PL171138B1

PL171138B1 - Method of obtaining cement clinker and system therefor

Info

Publication number: PL171138B1
Application number: PL30139193A
Authority: PL
Inventors: Soren Hundebol
Original assignee: Smidth & Co As F L
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1997-03-28
Also published as: PL301391A1; DK147492D0; CN1089244A; DE4340382A1; DK147492A

Abstract

1. Sposób wytwarzania klinkieru cementowe- go, polegajacy na tym, ze przygotowana zawiesine z surowców, takich jak margiel, kreda i woda odwadnia sie przez filtrowanie, a wytworzony w ten sposób placek filtracyjny suszy sie 1 rozdrabnia, jednoczesnie doprowadzajac goracy gaz spalinowy z zespolu pieco- wego, przy czym osuszony i rozdrobniony material oddziela sie od gazu w sortowniku, a nastepnie ogrze- wa sie wstepnie, kalcynuje, wypala 1 ochladza w ze- spole piecowym, znamienny tym, ze zawiesine materialu w gazie spalinowym kieruje sie z urzadzenia suszaco-rozdrabmajacego do separatora, rozdziela sie ja na frakcje gruba, która kieruje sie z powrotem do suszenia 1 rozdrabniania i frakcje drobna, która prze- nosi sie do sortownika. 6 Uklad do wytwarzania klinkieru cemento- wego, zawierajacy urzadzenie wstepne przygotowuja- ce zaw iesin e, filtr odw adniajacy zaw iesin e, urzadzenie suszaco-rozdrabniajace placek filtracyjny, sortownik oddzielajacy substancje stale od gazu spa- linowego i zespól piecowy do ogrzewania wstepnego, kalcynowania, wypalania i chlodzenia substancji sta- lych, znamienny tym, ze zawiera seperator (11), roz- dzielajacy material na frakcje gruba 1 drobna, umieszczony za urzadzeniem suszaco-rozdrabniajacy. PL1. The method of producing cement clinker, consisting in the fact that the prepared slurry of raw materials such as marl, chalk and water is drained by filtering, and the filter cake produced in this way is dried and ground, while supplying hot flue gas from the unit a furnace, where the dried and shredded material is separated from the gas in a sorter and then preheated, calcined, fired and cooled in a furnace unit, characterized in that the material suspension in the flue gas is directed from the drying device - crushing to a separator, it is divided into coarse fractions which are returned to drying and crushing and fine fractions which are transferred to the sorter. 6 A system for the production of cement clinker, including a preliminary device for preparing the suspension, a filter dehydrating the suspension, a device for drying and grinding the filter cake, a sorter separating solid substances from the flue gas and a preheating and calcining furnace , firing and cooling solids, characterized in that it includes a separator (11), separating the material into coarse and fine fractions, located downstream of the drying-crushing device. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do wytwarzania klinkieru cementowego w procesie typu półsuchego.The present invention relates to a method and system for the production of cement clinker in a semi-dry type process.

Znany jest sposób i układ do wytwarzania klinkieru cementowego, w których przygotowuje się surowce stosowane do wytwarzania cementu, takie jak margiel i kreda, a następnie dodaje się wodę. Utworzona w ten sposób zawiesinajest następnie odwadniana przez filtrowanie w filtrze, a wytworzony placek filtracyjny podaje się do urządzenia susząco-rozdrabniającego,There is a known method and system for the production of cement clinker in which the raw materials used to make the cement, such as marl and chalk, are prepared and then water is added. The suspension formed in this way is then dewatered by filtering in a filter, and the resulting filter cake is fed to the drying-grinding device,

171 138 przy czym do urządzenia tego jednocześnie doprowadza się gorący gaz spalinowy z zespołu piecowego. Osuszony i rozdrobniony materiał rozdziela się w sortowniku, a następnie podgrzewa wstępnie, kalcynuje, wypala i ochładza w zespole piecowym.171 138, with the device simultaneously being fed hot flue gas from the furnace assembly. The dried and shredded material is separated in a sorter, and then preheated, calcined, burned and cooled in a furnace unit.

Rozdrabnianie placka filtracyjnego polega na rozdzieleniu masy złożonej z cząstek na pojedyncze cząstki, tworzące masę, bez rozłupywania ich na mniejsze cząstki.Grinding the filter cake consists in breaking the mass of particles into individual particles, forming a mass, without splitting them into smaller particles.

Wymieniony sposób i układ jest stosowany w wielu różnych cementowniach na całym świecie, a szczególnie tam, gdzie naturalnie występujące wilgotne surowce stosowane do wyrobu cementu składają się głównie z materiału, które niekoniecznie muszą być mielone lub rozłupywane na mniejsze cząstki, ponieważ mają one konieczny stopień rozdrobnienia dla wypalania a nich klinkieru cementowego. Przy tym sposobie materiał, który jest podawany z urządzenia susząco-rozdrabniającego do zespołu piecowego jest stosunkowo gruboziarnisty i bryłkowaty, a grudki mają wielkość do 3 mm. Gruboziarnistość jest wynikiem tego, że podczas filtrowania pojedyncze cząstki materiału zostają ściśnięte i tworzą masę o znacznej wytrzymałości. Obróbka zbrylonego surowca w zespole piecowym nie jest problemem, pod warunkiem, że wszystkie składniki surowca są przygotowane w postaci zawiesiny, ponieważ, w takim przypadku, otrzymuje się jednorodną mieszaninę chemiczną grudek. Problemy związane ze znanym sposobem i wynikające stąd wady związane są z koniecznością przygotowania zawiesiny z surowców suchych, rozdrobnionych i połączonych z pozostałymi surowcami, przy jednoczesnym dodatkowym dostarczaniu wody dla uzyskania jednorodnej mieszaniny. Konieczne jest następne usunięcie tej dodatkowej wody, a stąd wynika zapotrzebowanie na dodatkową energię. Podawanie suchych i rozdrobnionych surowców do urządzenia suszącego i rozdrabniającego powoduje to, że mieszanina, zarówno grudek jak i materiału drobno zmielonego, nie będzie odpowiednia, a rezultatem tego jest, na przykład, nadmierna ilość CaO w grudkach i niedostateczna ilość CaO w drobno zmielonym materiale. Każda próba rozwiązania tego problemu za pomocą rozdrabniania grudek w urządzeniu do suszenia i rozdrabniania powoduje znaczny wzrost poboru mocy przez urządzenie i jego zużywania, a to jest, oczywiście, niepożądane.Said method and system is used in many different cement plants around the world, and particularly where the naturally occurring wet raw materials used to make the cement consist mainly of material which does not necessarily have to be ground or split into smaller particles as they have the necessary degree of comminution. for the firing of cement clinker. In this method, the material that is fed from the drying-crushing device to the kiln unit is relatively coarse-grained and lumpy, with a lump size of up to 3 mm. Coarse graininess is the result of the fact that, during filtering, individual particles of the material are compressed to form a mass of considerable strength. The treatment of the lumpy raw material in the furnace unit is not a problem, as long as all the raw material components are prepared in the form of a slurry, because in this case a homogeneous chemical mixture of the lumps is obtained. The problems associated with the known method and the resulting drawbacks are related to the need to prepare a slurry from dry, comminuted and combined raw materials, with the simultaneous addition of water to obtain a homogeneous mixture. This additional water needs to be removed further, hence the need for additional energy. The feeding of the dry and comminuted raw materials to the drying and comminuting device makes the mixture of both the lumps and the fines unsuitable, resulting in, for example, an excessive amount of CaO in the lumps and an insufficient amount of CaO in the finely ground material. Any attempt to solve this problem by grinding the lumps in the drying and grinding device causes a significant increase in the power consumption of the device and its consumption, which is, of course, undesirable.

Sposób wytwarzania klinkieru cementowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiesinę materiału w gazie spalinowym kieruje się z urządzenia susząco-rozdrabniającego do separatora, rozdziela się ją na frakcję grubą, którą kieruje się z powrotem do suszenia i rozdrobnienia i frakcję drobną, którą przenosi się do sortownika.The method of producing cement clinker according to the invention is characterized in that the material suspension in the flue gas is led from the drying-crushing device to the separator, it is divided into a coarse fraction, which is returned to drying and grinding, and a fine fraction, which is transferred to the separator. sorter.

Korzystnie przy suszeniu i rozdrabnianiu do materiału dodaje się surowce uzupełniające, takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień.Preferably, during drying and grinding, supplementary raw materials such as fly ash, pyrite ash, ground sand and flint are added to the material.

Korzystnie przy suszeniu i rozdrabnianiu do materiału dodaje się materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy (kwaśne żywice).Preferably, in drying and grinding, waste materials such as bleaching earth, paper sludge, sewage sludge, drilling sludge and sludge asphalt (acid resins) are added to the material.

Korzystnie suszy się i rozdrabnia materiał w temperaturze co najwyżej 190°C, korzystnie co najwyżej 130°C, dla zapobieżenia spalaniu i/lub parowaniu palnych składników przy suszeniu i rozdrabnianiu.Preferably, the material is dried and ground at a temperature of at most 190 ° C, preferably at most 130 ° C, in order to prevent combustion and / or evaporation of combustible components during drying and grinding.

Korzystnie część gazu spalinowego, z zawartym w nim materiałem osuszonym i rozdrobnionym przenosi się przez zespół rozdzielający separatora.Preferably, a portion of the flue gas, with the dried and particulate material contained therein, is conveyed through the separator's separation unit.

Układ według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera separator rozdzielający materiał na frakcję grubą i drobną, umieszczony za urządzeniem susząco-rozdrabniającym.The system according to the invention is characterized in that it comprises a separator for separating the material into coarse and fine fractions, located downstream of the drying-crushing device.

Korzystnie separator zawiera, składająca się z zestawu żaluzji, łopatkę kierującą, którajest zamocowana sztywno wokół napędzanego wirnika, a ponadto separator ma zespół regulacji prędkości obrotowej wirnika i zespół regulacji pochylenia żaluzji łopatki kierującej.Preferably, the separator comprises a louver assembly, a steer blade which is rigidly mounted around the driven rotor, and the separator further includes a rotor speed control unit and a steer vane louver tilt control unit.

Korzystnie zespołem regulacji prędkości obrotowej jest hamulec.Preferably, the speed regulating device is a brake.

Korzystnie separator zawiera układ obwodowy do przenoszenia części zawiesiny gazu spalinowego i materiału usytuowany obok wirnika.Preferably, the separator comprises a peripheral arrangement for conveying a portion of the flue gas slurry and material adjacent to the rotor.

Korzystnie pomiędzy wlotem i wylotem separatora jest usytuowany kanał obwodowy.Preferably, a peripheral channel is located between the inlet and the outlet of the separator.

Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że suche, uzupełniające materiały mogą być dodawane do procesu zachodzącego w urządzeniu do suszenia i rozdrabniania zamiast w urządzeniu do przygotowywania zawiesiny, uzyskując w ten sposób pewne oszczędności kosztów energii, szczególnie w związku z wysuszaniem dodatkowej wody i tym, że materiał, który jest podawany do układu piecowego jest jednak jednorodną mączką z surowców.An advantage of the process according to the invention is that dry supplemental materials can be added to the process taking place in the drying and grinding apparatus instead of in the slurry preparation apparatus, thus achieving some energy cost savings, especially in relation to drying the additional water and so on. that the material that is fed to the kiln system is, however, a homogeneous raw meal.

Ponadto sposób ten ma tę zaletę, że można pracować przy stosunkowo niskiej temperaturze w urządzeniu do rozdrabniania i suszenia tak, że żadne odpadowe materiały zawierające pełne składniki, które zostały wprowadzone do urządzenia, nie są spalone az do momentu, gdy dotrą one do następującego zespołu piecowego. Skutkiem tego możliwe jest usuwanie w oszczędny sposób palnych odpadów, ponieważ ciepło spalania odpadów będzie zapewniało oszczędność w zużyciu zwykłego paliwa, natomiast popioły zawarte w odpadach mogą być bez problemu wprowadzone do materiału klinkierowego.Moreover, this method has the advantage that it is possible to operate at a relatively low temperature in the crushing and drying device, so that any waste materials containing the complete ingredients that have entered the device are not burned until they reach the following kiln unit . As a result, it is possible to dispose of the combustible waste in an economical way, since the heat of combustion of the waste will save conventional fuel consumption, while the ashes contained in the waste can be incorporated into the clinker material without problems.

Zgodnie z wynalazkiem, do urządzenia susząco-rozdrabniającego mogą być podawane inne, uzupełniające, surowce takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień oraz mogą być do niego podawane materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy (kwaśne żywice).According to the invention, other complementary raw materials such as fly ash, pyrite ash, ground sand and flint can be fed to the drying-grinding device, and waste materials such as bleaching earth, paper sludge, sewage sludge, sludge can be fed to it. drilling and sludge asphalt (acid resins).

Temperatura w urządzeniu do suszenia i rozdrabniania może być regulowana do najwyżej 190°C, korzystnie do najwyższej 130^UC, aby zapobiec spalaniu i/lub parowaniu w tej części instalacji produkcyjnej palnych składników, które są podawane do urządzenia susząco-rozdrabniającego.The temperature in the apparatus for drying and grinding may be adjusted to a maximum of 190 ° C, preferably 130 ^U to High C to prevent burning and / or evaporation in this part of the combustible components of the production installation which are fed to a grinding-drying.

Wskutek tego, że grubsze cząsteczki krzemienia, cząsteczki piasku i inne trudne do sproszkowania cząsteczki mogą gromadzić się w obwodzie separator - urządzenie susząco-rozdrabniające - separator, możliwe jest przenoszenie części gazów wylotowych z zawartym z nich materiałem z urządzenia susząco-rozdrabniającego przez zespół rozdzielający separatora, zapewniając w ten sposób ciągłe odprowadzanie grubszych cząsteczek z obwodu.Due to the fact that coarse flint particles, sand particles and other particles that are difficult to pulverize can accumulate in the separator-drying-grinding device-separator circuit, it is possible to transport some of the exhaust gases with their material from the drying-grinding device through the separator's separating unit thus ensuring that the coarser particles are continuously discharged from the circuit.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat układu do realizacji sposobem według wynalazku.The subject of the invention is illustrated in an embodiment in the drawing which shows a diagram of a system for carrying out the method according to the invention.

Przedstawiony układ do wytwarzania klinkieru cementowego zawiera urządzenie wstępne 1, przygotowujące zawiesinę, za którym jest usytuowana prasa filtracyjna 3 odwadniająca tę zawiesinę. Prasa filtracyjna 3 jest połączona kanałem doprowadzającym 4 z urządzeniem susząco-rozdrabniającym 5 placek filtracyjny, za którym z kolei jest umieszczony seperator 11 oddzielający substancje stałe od gazu spalinowego. Separator 11 jest połączony z drugiej strony z zespołem piecowym 15 do ogrzewania wstępnego, kalcynowania, wypalania i chłodzenia substancji stałych oraz z sortownikiem 13, oddzielającym drobną frakcję materiału od gazów spalinowych.The presented system for the production of cement clinker comprises a pre-device 1 for the preparation of a slurry, followed by a filter press 3 for dewatering the slurry. The filter press 3 is connected by a feed channel 4 to the filter cake drying-crushing device 5, followed in turn by a separator 11 separating solids from flue gas. The separator 11 is connected, on the other hand, to a furnace assembly 15 for preheating, calcining, burning off and cooling solids, and to a sorter 13, separating the fine material fraction from the flue gas.

Separator 11 zawiera, składającą się z zestawu żaluzji, łopatkę kierującą, zamocowaną sztywno wokół napędzanego wirnika. Ponadto ma zespół regulacji prędkości obrotowej wirnika i zespół regulacji pochylenia żaluzji łopatki wirnika. Zespołem regulacji prędkości obrotowej jest korzystnie hamulec. Separator 11 korzystnie również zawiera układ obwodowy, usytuowany obok wirnika, do przenoszenia część zawiesiny materiału w gazie spalinowym.The separator 11 comprises a guide vane consisting of a set of shutters rigidly mounted around the driven rotor. In addition, it has a rotor speed control unit and a rotor blade blade pitch control unit. The speed control device is preferably a brake. The separator 11 preferably also comprises a peripheral arrangement adjacent to the impeller for conveying a portion of the material slurry in the flue gas.

W alternatywnym przykładzie wykonaniapomiędzy wlotem i wylotem separatora 11 może być zamontowany kanał obwodowy.In an alternative embodiment, a perimeter channel may be installed between the inlet and outlet of the separator 11.

Sposób wytwarzania klinkieru cementowego polega na tym, że przewodami 21 i 22 podaje się surowce, takie jak margiel, kreda i woda do urządzenia wstępnego 1, w którym wytwarza się zawiesinę. Zawiesinę następnie kieruje się kanałem do prasy filtracyjnej 3, w której usuwa się znaczną część wody. Wytworzony w ten sposób placek filtracyjny przenosi się kanałem 4 do urządzenia susząco-rozdrabniającego 5, którym może być np. suszarko-kruszarka lub suszarka obrotowa z wbudowanymi mechanizmami podnoszącymi. Do urządzenia susząco-rozdrabniającego 5 podaje się dodatkowo kanałem 7 materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy, a kanałem 9 suche uzupełniające surowce, takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień, a kanałem 10 gorący gaz spalinowy.The method for producing cement clinker is to feed raw materials such as marl, chalk and water through lines 21 and 22 to a pre-device 1 in which the slurry is prepared. The slurry is then passed through the channel to the filter press 3, where a large proportion of the water is removed. The filter cake produced in this way is transferred through a conduit 4 to a drying-crushing device 5, which can be, for example, a dryer-crusher or a rotary dryer with built-in lifting mechanisms. The drying-crushing device 5 is additionally fed with waste materials, such as bleaching earth, paper sludge, sewage sludge, drilling sludge and sludge asphalt, through channel 7, and dry supplementary raw materials such as fly ash, pyrite ash, ground sand and flint are fed through channel 9. and duct 10 hot flue gas.

W urządzeniu 5 materiał suszy się i rozdrabnia w temperaturze co najwyżej 190°C, korzystnie co najwyżej 130°C dla zapobieżenia spalaniu i/lub parowaniu palnych składników. Z urządzenia susząco-rozdrabniającego 5 materiał, za pomocą gazu spalinowego, przenosi się kanałem do separatora 11, w którym rozdziela się na frakcję grubą i drobną.In apparatus 5, the material is dried and comminuted at a temperature of at most 190 ° C, preferably at most 130 ° C to prevent combustion and / or evaporation of combustible components. From the drying-crushing device 5, the material is transferred through a channel to the separator 11 by means of flue gas, where it is separated into a coarse and fine fraction.

Frakcję grubą kieruje się kanałem 12 do urządzenia susząco-rozdrabniającego 5, a frakcję drobną do sortownika 13, którym może być filtr. W sortowniku 13 materiał oddziela się od gazu spalinowego i w postaci mączki surowcowej przenosi się do zespołu piecowego 15. W zespole piecowym 15 materiał jest obrabiany w znany sposób.The coarse fraction is directed through the conduit 12 to the drying-crushing device 5, and the fine fraction to the sorter 13, which may be a filter. In the sorter 13, the material is separated from the flue gas and is transferred as raw meal to the furnace unit 15. In the furnace unit 15, the material is treated in a known manner.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. The method of producing cement clinker, which consists in dewatering the prepared slurry from raw materials such as marl, chalk and water by filtering, and the filter cake produced in this way is dried and ground, while supplying hot flue gas from the furnace unit, the dried and comminuted material is separated from the gas in a sorter, and then preheated, calcined, fired and cooled in a furnace unit, characterized in that the material suspension in the flue gas is directed from the drying-crushing device to the separator, it is separated to the coarse fraction, which is returned to drying and grinding, and the fine fraction, which is transferred to a sorter.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that upon drying and grinding, raw supplements such as fly ash, pyrite ash, ground sand and flint are added to the material.

3. The method according to p. The process of claim 2, characterized in that during drying and comminuting, waste materials such as bleaching earth, paper sludge, sewage sludge, drilling sludge and sludge asphalt are added to the material.

4. The method according to p. Process according to claim 3, characterized in that the material is dried and ground at a temperature of at most 190 ° C, preferably at most 130 ° C, to prevent combustion and / or evaporation of combustible components during drying and grinding.

5. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that a portion of the flue gas with the dried and particulate material contained therein is conveyed through a separator separator.

6. System for the production of cement clinker, comprising a pre-equipment for preparing the suspension, a filter dewatering the suspension, a drying-grinding filter cake device, a solids-flue gas separator and a furnace for pre-heating, calcining, burning and cooling of solids, characterized by: that it contains a separator (11), separating the material into coarse and fine fractions, located downstream of the drying-grinding device.

7. The system according to p. The separator as claimed in claim 6, characterized in that the separator (11) comprises a guide vane consisting of a set of shutters, which is rigidly mounted around the driven rotor, and furthermore the separator (11) has a rotor speed control unit and a steer vane tilt control unit.

8. The system according to p. The method of claim 7, characterized in that the speed regulating device is a brake.

The system according to p. The apparatus of claim 7, characterized in that the separator (11) comprises a peripheral arrangement for conveying a portion of the flue gas and material slurry located next to the rotor.

10. The system according to p. A peripheral channel according to claim 7, characterized in that a peripheral channel is provided between the inlet and the outlet of the separator (11).