DE1796018A1

DE1796018A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker

Info

Publication number: DE1796018A1
Application number: DE19681796018
Authority: DE
Inventors: Sylvest Karl Jens
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1967-08-29
Filing date: 1968-08-17
Publication date: 1971-04-29
Also published as: SE342902B; GB1166696A; BE720152A; FR1578606A

Description

PATENTANWÄLTE DR. IN6. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER ^ * ' "

21 HAMBURS 9O 8 MÖNCHEN 8

WILSTORFER STR. 32 -TEL. (O4T0 T7O861 LUCILE-GRAHNSTR. 22 ■ TEL. (O8 11) 44O846

6144-3

IHRE NACHRICHT VOM: MEINE ZEICH EN: HAMBURS-HARBURQ.DEN

Sch,

F.l.Smidth & Co. A/S.

Vigerslev Alle 77, Kopenhagen-Valby/Dänemark

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Z ementklinker.

Priorität: Britische Patentanmeldung

39 495/67 vom 29.August 1967

Viele der bisher verwendeten Drehöfen, "beispielsweise in der ZementIndustrie, sind so entworfen, daß die sie verlassenden Abgase ziemlich heiß sind. Ihre Temperatur beträgt etwa 650 G und mehr und die in diesen Gasen enthaltene Wärme wird dann in einigen Apparaten vor dem

O Ofen ausgenutzt. Diese Apparate sind von verschiedener

β> Art, die meisten dienen dazu, die Wärme aus den Gasen auf das in den Ofen eingespeiste Material zu übertragen,

o> sodass dieses vorerhitzt wird. Ein oft verwendeter Appa-

cn rat ist ein mehrstufiger Zyklonvorwärmer, worin die Gase durch die aufeinanderfolgenden Zyklone hindurchgehen und

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das Rohmaterial aus dem zuletzt von den Gasen durchströmten Zyklon in das °teigrohr eingeführt wird, welches zu dem vorhergehenden Zyklon führt, usw.

Eine andere Apparateform, worin die Wärme in den Gasen ausgenutzt wird, ist ein Zerkleinerer, 2.B. ein Brechwerk oder eine Mühle, worin das feuchte Rohmaterial zerbrochen oder zermahlen und während dieses Torgangs durch die Wärme in den Gasen getrocknet wird·

Die Gase werden gewöhnlich aus dem Drehofen und durch den Apparat, worin die ^wänae ausgenutzt wird, durch ein Gebläse gezogen· Dieses Gebläse muß nicht nur den erforderlichen ^ug durch den eigentlichen Ofen, sondern auch den erforderlichen Zug , um die Gase durch Vorwärmer, Brechwerk oder Mühle zu ziehen, erzeugen, und darum muß es groß sein. Weil außerdem falsche Luft in den Vorerhitzer und die Leitungsrerbindungen eindringt_Tund durch das Gebläse gehen muß, massen dessen Ausmasse demgemäß noch weiter vergrössert werden. Überdies Schwankungen im Druckabfall, durch Torerwärmer oder Zerkleinerer verursacht, beispielsweise durch Verstopfung oder unregelmäßige Einspeisung, beeinträchtigen den Zug durch den drehofen und machen es schwierig, dessen Betrieb zu regeln.

Diese Mängel könnten in großem Ausmaß beseitigt werden, wenn das Gebläse in Ofennähe angeordnet wäre, aber die Temperatur der Gase, wenn sie den %?ehofen Terlassen, ist so hoch, daß sie ein übliches Abgasgebläse schädigen würden.

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Gemäß der -Erfindung werden die Gase aus dem Drehofen nacijenander durch einen Schacht» einen Zyklon und ein Gebläse durehgeleitet und feuchtes Material wird in den Schacht eingespeist. Etwas von diesem Material wird durch die Gase zu dem Zyklon getragen und tritt in diesen in einem im wesentlichen trockenen Zustand ein, Der Rest des Materials fällt unter dem Einfluß der Schwerkraft im Gegenstrom zu den heißen Gasen an der Einführungsstelle der Gase vorbei in den Schacht. Die Menge an feuchtem Hohaaterial, welches in den Schacht eingespeist wird, ist eine solche, daß die Gase ausreichend gekühlt werden, um in Berührung mit dem Gebläse naen dem Durchgehen durch den Zyklon kommen zu können. Der Schacht dient als Schnelltrockner,und Material, suspendiert in und weggetragen von den Gasen, wird in dem Zyklon abgetrennt« Eine beschränkte Menge an falscher Luft kann wohl in die Leitung eindringen, welche vom Drehofenauslass zur Ansaugseite des Gebläses führt und Schacht und Zyklon einschließt, aber dies wird die erforderliche Größe des Gebläses in nennenswertem Ausmaß nicht beeinflussen.

Natürlich ist es notwendig zu verhindern, daß die heißen Gase Mre¥»TUneirg» den Schacht an der Stelle verlassen, wo das feuchte Material in ihn eintritt, oder daß sie aus den Schacht mit dem teilweise getrockneten Material austreten. Die ^findung schließt daher auch als eine neue Anlage-· ein die Kombination aus einem Drehofen und einem die Ofengase aufnehmenden und zu einem Zyklon führenden Schacht, wobei von dem Gasauslass des Zyklons

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eine leitung zu einem Gebläse führt, und wobei ein Einlaß mit einen DrehfiSsiüPoder einer anderen Abdichtung für die Einführung von feuchtem Material in den Schacht und ein -Drehventil oder eine andere Abdichtung zum Regeln des Durchgangs des teilgetrockneten Materials von dem Boden des Schachts vorgesehen sind.

Die den heißen Gasen entzpgene Wärme entfernt ^wasser aus dem feuchten Material und wird so wirksam ausgenutzt ·

Die Erfindung kann in Verfahren angewendet werden, wobei verschiedene Materialien im Drehofen» z.B. Zementrohmaterial, Kalkstein oder Erz, gebrannt werden. Das feuchte dem Schacht zugeführte Material kann das, anschließend in dem Drehofen gebrannte Eohmaterial oder ein Bestandteil von diesem sein, oder es kann, nachdem es seinem

zu
Zweck gedient hat, die Abgase/kühlen, während es selbst teilgetrocknet wurde, irgendwo benutzt werden. Die Erfindung ist jedoch von besonderem Wert zur Verwendung in einem Verfahren, worin Zementrohmaterial zu Klinkern gebrannt wird und wobei das feuchte zu dem Schacht zugeführte Material eines der Bestandteile, z.B. Kalkstein, des Rohmaterials ist.

Kalkstein, wenn so als feuchtes Material benutzt, und auch die meisten anderen Materialien, welche so verwendet und teilgetrocknet werden können, müssen normalerweise vermählen und völlig getrocknet sein· Ausgeeeichnete Wärmewirtschaftlichkeit wird durch ein weiteres Merkmal der Erfindung erhalten, wobei Zerkleinern oder Vermählen

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des teilgetrockneten Materials und sein gleichzeitiges Trocknen durch vom Gebläse abgegebenes Gas und ansehliessendes Abtrennen aus diesem Gas erfolgt.

Die bevorzugte Anlage gemäß der Erfindung schließt daher 'ein in Kombination mit dem drehofen ein so angeordnetes Brechwerk; oder eine Mühle, um das teilgetrocknete Material aufzunehmen, eine von der Druckseite des Gebläses

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zum Bechwerk oder Mühe führende Leitung und einen Abscheider, welcher über eine Leitung an das Brechwerk oder die Mühle angeschlossen ist, um das gebrochene oder vermahlene Material in dem Gasstrom aufzunehmen,

Zwei erfindungsgemäße Anlagen werden im folgenden schematisch und beispielsweise an den Zeichnungen erläutert·

In der Anlage von Pig· 1 wird feuchtes Material in einen Trichter 1 abgegeben, aus welohem es unter Regelung

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durch eineDrehraiEfcu 2 durch ein Rohr 3 in ein senkrechtes Steigrohr 4 eines Zyklons 5 geht. Das Steigrohr 4 ist auf einer Gaskammer 7 angebracht, welche mit dem Ende eines Drehofens 6 so verbunden ist, daß die heißen Gase aus dem Ofen in die Kammer 7 in Üblicher Weise eintreten. Zu brennendes Rohmaterial wird in den -drehofen durch einen Triohter 8 und eine Leitung 9 unter Regelung durch ein Ventil 10 eingespeist und geht wie üblich durch die Kammer 7» wie gestrichelt in der Zeichnung dargestellt·

Die Gaskammer 7 ist im Gegensatz zu üblichen Abgaskammern offen am Boden, wo sie in einen Trichter 11 übergeht.

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Die Kammer 7 und das Steigj&rohr 4 * welches unmittelbar darauf angeordnet ist, bilden zusammen einen Schacht, in welchem das meiste feuchte Material aus dem Trichter 1 unter Schwerkraftwirkung durch die Gase aus de» Ofen

vorbei hindurch und an der Mündung des Ofens/in den Trichter 11 hinabfällt· Einige feine Teilchen des feuchten Materials werden unvermeidbar durch das Steigrohr 4 nach oben in den Zyklon 5 getragen, wo das meiste aus den heißen Gasen abgeschieden wird.

Der Auslaß von Trichter 11 ist über eine Leitung 12 an einen Förderer 13 angeschlossen und der Auslaß von Zyklon 5 ist über eine Leitung I4f geregelt durch ein I>rehventil 15» an einen Förderer 16 angeschlossen·

Die Gase werden durch den Zyklon 5 und ein Bohr 7 durch ein Gebläse 18 gesaugt. Bohr 17 enthält eine Drosselklappe 19, durch deren Einstellung der Zug la Ofen geregelt werden kann. Dieser Zug kann auch durch Verändern der Geschwindigkeit von Gebläse 18 oder naturgemäß durch beides, nämlich Verändern dieser Geschwindigkeit und Einstellen von Klappe 19 geregelt werden·

Aus dem Gebläse 18 gehen die Gase durch ein Eohr 20 au einem elektrostatischen Abscheider 21 awecks Endreinigung, bevor sie durch ein Rohr 22 abgegeben werden.

Der in dem elektrostatischen Abscheider abgetrennte Staub -wird in einem Bodentrichter 23 gesammelt und durch einen Förderer 24 entfernt.

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Die ^ötröme aus Kalkstein und &taub werden durch die Förderer 13, 16 und 24 zu einer Leitung 25 gebracht und darin vereinigt, woraus die Mischung weiterer Behandlung zugefiinrt werden kann.

Die in Fig. 2 gezeigte Anlage ist insbesondere entworfen für das Trocknen und Zerkleinern von Kalkstein,welcher einen Wassergehalt von 20-25# haben kann und einen '-^eil von Zementrohmaterial bilden soll, das in den Drehofen eingespeist wird, um zu Klinker gebrannt zu werden. In dieser Anlage wird der Auslaß von Trichter 11 durch ein Brehventil 26 in einer Leitung 27 geregelt, welche zu einem Brechwerk 28 führt, worin die teilgetrockneten Materialien zerkleinert werden. Gleichzeitig wird es weiter getrocknet durch Gase aus dem Zyklon 5» welche aus dem Zyklon durch Leitung 17 mittels Gebläse 18 abgezogen und in Leitung 27 abgegeben werden, um durch Brechwerk 28 hindurchzugehen. Das Ventil 26 verhindert in wirksamer *eise die Gase am Aufwärtsgehen in KammeiH. Durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit von Ventil 26 kann Material in Trichter 11 angesammelt werden, um so die Abdichtung zu verbessern.

Das Teiltrocknen des Kalksteinfy welches in dem Schacht und insbesondere im steigrohr 4 stattfindet , macht den Kalkstein geeigneter für das Zerkleinern im Brechwerk 28. Die Temperatur der den -^eehofen 6 verlassenden Gase kann etwa 65O⁰C sein und afcs Folge der Entnahme von aus diesen Gasen durch den Kalkstein fällt die

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Temperatur tun mindestens 150 C in de» Schacht und Zyklon 5, sodass die Temperatur der Gase in leitung 17 etwa 400 bis 500⁰C ist. Das Gebläse 18 kann Gasen von dieser Temperatur widersteilen und kann daher unmittelbar hinter dem Zyklon 5, wie gezeigt, angebracht werden.

Die Gase, nachdem sie weiter bei ihrem Durchgang durch das Brechwerk 28 um etwa 150 ö abgekühlt sind, treten in eine Leitung 29 ein, durch welche der vermahlene Kalkstein in Suspension in den Gasen au einem Zyklon 30 getragen wird. Hier findet eine solche Abscheidung von Peststoffen aus den Gasen statt, daß diese jetzt über Hohr 31 zu einem elektrostatischen Abscheider 32 für Endreinigung weiter gehen können^ bevor sie durch Rohr 33 entweder unmittelbar in die Atmosphäre oder zu einem Schornstein abgegeben werden Zum Verringern der Belastung des Gebläsep 18 ist es empfehlenswert, ein zweites Gebläse 34 in ßohr 31 vorzusehen.

Die in Zyklonen 5 und 30 abgetrennten -Feststoffe werden über Bodenrohre 14 und 35» geregelt durch Ventile 15 und 36, in einen Schnedkenförderer 37 entleert. Der in dem Abscheider 32 abgeschiedene ^taub fällt nach unten durch einen Bodentrichter 38 in einen anderen Schneckenförderer 39» Beide Förderer entleeren sich in einen Trichter 40 und aus diesem fließt der vereinte Strom von Feststoffen und Staub über Leitung 41 zur weiteren Behandlung ab.

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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren umfaßt diese weitere Behandlung das Vermischen mit anderen Bestandteilen und schließliche Vermählen in einer Feinmühle, um das vermahle-•ne Material als Kohmehl für die Herstellung von Zementklinker geeignet zu machen. Naturgemäß kann die Apparatur, worin diese weitere Behandlung stattfindet, so in die ganze Ablage eingeschlossen werden, daß das erzeugte Rohmehl in stetiger Weise in den Trichter 8 und somit in den Ofen 6 eingespeist wird.

In der Feinvermahlungsmühle kann das üohmehl weiter getrocknet werden, und in diesem Fall kann ein Teil der den Zyklon 5 verlassenden Gase zu dieser Mühle abgezweigt werden.

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Claims

-10-Patentansprüche

1. Verfahren zum Brennen von Zementrohmaterial, Kalkstein, Erz oder ähnliches in einem Drehofen, dadurch gekennzeichnet , daß die Gase aus dem °fen anschließend durch einen Schacht, einen Zyklon und ein Gebläse geleitet werden, aus welchem ein Teil davon mit den Gasen zu dem Zyklon in einem im wesentlichen trockenen Zustand mitgenommen wird und ein Teil davon unter dem Einfluß der Schwerkraft im Gegenstrom zu den heißen Gasen an der Einführungs— stelle der Gase in den Schacht vorbeifällt und teilweise getrocknet wird, wodurch die Gase ausreichend gekühlt werden, um in Berührung mit dem Gebläse nach dem Durchgang durch den Zyklon kommen zu können.

2a Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das teilgetrocknete Material zerbrochen oder vermählen und gleichzeitig durch von dem Gebläse abgegebenes Gas weiter getrocknet und danach aus diesem Gas ausgeschieden wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnen;, daß das in dem Ofen gebrannte Material Zementrohmehl ist und das dem Schacht zugeführte feuchte Material Kalkstein ist, welcher nach dem Zerbrechen oder Vermählen einen Teil des Zementrohmehla bildet.

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4. Anlage zur Verwendung in einem der Verfahren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt eine Kombination aus einem Drehofen, einem Sehacht zur Aufnahme und Führung der Ofengase zu einem Zyklon, aus dessem Gasauslaß eine Leitung zu einem Gebläse führt, einem Schachtauslaß mit eineB

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Drehroaück oder einem anderen Verschluß für die Einführung des feuchten Materials in den Schacht,und einem Dreliventil oder einem anderen Verschluß zum Regeln des Durchgangs des teilgetrockneten Materials aus dem S chachtboden.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet ,daß der Schacht von einer Gaskammer gebildet ist, welche an das Ofenende angeschlossen und am Boden offen ist, und von einem ituxgrgfrr auf der Kammer angeordneten Steigrohr.

6· Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie auch umfaßt ein Brechwerk oder eine Mühle zur Aufnahme des teilgetrockneten Materials, eine von der Auslaßseite des Gebläses zum Brechwerk oder Mühle führende Leitung und einen Abscheider, welcher durch eine Leitung an das Brechwerk oder Mühle aur Aufnahme des gebrochenen oder vermahlenen Materials in den Gasstrom angeschlossen ist.

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