RU2263083C2 - Способ и установка для производства цементного клинкера - Google Patents
Способ и установка для производства цементного клинкера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263083C2 RU2263083C2 RU2003103090/03A RU2003103090A RU2263083C2 RU 2263083 C2 RU2263083 C2 RU 2263083C2 RU 2003103090/03 A RU2003103090/03 A RU 2003103090/03A RU 2003103090 A RU2003103090 A RU 2003103090A RU 2263083 C2 RU2263083 C2 RU 2263083C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calciner
- fuel
- kiln
- raw mixture
- suspension
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 29
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 22
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/434—Preheating with addition of fuel, e.g. calcining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
- F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
- F27B7/2033—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones with means for precalcining the raw material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству цементного клинкера. Способ производства цементного клинкера включает подогрев цементной сырьевой смеси в подогревателе, прокаливание в кальцинаторе, включающем верхнюю часть и нижнюю часть, обжиг в клинкер в обжиговой печи и охлаждение в охладителе клинкера. Отходящие газы обжиговой печи и топливо вводят в верхнюю часть кальцинатора, суспензию из отходящего газа и топлива направляют вниз через кальцинатор. Подогретый воздух из охладителя клинкера и подогретую сырьевую смесь из подогревателя, вместе или по отдельности, вводят в кальцинатор на участке, расположенном под зоной введения отходящих газов обжиговой печи и топлива. Подогретый воздух направляют вниз по кальцинатору, причем он постепенно смешивается с суспензией из отходящего газа и топлива. Сырьевая смесь под действием силы тяжести движется вниз вдоль стенки кальцинатора, переходя в суспензию в отходящих газах в нижней части кальцинатора. Суспензию из отходящего газа и сырьевой смеси удаляют из нижней части кальцинатора и перемещают в средства разделения для отделения сырьевой смеси, которую затем направляют в обжиговую печь. Охарактеризована установка для реализации этого способа. Технический результат: повышение полноты сгорания топлива при использовании топлива с низким содержанием летучих компонентов, снижение уровня выбросов NOx. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способу производства цементного клинкера; в соответствии с настоящим способом цементную сырьевую смесь подогревают в подогревателе, прокаливают в кальцинаторе, включающем верхнюю часть и нижнюю часть, обжигают в обжиговой печи в клинкер и далее охлаждают в охладителе. Изобретение также относится к установке для осуществления способа.
Установка вышеуказанного типа для получения цемента широко известна из литературы. Для некоторых установок был специально разработан кальцинатор, использующий топливо с низким содержанием летучих компонентов, такое как нефтяной кокс (petrocoke), в то время как для других установок был специально разработан кальцинатор, предусматривающий низкий уровень выбросов NOX. Очевидно, что на уровень выбросов NOX будут впоследствии налагаться еще более строгие ограничения, и что применение топлив с низким содержанием летучих компонентов и в дальнейшем будет выгодно. Таким образом, существует необходимость разработки способа, а также и установки, для производства цемента, одновременно обладающих обоими указанными преимуществами.
Для ограничения уровня выбросов NOX и для сжигания топлив с низким содержанием летучих компонентов на предприятиях указанного типа разработан ряд методик. Ограничить выбросы NOX можно как первичными методами, такими как создание соответствующего дизайна оборудования для обжига, надлежащих конструкций кальцинатора и подогревателя, так и вторичными методами, включающими введение посторонних веществ, таких как аммиак и мочевина в соответственно сконструированные участки подогревателя.
Например, в японской патентной заявке No. 155433-1978 описана обжиговая установка типа ILC с низким выбросом NOX. Эта установка включает камеру сгорания, которая помещена между обжиговой печью и кальцинатором и которая на практике составляет нижнюю часть кальцинатора. Ограничение выброса NOX достигается введением топлива в камеру сгорания, которая представляет собой так называемую восстановительную зону, в которой происходит сгорание топлива по реакции с NOX, содержащимся в отходящих газах обжиговой печи, что снижает содержание NOX. В соответствии с более новыми способами, для ограничения температуры в эту зону может быть введено небольшое количество подогретой сырьевой смеси из подогревателя. Подогретый воздух из охладителя клинкера, а также подогретую сырьевую смесь из подогревателя затем загружают в кальцинатор. В описанной обжиговой установке отходящие газы обжиговой печи подают в нижнюю часть камеры сгорания, заставляя газы, таким образом, двигаться вверх по камере сгорания и далее по кальцинатору. В этом типе кальцинатора сырьевая смесь может быть направлена, таким образом, через главную часть кальцинатора в виде суспензии в газовом потоке, который движется вверх через кальцинатор. Что касается этого типа кальцинатора, то его явным недостатком является невозможность получения низкого выброса NOX при сгорании в кальцинаторе топлив с низким содержанием летучих компонентов из-за избыточного охлаждения суспензии газ/топливо.
Например, в патенте США No.4014641 и в PCT/DK97/00029 описаны обжиговые установки типа SLC-D. На установках этого типа имеется кальцинатор, который включает камеру, имеющую форму нисходящего газохода, нижний конец которого связан с восходящим газоходом, который далее связан с выходным отверстием для отходящих газов обжиговой печи. Прокаливание по существу протекает в нисходящем газоходе. Большую часть топлива, используемого в кальцинаторе, вводят в направлении оси кальцинатора в верхней его части. Подогретый воздух из охладителя клинкера и подогрнтую сырьевую смесь вводят в тангенциальном направлении в верхнюю часть кальцинатора. Таким образом, в кальцинаторе достигается полное сгорание основной части топлива кальцинатора, и в то же самое время сырая смесь прокаливается в процессе ее прохождения сверху вниз по камере. Суспензию отходящих газов, невыгоревшего топлива и, по меньшей мере, частично прокаленной сырьевой смеси из кальцинатора объединяют в восходящем газоходе с нисходящем потоком отходящих из обжиговой печи газов, сюда также может быть добавлено небольшое количество топлива кальцинатора и небольшое количество подогретой сырьевой смеси. Суспензия из объединенных или перемешанных отходящего газа/материала затем проходит вверх через восходящий газоход, где к ней может быть добавлено любое оставшееся количество сырьевой смеси и подогретого воздуха из охладителя клинкера, которые не были добавлены ранее. Преимуществом этого описанного типа установки является возможность использования топлив с низким содержанием летучих компонентов благодаря специальной модификации кальцинатора, которая позволяет достичь высокой степени полноты сгорания даже в случае таких топлив. Кроме того, образование NOX в таком кальцинаторе достаточно низок. Однако недостатком этого типа обжиговой установки является то, что может возникнуть необходимость добавления некоторой части непрокаленного сырьевого материала непосредственно в отходящие газы обжиговой печи для борьбы с образованием корок на дымовой камере обжиговой печи и/или на вертикальном канале обжиговой печи. В результате суспензия из отходящего газа/топлива чрезмерно охлаждается, что приводит к ограничению возможностей по снижению NOX, получаемого в обжиговой печи при использовании топлива с низким содержанием летучих компонентов.
Целью настоящего изобретения является разработка способа, а также установки для производства цемента, при котором можно достичь высокой степени полноты сгорания при использовании топлива с низким содержанием летучих компонентов и добиться низкого уровня выбросов NOX.
Это может быть достигнуто с помощью способа, упомянутого во введении, и отличающегося тем, что:
- отходящие газы обжиговой печи вводят в верхнюю часть кальцинатора,
- топливо вводят также в верхнюю часть кальцинатора,
- суспензию из отходящего газа/топлива направляют вниз через кальцинатор,
- подогретый воздух из охладителя клинкера и подогретую сырьевую смесь из подогревателя, вместе или по отдельности, вводят в кальцинатор на участке, расположенном под зоной введения отходящих газов обжиговой печи и топлива,
- подогретый воздух направляют вниз по кальцинатору, причем по мере его продвижения он постепенно смешивается с суспензией из отходящего газа/топлива,
- сырьевая смесь под действием силы тяжести движется вниз вдоль стенки кальцинатора и образует суспензию в отходящих газах в нижней части кальцинатора, и
- суспензию из отходящего газа/сырьевой смеси удаляют из нижней части кальцинатора и перемещают в средства разделения для отделения сырьевой смеси, которую затем направляют в обжиговую печь.
Таким образом, достигают значительного восстановления NOX, который подают в кальцинатор вместе с отходящими газами обжиговой печи, достигают высокой степени сгорания топлива, даже если оно содержит низкие концентрации летучих компонентов, и лишь небольшая часть азота превращается в NOX, который затем отводят в кальцинатор вместе с топливом. Таким образом, можно сформировать зону восстановления NOX, вводя топливо для кальцинатора в отходящие газы обжиговой печи, содержащие NOX, при одновременном поддержании высокой температуры горения в пределах от 900 до 1500°С, даже если горение основано на топливах с низким содержанием летучих компонентов. В результате окончательное образование NOX будет гораздо ниже концентраций, получаемых по ранее описанным методикам в данной области техники. Высокой температуры сгорания достигают благодаря тому, что из-за наличия нисходящего хода в кальцинаторе сырьевая смесь поступает вниз вдоль стенки кальцинатора по существу под действием силы тяжести. Это снижает охлаждение суспензии отходящий газ/топливо в процессе горения топлива. С помощью поддержания высокой температуры сгорания достигают не только низкого результирующего образования NOX, но и быстрого сгорания топлива, необходимого для устойчивой работы установки. Сырьевая смесь, направляемая вдоль стенки кальцинатора, также защищает эту стенку от воздействия возможных высоких температур, дополнительно снижая, таким образом, интенсивность образования корок на стенке.
Отходящие газы обжиговой печи могут быть введены в верхнюю часть кальцинатора в соответствии с различными имеющимися методиками, как то радиально, тангенциально или аксиально.
Топливо можно подавать в верхнюю часть кальцинатора как вместе с отходящими газами обжиговой печи, так и отдельно от них. Если топливо вводят отдельно, это предпочтительно осуществляют путем введения топлива в верхнюю часть кальцинатора вдоль его оси. Такой аксиальный ввод можно производить как вдоль центральной оси кальцинатора, так и по оси, смещенной в радиальном направлении относительно центральной оси кальцинатора. Однако топливо также можно вводить и радиально, тангенциально или каким-либо иным путем сбоку кальцинатора. Если топливо вводят вместе с отходящими газами обжиговой печи, предпочтительно вводить топливо в отходящие газы обжиговой печи в таком месте, где может быть обеспечен эффективный контакт между топливом и NOX, находящемся в отходящих газах, чтобы таким образом оптимизировать процесс восстановления NOX. Предпочтительно это может быть сделано в соответствующем месте до ввода отходящих газов обжиговой печи в кальцинатор.
Перемешанную суспензию отходящих газов обжиговой печи и топлива предпочтительно пропускают сверху вниз по кальцинатору, генерируя пламя в его центральной зоне.
Подогретый воздух из охладителя клинкера и подогретую сырьевую смесь из подогревателя предпочтительно вводят в кальцинатор в виде объединенной суспензии воздух/сырьевая смесь. Более предпочтительно эту суспензию воздух/сырьевая смесь вводить тангенциально, так чтобы сырьевая смесь ударялась о стенку кальцинатора и соскальзывала по ней вниз под действием силы тяжести, в то время как воздух образует обертывающую воздушную подушку вокруг пламени, так что воздух постепенно смешивается с суспензией отходящие газы/топливо.
Альтернативно подогретый воздух из охладителя клинкера и подогретая сырьевая смесь могут быть введены в кальцинатор по отдельности. В случаях, если применяют этот способ, воздух можно вводить аксиально, радиально или любым другим подходящим способом, в то время как сырьевую смесь удобнее вводить через одно впускное отверстие или несколько впускных отверстий, расположенных достаточно равномерно по окружности кальцинатора.
Для регулировки температуры горения внутри кальцинатора и для обеспечения, таким образом, удовлетворительной степени сгорания топлива, что требует значительного времени и высоких температур, как в случае топлива с низким содержанием летучих компонентов, подогретую сырьевую смесь удобнее вводить в кальцинатор на нескольких участках, расположенных вниз по потоку устройства. Таким образом, предпочтительно подогретую сырьевую смесь вводить в нижнюю часть кальцинатора. Сырьевая смесь, вводимая в нижнюю часть кальцинатора, быстро подвергается прокаливанию, снижая, таким образом, температуру до уровня, применяемого в процессе прокаливания.
Дополнительно подогретую сырьевую смесь можно ввести в кальцинатор вместе с отходящими газами обжиговой печи для дополнительного снижения концентрации NOX, благодаря ее катализирующему действию в реакции превращения NO+СО в N2+CO2. Подаваемую таким образом подогретую сырьевую смесь удобнее вводить в поток отходящих газов обжиговой печи сразу после выхода этих газов из обжиговой печи. Вследствие этого сырьевая смесь будет понижать температуру отходящих газов обжиговой печи, снижая, таким образом, вероятность спекания в канале, отводящем отходящие газы обжиговой печи из обжиговой печи в кальцинатор. При таком сценарии суспензию отходящий газ/сырьевая смесь удобнее вводить тангенциально в верхнюю часть кальцинатора, чтобы обеспечить тесный контакт сырьевой смеси со стенкой кальцинатора. В результате количество сырьевой смеси в центральной части зоны восстановления кальцинатора будет достаточно малым, а это означает, что даже при использовании топлив, имеющих низкие концентрации летучих компонентов, может быть достигнута высокая температура, а следовательно, и благоприятные условия для возгорания и восстановления NOX.
Установка для реализации способа в соответствии с настоящим изобретением включает подогреватель, кальцинатор, включающий верхнюю и нижнюю части, обжиговую печь и охладитель клинкера, и отличается тем, что включает средства введения отходящих газов обжиговой печи в верхнюю часть кальцинатора, средства введения топлива в верхнюю часть кальцинатора, средства введения подоретого воздуха из охладителя клинкера в кальцинатор на участке, находящемся ниже зоны ввода отходящих газов обжиговой печи и топлива, средства извлечения суспензии отходящий газ/сырьевая смесь из нижней части кальцинатора и подачи ее в средства разделения, и средства подачи отделенной сырьевой смеси в обжиговую печь.
Более подробно изобретение будет описано ниже со ссылками на чертеж, на котором изображена установка для реализации способа в соответствии с настоящим изобретением.
На чертеже изображен печной агрегат для производства цементного клинкера. Эта установка включает подогреватель циклонного типа, только последний циклон 1 которого изображен на чертеже, кальцинатор 3 с разделительным циклоном 4, вращающуюся обжиговую печь 5, а также охладитель 7 клинкера. Установка также включает вертикальный канал 9 обжиговой печи для подвода отходящих газов обжиговой печи в кальцинатор 3 и канал 11 для подачи подогретого воздуха из охладителя 7 клинкера в кальцинатор 3. Сырьевую смесь из не изображенной на чертеже установки для перемалывания сырьевой смеси подогревают в подогревателе противотоком с помощью отходящих газов, после чего ее извлекают из подогревателя в циклоне 1 и подают в кальцинатор 3, в котором ее подвергают прокаливанию. Из нижнего выпускного отверстия разделительного циклона 4 прокаленную сырьевую смесь направляют через канал 8 во вращающуюся обжиговую печь 5, в которой ее обжигают до цементного клинкера, который затем охлаждают в охладителе 7 клинкера. Отходящие газы из вращающейся обжиговой печи 5 и кальцинатора 3 вытягивают из кальцинатора 3 через циклон 4 и прогоняют вверх через подогреватель с помощью схематически изображенной воздуходувки 6.
В соответствии с настоящим изобретением отходящие газы обжиговой печи вводят в верхнюю часть 3а кальцинатора 3 одновременно или сразу после того, как, по меньшей мере, основная часть топлива была введена в кальцинатор. В показанном варианте воплощения изобретения топливо вводят в кальцинатор 3 через горелку 13, вставленную аксиально в колошник кальцинатора 3, в то время как отходящие газы обжиговой печи вводят через впускной канал 15, который открывается тангенциально в боковую часть верхней части 3а кальцинатора. Следовательно, сгорание топлива, вводимого в кальцинатор 3 через горелку 13, начинается в атмосфере, состоящей из отходящих газов обжиговой печи с низким содержанием кислорода. В результате образуется зона восстановления, в которой NOX, поступающий вместе с отходящими газами обжиговой печи, реагирует с топливом, снижая концентрацию NOX.
В кальцинаторе ниже по потоку после зоны восстановления, имеющей определенную длину, в кальцинатор 3 тангенциально поступает подогретый воздух из охладителя 7 клинкера через канал 11. Основную часть подогретой сырьевой смеси из подогревателя вводят в кальцинатор, как показано стрелкой 17, вместе с подогретым воздухом из охладителя. Благодаря тангенциальному направлению ввода подогретая суспензия воздух/сырьевая смесь будет течь вниз через лежащую ниже зону горения, следуя спиральному ходу, при этом сырьевая смесь ударяется о стенку кальцинатора, после чего смесь соскальзывает вдоль этой стенки под действием силы тяжести, в то время как подогретый воздух обволакивает пламя в центральной части кальцинатора, так что воздух постепенно смешивается с суспензией отходящий газ/топливо. В результате количество сырьевой смеси в центральной части зоны горения кальцинатора будет достаточно малым, а это означает, что даже при использовании топлив, имеющих низкие концентрации летучих компонентов, может быть достигнута высокая температура, а следовательно, и высокая степень сгорания топлива. Сырьевую смесь, которая соскальзывает вниз по стенке кальцинатора, прокаливают, аккумулируя тепло, получаемое в центральной части зоны горения кальцинатора, и, таким образом, эта смесь служит в качестве теплозащитного фильтра, который защищает стенку кальцинатора от высоких температур, превалирующих в зоне горения.
В нижней части 3b кальцинатора сырьевая смесь образует суспензию в нисходящем потоке отходящих газов, что способствует ее дальнейшему прокаливанию, а также снижению температуры отходящих газов. Далее суспензия отходящий газ/сырьевая смесь поступает через проходную зону 3с в разделительный циклон 4, в котором сырьевую смесь отделяют от отходящих газов и транспортируют через нижнее выпускное отверстие циклона 4 во вращающуюся обжиговую печь 5.
Для регулировки температуры в зоне горения и для обеспечения одновременного снижения температуры отходящих газов на выходе из кальцинатора в нижнюю часть 3b кальцинатора или в его проходную зону Зс может быть введено небольшое количество подогретой сырьевой смеси, как это показано стрелкой 19.
Небольшое количество подогретой сырьевой смеси из подогревателя может быть дополнительно введено в поток отходящих газов обжиговой печи сразу после их выхода из вращающейся обжиговой печи 5, что показано стрелкой 21. В таком случае эта сырьевая смесь будет понижать температуру отходящих газов обжиговой печи, снижая, таким образом, вероятность спекания в канале 9. Также, благодаря своему каталитическому действию, эта сырьевая смесь будет дополнительно снижать концентрацию NOX в кальцинаторе 3. В этом случае суспензию отходящий газ/сырьевая смесь вводят тангенциально в верхнюю часть кальцинатора, чтобы сырьевая смесь оказывалась в близком контакте со стенкой кальцинатора. В результате количество сырьевой смеси в центральной части зоны восстановления кальцинатора будет достаточно малым, а это означает, что даже при использовании топлив, имеющих низкие концентрации летучих компонентов, может быть достигнута высокая температура, а следовательно, и благоприятные условия для возгорания и восстановления NOX.
Claims (13)
1. Способ производства цементного клинкера, с помощью которого цементную сырьевую смесь подогревают в подогревателе (1), прокаливают в кальцинаторе (3), включающем верхнюю часть (3а) и нижнюю часть (3b), обжигают в клинкер в обжиговой печи (5) и охлаждают далее в охладителе (7) клинкера, отличающийся тем, что:
- отходящие газы обжиговой печи (5) вводят в верхнюю часть кальцинатора (3а),
- топливо вводят также в верхнюю часть (За) кальцинатора,
- суспензию из отходящего газа/топлива направляют вниз через кальцинатор (3),
- подогретый воздух из охладителя (7) клинкера и подогретую сырьевую смесь из подогревателя (1), вместе или по отдельности, вводят в кальцинатор (3) на участке, расположенном под зоной введения отходящих газов обжиговой печи и топлива,
- подогретый воздух направляют вниз по кальцинатору (3), причем он постепенно смешивается с суспензией из отходящего газа/топлива,
- сырьевая смесь под действием силы тяжести движется вниз вдоль стенки кальцинатора (3), переходя в суспензию в отходящих газах в нижней части (3b) кальцинатора, и
- суспензию из отходящего газа/сырьевой смеси удаляют из нижней части (3b) кальцинатора и перемещают в средства (4) разделения для отделения сырьевой смеси, которую затем направляют в обжиговую печь (5).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходящие газы обжиговой печи вводят в верхнюю часть (3а) кальцинатора радиально, тангенциально или аксиально.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что топливо вводят в верхнюю часть (3а) кальцинатора вместе с отходящими газами обжиговой печи.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что топливо вводят отдельно в верхнюю часть (За) кальцинатора.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что топливо вводят аксиально из колошника кальцинатора (3).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешанную суспензию отходящего газа и топлива направляют вниз через кальцинатор (3), генерируя пламя в его центральной зоне.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что подогретый воздух из охладителя (7) клинкера и подогретую сырьевую смесь из подогревателя (1) вводят в кальцинатор в виде объединенной суспензии воздух/сырьевая смесь.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что суспензию воздух/сырьевая смесь вводят тангенциально, при этом сырьевая смесь ударяется о стенку кальцинатора и соскальзывает по ней вниз под действием силы тяжести, в то время как воздух образует обертывающую воздушную подушку вокруг пламени, так что воздух постепенно смешивается с суспензией отходящие газы/топливо.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что подогретую сырьевую смесь вводят в кальцинатор (3) на нескольких участках, расположенных вниз по потоку устройства.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что подогретую сырьевую смесь из подогревателя (1) вводят в нижнюю часть (3b) кальцинатора и/или его проходную зону (3с).
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что подогретую сырьевую смесь из подогревателя (1) вводят в кальцинатор вместе с отходящими газами обжиговой печи.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что подогретую сырьевую смесь, которую вводят указанным образом, вводят в поток отходящих газов обжиговой печи сразу после выхода этих газов из обжиговой печи (5).
13. Установка для реализации способа в соответствии с настоящим изобретением, которая включает подогреватель (1), кальцинатор (3), включающий верхнюю часть (3а) и нижнюю часть (3b), обжиговую печь (5) и далее охладитель (7) клинкера, отличающаяся тем, что она включает:
- средства (15) введения отходящих газов обжиговой печи в верхнюю часть кальцинатора (3а),
- средства (13) введения топлива в верхнюю часть (За) кальцинатора,
- средства (11) введения подогретого воздуха из охладителя (7) клинкера в кальцинатор (3) на участке, расположенном под зоной ввода отходящих газов обжиговой печи и топлива,
- средства (17) введения подогретой сырьевой смеси в кальцинатор (3) на участке, расположенном под зоной введения отходящих газов обжиговой печи и топлива,
- средства (6) извлечения суспензии из отходящего газа/сырьевой смеси из нижней части (3b) кальцинатора и ее транспортирования в средства (4) разделения и
- средства (8) транспортирования отделенной сырьевой смеси в обжиговую печь (5).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKPA200001253 | 2000-08-24 | ||
| DK200001253A DK174307B1 (da) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | Fremgangsmåde samt anlæg til fremstilling af cementklinker. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003103090A RU2003103090A (ru) | 2004-12-20 |
| RU2263083C2 true RU2263083C2 (ru) | 2005-10-27 |
Family
ID=8159672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003103090/03A RU2263083C2 (ru) | 2000-08-24 | 2001-07-19 | Способ и установка для производства цементного клинкера |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6733283B2 (ru) |
| EP (1) | EP1313994B1 (ru) |
| JP (1) | JP2004507422A (ru) |
| KR (1) | KR100760074B1 (ru) |
| CN (1) | CN100368750C (ru) |
| AT (1) | ATE343773T1 (ru) |
| AU (2) | AU6938901A (ru) |
| BR (1) | BR0113341A (ru) |
| CA (1) | CA2417376C (ru) |
| CZ (1) | CZ300338B6 (ru) |
| DE (1) | DE60124116T2 (ru) |
| DK (1) | DK174307B1 (ru) |
| ES (1) | ES2273857T3 (ru) |
| MX (1) | MXPA02012572A (ru) |
| PL (1) | PL359846A1 (ru) |
| PT (1) | PT1313994E (ru) |
| RU (1) | RU2263083C2 (ru) |
| TW (1) | TW482883B (ru) |
| WO (1) | WO2002016849A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200300965B (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466950C2 (ru) * | 2006-11-13 | 2012-11-20 | Лафарж Са | Способ производства цемента |
| RU2503630C2 (ru) * | 2008-08-04 | 2014-01-10 | Полизиус Аг | Установка для получения цемента и способ эксплуатации такой установки |
| RU2507460C2 (ru) * | 2008-08-25 | 2014-02-20 | Полизиус Аг | Способ и шахтная печь для обжига кускового материала |
| RU2514066C2 (ru) * | 2008-12-23 | 2014-04-27 | Итальчементи С.п.А. | Способ очистки потока газообразных продуктов сгорания из установки для получения клинкера и соответствующее устройство |
| RU2777126C1 (ru) * | 2019-07-05 | 2022-08-02 | Кавасаки Дзюкогио Кабусики Кайся | Способ обработки шлама и система для производства цемента |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60300939T2 (de) | 2002-03-07 | 2006-05-11 | F.L. Smidth A/S | Verfahren und anlage zur herstellung von zementklinker |
| DE102004018571A1 (de) * | 2004-04-16 | 2005-11-03 | Polysius Ag | Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker |
| US7377773B2 (en) * | 2006-08-03 | 2008-05-27 | Chemical Lime Company | Method of reducing NOx emissions in rotary preheater mineral kilns |
| CN102575901A (zh) * | 2009-10-07 | 2012-07-11 | Fl史密斯公司 | 用于制造水泥的方法和设施 |
| EP3029004A1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-08 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Oxy-calcination process |
| JP6344251B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2018-06-20 | 住友大阪セメント株式会社 | 可燃性燃料投入システム及び可燃性燃料投入方法 |
| JP6459591B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2019-01-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 可燃性燃料投入システム及び可燃性燃料投入方法 |
| JP6344252B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2018-06-20 | 住友大阪セメント株式会社 | 可燃性燃料投入システム及び可燃性燃料投入方法 |
| FR3075196B1 (fr) * | 2017-12-15 | 2019-11-15 | Fives Fcb | Installation de production de clinker et procede de production de clinker dans une telle installation |
| DE102018206673A1 (de) * | 2018-04-30 | 2019-10-31 | Thyssenkrupp Ag | Oxyfuel-Klinkerherstellung mit spezieller Sauerstoffzugasung |
| JP6673431B2 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-03-25 | 住友大阪セメント株式会社 | 可燃性燃料投入システム及び可燃性燃料投入方法 |
| CN112608049B (zh) * | 2020-12-16 | 2022-08-23 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统及方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5249494B2 (ru) * | 1972-12-06 | 1977-12-17 | ||
| JPS532646B2 (ru) * | 1974-09-30 | 1978-01-30 | ||
| JPS5854105B2 (ja) * | 1976-02-19 | 1983-12-02 | 株式会社神戸製鋼所 | セメント原料の仮焼方法 |
| JPS5346323A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Method of baking raw materials for cement and apparatus for carrying out thereof |
| JPS5913460B2 (ja) * | 1978-07-24 | 1984-03-29 | 宇部興産株式会社 | セメント原料用仮焼炉を含むセメント焼成装置 |
| JPS55136154A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-23 | Sumitomo Cement Co | Method and device for utilizing combustible matter |
| DE3134798A1 (de) * | 1981-09-02 | 1983-03-17 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Brennanlage, insbesondere zur herstellung von zementklinker |
| DE3212009A1 (de) * | 1982-03-31 | 1983-10-06 | Krupp Polysius Ag | Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von feinkoernigem gut |
| JPS62112984A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-23 | 秩父セメント株式会社 | 粉末原料の流動焼成用仮焼装置 |
| JPS6370092A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 粉末原料仮焼装置 |
| DE4123306C2 (de) * | 1991-07-13 | 2000-05-25 | Deutz Ag | Anlage zur thermischen Behandlung von mehlförmigen Rohmaterialien |
| FR2691790B1 (fr) * | 1992-05-29 | 1997-09-19 | Cle | Installation et procede de precalcination de matieres minerales quelconques. |
| KR960001003B1 (ko) * | 1993-04-17 | 1996-01-17 | 쌍용양회공업주식회사 | 연료의 가스화장치가 부착된 시멘트 원료의 가소장치 |
| FR2736910B1 (fr) * | 1995-07-21 | 1997-10-10 | Technip Cie | Installation et procede de calcination de matieres minerales avec emission reduite d'oxydes d'azote |
| DE19649922A1 (de) * | 1996-12-02 | 1998-06-04 | Krupp Polysius Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut |
| KR100450040B1 (ko) * | 1996-02-14 | 2004-11-26 | 에프.엘. 스미스 에이/에스 | 킬른장치로부터질소산화물의배출을감소시키는방법 |
| US5954499A (en) * | 1996-03-06 | 1999-09-21 | F. L. Smidth & Co. A/S | Plant and method for manufacturing cement clinker |
| PT882687E (pt) * | 1997-06-02 | 2000-07-31 | Joseph E Doumet | Metodo eequipamento para a producao de escorias de cimento |
| DE19962536A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Kloeckner Humboldt Wedag | Verfahren zur thermischen Behandlung von mehlförmigen Rohmaterialien |
| DE10003283A1 (de) * | 2000-01-26 | 2001-08-02 | Krupp Polysius Ag | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut |
-
2000
- 2000-08-24 DK DK200001253A patent/DK174307B1/da not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-05-30 TW TW090113066A patent/TW482883B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-07-19 ES ES01947749T patent/ES2273857T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-19 PT PT01947749T patent/PT1313994E/pt unknown
- 2001-07-19 EP EP01947749A patent/EP1313994B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-19 CZ CZ20030232A patent/CZ300338B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-07-19 AT AT01947749T patent/ATE343773T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-07-19 MX MXPA02012572A patent/MXPA02012572A/es active IP Right Grant
- 2001-07-19 ZA ZA200300965A patent/ZA200300965B/en unknown
- 2001-07-19 AU AU6938901A patent/AU6938901A/xx active Pending
- 2001-07-19 PL PL35984601A patent/PL359846A1/xx not_active IP Right Cessation
- 2001-07-19 US US10/344,512 patent/US6733283B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-19 CA CA002417376A patent/CA2417376C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-19 AU AU2001269389A patent/AU2001269389B2/en not_active Ceased
- 2001-07-19 BR BR0113341-1A patent/BR0113341A/pt active Search and Examination
- 2001-07-19 RU RU2003103090/03A patent/RU2263083C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-07-19 JP JP2002521903A patent/JP2004507422A/ja active Pending
- 2001-07-19 KR KR1020037002557A patent/KR100760074B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-07-19 CN CNB018145450A patent/CN100368750C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-19 DE DE60124116T patent/DE60124116T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-19 WO PCT/IB2001/001296 patent/WO2002016849A1/en active IP Right Grant
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466950C2 (ru) * | 2006-11-13 | 2012-11-20 | Лафарж Са | Способ производства цемента |
| RU2503630C2 (ru) * | 2008-08-04 | 2014-01-10 | Полизиус Аг | Установка для получения цемента и способ эксплуатации такой установки |
| RU2507460C2 (ru) * | 2008-08-25 | 2014-02-20 | Полизиус Аг | Способ и шахтная печь для обжига кускового материала |
| RU2514066C2 (ru) * | 2008-12-23 | 2014-04-27 | Итальчементи С.п.А. | Способ очистки потока газообразных продуктов сгорания из установки для получения клинкера и соответствующее устройство |
| RU2777126C1 (ru) * | 2019-07-05 | 2022-08-02 | Кавасаки Дзюкогио Кабусики Кайся | Способ обработки шлама и система для производства цемента |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030024903A (ko) | 2003-03-26 |
| BR0113341A (pt) | 2003-06-03 |
| JP2004507422A (ja) | 2004-03-11 |
| MXPA02012572A (es) | 2004-05-17 |
| ATE343773T1 (de) | 2006-11-15 |
| CZ300338B6 (cs) | 2009-04-22 |
| PL359846A1 (en) | 2004-09-06 |
| ES2273857T3 (es) | 2007-05-16 |
| WO2002016849A1 (en) | 2002-02-28 |
| PT1313994E (pt) | 2007-01-31 |
| US20040029064A1 (en) | 2004-02-12 |
| ZA200300965B (en) | 2004-02-09 |
| DK200001253A (da) | 2002-02-25 |
| AU6938901A (en) | 2002-03-04 |
| KR100760074B1 (ko) | 2007-09-18 |
| CN1447897A (zh) | 2003-10-08 |
| CZ2003232A3 (cs) | 2003-06-18 |
| TW482883B (en) | 2002-04-11 |
| US6733283B2 (en) | 2004-05-11 |
| CN100368750C (zh) | 2008-02-13 |
| CA2417376C (en) | 2009-02-03 |
| DK174307B1 (da) | 2002-12-02 |
| CA2417376A1 (en) | 2002-02-28 |
| DE60124116D1 (de) | 2006-12-07 |
| DE60124116T2 (de) | 2007-05-16 |
| EP1313994A1 (en) | 2003-05-28 |
| EP1313994B1 (en) | 2006-10-25 |
| AU2001269389B2 (en) | 2005-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2263083C2 (ru) | Способ и установка для производства цементного клинкера | |
| CA1042663A (en) | Method of burning pulverous raw material and rotary kiln plant therefor | |
| AU702018B2 (en) | Method for reducing NOx emission from a kiln plant | |
| US4372784A (en) | Method for heat treating pulverous raw material calcining combustor therefor | |
| JPH0510289B2 (ru) | ||
| AU2001269389A1 (en) | Method and plant for manufacturing cement clinker | |
| MXPA04008616A (es) | Metodo y planta para fabricar clinker de cemento. | |
| JP2001046861A (ja) | 鉱石系物質のか焼方法 | |
| CN111051802B (zh) | 低NOx煅烧炉 | |
| ES2260049T5 (es) | Procedimiento e instalacion para el tratamiento termico de material de grano fino. | |
| GB1604797A (en) | Method and a device for roasting fine grain to dust fine material more particularly raw cement powder | |
| SU1296535A1 (ru) | Способ обжига мелкозернистого материала | |
| RU2063594C1 (ru) | Способ обжига карбонатного сырья и регенеративная шахтная печь для обжига карбонатного сырья | |
| SU805037A1 (ru) | Установка дл обжига цементногоКлиНКЕРА | |
| SU260481A1 (ru) | Способ агломерации портландцементиого клинкера | |
| RU2076291C1 (ru) | Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала | |
| Hundeb et al. | Method for reducing NO x emission from a kiln plant | |
| PL122680B2 (en) | Method of partial burning of lime-bearing material and apparatus therefor | |
| MXPA00005529A (en) | Kiln plant and method for manufacturing cement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090720 |