisen kaasuvirran ulkopuolelle.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että raaka-aineosasten ja kaasun seos leijutetun aine-kerroksen ja kaasu/aine-suspension välillä sijaitsevassa ylimeno-kerroksessa saatetaan käyttäytymään kuin helposti juokseva neste, joka saatetaan virtaamaan leijutetun ainekerroksen yli ja happipitoisen kaasuvirran sisään.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu/aine-suspensio ja happipitoinen kaasu-virta saatetaan kosketukseen toistensa kanssa pitkin kuviteltua yhteistä pintaa, niin että raaka-aineosasten kalsinointi ainakin alkaa mainitun pinnan ulkopuolella, josta pinnasta ohikulkeva kaa-suvirta ottaa mukaansa mahdollisimman suuressa määrin kalsinoituja osasia kuljettaen niitä eteenpäin.

13. Patenttivaatimusten 10-12 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että leijutettu kerros joko ympäröi happipitoista kaa-suvirtaa tai on itse sen ympäröimä. lä. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että leijutettu kerros on renkaanmuotoinen ja että renkaan poikkileikkaus on kolmionmuotoinen kolmion kärjen ollessa suunnattu alaspäin.

15. Yhden tai useamman edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happipitoisena kaasuna on ilma.

16. Yhden tai useamman edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happipitoinen kaasu esilämmitetään lämpötilaan, joka on raaka-aineen kalsinointi-lämpötilan alapuolella.

17. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että happipitoisena kaasuna on ilma, joka on esilämmi-tetty kun sitä ensin on käytetty kalsinoidun raaka-aineen jäähdytys-väliaineena, sen jälkeen kun aine on saatettu lopullisen lämpökäsittelyn alaiseksi.

18. Kalsinointilaite yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1-17 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää kuilun (l) ja elimet (8) happipitoisen kaasuvirran johtamiseksi ylöspäin pitkin kuilua (1), jonka yläpää on yhdistetty separaattoriin (28) kiinteiden osasten erottamiseksi kaasuista, se-koitusvyöhykkeen (9) sekä elimet (7) polttoaineen ja vastaavasti 19 60857 esilämmitetyn raaka-aineen johtamiseksi erikseen ja jatkuvasti sekoitusvyöhykkeeseen, jossa muodostetaan niiden läheinen seos, sekoitusvyöhykkeen (9) ja kuilun (1) ollessa sovitettuna sellaisiksi, että sekoitusvyöhykkeestä (9) lähtevä aineosasten suspensio polttokaasussa tulee kosketukseen pitkin kuilua (1) ylöspäin vi futaavan happipitoisen kaasun kanssa.

19- Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekoitusvyöhyke (9) aukeaa kalsinointikammioon (15), jonka yläpäästä kuilu (1) jatkuu separaattoriin, elimien (17), jotka tekevät mahdolliseksi happipitoisen kaasuvirran johtamisen ylöspäin pitkin kuilua (1), ollessa sovitettuna sellaisiksi, että ne saattavat kaasun virtaamaan kalsinointikammioon (15) sen pohjan kautta.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekoitusvyöhyke (9) käsittää yhden tai useamman ylöspäin suuntautuvan kanavan, joista jokainen aukeaa kalsinointikamrnion (15) pohjaan, ja joiden alapäissä on elimiä (4) ylhäältäpäin saapuvan esilämmitetyn raaka-aineen syöttämiseksi, sekä - lähempänä si-sääntuloaukkoa - polttoaineen syöttöelimet (7), raaka-aineen ja polttoaineen tehokkaan sekoittumisen tapahtuessa kanavassa.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että vain yksi kanava (7, 8) johtaa alhaaltapäin kalsinointikammioon, happipitoisen kaasuvirran sisääntuloputken (17) ympäröimänä .

22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että vain yksi kanava (20) johtaa keskeisesti alhaaltapäin kalsinointikammioon (15), ympäröiden samankeskisesti happipitoisen kaasuvirran keskeistä sisääntuloputkea (17).

23· Patenttivaatimuksen 21 tai 22 mukainen laite, tunnet- t u siitä, että kaasun sisääntuloputki (17B) saattaa happipitoisen kaasun suorittamaan ruuvimaista pyörteistä liikettä sen kulkiessa ylöspäin kalsinointikamrnion (15) läpi.

24. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sekoitusvyöhyke (9) käsittää pohjaosan leijutetun ainekerroksen muodostamiseksi ja ylläpitämiseksi, polttoaineen syöt-töelimien (7) ollessa vietynä pohjaosan pohjan lävitse, samalla kun pohja-osa on ylöspäin avoinna kuilua (1) kohti.

25. Patenttivaatimuksesta 19 riippuvan patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että pohjaosa leijutettua ainekerrosta varten sijaitsee kalsinointikamrnion (15) alaosassa, ja 20 60857 että happipitoisen kaasun johtaminen tapahtuu kanavan (17) kautta, joka kanava on viety ylöspäin kalsinointikammiossa (15) olevan pohjaosan lävitse tai sen ympäri.

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen laite, tunnettu siitä, että pohjaosa leijutettua ainekerrosta varten on rengasmaisena muodostettu kalsinointikammion (15) pohjaan ja ympäröi kuilun alaosan ylintä osaa, kuilun ulottuessa keskeisesti ylöspäin kalsinointikammion (15) pohjaseinämän lävitse.

27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen laite, tunnettu siitä, että kalsinointikammion (15) pohjan muodostaa katkaistun kartion muotoinen seinämä (18), joka viettää alaspäin ja sisällepäin alueella, joka on kuilun alaosan ylimmän osan tasalla.

28. Patenttivaatimusten 25-27 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuilun alaosan ylin osa (20) on sovitettu alaspäin vedettäväksi, niin että se korkeus, johon se kohoaa kalsinointikammiossa (15), on asetettavissa.

29. Patenttivaatimuksen 27 tai siitä riippuvan patenttivaatimuksen 28 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuilun alaosan ylin osa (20) on sovitettu vedettäväksi taaksepäin asemaan, jossa se sijaitsee pääasiassa kalsinointikammion (15) pohjan tasalla, minkä johdosta raaka-aineen tai vieraiden kappaleiden muodostamat paakut, jotka ovat laskeutuneet pohjalle leijutetussa kerroksessa tilapäisen pysähtymisen aikana, on mahdollista saattaa putoamaan kalsinointikammiosta (15) kuilun kautta kuilun pohjalla sijaitsevaan keräyskammioon (3)· 21 60857