FI67532B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av cement - Google Patents

Description

67532

Menetelmä ja laite sementin valmistamiseksi -Förfarande och anordning för framställning av cement Tämä keksintö koskee menetelmää sementin valmistamiseksi, jossa raakajauhe ennen happamuuden vähentämistä eli neutraloimista kalsinaattorissa ja sitä seuraa-vaa polttamista uunissa esilämmitetään monivaiheisessa lämmönvaihdossa uunista ja kalsinaattorista tulevilla pakokaasuilla kahdessa yhdensuuntaisessa pakokaasuvir-tahaarassa, jolloin raakajauhevirta johdetaan vuorotellen toisen pakokaasuvirtahaaran lämmönvaihdinvaiheesta toisen pakokaasuvirtahaaran lämmönvaihdinvaiheeseen, sekä laitetta menetelmän suorittamiseksi.

Neutraloinnin parantamiseksi kalsinaattorissa toisaalta hiilidioksidiosapainetta alentamalla ja toisaalta raakajauheen esilämmittämisen parantamiseksi ennen sen johtamista kalsinaattoriin, on tunnettua (DE-OS 29 31 590) syöttää kalsinaattoriin uunin pakokaasun asemasta juuri poltettua sementtiklinkkeriä jäähdytettäessä saatua lämmennyttä jäähdytysilmaa ja johtaa uunin ja kalsinaattorin pakokaasuvirrat monivaiheisen lämmönvaihtimen kahteen toisistaan erilliseen yhdensuuntaiseen pakokaasuvirtahaaraan, jolloin raakajauhevirta vuorotellen johdetaan toisen pakokaasuhaaran lämmönvaihdinvaiheesta toisen pakokaasuhaaran lämmönvaihdinvaiheeseen, aina kalsinaattoriin asti. Näiden toimenpiteiden takia eivät uunin pakokaasut vaikuta haitallisesti kalsinaattoriin. Tämän lisäksi voidaan raakajauhevirta lämmittää uunin kuumien pakokaasujen avulla välittömästi kalsinaattorin eteen, raakajauhevirtaan nähden, sijoitetussa lämmönvaihdinvaiheessa korkeampaan esilämmityslämpötilaan kuin yksipuolisessa pakokaasu-virtauksessa, koska uunin pakokaasulämpötila on korkeampi kuin kalsinaattorista tulevien pakokaasujen lämpötila. Epäkohtana tässä tunnetussa menetelmässä on kui- τγ: __ 2 67532 tenkin se, että raakajauhe on syötettävä kahtena annostettuna osavirtana pakokaasujen suurin piirtein samojen lämpötilaolosuhteiden turvaamiseksi lämmönvaihtimen kylmässä päässä. Nämä kaksi osavirtaa yhdistetään tosin jälleen ja johdetaan yhdessä edestakaisin pakokaa-suhaarojen lämmönvaihdinvaiheiden välillä, mutta tällaisesta raakajauheen johtamisesta aiheutuu suurempien kustannusten lisäksi myös huonompi lämmön hyväksikäyttö, koska muutoin samoissa olosuhteissa pakokaasujen poistolämpötilat riippuvat raakajauheen ja pakokaasun massasuhteesta. Tähän tulee vielä lisätä, että kutakin pakokaasuhaaraa varten tarvitaan erillinen puhallin, jollei eri pakokaasulämpötilojen ja -paineiden perusteella tyydytä ylimitoitettuun yhteiseen puhtaltimeen.

Lisäksi on todettava se lisäepäkohta, että lämmönvaihtimen kumpikin pakokaasuhaara erilaisten pakokaasuvir-tausten takia on suunniteltava eri tavalla, jolloin takertumiseen taipuvien aineiden pitoisuus uunivirtahaa-rassa on oleellisesti suurempi kuin kalsinaattorihaa-rassa, mikä tietyissä olosuhteissa vaatii erityistoimenpiteitä uunihaaraa varten.

Tämän keksinnön tarkoituksena on siis välttää nämä epäkohdat ja parantaa esitetyntyyppistä menetelmää sementin valmistamiseksi siten, että toisaalta tarvittava laitteistomäärä pienenee oleellisesti ja toisaalta että hyötysuhdetta voidaan parantaa.

Keksintö ratkaisee asetetun tehtävän siten, että uunista tuleva pakokaasuvirta luovutettuaan lämpöä raa-kajauhoon sekoitetaan raakajauhevirran suhteen välittömästi kalsinaattorin eteen sijoitetussa lämmönvaihdin-vaiheessa kalsinaattorista tuleviin pakokaasuihin, ennenkuin pakokaasu-seosvirta jaetaan tasaisesti lämmönvaihtimen pakokaasuhaaroihin.

Sekoittamalla uunista ja kalsinaattorista tulevat 3 67532 pakokaasuvirrat turvataan hyvin yksinkertaisella tavalla samat olosuhteet lämmönvaihtimen pakokaasuhaaroissa niin, ettei raakajauhevirtausta tarvitse jakaa osavir-tauksiin raakajeuhesyötön yhteydessä. Täten yhdistetään pakokaasuvirtojen poistolämmön hyödyntäminen yksinkertaistettuun laitteistoon, koska lämmönvaihtimen pakokaasuvirtahaarat voidaan suunnitella yhtenäisiksi. Yksittäisten lämmönvaihdinvaiheiden läpi virtaavat pa-kokaasumäärät ovat yhtä suuret kummankin pakokaasuvir-tauksen osalta ja niiden painetaso on myös sama. Tämän lisäksi säilyy lisäainepitoisuus kummassakin pakokaasu-haarassa samana, joka on pienempi kuin lisäainepitoisuus erityisessä uunivirtahaarassa niin, että saavutetaan etuja myöskin takertumisvaaran osalta.

Koska kummassakin pakokaasuhaarassa vallitsee samat paineolosuhteet voidaan pakokaasu-seosvirran osat huoletta yhdistää ennen ulospuhaltamista ulkoilmaan, mikä mahdollistaa yhteisen puhaltimen käyttämisen.

Laitetta suunniteltaessa menetelmän suorittamiseksi voidaan lähtökohtana pitää laitetta, jossa on uuni neutraloidun raakajauheen polttamiseksi ja ennen uunia sijoitettu kalsinaattori, jonka eteen on kytketty monivaiheinen lämmönvaihdin, jonka lämmönvaihdinyksiköt on kytketty peräkkäin kahteen yhdensuuntaiseen, uunin ja kalsinaattorin pakokaasujohtoihin kytkettyyn pakokaasu-haaraan, jolloin toisen haaran lämmönvaihdinyksiköiden poistojohdot raakajauhetta varten on vuorotellen kytketty toisen haaran lämmönvaihdinyksiköiden syöttöjoh-toihin. Kun tällaisessa laitteessa välittömästi uunin pakokaasujohtoon kytketyn lämmönvaihdinyksikön kaasun poistojohto ja kalsinaattorin pakokaasujohto johtavat sekoituskammioon, johon kaasunsyöttöjohdot lämmönvaihtimen molempien pakokaasuhaaroja varten on kytketty, saadaan hyvin yksinkertaisella tavalla aikaan uunin ja _ - TT — 4 67532 kalsinaattorin pakokaasuista koostuva seosvirta, joka pakokaasu-seosvirta jaetaan lämmönvaihtimen pakokaasu-haaroihin, jolloin määräsäädön avulla voidaan turvata haluttu jakauma kumpaankin pakokaasuhaaraan siinä tapauksessa että tämä on tarpeellista. Tätä tarkoitusta varten sekoituskammion ei tarvitse olla erityistä tyyppiä. Välittömästi uunin pakokaasujohtoon kytketyn läm-mönvaihdinyksikön kaasun menojohdon yhdistäminen kalsi-naattorin pakokaasujohtoon riittää yleensä uunista ja kalsinaattorista tulevien pakokaasujen sekoittamiseksi riittävässä määrin.

Piirustuksessa on esitetty esimerkkinä yksinkertaistettuna kaaviokuvana laite keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi sementin valmistamiseksi.

Raakajauhe, jonka virtauskaavio on esitetty katkoviivoin, syötetään syöttöjohdon 1 kautta monivaiheiseen lämmönvaihtimeen, jota kuumennetaan esilämmitettyä ja kalsinoitua raakajauhetta polttavasta pyörivästä uunista 2, ja ennen pyörivää uunia 2 olevasta kalsinaatto-rista 3 tulevilla pakokaasuilla. Lämmönvaihtimessa on kaksi yhdensuuntaista pakokaasuvirtahaaraa 4 ja 5, jotka muodostuvat toisaalta syklooneiksi muodostetuista lämmönvaihdinyksiköistä 4a, 4b ja 4c sekä toisaalta lämmönvaihdinyksiköistä 5a, 5b ja 5c. Kuten täysvii-voin esitetystä pakokaasuvirtojen virtauskaaviosta voidaan todeta liitetään lämmönvaihtimen pakokaasuhaarat 4 ja 5 sekoituskammioon 6, johon kalsinaattorin 3 pako-kaasujohto 7 ja uunin pakokaasujohtoonn 9 liitetyn läm-mönvaihdinyksikön 10 kaasunpoistojohto 8 johtavat, jonka yksikön poistojohto 11 raakajauhetta varten on yhdistetty kalsinaattoriin 3. Sen jälkeen kun molemmat pakokaasuhaarat 4 ja 5 ovat virranneet läpi nämä osa-virrat yhdistetään uudelleen ja puhalletaan ulkoilmaan yhteisen puhaltimen 12 avulla.

67532 Lämmönvaihtimen syöttöjohdon 1 kautta kuljetettu raakajauhe joutuu aluksi lämmönvaihdinyksikköön 4c, josta raakajauhevirta syötetään pakokaasuhaaran 5 lämmönvaihdinyksikköön 5c poistojohdon 13 kautta, jonka syöttöjohtoon 14 poistojohto 13 johtaa. Jatkossa raakajauhevirta johdetaan vuorotellen pakokaasuhaarojen 4 ja 5 lämmönvaihdinyksikköjen välillä edestakaisin, jolloin raakajauhe kuumenee vaiheittain. Ennenkuin raaka-jauhe syötetään kalsinaattoriin 3 se joutuu yksinomaan uunin pakokaasujen avulla lämmitettyyn lämmönvaihdinyksikköön 10 niin, että se kalsinaattorista 3 tuleviin pakokaasuihin verrattuna voidaan kuumentaa uunista tulevien pakokaasujen avulla korkeampaan esilämmitysläm-pötilaan. Tämä uunikaasujen johtaminen aiheuttaa uunin pakokaasujen vastaavan kylmenemisen, mistä seuraa alhaisempi lämpötilataso sekoituskammiossa 6 ja siis myös alempi pakokaasulämpötila puhaltimen 12 alueella.

Raakajauhe neutraloidaan kalsinaattorissa 3, jolloin tätä varten tarpeellinen lisälämpömäärä syötetään polttimen 15 kautta. Palamisilmana käytetään sopivim-min osaa pyörivän uunin 2 jälkeen sijoitetusta jäähdyt-timestä 16 tulevasta lämmitetystä jäähdytysilmasta, joka syötetään pyörivästä uunista sementtiklinkkereiksi muodostuneeseen raakajauheeseen. Toinen osa jäähdytti-mestä 16 tulevasta jäähdytysilmasta syötetään pyörivään uuniin 2 palamisilmana. Kalsinaattorissa 3 neutraloitu raakajauhe syötetään yhdessä kalsinaattorista tulevan pakokaasuvirran kanssa sykloonierottimeen 17, jonka raakajauheen poistojohto 18 johtaa uuniin 2. Kalsi-naattoria 3 varten tarvittavan palamisilman säätämiseksi kulloisenkin polttoainemäärän mukaan käytetään sää-töläppää 19.

Siitä huolimatta että lämmönvaihtimen pakokaasuhaa-rat 4 ja 5 vastaavat rakenteeltaan toisiaan ja että Γ 6 67532 haarojen 4 ja 5 kautta virtaa yleensä yhtä suuret pako-kaasumäärät, voidaan kuitenkin pakokaasu-seosvirta pakollisesti jakaa vastaavien ohjauslaitteiden avulla.

Kuten keksinnön mukaisen laitteen kaaviokuvasta sementin valmistamiseksi voidaan todeta saadaan aikaan samanlaiset olosuhteet sekoittamalla uunista 2 ja kal-sinaattorista 3 tulevat pakokaasuvirrat lämmönvaihtimen kumpaakin pakokaasuhaaraa 4 ja 5 varten, mikä toisaalta turvaa että laitteiston rakenne tulee yksinkertaisemmaksi ja tekee toisaalta mahdolliseksi termisen hyötysuhteen suhteen edullisen menetelmän saamisen, joka lisäksi voimakkaasti vähentää suuresta lisäainepitoisuu-desta aiheutuvaa epäkohtaa, joka muutoin esiintyy uuni-virrassa.

Claims (4)

67532 Patenttivaatimukset;

1. Menetelmä sementin valmistamiseksi, jossa raakajauhe ennen neutraloimista kalsinaattorissa (3) ja sitä seuraavaa polttamista uunissa (2) esilämmitetään monivaiheisessa läm-mönvaihdossa uunista (2) ja kalsinaattorista (3) tulevilla pakokaasuilla kahdessa yhdensuuntaisessa pakokaasuhaarassa (4, 5), jolloin raakajauhevirta johdetaan vuorotellen toisen pakokaasuvirtahaaran lämmönvaihdinvaiheesta (4a, 4b, ja 4c) toisen pakokaasuvirtahaaran lämmönvaihdinvaiheeseen (5a, 5b, 5c), tunnettu siitä, että uunista (2) tuleva pako-kaasuvirta raakajauheeseen tapahtuneen lämmönluovutuksen jälkeen raakajauhevirran virtaussuunnassa katsottuna välittömästi ennen kalsinaattoria (3) sijoitetussa lämmönvaihdin-vaiheessa (10) sekoitetaan kalsinaattorista (3) tulevaan pa-kokaasuvirtaan, ennenkuin pakokaasuseosvirta jaetaan tasan pakokaasuvirtahaaroihin (4, 5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että pakokaasu-seosvirran osavirrat yhdistetään ennen puhaltamista ulkoilmaan.

3. Laite patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, jossa on uuni (2) neutraloidun raakajauheen polttamiseksi ja ennen uunia (2) sijoitettu kalsinaattori (3) , jonka eteen on kytketty monivaiheinen lämmönvaihdin, jonka lämmönvaihdinyksiköt (4a, 4b, 4c; 5a, 5b, 5c) on kytketty peräkkäin kahdeksi yhdensuuntaiseksi, uunin (2) ja kalsinaattorin (3) pakokaasujohtoihin yhdistetyksi pakokaa-suhaaraksi (4,5), jolloin poistojohdot (13) toisen virtahaa-ran (4 vast. 5) lämmönvaihtoyksiköiden raakajauhetta varten on yhdistetty vuorotellen toisen virtahaaran (5 vast. 4) lämmönvaihdinyksiköiden syöttöjohtoihin (14), tunnet-t u siitä, että välittömästi uunin (2) pakokaasujohtoon (9) kytketyn lämmönvaihdinyksikön (10) kaasunpoistojohto (8) ja kalsinaattorin (3) pakokaasujohto (7) johtavat sekoituskam-mioon (6), johon molempien pakokaasuhaarojen (4, 5) kaasun-syöttöjohdot on liitetty.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu 8 67532 siitä, että sekoituskammiosta (6) lähtevät lämmönvaihtimen pakokaasuhaacat (4,5) on liitetty yhteiseen puhaltimeen (12).