LU101611B1 - Apparatus and method for the production of cement clinker with a mechanical fluidized bed reactor - Google Patents

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LU101611B1
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fluidized bed
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preheater
mechanical
thyssenkrupp
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Jürgen Schneberger
Andreas Hoppe
Gomez Rodrigo
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Thyssenkrupp Ind Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27B7/00Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Vorrichtung einen Vorwärmer 40, einen Calcinator 50 und einen Ofen 60 aufweist, wobei die Vorrichtung eine Zuführung für Zementrohmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem Vorwärmer 40 ein mechanischer Wirbelbettreaktor 20 angeordnet ist.The present invention relates to an apparatus for producing cement clinker, the apparatus having a preheater 40, a calciner 50 and a furnace 60, the apparatus having a feed for cement raw material, characterized in that between the feed for cement raw material and the preheater 40 a mechanical fluidized bed reactor 20 is arranged.

Description

| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU ; thyssenkrupp AG 11 20.01.2020 101611 | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker mit einem | mechanischen Wirbelbettreaktor | Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker mit | 5 verbesserter Prozessführung auf Grund geringer Ansatzbildung vor allem im Calcinator | und im Bereich bis zum Ofeneinlauf.| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU; thyssenkrupp AG 11 January 20, 2020 101 611 | Device and method for the production of cement clinker with a | mechanical fluidized bed reactor | The invention relates to a device for producing cement clinker with | 5 improved process management due to low build-up, especially in the calciner | and in the area up to the furnace inlet.

! Aus der DE 27 26 138 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von | Zementklinker aus feuchtem agglomerierten Zementrohmaterial bekannt. Die : 10 Vorrichtung weist eine Vorwärmzone, eine Entsduerungszone und eine Sinterzone auf. | Aus der DE 10 2017 202 824 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. | 05 i 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 ' anschlieBenden Kühler abgekühit.! From DE 27 26 138 A1 a method and a device for the production of | Cement clinker made from moist agglomerated cement raw material known. The: 10 device has a preheat zone, a dehydration zone, and a sintering zone. | DE 10 2017 202 824 A1 discloses a plant for the production of cement; in particular cement clinker, with a preheater, which has a plurality of; Has cyclones, a calciner for deacidification and a rotary kiln known. | 05 i In the cement process, the mineral raw material is first ground,: then preheated in the preheater, deacidified in the calciner and then in the | Finally heat the oven. The material coming out of the furnace is cooled in the subsequent cooler.

] 20 | Ein übliches Problem ist es, dass es zu Materialablagerungen im Bereich des | Vorwärmers kommt. Diese Materialablagerungen entstehen insbesondere durch Staub, | sehr feinkôrniges Material, das beim Vermahlen des mineralischen Ausgangsmaterials | entsteht. Um diese Materialablagerungen zu entfernen, müssen die betroffenen | 25 Anlagenteile unter teilweise gefährlichen Arbeitsbedingungen gereinigt werden. Dazu | muss der Ofen gestoppt werden.] 20 | A common problem is that there is a build-up of material in the area of the | Preheater comes. These material deposits are caused in particular by dust, | very fine-grained material that is produced when the mineral starting material | arises. In order to remove these material deposits, the affected | 25 system parts are cleaned under sometimes dangerous working conditions. In addition | the furnace must be stopped.

| Aus der EP 3 476 812 A1 ist eine Methode zur Trocknung von granuliertem Material | bekannt.| From EP 3 476 812 A1 there is a method for drying granulated material | known.

| 30 | Aufgabe der Erfindung ist es, Materialablagerungen gerade im Bereich des Vorwärmers 1 zu reduzieren oder gar zu verhindern.| 30 | The object of the invention is to reduce or even prevent material deposits in the area of the preheater 1.

; thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00OLU | thyssenkrupp AG - 20.01.2020 101611 ‘ Aus der EPO500561B1 ist eine Vorrichtung zum Mischen und thermischen , Behandeln von Feststoffpartikeln mit einem im Wesentlichen horizontal angeordnetem | Behalter bekannt. Aus der DE 1 051 250 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum | Mischen von pulverfôrmigen oder feinkôrnigen Massen mit Flüssigkeiten bekannt. Aus | 5 der DE2729477 C2 ist ein pflugschardhnliches 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.; thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00OLU | thyssenkrupp AG - 01/20/2020 101611 ‘From EPO500561B1 a device for mixing and thermal, treatment of solid particles with an essentially horizontally arranged | Known container. From DE 1 051 250 a method and a device for | Mixing powdery or fine-grained masses with liquids is known. Off | 5 of DE2729477 C2 is a plowshare-like mixing tool for such | Devices known. A similar mixing tool for such devices is also; known from DE 197 06 364 C2. Appropriate mixing devices are available from | the company Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH under the name Pflugschar-; Mixers are offered and create a mechanical fluidized bed inside.

| 10 ; Gelôst wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen ; Merkmalen sowie durch das Verfahren mit den in Anspruch 9 angegebenen Merkmalen. ; Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der | nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.| 10; This object is achieved by the device with those specified in claim 1; Features and by the method with the features specified in claim 9. ; Advantageous further developments result from the subclaims, the | following description as well as the drawing.

| Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker weist einen | Vorwärmer, einen Calcinator und einen Ofen auf. Weiter weist die Vorrichtung eine | Zuführung für Zementrohmaterial auf. Dieses entspricht dem üblichen Aufbau einer | Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker und ist aus dem Stand der Technik Ë 20 bekannt.| The device according to the invention for producing cement clinker has a | Preheater, calciner and furnace. The device also has a | Feeder for cement raw material. This corresponds to the usual structure of a | Device for the production of cement clinker and is known from the prior art Ë 20.

| Erfindungsgemäß ist zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem | Vorwärmer ein Mischer, beispielsweise und bevorzugt ein mechanischer | Wirbelbettreaktor, angeordnet.| According to the invention, between the feed for cement raw material and the | Preheater a mixer, for example and preferably a mechanical one Fluidized bed reactor arranged.

: 25 | 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.: 25 | While gases are used in a normal fluidized bed reactor to produce a | To mix solids with the gas space and thus to fluidize and to | transport, in a mechanical fluidized bed reactor this becomes purely mechanical | achieved using a blending tool.

. 30 | 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. 30 | It has been shown that the effect of the mechanical fluidized bed reactor is that the | very fine particles, which arise during grinding, agglomerate. This will; Avoid dust formation in the following process steps, since in particular

; thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG 511 20.01.2020 01611 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.; thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG 511 01/20/2020 01611 particularly small particles can be reduced very significantly. This is where it comes from; also much less for gluing material in areas of increasing | Temperature, for example and in particular on the walls of the preheater.

| 5 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, | 10 | Alternativ kann der Vorwarmer als Gegenstromvorwärmer ausgeführt sein. Ein : entsprechender Vorwdrmer ist beispielsweise und insbesondere aus der | DE 383 42 15 A1 bekannt.| 5 The preheater can be designed as a direct current preheater. Here are gas. and solid is 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 the | Direct current, the cyclones then serve to separate gas and solids, | 10 | Alternatively, the preheater can be designed as a countercurrent preheater. A: corresponding Vorwdrmer is for example and in particular from the | DE 383 42 15 A1 is known.

| 15 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 kônnen im einfachsten | Fall stabfôrmig und senkrecht auf der Welle angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind | 20 die Mischwerkzeuge Pflugschar-förmig ausgebildet, Beispiele für Pflugschar-förmige ; Mischwerkzeuge können zum Beispiel der DE2729477C2 oder der | DE 197 06 364 C2 entnommen werden, | In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der mechanische ; 25 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 | 30 dem Vorwärmer besonders effizient vermieden.| 15 In a further embodiment of the invention, the mechanical | Fluidized bed reactor on a substantially horizontally arranged container. Along . the longitudinal axis of the container is centrally arranged a shaft, wherein radially on the; Shaft mixing tools are arranged. These mixing tools can be used in the simplest form | Case be rod-shaped and arranged vertically on the shaft. Particularly preferred are | 20 the mixing tools are ploughshare-shaped, examples of ploughshare-shaped; Mixing tools can, for example, be the DE2729477C2 or the | DE 197 06 364 C2 can be taken from, | In a further embodiment of the invention, the mechanical; 25 fluidized bed reactor on at least one fluid supply. Other | Fluid feeds, in particular along the direction of transport 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 amount of dust prevents material from sticking in | 30 avoided the preheater particularly efficiently.

| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG ani 20.01.2020 14101611 . 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.| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG ani January 20, 2020 14101611. In a further embodiment of the invention, a fluid feed is arranged upstream of the mechanical fluidized bed reactor. This can additionally or alternatively | be present to a fluid supply in the mechanical fluidized bed reactor.

| 5 In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der mechanische | Wirbelbettreaktor eine Brennstoffzuführung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann ; eine Brennstoffzuführung auch vor dem mechanischen Wirbelbettreaktor erfolgen. , Hierdurch kann der Brennstoff in die durch Agglomeration im mechanischen | Wirbelbettreaktor entstehenden Partikel eingebaut werden. Dieser Brennstoff entzündet | 10 sich in späteren Prozess nach Überschreiten seiner Zündtemperatur, beispielsweise im | Calcinator, und führt so zu einem wesentlich gezielteren Aufheizen des Rohmaterials.| 5 In a further embodiment of the invention, the mechanical | Fluidized bed reactor has a fuel supply. Alternatively or additionally can; a fuel supply can also take place upstream of the mechanical fluidized bed reactor. , This allows the fuel to enter the mechanical | Fluidized bed reactor resulting particles are incorporated. This fuel ignites | 10 in a later process after its ignition temperature has been exceeded, for example in the | Calcinator, and thus leads to a much more targeted heating of the raw material.

| In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem mechanischen | Wirbelbettreaktor und dem Vorwarmer ein Steigrohrtrockner angeordnet. Der | 15 Steigrohrtrockner hat zwei Vorteile, Zum einen kann insbesondere Wasser, welches bei | der Agglomeration im mechanischen Wirbelbettreaktor verwendet wird, ausgetragen | 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 : 20 einen Abscheidezyklon am oberen Ende des Steigrohrtrockners kônnen insbesondere | zu große Partikel abgetrennt und insbesondere zur erneuten Mahlung zurückgeführt ’ werden.| In a further embodiment of the invention, between the mechanical | Fluidized bed reactor and the preheater a riser dryer arranged. The | 15 Riser tube dryer has two advantages. On the one hand, water in particular, which at | the agglomeration is used in the mechanical fluidized bed reactor, discharged | will. On the other hand, the material can be brought to the entrance height of the preheater | be transported. Furthermore, the riser dryer can also be used to set the | Particle size are used. Via the gas velocity and, if necessary, via a separating cyclone at the upper end of the riser dryer, in particular | particles that are too large are separated and, in particular, returned for regrinding.

| In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Zuführung für ; 25 Zementrohmaterial eine Mühle auf.| In a further embodiment of the invention, the feed for; 25 cement raw material on a mill.

| In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einem Steigrohrtrockner und einer ; Mühle weist die Vorrichtung eine Rückführung für grobes Material von der Unterseite | des Steigrohrtrockners zur Mühle auf. Hierdurch können Partikel, welche entweder nicht | 30 ausreichend fein vermahlen sind oder im mechanischen Wirbelbettreaktor zu zu großen Partikeln agglomeriert sind, entfernt und der Mahlung wieder zugeführt werden.| In a further embodiment of the invention with a riser dryer and a; Mill has the device a return for coarse material from the bottom | of the riser dryer to the mill. This allows particles that either not | 30 are sufficiently finely ground or are agglomerated to large particles in the mechanical fluidized bed reactor, removed and fed back to the grinding.

‘ thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | : thyssenkrupp AG : 511 20.01.2020 101611 | 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 Mühle, ; b) Vorwärmen in einem Vorwärmer, | 5 c) _Entsäuern in einem Calcinator, ; d) Brennen in einem Ofen.‘Thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | : thyssenkrupp AG: 511 01/20/2020 101611 | In a further aspect, the invention relates to a method for producing; Cement clinker, the method comprising the following steps:! a) grinding the cement raw material in a mill,; b) preheating in a preheater, | 5 c) _deacidification in a calciner,; d) Firing in an oven.

| Das Zementrohmaterial durchläuft diese Schritte chronologisch nacheinander und wird | so zu Zementklinker verarbeitet. Rein praktisch laufen diese Prozesse in einem | 10 kontinuierlichen Prozess üblicherweise parallel nebeneinander ab.| The cement raw material goes through these steps in chronological order and becomes | processed into cement clinker in this way. In purely practical terms, these processes run in one | 10 continuous process usually in parallel next to each other.

; Von diesem üblichen Verfahren unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren | dadurch, dass zwischen Schritt a) und Schritt b) der folgende Schritt durchgeführt wird: | e) Agglomerierten des gemahlenen Materials, sodass 90 % aller Partikel eine , 15 PartikelgrôfBe zwischen 200 um und 5 mm aufweisen.; The method according to the invention differs from this conventional method in that the following step is carried out between step a) and step b): | e) agglomerating the ground material so that 90% of all particles have a particle size between 200 µm and 5 mm.

| Vorteilhafter Weise kann so das Ausgangsmaterial sehr fein vermahlen werden. | Ublicherweise muss ein Kompromiss eingegangen werden. Je feiner die Materialien | vermahlen werden, umso besser und homogener läuft der Brennprozess. Zu kleine | 20 Partikel sind jedoch für den Prozess störend, wie bereits ausgeführt. Da aber die | Partikel nicht in der feinen gemahlenen Größe in das Verfahren eingebracht werden, : entfällt diese Limitierung.| In this way, the starting material can advantageously be ground very finely. | Usually a compromise has to be made. The finer the materials | are ground, the better and more homogeneous the firing process is. Too small | However, particles are disruptive to the process, as already stated. But since the | Particles are not introduced into the process in the finely ground size: this limitation does not apply.

| In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) in einem mechanischen ; 25 Wirbelbettreaktor durchgeführt.| In a further embodiment of the invention, step e) is carried out in a mechanical; 25 fluidized bed reactor carried out.

| In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) mit einem | Granulierteller durchgeführt.| In a further alternative embodiment of the invention, step e) begins with a | Granulating plate carried out.

| 30 In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird Schritt e) mit einer : Gutbettwalzenmühle durchgeführt.| In a further alternative embodiment of the invention, step e) is carried out with a material bed roller mill.

| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288 P00LU | thyssenkrupp AG 6/11 20.01.2020 1101641 | In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird Schritt €) mit einer | Bricketierpresse durchgeführt.| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288 P00LU | thyssenkrupp AG 6/11 January 20, 2020 1101641 | In a further alternative embodiment of the invention, step €) starts with a | Bricket press carried out.

Es hat sich gezeigt, dass gerade in einem mechanischen Wirbelbettreaktor eine Agglomeration des gemahlenen Materials eine besonders geeignete Partikelgrößenverteilung für die weiteren Prozessschritte ergibt.It has been shown that especially in a mechanical fluidized bed reactor, agglomeration of the ground material results in a particularly suitable particle size distribution for the further process steps.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zwischen Schritt e) und Schritt b) ; der folgende Schritt durchgeführt wird: : 10 f) Trocknen in einem Steigrohrtrockner.In a further embodiment of the invention, between step e) and step b); the following step is carried out:: 10 f) drying in a rising tube dryer.

| 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 a further embodiment of the invention, before and / or in step e) a | Fluid, especially water, added. This allows the agglomeration in the | mechanical fluidized bed reactor are supported.

| 15 | 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. Bevorzugt wird der Brennstoff aus der Gruppe umfassend Kohle, | Kohlenstaub und Zellulose.| 15 | In a further embodiment of the invention, before and / or in step e) a | Fuel, in particular a fuel with an ignition temperature of 500 ° C to | 650 ° C was added. The fuel from the group comprising coal is preferred, | Coal dust and cellulose.

| 2 | In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt ein nasses Vermahlen in Schritt a) und ein anschließendes Agglomerieren in Schritt e) ohne eine vorhergehende | Trocknung.| 2 | In a further embodiment of the invention, wet grinding takes place in step a) and subsequent agglomeration in step e) without a preceding | Drying.

| 25 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 : 30 Abtrennung des entstehenden Kohlenstoffdioxids aus der Gasphase erleichtert ist.| 25 In a further embodiment of the invention carried out in such a way that the. 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 preferred achieved, in which the combustion is carried out 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.

| Dieses ist vorteilhaft mit der Agglomeration des Ausgangsmaterials, da Stäube bei der . Abscheidung des Kohlenstoffdioxids störend sind. Stäube werden aber durch das thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG on 20.01.2020 u101641 | erfindungsgemäße Verfahren gerade besonders stark reduziert. Die Abscheidung des | Kohlenstoffdioxids dient dazu, die Emission klimaschadlicher 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 | 5 verstärkte Ansatzneigung des Materials wird durch den Einsatz von agglomeriertem | Material umgangen.| This is advantageous with the agglomeration of the starting material, since dusts in the. Deposition of carbon dioxide are bothersome. The thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG on 01/20/2020 u101641 | Method according to the invention just particularly greatly reduced. The deposition of the | Carbon dioxide serves to avoid the emission of gases that are harmful to the climate. A | Another advantage is that by using oxygen-enriched air the; Calcinator can be operated in particular 50 ° C to 100 ° C hotter. The | 5 The increased tendency of the material to build up is achieved through the use of agglomerated | Material bypassed.

Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren anhand eines | in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The device according to the invention and the method are shown below with the aid of a | The embodiment illustrated in the drawing is explained in more detail.

: 10 | Fig. 1 Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker mit einem mechanischen Wirbelbettreaktor .: 10 | Fig. 1 Device for the production of cement clinker with a mechanical fluidized bed reactor.

| In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt. Zunächst wird | 15 das Ausgangsmaterial in einer Mühle 10 vermahlen. Das vermahlene Material wird dann in einen mechanischen Wirbelbettreaktor 20 geleitet. Zwischen der Mühle 10 und | dem mechanischen Wirbelbettreaktor 20 kann ein Lager vorhanden sein. Es kann | ebenfalls eine Mischvorrichtung vor dem mechanischen Wirbelbettreaktor 20 ; angeordnet sein, um beispielsweise und insbesondere verschiedene Feststoffe zu | 20 mischen. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere feste Ausgangsstoffe mit | einer oder mehreren Flüssigkeiten gemischt werden, beispielsweise und insbesondere | kann Wasser hinzugemischt werden. Das aus dem mechanischen Wirbelbettreaktor 20 | austretende Material wird anschließend in einem Steigrohrtrockener 30 gefördert und / von dort in einen Vorwärmer 40 geleitet, welcher vorzugsweise aus einer Gruppe von 3 | 25 bis 8 hintereinander geschalteten Zyklonen besteht. Im Vorwärmer 40 strömt das heiße : Gas aus dem Ofen 60 und dem Calcinator 50 im Gegenstrom zum Feststoff, welcher | dadurch erwärmt wird. Der Calcinator 50 kann zusätzlich zur Wärme, welche durch den | Gasstrom aus dem Ofen 60 kommt, zusätzliche Wärmequellen, insbesondere Brenner, | aufweisen. Das Material wird vom Calcinator 50 weiter in den Ofen 60 und von dort in den Kühler 70 geleitet. Der fertige Zementklinker kann anschließend gelagert, abtransportiert oder weiterverarbeitet werden.| In Fig. 1, the device according to the invention is shown schematically. First, | 15 grind the starting material in a mill 10. The milled material is then passed into a mechanical fluidized bed reactor 20. Between the mill 10 and | the mechanical fluidized bed reactor 20 may be provided with a bearing. It can | also a mixing device upstream of the mechanical fluidized bed reactor 20; be arranged to for example and in particular to | Mix 20. Alternatively or additionally, one or more solid starting materials can be used with | one or more liquids are mixed, for example and in particular | water can be added. That from the mechanical fluidized bed reactor 20 | Exiting material is then conveyed in a riser dryer 30 and / from there into a preheater 40, which preferably consists of a group of 3 | 25 to 8 cyclones connected in series. In the preheater 40, the hot gas flows from the furnace 60 and the calciner 50 in countercurrent to the solid, which | is heated thereby. The calciner 50 can, in addition to the heat generated by the | Gas flow comes from the furnace 60, additional heat sources, in particular burners, | exhibit. The material is passed on from the calciner 50 to the furnace 60 and from there to the cooler 70. The finished cement clinker can then be stored, transported away or further processed.

| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG 20.01.2020 ; 8/11 lu101611 | Bezugszeichen| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG January 20, 2020; 8/11 lu101611 | Reference number

; 10 Mühle mechanischer Wirbelbettreaktor :; 10 mill mechanical fluidized bed reactor:

| 30 Steigrohrtrockner| 30 riser dryer

| 5 40 Vorwarmer| 5 40 preheaters

| 50 Calcinator| 50 calciner

60 Ofen60 oven

. 70 Kühler. 70 cooler

Claims (1)

, thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU : thyssenkrupp AG 9/11 20.01.2020 101611 , Patentansprüche | 1. Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Vorrichtung einen , Vorwärmer (40), einen Calcinator (50) und einen Ofen (60) aufweist, wobei die | 5 Vorrichtung eine Zuführung für Zementrohmaterial aufweist, dadurch | gekennzeichnet, dass zwischen der Zuführung für Zementrohmaterial und dem . Vorwärmer (40) ein Mischer angeordnet ist., thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU: thyssenkrupp AG 9/11 January 20, 2020 101611, claims | 1. Apparatus for producing cement clinker, the apparatus having a preheater (40), a calciner (50) and a furnace (60), the | 5 device has a feed for cement raw material, thereby | characterized in that between the feed for cement raw material and the. Preheater (40) a mixer is arranged. ; 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem | 10 Mischer und dem Vorwärmer (40) ein Steigrohrtrockner (30) angeordnet ist.; 2. Device according to claim 1, characterized in that between the | 10 mixer and the preheater (40) a riser dryer (30) is arranged. | 3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch | gekennzeichnet, dass die Zuführung für Zementrohmaterial eine Mühle (10) | aufweist.| 3. Device according to one of the preceding claims, characterized | characterized in that the feed for cement raw material is a mill (10) | having. ‘ 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass | die Vorrichtung eine Rückführung für grobes Material von der Unterseite des | Steigrohrtrockners (30) zur Mühle (10) aufweist.‘4. Apparatus according to claim 2 and claim 3, characterized in that | the device provides a return for coarse material from the underside of the | Has riser dryer (30) to the mill (10). . 20 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch | gekennzeichnet, dass der Mischer ein mechanischer Wirbelbettreaktor (20) ist. | 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische ; Wirbelbettreaktor (20) eine Fluidzuführung aufweist.. 20 5. Device according to one of the preceding claims, characterized | characterized in that the mixer is a mechanical fluidized bed reactor (20). | 6. The device according to claim 5, characterized in that the mechanical; Fluidized bed reactor (20) has a fluid supply. | 25 ; 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ; der mechanische Wirbelbettreaktor (20) einen im Wesentlichen horizontal | angeordneten Behälter aufweist, wobei entlang der Längsachse des Behälters ; mittig eine Welle angeordnet ist, wobei radial an der Welle Mischwerkzeuge , 30 angeordnet sind.| 25; 7. Device according to one of claims 5 to 6, characterized in that; the mechanical fluidized bed reactor (20) has a substantially horizontal | arranged container, wherein along the longitudinal axis of the container; a shaft is arranged in the middle, mixing tools 30 being arranged radially on the shaft. | 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ; Mischwerkzeuge Pflugschar-fôrmig ausgebildet sind.| 8. The device according to claim 7, characterized in that the; Mixing tools are ploughshare-shaped. ; 35 9. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker, wobei das Verfahren die folgenden | Schritte aufweist:; 35 9. A method of manufacturing cement clinker, the method being the following | Comprises steps: | thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG 10/11 20.01.2020 Iu101611 | a) Mahlen des Zementrohmaterial in einer Mühle (10), b) Vorwärmen in einem Vorwärmer (40), | c) Entsäuern in einem Calcinator (50), d) Brennen in einem Ofen (60), ; 5 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt a) und Schritt b) der folgende ; Schritt durchgeführt wird: | e) Agglomerierten des gemahlenen Materials, sodass 90 % aller Partikel eine Partikelgröße zwischen 200 um und 5 mm aufweisen.| thyssenkrupp Industrial Solutions AG 190288P00LU | thyssenkrupp AG 10/11 January 20, 2020 Iu101611 | a) grinding the cement raw material in a mill (10), b) preheating in a preheater (40), | c) deacidification in a calciner (50), d) firing in a furnace (60),; 5 characterized in that between step a) and step b) the following; Step is carried out: | e) agglomerating the ground material so that 90% of all particles have a particle size between 200 µm and 5 mm. ‘ 10 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerieren in Schritt e) Materials in einem mechanischen Wirbelbettreaktor (20) | durchgeführt wird.‘10 10. The method according to claim 9, characterized in that the agglomeration in step e) material in a mechanical fluidized bed reactor (20) | is carried out. | 11.Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass | 15 zwischen Schritt e) und Schritt b) der folgende Schritt durchgeführt wird: | f) Trocknen in einem Steigrohrtrockner (30).| 11.Verfahren according to any one of claims 9 to 10, characterized in that | 15 the following step is carried out between step e) and step b): | f) drying in a rising tube dryer (30). ; 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass . vor und/oder in Schritt e) ein Fluid, insbesondere Wasser, zugegeben wird.; 12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that. before and / or in step e) a fluid, in particular water, is added. | 20 | 13.Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, 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.| 20 | 13.Verfahren according to any one of claims 9 to 12, characterized in that! before and / or in step e) a fuel, in particular a fuel with a | Ignition temperature of 500 ° C to 650 ° C, is added. | 25 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass | in Schritt c) und/ oder in Schritt d) sauerstoffangereicherte Luft zugeführt wird.| 25 14. The method according to any one of claims 9 to 13, characterized in that | oxygen-enriched air is supplied in step c) and / or in step d).
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