Przedmiotem wynalazku jest sposób czesciowego wypalania mineralnego szlamu surowcowego zawierajace¬ go wapno i urzadzenie do prowadzenia tego sposobu przed wprowadzeniem do pieca obrotowego, gdzie material zawierajacy wapno do reszty sie wypala i spieka.Wytwarzanie klinkieru z mineralnego szlamu polega na jego wysuszeniu, podgrzaniu, dekarbonizacji i spie¬ kaniu cieplem gazów spalinowych, wytworzonych ze spalania paliwa w strefie spiekania i przeplywajacych ptze- ciwpradowo w stosunku do wypalanego materialu.Proces suszenia szlamu nalezy do najbardziej energochlonnych ze wzgledu najego niska sprawnosc. Stoso¬ wane dotychczas piece obrotowe na metode mokra w celu intensyfikacji procesu suszenia wyposazone $a zazwy¬ czaj w wewnetrzny wymiennik ciepla, strefe lancuchowa wzglednie krzyzaki, które sluza do zwiekszenia po wierzchni wymiany ciepla. Podobna funkcje spelniaja zewnetrzne wymienniki ciepla np. koncentratory lub wieza rekuperacyjna, w których oprócz bezposredniego zetkniecia szlamu z gazami, wymiana ciepla zachodzi dodatkowo pomiedzy podgrzanymi gazami wypelnienia, a oblepiajacym je szlamem.Mimo znacznego zwiekszenia powierzchni wymiany ciepla dzieki stosowaniu wymienników pieca metody mokrej, które charakteryzuja sie duzym zuzyciem ciepla oraz duzymi gabarytami w stosunku do pieców o tej samej wydajnosci pracujacych metoda sucha. Dodatkowa niedogodnoscia jest duze obciazenie wymienników w strefie spiekania spowodowane tym, ze wytworzone w niej cieplo musi byc wieksze od wymaganego zabezpie¬ czajacego karbonizacje i spiekame,o cieplo na odparowanie wody ze szlamu.W zwiazku z tym, w celu wyeliminowania wyzej wymienionych wad wypalania surowców w postaci szlama, a zwlaszcza suicwców do wytwarzania klinkieru cementowego, proponuje sie system wymiennika WPD, pozwala¬ jacy na wymiane cispla miedzy surowcem i gazem w stanie zawieszenia. Dzieki czemu uzyska sie zwiekszenie ogólnej sprawnosci cieplnej procesu wypalania oraz zmniejszenie wymiarów pieca obrotowego. Zaleta systemu WPD jest równiez fakt, ze umozliwia on przeprowadzanie tzw. dwustopniowego spalania surowca dzidki zastoso¬ waniu dodatkowego palnika, co dotychczas bylo mozliwe do przeprowadzenia tylko w piecach pracujacych metoda sucha.2 130 880 W znanych rozwiazaniach wypalania szlamu z zewnetrznymi wymiennikami ciepla tylko czesc wody ok. 70% jest usunieta w wymienniku poza piecem. Koncowe suszenie i podgrzewanie materialu zachodzi juz w walczaku pieca, a w zwiazku z tym piec musi posiadac jeszcze dodatkowo strefe suszenia i podgrzewania.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej opisanych niedogodnosci przez opracowanie sposobu suszenia i wstepnego podgrzania materialu w postaci szlamu cementowego poza piecem.W sposobie wedlug wynalazku szlam surowcowy dozowany jest do wstepnego wymiennika ciepla 1, w którym jako czynnik suszacy wykorzystuje sie gazy odlotowe z wymiennika cyklonowego 2, które sa mieszani¬ na gazów odlotowych z pieca obrotowego i gazów z dodatkowego palnika 3. Z wymiennika 1 material przewo¬ dem 4 skierowany zostaje do górnego konca pieca 9, wyposazonego w specjalne urzadzenie lopatkowe 5 sluzace do rozbijania ewentualnych granul po wstepnym suszeniu w urzadzeniu 1. W wyniku ruchu obrotowego pieca material dostaje sie w strumien goracych gazów z pieca obrotowego, dzieki czemu nastepuje gwaltowne odparo- * wanie pozostalej wody fizycznie i chemicznie zwiazanej z surowcem, a nastepnie podgrzanie wysuszonego mate¬ rialu, który nastepnie zostaje porwany przez gazy do wymiennika cyklonowego 2. Pomiedzy wylotem z pieca, a cyklonem 2 w komorze wzniosowej 6 znajduje sie dodatkowe palenisko 3, sluzace do spalania paliwa w ilosci do 40% calkowitego zapotrzebowania. Paliwem wedlug wynalazku moze byc paliwo plynne, gaz palny lub sproszkowane paliwo stale np. pyl weglowy. Powietrze potrzebne do spalania dodatkowego paliwa moze byc dostarczane z chlodnika specjalna instalacja zewnetrzna 7 lub poprzez piec jako powietrze nadmiarowe.W cyklonie 2 nastepuje oddzielenie materialu od gazów. Surowiec skierowany jest przewodem 8 do pieca za specjalny próg. Natomiast gazy przeplywaja przez wymiennik wstepny 1. Dzieki takiemu rozwiazaniu wpro¬ wadzona zostaje dodatkowa recyrkulacja materialu piec — cyklon — piec, w wyniku czego nastepuje dalsze podgrzanie materialu i jego czesciowa kalcynacja, oraz dzieki dodatkowemu palnikowi intensyfikuje sie proces suszenia we wstepnym podgrzewaczu bez zwiekszenia obciazenia cieplnego w goracej czesci pieca obrotowego.Surowiec, który zostanie porwany z gazami odlotowymi w wymienniku wstepnym 1 zostaje wychwycony w baterii cyklonów 10, skad skierowany jest przewodem 11 do strumienia gazów w komorze wzniosowej i podle¬ ga dalszej obróbce cieplnej. Równiez pyly wychwycone w elektrofiltrze skierowane sa do komory wzniosowej przewodem 12.Wynalazek dotyczy równiez urzadzenia do czesciowego wypalania mineralnego szlamu surowcowego zawie¬ rajacego wapno, zlozonego z pochylego pieca obrotowego, chlodnika do chlodzenia materialu po zakonczeniu obróbki cieplnej, polaczonego z dolnym koncem pieca, a jego górny koniec polaczony z instalacja odprowadzaja¬ ca gazy odlotowe, równiez posiadajace wymiennik ciepla do wstepnego osuszania szlamu, którego wylot jest wprowadzony do wewnetrznego odcinka pieca obrotowego wyposazonego w element do rozpylania i wprowadza¬ nia surowca w strumien gazów.Urzadzenie posiada tez podajnik do zasilania paliwem dodawanym do wnetrza komory wzniosowej, do której jest równiez wprowadzony wlot pylów odlotowych i dymnicowych.W innym rozwiazaniu urzadzenie nie posiada podajnika do zasilania paliwem wnetrza komory wzniosowej.Element do rozpylania surowca w górnej czesci pieca stanowi obwodowy pas umieszczony na wewnetrznym obwodzie pieca. Jest on zaopatrzony w wystepy o nieregularnych ksztaltach, które przy obrocie plaszcza unosza surowiec powyzej srodka pieca, który nastepnie spadajac jest porywany przez gazy odlotowe. Urzadzenie wedlug wynalazku moze takze byc zaopatrzone w oddzielny przewód podajacy ogrzane powietrze do komory wznioso¬ wej z chlodnika chlodzacego produkt.Przyklady wykonania urzadzenia uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1, przedstawia schematycznie instalacje ukladu urzadzen do czesciowego wypalania szlamu surowcowego, zawierajacego wapno i wytwarzania klinkieru, fig. 2 - szczególowy przekrój rozwiazania górnego konca pieca 5 wraz z komora wzniosowa 6 odcinka¬ mi rur 4 i8. x Urzadzenie przedstawione na fig. 1 sklada sie z nachylonego pieca obrotowego 5, z którego klinkier prze¬ chodzi do chlodnika 13. Rura 14 podajaca sproszkowany wegiel jest wsunieta w dolny koniec pieca 5. Górny koniec pieca 5 jest polaczony poprzez komore wzniosowa 6 z cyklonowymi wymiennikami ciepla 2 do podgrze¬ wania wysuszonego materialu, który od góry z kolei polaczony jest ze wstepnym wymiennikiem ciepla 1 do osuszania szlamu surowcowego. Szlam surowcowy zawierajacy 37—40% wody wprowadzonyjest do wymiennika ciepla 1. Podsuszony surowiec oddzielony od gazów z wymiennika 1 przechodzi rura 4 do górnego konca pieca 5, gdzie surowiec jest rozpylany za pomoca elementu 9. Ostatecznie wysuszony surowiec i czesciowo podgrzany porywaja gazy odlotowe z pieca 5 do komory wzniosowej 6. Wlot oddzielnej rury 7 do podawania podgrzanego powietrza z chlodnika 13 chlodzacego produkt moze byc wyprowadzony do komory wzniosowej 6. W komorze wzniosowej 6 surowiec jest dalej podgrzewany i czesciowo wypalany, lacznie z pylami odlotowymi dostarczany¬ mi do komory 6 wlotami 11,12.130880 3 Potrzebne cieplo w procesie suszenia i podgrzewania szlamu w wymienniku WPD jest zawarte w gazach, które sa mieszanina gazów z pieca i gazów wytworzonych ze spalania wegla wprowadzanego do komory 6 podajnikiem 3, którego wlot znajduje sie na poziomie wlotów 11,12 pylów zwrotnych z cyklonów 10 i elektro- filtra. Ilosc paliwa dozowanego do komory wzniosowej 6 nie przekracza 40% wagowych calej ilosci wegla potrzebnej do wytworzenia klinkieru. Tlen do spalania jest zawarty w powietrzu dostarczanym przez piec 5 od jego dolnego konca lub oddzielnym przewodem 7 z chlodnika 13. Jezeli paliwo nie jest dodawane do komory wzniosowej 6pcala ilosc paliwa podaje sie do pieca rura 14.Czesciowo wypalony surowiec strumien gazów przenosi z komory wzniosowej 6 do wymiennika 2, który posiada pojedyncza rure wylotowa 8 wprowadzona do górnego konca pieca 5 za element rozpylajacy 9.Dostarczony do pieca 5 rura 8 przygotowany surowiec jest dalej wypalany, a nastepnie spiekany na klin¬ kier.W urzadzeniu wedlug wynalazku przygotowuje sie mokry surowiec w ten sposób, ze suszy sie., podgrzewa i czesciowo wypala poza piecem obrotowym, tak ze ostateczne wypalanie i spiekanie surowca dokonuje sie w piecu obrotowym majacym mniejsza dlugosc.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób czesciowego wypalania mineralnego materialu w postaci szlamu surowcowego zawierajacego* wapno, poprzedzajacy koncowa obróbke cieplna surowca w piecu obrotowym, przy czym szlam surowcowy poddany zostaje suszeniu, podgrzewaniu i czesciowej dekarbonizacji przed wejsciem do pieca dzieki recyrkulacji surowca piec - wymiennik — piec, znamienny tym, ze uzyskany ze szlamu podsuszony we wstepnej suszarni mieszanina gazów odlotowych z pieca i gazów ze spalania czesci paliwa w komorze wzniosowej surowiec, jeszcze czesciowo wilgotny wprowadzony jest w strumien goracych gazów w górnym specjalnie uksztaltowanym koncu pieca, skad zostaje wyniesiony z pieca wspólpradowo w strumieniu tych gazów ulegajac intensywnemu suszeniu i podgrzewaniu, a nastepnie czesciowemu wypaleniu cieplem otrzymanym ze spalania czesci paliwa dozowanego do komory laczacej wylot z pieca z wymiennikiem cyklonowym, skad poprzez cyklonowy wymien¬ nik ciepla wprowadza sie juz czesciowo zdekarbonizowany surowiec do pieca, w którym nastepuje wlasciwy proces wypalania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowiec w postaci szlamu suszy sie i wstepnie dekarbonizuje poza piecem mieszanina gazów odlotowych z pieca i z dodatkowego palnika. ' 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze surowiec przed wlasciwym wypalaniem podle¬ ga procesowi recyrkulacji wymiennik - piec — wymiennik — piec. 4. Sposób wedlug zastrz. Ii3, znamienny t y m, ze szlam poddaje sie termicznej obróbce w wyni¬ ku zetkniecia sie najpierw z mieszanina gazów odlotowych z pieca i gazów z paleniska pomocniczego, nastepnie samych gazów z pieca, po czym w koncowej obróbce przed wprowadzeniem do pieca znowu poddaje sie dziala¬ niu mieszaniny tych gazów. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 i 4, znamienny ty m, ze dodatkowe paliwo wprowadza sie do komory w celu czesciowego suszenia i podgrzewania materialu. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 i 5, z n a m i e n n y t y m, ze gaz zawierajacy tlen do spalania dodatkowego paliwa dostarcza sie z chlodnika albo z pieca z odpowiednim nadmiarem powietrza. 7. Urzadzenie do wypalania mineralnego szlamu surowcowego zawierajacego wapno zlozone z pochylego pieca obrotowego, chlodnika do chlodzenia materialu po zakonczeniu obróbki cieplnej polaczonego z dolnym koncem pieca, a jego górny koniec polaczony z instalacja odprowadzajaca gazy odlotowe, znamienny t y m, ze piec posiada wymiennik ciepla (1) do wstepnego suszenia szlamu, którego wylot (4)jest wprowadzony do wewnetrznego odcinka pieca obrotowego (5) wyposazonego w element (9) do rozpylania i wprowadzania surowca w strumien gazów odlotowych z pieca, oraz posiada podajnik (3) do zasilania paliwem komory wznioso¬ wej (6), do której wprowadzony jest równiez zwrot pylów z cyklonów (10) i elektrofiltra. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 7, znamienne tym, ze wstepny wymiennik ciepla w postaci suszarni polaczony jest bezposrednio z piecem na drodze surowca, natomiast po stronie gazów oddzielony jest od pieca wymiennikiem cyklonowym (2) i dodatkowym paleniskiem w komorze (6). 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 7, znamienne t y m, ze element (9) do rozpylania surowca w górnym koncu pieca stanowi obwodowy pas w plaszczu pieca zaopatrzony w wystepy o nieregularnych ksztaltach.130 880 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PLThe subject of the invention is a method of partial firing of mineral raw material sludge containing lime and a device for carrying out this method before its introduction into the rotary kiln, where the lime-containing material is completely burnt and sintered. The production of clinker from mineral sludge consists in drying, heating, decarbonising and thermal sintering of flue gases produced by combustion of the fuel in the sintering zone and flowing in a current flow in relation to the fired material. The sludge drying process is one of the most energy-intensive due to its low efficiency. Rotary kilns used so far using the wet method in order to intensify the drying process, usually equipped with an internal heat exchanger, a chain zone or crosses, which serve to increase the heat exchange surface. A similar function is performed by external heat exchangers, e.g. concentrators or a recuperative tower, in which, apart from direct contact of the sludge with gases, the heat exchange also takes place between the heated filling gases and the sticking sludge. Despite the significant increase of the heat exchange surface thanks to the use of wet heat exchangers, They are characterized by high heat consumption and large dimensions in relation to furnaces of the same efficiency, operating with the dry method. An additional inconvenience is the high load on the exchangers in the sintering zone due to the fact that the heat produced in it must be greater than the required protection for carbonization and sintering, and the heat for the evaporation of water from the sludge. Therefore, in order to eliminate the above-mentioned disadvantages of burning raw materials in the form of sludge, and in particular suits for the production of cement clinker, a WPD exchanger system is proposed, which allows the exchange of cement between the raw material and the gas in a suspended state. As a result, the overall thermal efficiency of the firing process is increased and the dimensions of the rotary kiln are reduced. The advantage of the WPD system is also the fact that it enables the so-called two-stage combustion of the raw material through the use of an additional burner, which so far has been possible only in dry-operated kilns.2 130 880 In known solutions for burning sludge with external heat exchangers only a part of the water, approx. 70%, is removed in the exchanger outside the furnace. The final drying and heating of the material already takes place in the kiln drum, and therefore the kiln must additionally have a drying and heating zone. The aim of the invention is to eliminate the above-described disadvantages by developing a method of drying and preheating the material in the form of a cement slurry outside the kiln. According to the invention, the raw sludge is dosed to the preliminary heat exchanger 1, in which the drying medium is the exhaust gas from the cyclone exchanger 2, which is mixed with the exhaust gases from the rotary kiln and the gases from the additional burner 3. From the exchanger 1 through the material through the conduit 4 is directed to the upper end of the furnace 9, equipped with a special paddle device 5 used to break any granules after initial drying in the device 1. As a result of the rotary movement of the furnace, the material enters the stream of hot gases from the rotary kiln, thanks to which rapid evaporation takes place residual water physically and chemically connected with the raw material, and then heating the dried material, which is then entrained by the gases into the cyclone exchanger 2. Between the outlet from the furnace and the cyclone 2 in the rising chamber 6 there is an additional furnace 3, used to burn fuel in an amount up to 40% total demand. The fuel according to the invention may be a liquid fuel, a combustible gas or a powdered solid fuel, e.g. coal dust. The air required for combustion of the additional fuel can be supplied from the chiller by a special external installation 7 or via a furnace as excess air. In cyclone 2, the material is separated from the gases. The raw material is directed through the conduit 8 to the furnace behind a special threshold. On the other hand, the gases flow through the pre-heat exchanger 1. Thanks to this solution, an additional recirculation of the material is introduced in the furnace-cyclone-furnace, as a result of which the material is further heated and partially calcined, and thanks to an additional burner the drying process in the pre-heater is intensified without increasing the load in the hot part of the rotary kiln. The raw material which is entrained with the exhaust gases in the pre-exchanger 1 is captured in a battery of cyclones 10, from which it is directed through a line 11 to the gas stream in the rise chamber and is subject to further heat treatment. Also, the dust captured in the electrostatic precipitator is directed to the rise chamber through conduit 12. The invention also relates to a device for partial firing of the mineral raw material sludge containing lime, consisting of an inclined rotary kiln, a cooler for cooling the material after heat treatment, connected to the lower end of the kiln, and its upper end is connected to a waste gas discharge installation, also having a heat exchanger for the preliminary drying of the sludge, the outlet of which is introduced into the inner section of the rotary kiln equipped with a spray element and introduces the raw material into the gas stream. The device also has a feeder for feeding fuel added to the inside of the rising chamber, into which the inlet of the exhaust and smoke dust is also inserted. In another solution, the device does not have a feeder for feeding fuel inside the rising chamber. The element for spraying the raw material in the upper part of the furnace is a circumferential belt placed on the inside different perimeter of the furnace. It is provided with irregularly shaped lugs which, when the mantle is rotated, lifts the raw material above the center of the furnace, which is then carried away by the waste gases as they fall. The device according to the invention can also be provided with a separate duct for supplying heated air to the elevation chamber from the product cooler. Examples of the device are shown in the drawing, in which Fig. 1 shows schematically the installation of the equipment for the partial firing of raw sludge containing lime and 2 for the production of clinker, Fig. 2 shows a detailed cross-section of the upper end of the furnace 5 with the lifting chamber 6 with pipe sections 4 and 8. The apparatus shown in Fig. 1 consists of an inclined rotary kiln 5, from which the clinker flows into the cooler 13. A feed tube 14 for pulverized coal is inserted into the lower end of the furnace 5. The upper end of the furnace 5 is connected via a rising chamber 6 with cyclones. heat exchangers 2 for preheating the dried material, which is in turn connected from above to a preliminary heat exchanger 1 for drying the raw sludge. The raw material sludge containing 37-40% of water is introduced into the heat exchanger 1. The dried raw material separated from the gases from the exchanger 1 passes the pipe 4 to the upper end of the furnace 5, where the raw material is sprayed by means of the element 9. The finally dried and partially heated raw material entrains the waste gases from the heat exchanger. furnace 5 to the rise chamber 6. Inlet of a separate pipe 7 for supplying heated air from the cooler 13, the product cooling can be discharged into the rise chamber 6. In the rise chamber 6, the raw material is further heated and partially fired, including the exhaust dust supplied to chamber 6 11.12.130880 3 The required heat in the process of drying and heating the sludge in the WPD exchanger is contained in the gases, which are a mixture of the gases from the furnace and the gases produced from coal combustion introduced into the chamber 6 by the feeder 3, whose inlet is at the level of the inlets 11, 12 back dust from cyclones 10 and electrofilter. The amount of fuel dosed into the rise chamber 6 does not exceed 40% by weight of the total amount of carbon needed to make the clinker. Combustion oxygen is contained in the air supplied by the furnace 5 from its lower end or through a separate conduit 7 from the chiller 13. If fuel is not added to the rise chamber 6, all fuel is fed to the furnace pipe 14. The partially burned raw material carries the gas stream from the rise chamber 6 to the exchanger 2, which has a single outlet pipe 8 introduced into the upper end of the furnace 5 behind the atomizing element 9. The tube 8 supplied to the furnace 5 is further fired and then sintered into a wedge. In the device according to the invention, the wet raw material is prepared in such a way that it is dried, heated and partially fired outside the rotary kiln, so that the final firing and sintering of the raw material is carried out in the rotary kiln having a shorter length. Patent claims 1. Method of partial firing of the mineral material in the form of raw material sludge containing * lime, preceding the final heat treatment of the raw material in a rotary kiln, with the raw material slime y is subjected to drying, heating and partial decarbonization prior to entering the furnace thanks to raw material recirculation furnace - exchanger - furnace, characterized by the mixture of waste gases from the furnace and gases from combustion of part of the fuel in the rising chamber obtained from the sludge, dried in the initial dryer partially moist is introduced into the stream of hot gases in the upper, specially shaped end of the furnace, from where it is taken out of the furnace co-current in the stream of these gases undergoing intensive drying and heating, and then partially burned out with the heat obtained from the combustion of part of the fuel dispensed to the chamber connecting the furnace outlet with the exchanger the cyclone, which is fed through the cyclone heat exchanger into the already partially decarbonised raw material into the kiln, where the actual firing process takes place. 2. The method according to claim The process of claim 1, wherein the sludge feed is dried and pre-decarbonised outside the furnace, the mixture of the off-gas from the furnace and the auxiliary burner. 3. The method according to p. A method as claimed in claims 1 and 2, characterized in that the raw material is subjected to a recirculation process prior to firing. 4. The method according to p. Ii3, characterized in that the sludge is thermally treated by contacting first with a mixture of kiln exhaust gases and auxiliary furnace gases, then the kiln gases themselves, and then subjected to a final treatment prior to entering the kiln. a mixture of these gases. 5. The method according to p. The method of claim 1 and 4, characterized in that additional fuel is introduced into the chamber to partially dry and heat the material. 6. The method according to p. 1 and 5, with the fact that the oxygen-containing gas for combustion of the additional fuel is supplied from a chiller or from a furnace with a suitable excess air. 7. A device for firing mineral raw material sludge containing lime consisting of an inclined rotary kiln, a cooler for cooling the material after the heat treatment has been completed, connected to the lower end of the furnace, and its upper end connected to a waste gas discharge installation, characterized by the fact that the furnace has a heat exchanger ( 1) for pre-drying the sludge, the outlet (4) of which is introduced into the inner section of the rotary kiln (5) equipped with an element (9) for spraying and introducing the raw material into the waste gas stream from the kiln, and has a feeder (3) for feeding the chamber with fuel (6), into which is also introduced the recovery of dusts from the cyclones (10) and the electrostatic precipitator. 8. Device according to claim The method as claimed in claim 7, characterized in that the preliminary heat exchanger in the form of a dryer is connected directly to the furnace via the feedstock, while on the gas side it is separated from the furnace by a cyclone exchanger (2) and an additional furnace in the chamber (6). 9. Device according to claim 7, characterized by the fact that the element (9) for spraying the raw material in the upper end of the furnace is a circumferential belt in the mantle of the furnace provided with projections of irregular shapes. 130 880 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Mintage 100 copies Price PLN 100 PL