FI70567B - Foerfarande foer braenning av kalk i en cirkulationsugn - Google Patents

Description

1 70567

Menetelmä kalkin polttamiseksi kiertouunissa Tämä keksintö koskee menetelmää kalkin polttamiseksi termisellä käsittelyllä, jolloin kalkkipitoista materiaalia, 5 kuten kalkkikiveä (CaCO^) tai hydraattikalkkia /CaiOH)^/ käsitellään kuumilla kaasuille kiertouunissa, jolloin kalkkipitoinen materiaali ja kuumien kaasujen tuottamiseen käytettävä kiinteä hiilipitoinen polttoaine, jotka muodostavat panoksen uunissa, panostetaan kiertouunin panostuspäähän ja happipitoi-10 siä kaasuja puhalletaan suutinkivien avulla panokseen, joka sijaitsee suutinkivien yläpuolella kuumennusvyöhykkeessä alkaen kohdasta, jossa kiinteän polttoaineen syttymiskykyisiä osasia esiintyy ensimmäisen kerran.

Pehmeäpoltetun kalkin, jolla on suuri reaktiivisuus, 15 valmistus tapahtuu enenevässä määrin kiertouunissa, vaikka tällä on kuilu-uuniin verrattuna suuremmat lämpökustannukset, koska kiertouuni tuottaa paremman ja tasaisemman kalkkilaa-dun ja pystyy toimimaan alle 30 mm:n jyväskokoalueella. Lisävaatimuksena sellaiselle kalkille, jota käytetään erityisesti 20 sähköteräksen tuotannossa, on vähäinen rikkipitoisuus. Rikkipitoisuus on pääasiallisesti peräisin käytetyn polttoaineen rikkipitoisuudesta. Poltetun kalkin rikkipitoisuus pidetään alhaisena ensisijassa käyttämällä vähärikkistä polttoainetta ja lisäksi kiertouunin kuumennus tapahtuu tuottamalla kuumia 25 palamiskaasuja keskuspolttimessa tai vaippapolttimissa tai vaippasuuttimissa, siis välttämällä polttamattoman polttoaineen suoraa kosketusta panoksen kanssa (Zement-Kalk-Gips, nro 2, 1969, ss. 75-91; FR-patenttijulkaisu 1 487 240; US-patentti-julkaisu 2 941 791; DE-patenttijulkaisu 618 872). Runsasrikki-30 sempiä polttoaineita kalliimpien vähärikkisten polttoaineiden käyttö rasittaa menetelmää kuitenkin kustannusten puolesta erityisesti suuremmista lämpökustannuksista johtuen. Kierto-uunissa on lämmönsiirto liekeistä ja uuniatmosfäärin kuumista kaasuista kiinteään panokseen erityisesti kuumennusvyöhykkees-35 sä varsin huono, koska lämmönsiirto voittopuolisesti tapahtuu panoksen yläpinnalla. Tästä johtuen polttokaasuihin joutuu 70567 2 suuri määrä lämpöenergiaa, joka tuotetaan polttamalla suhteellisen kallista polttoainetta. Tämä koskee myös menetelmää, jossa poltetun kalkin rikkipitoisuus pidetään alhaisena siten, että poltto tapahtuu neutraalissa tai pelkistävässä at-5 mosfäärissä (DE-patenttijulkaisu 1 108 603; CS-patenttijulkaisu 127 978). Tässä toimintatavassa on myös olemassa vaara lämpötilan vaihteluista ja paikallisista ylikuumentumisista, kun hapen tarjonta heilahtelee. Tämä vaara voidaan vain osittain estää kalliilla tiivistämisellä sivusta pääsevän ilman tunkeu-10 tumista vastaan.

DE-hakemusjulkaisusta 27 19 347 on tunnettua alentaa kiertouunin lämpökustannuksia tuotettaessa vähärikkistä, hyvin reaktiivista kalkkia, siten että kiinteää, hiilivetypitoista polttoainetta syötetään kiertouunin täyttöpäähän ja kiertouu-15 nin sille alueelle, joka alkaa kiinteän polttoaineen syttymis-kelpoisten osasten esiintymisellä ja päättyy maksimaalisesti 50 % uuninpituudesta, puhalletaan happipitoisia kaasuja suutin-kivien (hormikivien) avulla näiden yläpuolella olevaan panokseen ja vapaaseen uunitilaan vaippaputkien avulla. Seuraavaan 20 uuninosaan viedään happipitoiset kaasut vaippaputkien avulla taikka lisää polttoainetta vaippapolttimien avulla taikka kes-kuspolttimien avulla. Tässä menetelmässä tulee kiertouunin kuumennusvyöhyke olennaisesti lyhennetyksi ja kokonaisenergian käyttö olennaisesti vähennetyksi, koska kiinteän polttoaineen 25 palavien juoksevien ainesten lämpösisältö tulee pitkälti hyväksikäytetyksi. Tämän johdosta voidaan kalkin rikkipitoisuuden säilyessä entisenä käyttää enemmän polttoainetta, jolla on suurempi rikkipitoisuus tai kalkin rikkipitoisuutta voidaan alentaa kiinteän polttoaineen entisellä rikkipitoisuudella, 30 koska käytetään vähemmän kiinteää polttoainetta.

Esillä olevan keksinnön perustana on tehtävä edelleen parantaa edellä kuvattua menetelmää ja edelleen alentaa kierto-uunin lämpökustannuksia tuotettaessa vähärikkistä, hyvin reaktiivista, pehmeäpoltettua kalkkia.

35 Tämä tehtävä voidaan ratkaista keksinnön mukaisella me netelmällä, jolle on tunnusomaista, että kaikki kiinteä hiili- ti 3 70567 pitoinen polttoaine panostetaan kiertouunin panostuspäähän tai haluttaessa osa kuumien kaasujen tuottamiseksi tarvittavasta energiasta tuotetaan keskupolttimen avulla ja/tai panostamalla osa kiinteästä hiilipitoisesta polttoaineesta muualle 5 kuin kiertouunin panostuspäähän, ja että a) happipitoisia kaasuja puhalletaan suutinkivien avulla suutinkivien yläpuolella sijaitsevaan panokseen kuumennus-vyöhykkeen alueella, joka alkaa kiinteän polttoaineen syttymis-kykyisten osasten esiintymisestä ja loppuu siellä, missä panok- 10 sen lämpötila ei enää nouse, ja jonka kuumennusvyöhykkeen pituus on edullisesti vähintään 40 % uunin kokonaispituudesta, b) kuumennusvyöhykkeen perässä sijaitsevaan kalsinointi-vyöhykkeeseen puhalletaan happipitoisia kaasuja suutinkivien avulla näiden yläpuolella olevaan panokseen sellaisia määriä, 15 että lämpötila panoksessa tulee pidetyksi vakiona ja niin kauan kun lämpötila pysyy vakiona, ja jonka kaisinointivyöhykkeen pituus on edullisesti korkeintaan noin 60 % uunin konaispituu-desta, ja haluttaessa loppukalsinointi suoritetaan eri tilassa, c) vapaaseen uunitilaan puhalletaan happipitoisia kaasuja 20 siellä missä uunin atmosfääri sisältää palavia, kaasumaisia aineosia ja d) uunin vapaaseen tilaan puhallettujen happipitoisten kaasujen määrä säädellään siten, että poistokaasu ei käytännössä sisällä palavia, kaasumaisia aineosia.

25 Kiinteä hiilivetypitoista polttoainetta käytetään jyväs- kokoon 100 mm saakka. Jyväskoon alaraja määräytyy polttoaineen hajoamiskäyttäytymisestä. Polttoaineille, joilla on hyvä hajoa-miskäyttäytyminen, voidaan sallia suurempi jyväskoko kuin polttoaineille, joilla on huonompi hajoamiskäyttäytyminen. Valitaan 30 sellaisia polttoaineita, jotka kalkin sallittu rikkipitoisuus huomioiden vapauttavat riittävän alhaisia määriä SC>2 ·’ ta ja SO^a. Erityisen sopivia ovat hyvin reaktiiviset, ei-koksattavat hiilet. Hiilet voidaan syöttää raakatilassa kosteuspitoisuuden ollessa jopa 60 %, kuivatussa tilassa taikka myös puolikoksatussa ti-35 lassa. Pitkissä kiertouunilaitoksissa uunin sisäänmenoon syötetään edullisesti raakahiiltä. Lyhyissä kiertouuneissa esilämmit- 4 70567 timen yhteydessä uunin sisäänmenoon syötetään edullisesti puolikoksattua hiiltä. Hiiltä, jolla on suuri pitoisuus juoksevia, palavia aineksia, syötetään sellaisia määriä, että juoksevien, palavien aineksien osuus poistokaasussa tulee 5 käytännössä nollaksi ja juoksevat, palavat ainekset tulevat uunissa hyväksikäytetyiksi. Kiinteän polttoaineen syttymis-kykyisten osasien ensimmäinen esiintyminen kuumennusvyöhyk-keessä tapahtuu panoksen alasvierivän yläpinnan alaosassa. Vierintäpetin yläpinnan yksittäisten osasien alasvierinnän 10 aikana tulevat osaset kuumien uunikaasujen kuumentamiksi ja saavuttavat määrätyllä etäisyydellä syöttöpäästä vähän ennen vierintäpetin viemistä ensimmäisen kerran syttymislämpötilan. Tässä kohdassa puhalletaan ensimmäisen kerran happipitoisia kaasuja suutinkivien avulla panokseen. Täten saavutetaan se, 15 että kiinteän polttoaineen syttymiskykyiset ja sytytetyt osaset niiden tullessa vierintäpetin syvempään sisäosaan eivät jälleen jäähtyisi alle syttymislämpötilan vaan palavat edelleen vierintäpetin sisällä. Nyttemmin panoksen sisällä tapahtuva palaminen vaikuttaa ketjureaktion tavoin muiden juoksevien pa-20 lavien aineksien vapauttamiseen ja käsittää lyhyessä ajassa koko panospoikkipinnan. Juoksevien palavien ainesten lämpösi-sältö tulee nyt täysin hyväksikäytetyksi panokseen ja lämmönsiirtoon käytettävissä oleva lämmönvaihtopinta tulee huomattavasti suurennetuksi. Kuumennusvyöhykkeeseen on sitten sijoi-25 tettu muita suutinkiviä tietyin välein, ts. noin 2,5-3,5 m välein. Nämä etäisyydet yleensä riittävät, jotta voitaisiin puhaltaa riittävästi happea petiin ilman uunin konstruktion heikentämistä. Suutinkivet on kussakin sisäänpuhalluskohdassa rengasmaisesti, säteittäissuunnassa määrätyin välein jaettuina 30 sijoitettu uunin kehälle, jolloin välit kehällä yleensä samoin ovat 2,5-3,5 m. Kunkin renkaan yksittäisten suutinkivien läpi-virtausmäärä voidaan ohjausmekanismilla säätää tarpeellisen suuruiseksi, jolloin tämä määrä voi olla myös nolla. Suutinkivet voivat kuitenkin olla sijoitetut ruuviviivan muotoon.

35 Happipitoisena kaasuna käytetään yleensä ilmaa. Sanonnalla suutinkivet tarkoitetaan kaasun läpivientilaitteita, jotka 5 70567 läpäisevät kiertouunin seinän ja sen tulenkestävän päällysteen ja joiden avautumisaukot sijaitsevat tulenkestävän päällysteen sisäpinnan tasossa taikka juuri tämän tason yläpuolella tai alapuolella. Nämä suutinkivet voivat olla valmistetut keraami-5 sista tai metallisista aineista. Kiertouunin kohdan a) mukainen vyöhyke alkaa kiertouunin siitä kohdasta, jossa kiinteän polttoaineen osaset vähän ennen vierintäpetiin tuloaan ovat saavuttaneet lämpötilan noin 300°C, ja loppuu kohtaan, jossa panoksella on likimain haluttu kalsinointilämpötila. Panokseen 10 puhallettujen happipitoisten kaasujen määrät säädellään sellaisiksi, että panoksen kuumeneminen kalsinointilämpötilaan tapahtuu mahdollisimman nopeasti. Polttoaineen juoksevat ainekset erottuvat tässä vyöhykkeessä kiinteistä aineksista ja niiden palavat ainesosat tulevat poltetuiksi panoksen päällä 15 uunin vapaassa tilassa.

Kiertouunin kalsinointiosassa b) olevat suutinkivet on vastaavalla tavalla sijoitettu ja niitä käytetään vastaavalla tavalla. Tässä vyöhykkeessä tapahtuu polttoaineen kiinteän hiilen palaminen pitkälti panospetissä. Kalsinointiläm-20 pötila asetetaan noin 900-1100°C:ksi, edullisesti 950-1050°C:ksi. Suutinkivien kautta panokseen puhalletun happipitoisen kaasun määrä säädetään sellaiseksi, että lämpötila kalsinointivyöhyk-keen pituudelta tulee pidetyksi mahdollisimman vakiona. Siinä kohdassa, jossa lämpötila laskee, so. panoksessa oleva kiinteä 25 polttoaine on pitkälti tullut käytetyksi, lopetetaan puhallus panokseen.

Kohdan c) mukaisessa vapaassa uunitilassa tulevat uunin atmosfäärissä olevat palavat ainekset poltetuiksi, kun uuniin johdetaan happipitoista kaasua suutinkivien ja/tai vaippaput-30 kien kautta, jotka eivät ole panoksen peittämiä. Vaippaputket läpäisevät uunin säteittäisessä suunnassa. Niiden ulostulo-aukot sijaitsevat likimain keskellä uunin poikkipintaa ja ovat järjestetyt yhdensuuntaisiksi uunin pituusakselin kanssa. Ulostuloaukot eivät siis ole panoksen peittämiä, niin että ku-35 takin sisäänpuhalluskohtaa varten on tarpeen vain yksi vaippa-putki .

6 70567

Puhalluskohtien paikat vapaaseen uunitilaan ja niiden kautta sisäänpuhalletut määrät säädetään siten, että uunin atmosfääriin johdetut palavat ainekset ovat käytännössä palaneet ennen poistumistaan uunista, joten polttoaineen juokse-5 vat, palavat ainekset tulevat uunissa hyväksikäytetyiksi.

Sisäänpuhalluksen säätö määräytyy eri uuninpoikkileikkauksis-sa vapautuvien juoksevien, palavien ainesten määrän mukaisesti ottamalla huomioon uunin atmosfäärissä kussakin kohdassa jo olevan vapaan hapen määrä. Happipitoisena kaasuna käytetään 10 yleensä ilmaa.

Keksinnön mukainen menetelmä on sopiva sekä kierto-uunille, jossa panos ja uunin atmosfääri samansuuntaisena virtauksena johdetaan uunin lävitse, että myös sellaisille kiertouuneille, joita käytetään panoksen ja uuninatmosfäärin 15 vastavirtaperiaatteella. Samansuuntaisvirtausmenetelmällä on vastavirtamenetelmään verrattuna parempi lämmön hyväksikäyttö, mutta se vaatii suuremmat laitekustannukset poistokaasun lämmön hyväksikäyttämistä varten, kun tätä käytetään syöttötava-ran esilämmitykseen taikka poistokaasu on käytettävä vieraan 20 lämmön tuotantoon.

Eräs keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuoto perustuu siihen, että osa tuoreesta, kiinteästä hiilipitoisesta polttoaineesta saatetaan keskuspolttimen avulla hienohiilen muodossa alistökiometrisesti palamaan. Tällä tavoin voidaan 25 myös hyvin hienojyväinen hiili panostaa yksinkertaisella tavalla. Samansuuntaisvirtausmenetelmässä keskuspoltin on sijoitettu syöttöpäähän, vastavirtausmenetelmässä kiertouunin poistopäähän.

Eräs keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuoto pe-30 rustuu taas siihen, että vastavirtausmenetelmässä osa tuoreesta, kiinteästä, hiilipitoisesta polttoaineesta panostetaan kiertouunin poistopäästä ja jaetaan suurehkolle pituudelle panospetiä. Panostaminen tapahtuu edullisesti pneumaattisesti kuljetinilman avulla. Siten panostetun polttoaineen jyväskoko 35 on alle 15 mm. Kiinteän polttoaineen sisääntyöntämistä tapahtuu erityisesti hiilillä, joissa juoksevien, palavien ainesosien I! 7 70567 pitoisuus on suuri, kuten esim. ruskohiilellä. Tällöin määrätään sisääntyönnetyn hiilen määrä ja panostuspäästä syötetyn hiilen määrä toisiinsa nähden siten, että juoksevat, palavat ainekset uunin atmosfäärissä tulevat käytännössä täydellisesti 5 poltetuiksi, niin että niiden osuus poistokaasussa on käytännössä nolla. Edullisesti työnnetään (ammutaan) sisään kuivia hiiliä.

Eräs keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuoto perustuu siihen, että vastavirtausmenetelmässä keskuspolttimen 10 avulla kiertouunin poistopäästä viedään niin paljon lämpöä kuin on tarpeen poistopäästä sisäänjohdettujen happipitoisten kaasujen kuumentamiseen lämpötilaan noin 1100-1250°C. Keskus-polttoilmana käytetään esilämmitettyä ilmaa, jota saadaan kiertouunista otetun poltetun kalkin jäähdyttämisestä. Tämä 15 ilma kuumennetaan mainittuun lämpötilaan keskuspolttimella, jota edullisesti käytetään hiilipölyllä. Täten on mahdollista taloudellinen lämmön takaisinsaanti jäähdytyksessä tulevalla lämmöllä.

Eräs keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuoto pe-2o rustuu siihen, että vastavirtausmenetelmässä kuumentamisvyö-hykkeen sillä alueella, joka sijaitsee kiinteän polttoaineen syttymiskykyisten osasten alueen etupuolella, puhalletaan vapaaseen uunitilaan happipitoisia kaasuja ainakin yhden vaippa-putken kautta. Täten on mahdollista polttaa palavat, juoksevat 25 ainesosat käytännöllisesti kätösen täydellisesti kiertouunissa, erityisesti suurempien määrien ollessa kysymyksessä.

Eräs keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuoto perustuu siihen, että vastavirtausmenetelmässä loppukalsinointi tapahtuu kuilujäähdyttimessä ja kuilujäähdyttimen poistokaasu 30 johdetaan kiertouuniin. Tällöin tulee jäljellä oleva kiinteä hiiliaine jäähdyttimen massan yläkerroksessa vielä käännetyksi, tällöin poltettu CO kuumentaa jäähdytysilmaa edelleen ja tulee sitten johdetuksi kiertouuniin. Täten menetelmän koko-naislämpöekonomia paranee.

35 Eräs keksinnön mukaisen menetelmän edullinen suoritus muoto perustuu siihen, että kiertouunia käytetään samansuun- 8 70567 taisvirtausmenetelmällä, kalkkipitoinen aine panostetaan syöttöpäähän kuumana ja hiilipitoinen polttoaine kylmänä ja vähän syöttöpään taakse puhalletaan happipitoisia kaasuja suutinkivien kautta panoksen lävitse. Täten tapahtuu hiili-5 pitoisen aineen syttyminen keskuspoltinta käyttämättä ja kylmän hiilipitoisen aineen kuumentaminen tapahtuu hyvin lyhyellä uuninpituudella. Näin uuni tulee hyvin lyhyeksi ja kuumien poistokaasujen palauttaminen kalkkipitoisen aineen esiläimitys-asemaan, edullisesti kuiluun, tulee hyvin lyhyeksi.

10 Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin esimerkkien avulla.

Käytettiin koekiertouunia, jonka pituus oli 12 m ja vapaa sisähalkaisija 0,8 m. Uuni oli varustettu suutinkivillä aina 1 m välein, so. uunin päästä mitattuna 1-11 m matkan.

15 Suutinkivillä voitiin toisistaan riippumattomasti syöttää säädeltyjä ilmamääriä tai ilmansyöttö voitiin pysäyttää kunkin suutinkiven kohdalla erikseen. Vastavirtamenetelmää käytettäessä vaippaputki oli sijoitettu 1 m etäisyydelle syöttö-päästä ja sen ulostuloaukko oli suunnattu kohti syöttöpäätä.

20 Polttoaineena käytettiin kappaleista subbitumista hiiltä, jossa oli 36 % kosteutta ja jonka jyväskoko oli alle 25 mm. Sillä oli seuraava koostumus (laskettuna kuivassa tilassa) : '“kiinteä 48 % 25 Juoksevia ainesosia 44 %

Tuhkaa 8 %

Panostetun kalkkikiven jyväskoko oli 8-40 mm.

Esimerkki 1

Kiertouunia käytettiin vastavirtamenetelmällä.

30 Täyttö

Kalkkikiveä 600 kg/h

Hiiltä: a) syöttöpää, alle 25 mm 125 kg/h b) poistopää, alle 10 mm 45 kg/h n 9 70567

Ilmansyöttö:

Siitä: a) kuumennusvyöhykkeeseen 30 % tasaisesti jaettuna panokseen ja vapaaseen uunitilaan 5 b) kalsinointivyöhykkeeseen 50 % tasaisesti jaettuna panokseen ja vapaaseen uunitilaan c) poistopäänän 20 % keskeisesti vapaaseen uunitilaan Esilämmitysvyöhyke:

Noin 40 % uunin pituudesta 10 aineen lämpötila lopussa 880°C

kaasun lämpötila lopussa 1100°C

Kalsinointivyöhyke:

Noin 60 % uunin pituudesta aineen lämpötila:

15 a) maksimaalinen, 1 mennen poistopäätä 970°C

b) poistopäässä 930°C

maksimaalinen kaasun lämpötila:

1 m ennen poistopäätä 1160°C

Poistokaasu:

20 Lämpötila 660°C

Palavia ainesosia alle 0,5 %

Happea noin 1 %

Poisto:

Kalkin CO^-pitoisuus alle 1 % 25 Ckiinteä-pitoisuus alle 0,1 %

Tuhkan jyväskoko alle 1 mm

Poistoaine jäähdytettiin epäsuorasti jäähdytysrummus-sa vesikastelulla. Tämän jälkeen seulottiin tuhka pois.

Laitteistosta johtuvista syistä ei jäähdytyslämpöä 30 voitu käyttää hyväksi. Lämmöntarvetta tarkasteltaessa on otettava huomioon suhteellisen pienen koeuunin suuret seinä-häviöt.

Jos kalsinointivyöhykkeessä annetaan massaan annettu ilmamäärä vain kaasutilaan ja siten, että kokonaisilmamäärä 35 pysyy vakiona, ei huolimatta kaasunlämpötilojen noususta kaasutilassa keskellä 100°C ja poistokaasun lämpötilan nou- TT- -------- 1 ---- 70567 10 susta arvoon 750°C voitu enää saavuttaa riittävää neutralointia. Tämä heilahteli CC^-pitoisuuden 4-8 % välillä. Uunin poiston C-pitoisuus nousi 5 %:iin. Palavien aineksien pitoisuus poistokaasussa pysyi likimain samana.

5 Jos hiilimäärää ensin mainitussa menettelytavassa nostettaisiin ja uunin ulostuloa vastaavasti vähennettäisiin keskisisäänpuhallusta, nousisi palavien ainesosien osuus poistokaasun lämpötilan samanaikaisesti alentuessa. Annettaessa 150 kg/h hiiltä uunin sisäänmenossa ja 20 kg/h uunin ulostu-10 lossa putosi poistokaasun lämpötila alle 600°C/ jolloin mitattiin lähes 3 % osuus palavia ainesosia.

Käytettäessä hyväksi jäähdytyslämpöä laski lämmönkulu-tus noin 8-12 %.

Esimerkki 2 15 Kiertouunia käytettiin samansuuntaisvirtausmenetelmällä.

Uunin sisäänmenoon asennetulla kaasu-keskuspolttimalla saatettiin yläpinnalla sijaitsevat hiiliosaset syttymislämpötilaan. Sekoittamalla nämä osaset massaan vapautetaan hiilen juoksevien aineisten lämpösisältö antamalla ilmaa vaippasuuttimien 20 kautta ja massa tulee kuumennetuksi kalsinointilämpötilaan.

Panostettu kalsinointimäärä ja -laatu pysyi analogisesti vastavirtakäytön kanssa vakiona. Uunin sisäänmenoon syötettiin kuitenkin nyt koko kostea hiilimäärä 170 kg/h, jyväskool-taan alle 25 mm. Syötetty ilmamäärä ilman keskuspolttimen il-25 maa oli noin 950 Nm /h, mistä kuumennusvyöhykkeeseen puhallettiin noin 60 %. Ilman jakautumissuhde kaasutilan ja panosmassan välillä sekä esilämmitysvyöhykkeessä että myös kalsinointivyö-hykkeessä oli noin 50:50.

Tällä menettelytavalla oli loppuhappopitoisuus Co2 kal-30 kissa alle 1 % sekä jäännös-C^^integ-määrä uunin ulostulossa alle 0,1 %.

Keskuspolttimella sisäänviety kaasumäärä (maakaasu) Λ oli 16 Nin /h. Poltinta käytettiin asetuksella f) 1,1. Poisto-kaasu tuli uunin päästä lämpötilassa 1050°C, jolloin happi-35 pitoisuudella noin 2 % ei analyysissä saatu mitään palavia aineosia. Esilämmitysvyöhyke oli noin 40 % pituinen. Tämän 70567 n vyöhykkeen lopussa materiaalin lämpötila oli 890°C ja se nousi 990°C:een uunin ulostulossa. Kaasun lämpötilan maksimi oli 1250°C noin 1,5 m etäisyydellä uunin ulostulosta ja laski sitten arvoon 1050°C uunin ulostulossa.

5 Kuumaa polttokaasua voitiin käyttää kalkkikiven esi- lämmitykseen kuiluesilämmittimessä, minkä johdosta voitiin jättää pois keskuspoltin uunin sisääntulosta.

Keksinnön edut perustuvat siihen, että kiertouunin lämmöntarvetta voidaan alentaa, koska kiertouunin joka koh-10 dassa vapautetaan vain niin paljon lämpöä kuin lämpöä tarvitsevat reaktiot ottavat. Tämän johdosta tulee samalla polttoaineella kalkkiin siirretyksi vähemmän rikkiä. Petistä ulos-tulevat suuret kaasumäärät laskevat samoin kalkin rikkipitoisuutta. C02:n vaihdolla C:n kanssa panoksessa tulee CC>2 osa-15 paine alennetuksi ja siten kalsinointi nopeutetuksi ja aktiivisempaa kalkkia tulee tuotetuksi. Lämmönsiirtoaste tulee parannetuksi, niin että mitään sisäosia ei tarvita ja seinähäviöt tulevat vähäisiksi. Vältetään ylikuumentumiset, koska kaasun ja petin lämpötila tulee pitkälti tasatuksi, muurauksen elin-20 ikä kohoaa alemman lämpötilan vuoksi ja vältetään vasterenkaat. Käyttö on hyvin joustavaa, uunia voidaan käyttää suurella täyttöasteella ja voidaan saavuttaa korkeita uunin ominaisläpäisy-tehoja.

Claims (9)

12 70567

1. Menetelmä kalkin polttamiseksi termisellä käsit-5 telyllä, jolloin kalkkipitoista materiaalia, kuten kalkkikiveä (CaCO^) tai hydraattikalkkia ^Ca(OH)^7 käsitellään kuumilla kaasuilla kiertouunissa, jolloin kalkkipitoinen materiaali ja kuumien kaasujen tuottamiseen käytettävä kiinteä hiilipitoinen polttoaine, jotka muodostavat panoksen uunissa, 10 panostetaan kiertouunin panostuspäähän ja happipitoisia kaasuja puhalletaan suutinkivien avulla panokseen, joka sijaitsee suutinkivien yläpuolella kuumennusvyöhykkeessä alkaen kohdasta, jossa kiinteän polttoaineen syttymiskykyisiä osasia esiintyy ensimmäisen kerran, tunnettu siitä, että 15 kaikki kiinteä hiilipitoinen polttoaine panostetaan kierto-uunin panostuspäähän tai haluttaessa osa kuumien kaasujen tuottamiseksi tarvittavasta energiasta tuotetaan keskuspolt-timen avulla ja/tai panostamalla osa kiinteästä hiilipitoi-sesta polttoaineesta muualle kuin kiertouunin panostuspäähän, 20 ja että a) happipitoisia kaasuja puhalletaan suutinkivien avulla suutinkivien yläpuolella sijaitsevaan panokseen kuumennusvyöhykkeen alueella, joka alkaa kiinteän polttoaineen syttymis-kykyisten osasten esiintymisestä ja loppuu siellä, missä pa- 25 noksen lämpötila ei enää nouse, ja jonka kuumennusvyöhykkeen pituus on edullisesti vähintään noin 40% uunin kokonaispituudesta, b) kuumennusvyöhykkeen perässä sijaitsevaan kalsinointi-vyöhykkeeseen puhalletaan happipitoisia kaasuja suutinkivien 30 avulla näiden yläpuolella olevaan panokseen sellaisia määriä, että lämpötila panoksessa tulee pidetyksi vakiona ja niin kauan kun lämpötila pysyy vakiona, ja jonka kalsinointivyöhykkeen pituus on edullisesti korkeintaan noin 60% uunin kokonaispituudesta, ja haluttaessa loppukalsinointi suoritetaan eri tilassa, 35 c) vapaaseen uunitilaan puhalletaan happipitoisia kaasuja siellä missä uunin atmosfääri sisältää palavia, kaasumaisia aineosia ja d) uunin vapaaseen tilaan puhallettujen happipitoisten kaasujen määrä säädellään siten, että poistokaasu ei käytännössä sisällä palavia, kaasumaisia aineosia. ti 13 70567

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa tuoreesta, kiinteästä, hiilipi-toisesta polttoaineesta saatetaan hienohiilen muodossa ali-stökiometrisesti palamaan keskuspolttimen avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastavirtamenetelmässä osa tuoreesta, kiinteästä, hiilipitoisesta polttoaineesta tuodaan sisään kiertouunin poistopäästä ja jaetaan panostus-petin suurehkolle pituudelle.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että vastavirtamenetelmässä keskuspolttimella kiertouunin poistopäästä viedään sisään niin paljon lämpöä kuin on tarpeen poistopäästä si-säänjohdetun happipitoisen kaasun kuumentamiseksi lämpötila laan noin 1100-1250°C.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastavirtamenetelmässä kuumennusvyöhykkeen sille alueelle, joka sijaitsee ennen kiinteän polttoaineen syttymiskelpoisten osasten esiinty- 20 mistä, puhalletaan happipitosta kaasua uunin vapaaseen tilaan ainakin yhden vaippaputken kautta.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastavirtamenetelmässä loppukalsinointi tapahtuu kuilujäähdyttimessä ja kuilujääh- 25 dyttimen poistokaasu johdetaan kiertouuniin.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertouunia käytetään yhdensuuntais-virtausmenetelmällä, kalkkipitoinen aine panostetaan kuumana ja hiilipitoinen polttoaine kylmänä panostuspäähän 30 ja vähän panostuspään jälkeen puhalletaan happipitoisia kaasuja suutinkivien avulla panostuksen lävitse. -Π— --------- 14 70567

1. Förfarande för brännande av kalk medelst en termisk behandling, varvid ett kalkhaltigt material, sasom kalksten 5 (CaCO^) eller hydratkalk ZCa(OH), behandlas med heta gaser i en rotationsugn, varvid det kalkhaltiga materialet och ett för alstrande av heta gaser använt fast, kolhaltigt bränsle, vilka bildar en beskicking i ugnen, införs i rotationsugnens beskickningsände, och syrehaltiga gaser inbläses i beskick-10 ningen medelst munstycksstenar, vilken beskickning är belägen ovanför munstycksstenarna i upphettningszonen ända frän det ställe där tändkapabla partiklar av det fasta bränslet för första gängen uppträder, kännetecknat därav, att allt fast kolhaltigt bränsle beskickas i rotationsugnens 15 beskickningsände eller vid önskan en del av energin som be-hövs för alstrande av de heta gaserna produceras medelst en centralbrännare och/eller genom att beskicka en del av det fasta kolhaltiga bränslet annorstädes än i rotationsugnens beskickningsände, och att 20 a) syrehaltiga gaser inbläses medelst munstycksstenarna i den ovanför munstycksstenarna belägna beskickningen i om-rädet för upphettningszonen, vilket omräde börjar där tändkapabla partiklar av det fasta bränslet uppträder och slutar där beskickningens temperatur inte mera stiger, och nämnda 25 upphettningszons längd är företrädesvis minst ca 40 % av ugnens totallängd, b) sädana mängder syrehaltiga gaser inbläses medelst munstycksstenarna i den ovanför dessa belägna beskickningen i en efter upphettningszonen belägen kalcineringszon, att 30 temperaturen i beskickningen hälls konstant och sä länge som temperaturen förblir konstant, och nämnda kalcineringszons längd är företrädesvis högst ca 60 % av ugnens totallängd, och vid önskan slutkalcineringen utförs i ett skilt utrymme, c) syrehaltiga gaser inbläses i det fria ugnsutrymmet 35 pä ett ställe där ugnens atmosfär innehäller brännbara, gas- formiga beständsdelar, och