NL8000072A

NL8000072A - Werkwijze en installatie voor het maken van cementklinkers.

Info

Publication number: NL8000072A
Application number: NL8000072A
Authority: NL
Original assignee: Lafarge Conseils
Priority date: 1979-01-09
Filing date: 1980-01-07
Publication date: 1980-07-11
Also published as: GB2043853B; DK157917B; GB2043853A; US4286993A; LU82064A1; BE881028A; DK157917C; IT8019095A0; CA1158042A; DK6080A; DE2952711A1; IT1130212B; BR8000179A; FR2446266A1; FR2446266B1; CH641749A5

Description

793576/Ke/TH

* »

Aanvraagster: Lafarge Conseils et Etudes te Parijs

Titel : Werkwijze en installatie voor het maken van cement- klinkers.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd

Jean-Pierre Lourichi en Bernard le Bras

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het maken van cementkleinkers waarmee het mogelijk is om in het bijzonder alle, of een deel van de vluchtige stoffen zoals zwavel, chloor, alkali-houdende stoffen en dergelijke, uit de bakkringloop 5 te verwijderen.

Dé uitvinding heeft ook betrekking op een installatie voor het uitvoeren van deze werkwijze.

Het is bekend dat bij conventionele installaties voor het maken van cement het te behandelen materiaal achtereenvolgens 10 wordt gedroogd en gedeeltelijk ontkoold in een wisselaar die op een plaats bovenstrooms is geplaatst, waarna dit materiaal volledig wordt ontkoold en omgezet in klinkers in een draaiende oven.

Het is ook bekend dat de aanwezigheid van vluchtige stoffen zoals chloor, zwavel of alkali-houdende verbindingen in de 15 brandstof of de grondstof aanleiding kunnen geven tot wijzigingen in de kwaliteit van de klinker. Verder kunnen deze vluchtige stoffen, wanneer zij in te grote hoeveelheden aanwezig zijn, aanleiding geven tot de vorming van afzettingen die op hun beurt kunnen leiden tot storingen in de werking van de installatie.

20 Er zijn reeds verschillende middelen voorgesteld met het oog op het reduceren of onderdrukken van deze cyclus van vluchtige stoffen. Het bezwaar van de bekende methoden is in het algemeen dat daarbij een gedeelte van de uitlaatgassen van de bakeenheid in de atmosfeer wordt uitgestoten; de grote calorische waarde van deze 25 gassen gaat dus verloren voor de rest van het vervaardigingsproces.

Een ander bezwaar van de bekende werkwijze ligt in het feit dat ze leiden tot de produktie van aanzienlijke hoeveelheden stof, die nauwelijks voor andere doeleinden kunnen worden gebruikt.

De uitvinding beoogt een werkwijze en installatie te 30 verschaffen waarmee het mogelijk is om de vluchtige stoffen (of een gedeelte ervan) te verwijderen, terwijl het grootste gedeelte van de energie die zich bevindt in de uit de oven komende gassen wordt teruggewonnen, en waarbij slechts een zeer kleine hoeveelheid 800 0 0 72 - 2 -

A

stof wordt geproduceerd met een hoge concentratie van de gecondenseerde vluchtige stoffen.

Volgens de uitvinding wordt tevoren ontkoolde grondstof gebakken onder reducerende omstandigheden ter voltooiing van de 5 ontkoling, wordt de klinker gemaakt doordat in het bakgebied gezorgd wordt voor het verdampen van het grootste gedeelte van de vluchtige stoffen die meegenomen worden door de verbrandingsgassen, wordt ten minste een gedeelte van die gassen op een plaats in hoofdzaak boven-strooms van het bakgebied afgenomen, en worden de aldus afgenomen 10 gassen afgeschrikt door het inspuiten van een koude poedervormige of korrelvormige stof in de stroom van die gassen.

Door het inspuiten van koude materie v/ordt de temperatuur van het hele systeem omlaag gebracht tot een zodanige waarde dat de aan die stof vastzittende vluchtige stoffen inert worden.

15 Met andere woorden: alle vluchtige stoffen worden gecondenseerd op de materie die in de gasstroom wordt ingespoten.

Verder vindt volgens de uitvinding een warmte-uitwisse-ling plaats tussen de opnieuw verwarmde materie waarop zich de vluchtige stoffen bevinden en een stroom koude lucht waaraan die materie 20 het grootste gedeelte van zijn warmte-energie overdraagt terwijl hij afkoelt, en waarbij ten minste een gedeelte van de aldus afgekoelde materie opnieuw ingespoten wordt in de stroomverbrandingsgassen die afgeleid wordt bij de genoemde plaats bovenstrooms van het bakgebied, terwijl het niet opnieuw gebruikte gedeelte van de materie uit de 25 kringloop wordt verwijderd.

Aldus wordt volgens de uitvinding een rondlopende hoeveelheid materie gecreëerd die. geleidelijk meer vluchtige stoffen gaat bevatten alvorens de kringloop te verlaten.

Met de uitvindingsgedachte is het mogelijk om een 30 materie te verkrijgen met een hoge concentratie aan vluchtige stoffen, alsmede uit de bakeenheid komende rookgassen die vrij zijn van vluchtige stoffen; verder v/ordt schone hete lucht beschikbaar gemaakt.

De in de afgeleide gassen in te spuiten materie wordt 35 gekozen overeenkomstig het vermogen om de chemische stoffen te vangen die in gasvormige staat achtergebleven zijn in de rookgassen uit de oven en die hinderlijk zijn voor het milieu.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.

80 0 0 0 72 * - 3 -

Fig. 1 illustreert schematisch de werkwijze volgens de uitvinding, zoals uitgevoerd in een installatie voor het maken van cement, waarin de met vluchtige stoffen beladen rookgassen afgeleid worden vanuit de zone van de vlampijpring van de oven; 5 Fig. 2 en 3 tonen soortgelijke installaties als fig. 1, voorzien van twee respectievelijk drie koelcycloons;

Fig. k toont een installatie voor het maken van cement volgens de uitvinding.

Volgens het schema van fig. 1 wordt grondstof voor het Ί0 maken van cement, welke eventueel tevoren is onderworpen aan een ontkolingsbehandeling, bij 1 ingebracht in een roterende klinker-oven 2, waar de grondstof een reducerende verbranding ondergaat bij 3» eventueel met inspuiting van water. Als gevolg van deze reducerende verbranding verdampt het grootste gedeelte van de zich in 15 de grondstof bevindende vluchtige stoffen. Volgens de uitvinding wordt ten minste een gedeelte van die vluchtige stoffen afgenomen of omgeleid bij A door de vlampijpring van de oven, bovenstrooms van het bakgebied 6, door middel van een leiding 7. Door de plaats van dit afleidingspunt is het mogelijk om gassen om te leiden die slechts 20 een kleine hoeveelheid stof dragen en met een hoge concentratie aan vluchtige stoffen in de gasvormige staat.

Koude materie wordt op twee plaatsen in de omgeleide gassen geïnjecteerd. Materie die afkomstig is van de gassen die uit de oven worden afgenomen via 7 wordt geïnjecteerd door 9; deze mate-25 rie wordt uit die gassen afgescheiden in een eerste cycloon 10 waarin de omloopleiding 7 uitmondt en die de afgekoelde rookgassen verlaten bij 8. Die materie wordt dan door 13 ingevoerd in een tweede cycloon 11 waar hij koude lucht verwarmt die geïnjecteerd wordt in de tweede cycloon door 12. Deze lucht is, wanneer hij door 1½ de tweede cycloon 30 11 verlaat, warm en is niet verontreinigd door de uit de oven komende gassen. De in deze tweede cycloon afgekoelde materie wordt zo, minstens gedeeltelijk, ingespoten door 9> waarbij de eventuele rest van die materie uit de kringloop wordt verwijderd door 15·

Voor het vervangen van de door 15 afgevoerde materie 35 wordt door 16 nieuwe materie ingespoten in de zijleiding of omloopleiding 17.

Uit het bovenstaande zal het duidelijk zijn dat het met de beschreven installatie mogelijk is om materie met een hoge concentratie van vluchtige stoffen te verkrijgen bij 15, terwijl 800 0 0 72 Λ - if - rookgassen die afgevoerd worden uit de bakeenheid en geen vluchtige stoffen bevatten worden verkregen bij 8, en dat gezuiverde warme lucht beschikbaar is bij 14.

In Fig. 2 en 3 zijn twee soortgelijke installaties ^ weergegeven als in fig. 1, die nu twee cycloons 11, 11’ respectievelijk drie cycloons 11, 11', 11" bevatten, voor het afkoelen van de materie die eerder gebruikt is voor het afschrikken van de gassen die afgeleid worden via de leiding 7» welke materie wordt afgescheiden uit de gassen in de cycloon 10. De door 12 in de onderste cycloon ^0 11 ingevoerde koude lucht wordt geleidelijk verwarmd terwijl hij achtereenvolgens door de cycloons stroomt en deze met hoge temperatuur verlaat bij 1^, zoals eerder beschreven, terwijl de afgekoelde materie die door 9 uit de onderste cycloon komt of wel ingespoten wordt in de omloopleiding 7 met het oog op het afschrikken van de bij k uit de oven afgeleide rookgassen, of wordt af gevoerd via 15·

In fig. *f, die een soortgelijke installatie toont als fig. 1, zijn de overeenkomstige onderdelen door identieke verwijzings-cijfers aangeduid. In deze uitvoeringsvorm omvat de installatie een extra batterij cycloons 20 - 23 waardoorheen de rookgassen stromen 20 die door 25 uit het rookkanaal van de oven komen, waarbij aan de bovenste cycloon 20 via 26 grondstof voor het maken van cement wordt toegevoerd, bijvoorbeeld bestaande uit een mengsel van calciumcarbo-naat en klei.

De grondstof wordt in deze batterij cycloons gedeelte-25 lijk ontkoold alvorens in de oven te worden ingebracht en voorafgaande aan het inbrengen in de oven loopt de grondstof door een voor-brandinrichting 28 die geplaatst is tussen de materiaaluitgang van de laatste cycloon 22 en het rookgat van de oven. Het uit de voor-brandinrichting (pre-calcinator) 28 komende materiaal, dat 50 afgescheiden uit de rookgassen van de oven in de laatste cycloon 23, wordt via 30 in de oven ingebracht, waar de ontkoling van het materiaal wordt voltooid alvorens het de bakzone bereikt.

Sr dient te worden opgemerkt dat de reducerende verbranding die in de oven plaats vindt leidt tot de vorming van kool-35 oxide, en dat door de aanwezigheid van de pre-calcinator de hele hoeveelheid van dit gas opnieuwekan worden gebruikt.

Door aldus de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren in een installatie zoals die welke hierboven is beschreven wordt bereikt dat de vluchtige stoffen meer efficiënt kunnen worden 800 0 0 72

*V

- .5 - ft opgevangen en dat de installatie in sterke mate niet-verontreini-gend werkt.

De door 12 in de koelcycloons ingespoten koude lucht kan worden vervangenddoor een ander gas dat al of niet afkomstig kan 5 zijn van de cementvervaardigingsinstallatie.

'Wat betreft de gezuiverde lucht die opnieuw verwarmd wordt door het materiaal, dat circuleert in de bovengenoemde koelcycloons: dit kan worden gebruikt als warme verbrandingslucht op elke plaats van de bakeenheid.

80 0 0 0 72

Claims

1. Werkwijze voor klinkerfabricage, met bet kenmerk, dat deze de volgende stappen omvat: bet tevoren ontkolen van grondstof voor de cementfabricage onder reducerende omstandig- 5 beden om deze ontkoling van de grondstof te voltooien. Het klinke-ren van de grondstof door bet in de bakzone verdampen van bet grootste gedeelte van de vluchtige stoffen die zicb bevinden in de verbrandingsgassen, bet afleiden van ten minste een gedeelte van de gassen op een plaats in hoofdzaak bovenstrooms van de bakzone, en Ί0 ket afscbrikken van de afgeleide gassen door in de stroming van die gassen een koude, poedervormige of korrelvormige materie in te spuiten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met bet kenmerk, dat.men een warmte-uitwisseling laat plaatsvinden tussen Ί5 de verwarmde materie die belast is met vluchtige stoffen en een stroom koude lucht waaraan deze materie bet grootste gedeelte van zijn warmte-energie overdraagt terwijl bij wordt afgekoeld, waarbij ten minste een gedeelte van de aldus afgekoelde materie opnieuw wordt ingébracht in de stroom verbrandingsgassen die afgeleid wordt 2Ó bij de plaats bovenstrooms van het bakgebied, terwijl bet niet opnieuw gebruikte gedeelte van die materie uit de kringloop wordt verwijderd.

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met bet kenmerk, dat de materie die ingébracht wordt voor bet af-25 schrikken van de afgeleide gassen zo gekozen is dat hij geschikt is voor het opvangen, door een chemisch of fysisch-chemisch proces, van de stoffen die in gasvormige staat achterblijven en die mogelijk schadelijk zijn voor de omgeving. k. Installatie voor bet uitvoeren van de werkwijze vol- 50 gens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat deze omvat een klinkeroven waaraan ten minste gedeeltelijk ontkoolde grondstof voor de fabricage van cement wordt toegevoerd en geschikt om deze grondstof aan een reducerende verbranding te onderwerpen, welke oven een zijleiding voor de ovengassen bevat die zicb in 55 hoofdzaak bovenstrooms van de bakzone van de oven bevindt, terwijl de installatie verder voorzien is van middelen voor het inspuiten van koud water in de zijleiding.

5· Installatie volgens conclusie ^f, met het ken merk, dat met deze afleiding een batterij cycloons is gecombineerd 800 0 0 72 -:7- ' ' * die geschikt is om een warrate-uitwisseling tot stand te brengen tussen de ingespoten materie en een gas dat door die materie wordt verwarmd, waardoor die materie zijn warmte-energie aan het gas overdraagt, terwijl'middelen aanwezig zijn om ten minste een gedeelte 5 van de uit de batterij komende materie opnieuw in de zijleiding te spuiten, terwijl het gas de batterij verlaat met hoge temperatuur en in gezuiverde staat.

6. Installatie volgens conclusie ^ of 5t ® e t het kenmerk, dat een tweede batterij cycloons aangebracht is aan 10 de inlaat van de oven om aan deze laatste grondstof voor de fabricage van cement toe te voeren, terwijl met deze tweede batterij een voor-calcinator is gecombineerd. 800 0 0 72