DE102006020080A1

DE102006020080A1 - Drehofenanlage zur Herstellung von Zementklinker

Info

Publication number: DE102006020080A1
Application number: DE200610020080
Authority: DE
Inventors: Matthias Mersmann; Karl Schinke
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2006-04-29
Filing date: 2006-04-29
Publication date: 2007-10-31

Abstract

Um eine Zementklinkerproduktionslinie mit Drehrohrofen, Klinkerkühler und mit vom Ofenauslaufgehäuse zur Calcinierstufe geführter Tertiärluft zu schaffen, deren Entstaubung mit einfachen Mitteln kostengünstig zu bewerkstelligen ist, wird erdindungsgemäß vorgeschlagen, eine Staubabscheideeinrichtung für die Tertiärluft (13) in das Ofenauslaufgehäuse (11) zu integrieren, ferner die neben dem Drehrohrofen (10) verlaufende Tertiärluftleitung (14) sich in das Ofenauslaufgehäuse (11) hineinerstrecken zu lassen und in dem Tertiärluftleitungs-Endabschnitt (15) Einlassöffnungen (16) zum Einströmen der Tertiärluft (13) insbesondere an der Unterseite des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes anzuordnen, so dass eine Rotationsströmung der Tertiärluft (13) um den in das Ofenauslaufgehäuse (11) hineinragenden Endabschnitt (15) der Tertiärluftleitung (14) ähnlich wie bei einem Zyklon erzwungen wird, wobei durch diese Rotationsströmung der in der Tertiärluft enthaltene Staub (17) innerhalb des Ofenauslaufgehäuses (11) abgetrennt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Rohmehl, mit einem Drehrohrofen, dem materialseitig ein Rohmehlvorwärmer und eine mit Brennstoff und Tertiärluft versorgte Calcinierstufe vorgeschaltet und ein Klinkerkühler am Drehofenauslaufende über ein Ofenauslaufgehäuse nachgeschaltet ist, aus dem heiße Kühlerabluft einesteils als Sekundärluft in die Sinterzone des Drehrohofens und anderenteils als die Tertiärluft nach Durchströmung einer Staubabscheideeinrichtung über eine Tertiärluftleitung zur Calcinierstufe geführt ist.
Eine derartige dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechende Drehofenanlage ist aus der Broschüre 8-101d "KURZ UND GUT, Drehrohröfen von KHD Humboldt Wedag" Seite 5 bekannt. Bei einer solchen Anlage wird der im Drehrohrofen erbrannte glühend heiße Zementklinker vom Drehrohrofen auf einen nachgeschalteten Klinkerkühler, meist Rostkühler abgeworfen, und zwar über ein stationäres Ofenauslaufgehäuse, das vergrößert und perspektivisch herausgezeichnet in der Broschüre 7-330d "PYROSTEP-Rostkühler" Seite 5 der KHD Humboldt Wedag AG zu sehen ist. Man erkennt, dass im Ofenauslaufgehäuse die von unten nach oben aufsteigende heiße Kühlerabluft einesteils als Sekundärluft in die Sinterzone des Drehrohrofens geführt ist und anderenteils durch eine Öffnung in der Wandung des Ofenauslaufgehäuses herausgeführt und über eine Verbindungsleitung in ein zyklonähnliches Gefäß eingeführt wird, das unter Wirbelbildung die Tertiärluft entstaubt. Die vom Staub befreite Tertiärluft wird dann über eine Tertiärluftleitung am Drehrohrofen vorbei zu der mit Brennstoff versorgten Calcinierstufe geführt, während der aus der Tertiärluft abgetrennte Staub über eine Leitung in den Klinkerkühler zurückgeführt wird.
Es versteht sich, dass bei Drehofenanlagen mit Tertiärluftleitung solche Tertiärluft-Staubabsetzkammern die Planungs- und Investitionskosten nicht unerheblich erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zementklinkerproduktionslinie mit Drehrohrofen, Klinkerkühler und mit vom Ofenauslaufgehäuse zur Calcinierstufe geführter Tertiärluft zu schaffen, deren Entstaubung mit einfachen Mitteln kostengünstig und Bauraum einsparend zu bewerkstelligen ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einer Zementklinkerproduktionslinie wirkt sich die Entstaubung der Tertiärluft vorteilhaft auf die Prozessführung aus. Zur Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems wird nicht der einfachste Weg begangen, indem auf die Tertiärluftentstaubung unter Inkaufnahme einiger Nachteile einfach verzichtet wird, sondern ein Ansatz zur erfindungsgemäßen Problemlösung besteht zunächst darin, dass die bisher außerhalb des Ofenauslaufgehäuses installiert gewesene Tertiärluftentstaubung gemäß der Erfindung in das Ofenauslaufgehäuse integriert wird. Dazu erstreckt sich die neben dem Drehrohrofen verlaufende lange Tertiärluftleitung mit ihrem einen Ende in das Ofenauslaufgehäuse hinein und weist in diesem Endabschnitt der Tertiärluftleitung wenigstens eine Einlassöffnung zum Einströmen der Tertiärluft auf. Das Ofenauslaufgehäuse ist so geformt und der darin angeordnete Tertiärluftleitungs-Endabschnitt ist so positioniert, dass eine Rotationsströmung der Tertiärluft um den in das Ofenauslaufgehäuse etwa horizontal, schräg oder vertikal hineinragenden Endabschnitt der Tertiärluftleitung erzwungen wird. Die Tertiärluft umströmt dann in einem Wirbel ähnlich wie bei einem Horizontalzyklon bzw. Verikalzyklon den Tertiärluftleitungs-Endabschnitt, der wie ein Zyklontauchrohr wirkt, wobei der in der Rotations- bzw. Wirbelströmung der Tertiärluft enthaltene Staubanteil an die Peripherie gedrängt und dort von der Tertiärluft innerhalb des Ofenauslaufgehäuses abgetrennt wird. Die von der Tertiärluftströmung abgetrennten Stäube fallen per Schwerkraft nach unten aus und sie werden ggf. mit dem aus dem Drehrohrofen ausfallenden Zementklinkerstrom und/oder mit der in den Drehrohrofen einströmenden Sekundärluft abtransportiert.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Ofenauslaufgehäuse seitlich oberhalb des Drehofenauslaufes eine Ausbuchtung zur Aufnahme des sich in das Auslaufgehäuse erstreckenden Endabschnittes der Tertiärluftleitung aufweisen zur Bildung eines von der herrschenden Hauptströmung ungestörten zyklonartigen Staubabscheideraumes mit dem etwa zentral darin angeordneten Tertiärluftleitungs-Endabschnitt als Zyklontauchrohr mit im wesentlichen horizontal liegender Achse. Das heißt, ein Teil des Ofenauslaufgehäuses selbst ist als Teil einer Wirbelkammer für die erfindungsgemäße Tertiärluftentstaubung ausgebildet.
Damit sich die Tertiärluftströmung im Innenraum des Ofenauslaufgehäuses nicht den kürzesten Weg zum Tertiärluftleitungs-Endabschnitt und zu dessen Ausmündung aus dem Ofenauslaufgehäuse suchen kann, ist gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung unterhalb des Endabschnittes der Tertiärluftleitung eine etwa parallel zur Drehofenachse liegende Leitplatte angeordnet, welche die Tertiärluft zur Einleitung von deren Rotationsströmung zur entfernten Außenperi pherie des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes leitet. Diese Maßnahme trägt einerseits zur Erzwingung der Tertiärluft-Rotationsströmung bei, und andererseits wird dadurch ein unterhalb des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes befindlicher Staubsammelraum von der Hauptströmung abgetrennt. Zur Erzwingung eines möglichst vollumfänglichen Rotationsströmungswinkels um den Tertiärluftleitungs-Endab-schnitt trägt ferner bei, wenn die Einlassöffnungen zum Einströmen der Tertiärluft in die Tertiärluftleitung an der Unterseite des Tertiärlufleitungs-Endabschnittes angeordnet sind.
Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
1: einen Vertikalschnitt durch das zwischen Drehofenauslaufende und Klinkerkühler angeordnete Ofenauslaufgehäuse längs der Linie I-I der 2
2: einen Vertikalschnitt durch das Ofenauslaufgehäuse gesehen nicht quer, sondern längs zur Drehrohrofenachse,
3: als Variante zu 1 einen Vertikalschnitt durch ein Ofenauslaufgehäuse mit anderer Anordnung der Tertiärluftleitung geschnitten quer zur Drehofenachse, und
4: die Draufsicht auf das Ofenauslaufgehäuse der 3.
Die Figuren zeigen die Situation am Gutaustragsende (im Ausführungsbeispiel rechten Ende) eines Drehrohrofens 10 zur Herstellung von Zementklinker aus vorcalciniertem Rohmehl. Dieses Drehofenen de ist von einem stationären Ofenauslaufgehäuse 11 umhaust, innerhalb welchem der glühend heiße Zementklinker auf einen nicht dargestellten Klinkerrostkühler abgeworfen wird und die aufsteigende heiße Kühlerabluft einesteils als Sekundärluft 12 in die Sinterzone des Drehrohrofens 10 und anderenteils als Tertiärluft 13 über eine neben dem Drehrohrofen verlaufende Tertiärluftleitung 14 zu der dem Drehrohrofen materialflussseitig vorgeschalteten mit Brennstoff versorgten Calcinierstufe zugeführt wird.
In das Ofenauslaufgehäuse 11 ist erfindungsgemäß eine Einrichtung zur Entstaubung der Tertiärluft 13 integriert. Dazu erstreckt sich die Tertiärluftleitung 14 nach den 1 und 2 von der Seite in das Ofenauslaufgehäuse 11 hinein und sie weist in diesem Endabschnitt 15 an der Unterseite ihrer Wandung Einlassöffnungen 16 zum Einströmen der Tertiärluft 13 auf. Das Ofenauslaufgehäuse 11 ist im Bereich der Tertiärluftentnahme so geformt und der darin angeordnete Tertiärluftleitungs-Endabschnitt 15 ist so positioniert, dass eine Rotationsströmung der Tertiärluft 13 um den in das Ofenauslaufgehäuse 11 hineinragenden Endabschnitt 15 der Tertiärluftleitung 14 erzwungen wird, wie durch die Pfeile der 1 verdeutlicht, wo ein im Uhrzeigersinn drehender Tertiärluftwirbel angezeigt ist. Aufgrund der erzwungenen Tertiärluft-Rotations-strömung wird der darin enthaltene Staub 17 von der Tertiärluft abgetrennt.
Wie aus 1 ersichtlich, weist das Ofenauslaufgehäuse 11 seitlich oberhalb des Drehofenauslaufes eine Ausbuchtung zur Aufnahme des sich in das Auslaufgehäuse erstreckenden Endabschnittes 15 der Tertiärluftleitung 14 auf zur Bildung eines von der herrschenden Hauptströmung ungestörten Staubabscheideraumes mit dem abgetrennten Tertiärluftstaub 17 und mit dem etwa zentral darin angeordneten Tertiärluftleitungs-Endabschnitt 15, der als Zyklontauchrohr mit im wesentlichen horizontal liegender Achse fungiert. Zur sicheren Er zwingung der Tertiärluft-Rotationsströmung ist mit besonderem Vorteil unterhalb des Endabschnittes 15 der Tertiärluftleitung eine etwa parallel zur Drehofenachse liegende Leitplatte 18 angeordnet, welche die Tertiärluft 13 zur Einleitung von deren Rotationsströmung zur entfernten Außenperipherie des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes 15 leitet.
Nach dem Ausführungsbeispiel der 2 erstreckt sich der Tertiärluftleitungs-Endabschnitt 15 über die volle Länge durch den Innenraum des Ofenauslaufgehäuses 11, und das stirnseitige Ende der Tertiärluftleitung ist durch die in 2 auf der rechten Seite liegende Außenwandung des Ofenauslaufgehäuses 11 geschlossen, so dass die Tertiärluftleitung gleichzeitig zur Stabilisierung des Ofenauslaufgehäuses 11 beiträgt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Tertiärluftleitungs-Endabschnitt nicht über die volle Länge des Ofenauslaufgehäuses 11 erstrecken zu lassen, wobei in diesem Falle dann das stirnseitige Ende der Tertiärluftrohrleitung durch eine Deckelwandung zu verschließen wäre.
In 1 ist ferner noch zu sehen, dass die Unterseite der Tertiärluft-Entstaubungskammer 17, die Teil des Ofenauslaufgehäuses 11 ist, als Rutsche 19 zum Schwerkrafttransport des Tertiärluftstaubes zurück zum Drehrohrofen 10 ausgebildet ist.
Nach dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 kann das Ofenauslaufgehäuse 11a eine etwa parallel zur Drehofenachse liegende Trennwand bzw. Leitplatte 18a aufweisen, die das Ofenauslaufgehäuse in eine Sekundärluftkammer und eine mit dieser über wenigstens eine Öffnung 20 in Verbindung stehende Tertiärluftkammer bzw. Staubsammelkammer 21 aufteilt, in welch letztere von oben der Tertiärluftleitungs-Endabschnitt 15a hineinragt, der von der Tertiärluftlleitung 14 in diesem Falle nach unten gekröpft ist.
Der in die Staubsammelkammer 21 einströmenden Tertiärluft wird wie bei einem Vertikalzyklon eine Strömungswirbel 22 aufgezwungen, in dessen Zentrum wie ein Zyklontauchrohr der nach unten gekröpfte Endabschnitt 15a des Zyklontauchrohrs 14 liegt. Der an der Peripherie der Kammer 21 gesammelte Staub 23 wird durch Schwerkrafteinwirkung nach unten in den Klinkerkühler abgeleitet.

Claims

Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Rohmehl, mit einem Drehrohrofen (10), dem materialseitig ein Rohmehlvorwärmer und eine mit Brennstoff und Tertiärluft versorgte Calcinierstufe vorgeschaltet und ein Klinkerkühler am Drehofenauslaufende über ein Ofenauslaufgehäuse (11) nachgeschaltet ist, aus dem heiße Kühlerabluft einesteils als Sekundärluft (12) in die Sinterzone des Drehrohrofens und anderenteils als die Tertiärluft (13) nach Durchströmung einer Staubabscheidung über eine Tertiärluftleitung (14) zur Calcinierstufe geführt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Staubabscheideeinrichtung für die Tertiärluft 13 ist in das Ofenauslaufgehäuse (11) integriert; b) die neben dem Drehrohrofen (10) verlaufende Tertiärluftleitung (14) erstreckt sich in das Ofenauslaufgehäuse (11) hinein und weist in diesem Endabschnitt (15) der Tertiärluftleitung wenigstens eine Einlassöffnung (16) zum Einströmen der Tertiärluft (13) auf; c) das Ofenauslaufgehäuse (11) ist so geformt und der darin angeordnete Tertiärluftleitungs-Endabschnitt (15) so positioniert, dass eine Rotationsströmung der Tertiärluft (13) um den in das Ofenauslaufgehäuse hineinragenden Endabschnitt (15) der Tertiärluftleitung (14) erzwungen wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenauslaufgehäuse (11) seitlich oberhalb des Drehofenauslaufes eine Ausbuchtung zur Aufnahme des sich in das Auslaufgehäuse erstreckenden Endabschnittes (15) der Tertiärluftleitung (14) aufweist zur Bildung einer zyklonartigen Gas-Staubabscheideströmung mit dem zentral darin angeordneten Tertiärluftleitungs-Endabschnitt (15) als Zyklontauchrohr mit im wesentlichen horizontal liegender Achse.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Endabschnittes (15) der Tertiärluftleitung (14) eine etwa parallel zur Drehofenachse liegende Leitplatte (18) angeordnet ist, welche die Tertiärluft (13) zur Einleitung von deren Rotationsströmung zur entfernten Außenperipherie des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes (15) leitet, und welche auf der der Gasströmung abgewandten Seite einen Sedimentationsbereich von der Hauptströmung abtrennt, in dem der abgeschiedene Staub durch Schwerkrafteinfluss abgeführt wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnungen (16) zum Einströmen der Tertiärluft (13) in die Tertiärluftleitung (14) an der Unterseite des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes (15) angeordnet sind zur Erzwingung eines möglichst vollumfänglichen Rotationsströmungswinkels um den Tertiärluftleitungs-Endabschnitt.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. dass der etwa parallel zur Drehofenachse liegende Tertiärluftleitungs-Endabschnitt (15) sich über den Innenraum des Ofenauslaufgehäuses (11) in dessen voller Länge erstreckt und das stirnseitige Rohrende des Tertiärluftleitungs-Endabschnittes (15) geschlossen ist.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Tertiärluft-Entstaubungskammer, die Teil des Ofenauslaufgehäuses (11) ist, als Rutsche (19) zum Schwerkrafttransport des Staubes zurück in das Ofenauslaufgehäuse und von dort in den Drehofen (10) ausgebildet ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenauslaufgehäuse (11a) eine etwa parallel zur Drehofenachse liegende Trennwand bzw. Leitplatte (18a) aufweist, die das Ofenauslaufgehäuse (11a) in eine Sekundärluftkammer und eine mit dieser über wenigstens eine Öffnung (20) in Verbindung stehende Tertiärluftkammer bzw. Staubsammelkammer (21) aufteilt, in welch letztere von oben der Tertiärluftleitungs-Endabschnitt (15a) hineinragt, der von der Tertiärluftleitung (14) nach unten gekröpft ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in das Ofenauslaufgehäuse (11 bzw. 11 a) Kühlerabluft einmündet, die von der Decke des Klinkerkühlers abgezogen und über eine Verbindungsleitung zum Ofenauslaufgehäuse geführt ist.