DE19641207A1 - Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorkal­ zinieren bzw. Vorwärmen von Zementmaterial, und sie bezieht sich im speziellen auf eine Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial unter Bildung eines Doppel-Rotation- (Doppeldreh-)Luftstroms, der eine perfekte Vorkalzinierungs­ reaktion des Zementmaterials in der Vorkalzinierungsvorrich­ tung durch Verbesserung der Strukturen der Verbrennungsluft- Zuführleitungen in der Vorkalzinierungsvorrichtung herbei­ führt, um die Verbrennungsluft von dem Klinkerkühler den doppelten Dreh-Luftstrom in der Vorkalzinierungsvorrichtung bilden zu lassen.

Stand der Technik

Bei einer Vorrichtung zum Kalzinieren von Zementmaterial ist im allgemeinen eine Vorkalzinierungsvorrichtung zwischen einem Drehofen und einer festen Vorwärmeinrichtung angeord­ net, kann diese Vorrichtung Brennstoff, der mit einer sepa­ raten Wärmequelle in die Vorrichtung eingeführt wird, voll­ kommen verbrennen und kann die Vorkalzinierungsreaktion des Zementmaterials durch Einsatz von Kalorien herbeiführen, die im Laufe der Brennstoffverbrennung erzeugt werden.

Bei einer Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial sollte die Brennstoffverbrennung innerhalb äußerst kurzer Zeit, z. B. 1/3 sec., ohne Bildung von Flammen durch homogenes Mischen des Brennstoffs und der Luft durchgeführt werden, und die Vorkalzinierungsreaktion des Zementmaterials kann durch Verwendung von Kalorien ausgeübt werden, die man durch die Brennstoffverbrennung erhält.

Um eine vollständige Vorkalzinierungsreaktion des Materials zu erreichen, ist es erforderlich, daß das Material homogen mit dem Brennstoff in der Vorkalzinierungsvorrichtung ver­ mischt wird und eine ausreichende Verweilzeit aufweist, um die Kalorien, die von der Brennstoffverbrennung herrühren, aufzunehmen.

Als Vorrichtung zur Förderung der vollständigen Brennstoff­ verbrennung und der Vorkalzinierungsreaktion des Materials ist die Vorrichtung, die den in Fig. 5 gezeigten Aufbau hat, weithin benutzt worden. Fig. 5 der beigefügten Zeichnungen zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial, die mit einer Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial des herkömmlichen Typs mit einem Sprudel­ bett ausgerüstet ist.

Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Vorkalzinierungsvorrichtung ist die Abgasleitung 53 des Drehofens 52 mit dem Boden der Vor­ kalziniereinrichtung 50 derart verbunden, daß das Sprudelbett im unteren Teil der Vorkalziniereinrichtung 50 durch das Abgas vom Drehofen 52 mit einer hohen Temperatur, beispiels­ weise einer Temperatur von 900 bis 1100° Celsius, gebildet wird, und die Verbrennungsluft-Zuführleitung 55, die die sauerstoffreiche Luft von dem Klinkerkühler 54 zuführt, ist mit einer Seite der Vorkalzinierungsvorrichtung 50 mit einer Leitung so verbunden, daß die Verbrennungsluft der Mitte und in einer tangentialen Richtung der Vorkalzinierungseinrich­ tung 50 zugeführt wird.

Auf der anderen Seite wird der größte Teil des Brennstoffs in die sauerstoffreiche Verbrennungsluft eingedüst und in dieser, die durch die Verbrennungsluftleitung 55 zugeführt wird, durch einen Brenner 56a verbrannt, der in der der Ver­ brennungsluftleitung der Vorkalziniervorrichtung 55 gegen­ überliegenden Seite angeordnet ist, während ein Teil des Brennstoffe s in das Abgas des Drehofens 52 eingedüst und dort durch den Denitrierungsbrenner 56b, der um die Abgasleitung des Drehofens 42 angeordnet ist, um Stickoxide im Verbren­ nungsgas zu entfernen, verbrannt wird (JP-Patent-Offenle­ gungen Nr. 53-134028 und 54-90228, JP-Patent-Veröffentlichung Nr. 59-32176 und KR-Patent-Veröffentlichung Nr. 87-1568).

Die unerläuterten Zeichen 51a, 51b, 51c, 51d und 51e in Fig. 5 sind feste hängende Vorwärmer (Zyklone), Bezugszeichen 57 ist eine Materialzuführleitung, durch die der Vorkalzi­ nierungseinrichtung 50 Material zugeführt ist, Bezugszeichen 58 stellt eine Leitung da, in der das vorkalzinierte Material in den Drehofen 52 strömt, Bezugszeichen 59 ist ein Einlaß für Abgas vom Drehofen 52, Bezugszeichen 60 ist ein Abgasge­ bläse, Bezugszeichen 61 ist eine Materialzuführleitung und Bezugszeichen 62 ist eine Strömungsleitung für das Strömen vorkalzinierten Materials in der Vorkalzinierungseinrichtung 50 in den untersten Zyklon.

Die herkömmlich Vorkalzinierungseinrichtung hat den Nachteil, daß, da eine große Luftmenge (Mengen von 14 bis 20% der der Vorkalzinierungseinrichtung 50 zugeführten Verbrennungsluft) mit niedriger Temperatur in dem Brenner 67a verwendet wird, um Brennstoff der Vorkalzinierungsvorrichtung 50 einheitlich einzudüsen, die Menge heißer Verbrennungsluft, die von dem Klinkerkühler 54 fließt in gleicher Weise abnimmt wie die Menge an Luft niedriger Temperatur, die von dem Brenner 56a zugeführt wird, und daß folglich der Wärmeverbrauch zunimmt.

Weiter wird die Verbrennung des von den Brennern 56a, 56b eingedüsten Brennstoffs mit einem Gas ausgeführt, das eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, z. B. 10 bis 40 m/s aufweist, das in eine Atmosphäre des Mischgases der Verbrennungsluft und des Abgases vom Drehofen 52 unter der sauerstoffreichen Verbrennungsluft gelangt. Dementsprechend weist die herkömm­ liche Vorkalzinierungseinrichtung die Probleme auf, daß ihre Höhe zunehmen muß, um eine vollkommene Verbrennung zu er­ reichen, und so werden die Positionen der festen hängenden Vorwärmer 51a, 51b, 51c, 51d und 51e höher, während die Größe der Vorkalzinierungseinrichtung 50 größer wird, wodurch die Baukosten zunehmen und der Wirkungsgrad der Vorkalzinierung pro Volumeneinheit der Vorkalzinierungseinrichtung 50 kleiner wird.

Der Aufbau in Fig. 6 zeigt die Vorkalzinierungsvorrichtung eines anderen Aufbaus, wobei niedriggradiger Brennstoff durch Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrades der Vorrichtung verwendet werden kann. Gleiche Bezugszeichen werden im fol­ genden im Falle gleicher Teile wie in Fig. 5 verwendet.

Nach Fig. 6 ist der Drehofen 50a zusätzlich in der Vorkalzi­ nierungsvorrichtung installiert, wobei Brennstoff von dem Brenner 56 durch Trägergas zugeführt wird, das eine niedrige Temperatur (Mengen von 4 bis 5% der Verbrennungsluft, die der Vorkalzinierungseinrichtung 50 zugeführt wird) aufweist. In diesem Fall wird der von dem Brenner 56 zugeführte Brennstoff in das Zentrum der rotierenden Kalzinierungseinrichtung 56a durch heiße Verbrennungsluft mit beispielsweise einer Tempe­ ratur von 700 bis 1100°C, die von der Verbrennungsluft-Zu­ führleitung abgezweigt ist, eingedüst. Der größte Teil der verbleibenden Verbrennungslust fließt in tangentialer Rich­ tung an der Seite der Dreh-Vorkalzinierungseinrichtung 50a zum Trennen des zugeführten Materials durch die Materialzu­ führleitung 57 zur Wandung hin, bildet heiße Flammen in der Verbrennungsluft mit niedriger Dichte im Zentrum der rotie­ renden Vorkalzinierungseinrichtung 50a, um die Verbrennung des Brennstoffes zu fördern, und sorgt durch die heißen Flammen für die Strahlungswärme für das umgebende Material (US-Patent Nr. 3975148).

In Fig. 6 gibt Bezugszeichen 50b eine Mischkammer wieder, Bezugszeichen 63 zeigt eine Zweig-Verbrennungsluft-Zuführlei­ tung zum Eindüsen von Brennstoff von dem Brenner 56, und Bezugszeichen 64 bezeichnet eine Leitung, mit der Material von der Dreh-Vorkalzinierungseinrichtung 50a zur Mischkammer 50b geführt wird.

Die Vorteile dieser Vorrichtung liegen darin, daß die Brenn­ zeit des Brennstoffe s vermindert und der Wirkungsgrad des Brennstoffes durch brennenden Brennstoff mit allein einer sauerstoffreichen Verbrennungsluft hoher Temperatur gestei­ gert werden kann, die die Flammen in der Vorkalzinierungsvor­ richtung bildet, wodurch es möglich wird, Brennstoff niedri­ gen Grades zu verwenden. Diese Vorrichtung hat jedoch Nach­ teile darin, daß der Auslaßteil des Dreh-Vorkalzinierers 50a am unteren Teil der Vorrichtung angeordnet ist, die Richtung des Luftstroms nach unten gerichtet wird, wodurch sich der Druckverlust erhöht, und daß der rotierende Luftstrom, der erzeugt wird, während die die vom Klinkerkühler 54 kommende Verbrennungsluft zuführenden Leitungen symmetrisch in tangen­ tialer Richtung an der Seite der Dreh-Vorkalzinierungsein­ richtung vorgesehen sind, gedreht und nach unten in einer Richtung, wie in Fig. 7 angedeutet, bewegt wird, wodurch sich die Verweilzeit in der Vorkalzinierungsvorrichtung verrin­ gert. Außerdem bestehen Nachteile darin, daß die Vorrichtung nicht genügend Kalorien bereitstellen kann, um die Vorkal­ zinierungsreaktion zu veranlassen, da nur die Strahlungswärme von der Verbrennung des Brennstoffes als Wärmequelle aufgrund der Trennung des Materials durch die äußere Wand des drehen­ den Vorkalzinierers 50a zur Verfügung gestellt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial zur Verfügung stellen, um die vorgenannten Probleme zu lösen, bei der das Mischen von Material und Brennstoff und die Verweilzeit in einem Vorkal­ zinierer des Materials erhöht werden, indem die Gasströmung in einem Vorkalzinierer in dem rotierenden Luftstrom mit doppeltem Drehmoment gebildet wird und die vollkommene Vor­ kalzinierungsreaktion des Zementmaterials durch Fördern der Strahlungswärme durch die Verbrennung von Brennstoff, die Wärmeübertragung zwischen Gas und Material durch doppelte rotierende Luftströmung und die Wärmeübertragung durch Kollision zwischen festen Bestandteilen herbeigeführt werden kann.

Zu diesem Zweck umfaßt die Vorrichtung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ein Strö­ mungsmittel, um Abgas des Dreh(rohr)ofens zum Kalzinieren des vorerwärmten Materials strömen zu lassen, das zwischen einem festen, hängenden Vorwärmer zum Vorwärmen von körnigem oder pulverförmigem Zementmaterial und einem Drehofen zum Erzeugen von Klinkermaterial angeordnet ist; ein Strömungsmittel, um eine sauerstoffreiche Verbrennungsluft von einem Klinker­ kühler strömen zu lassen, um das Material durch Verbrennen des zugeführten Brennstoffs vorzukalzinieren bzw. vorzuerwär­ men; und Mittel zur Abgabe des vorkalzinierten Materials in den untersten Vorwärmer, und diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß verzweigte Verbrennungsluft-Zuführmittel bzw. Verbrennungsluft-Zuführzweige der Verbrennungsluft- Zuführmittel von dem Klinkerkühler nur mit einer Seite der Vorkalzinierungseinrichtung in tangentialer Richtung verbun­ den sind, so daß die durch die Verbrennungsluft-Zuführmittel zugeführte Verbrennungsluft das zugeführte Material vorkal­ zinieren kann, und zwar unter Bildung des doppelten drehenden Luftstroms in einer Richtung.

Gemäß der Erfindung können bevorzugt die Verbrennungsluft- Zuführmittelzweige gleichen Durchmesser aufweisen und mit einer Seite der Vorkalzinierungsvorrichtung in einer tan­ gentialen Richtung auf der gleichen oder auf verschiedenen Ebenen verbunden sein.

Weiterhin können gemäß der Erfindung vorteilhaft die ver­ zweigten Verbrennungsluft-Zuführmittel verschiedene Durch­ messer zueinander aufweisen, und der Verbrennungsluft-Zu­ führzweig großen Durchmessers kann mit einer Seite der Vorkalzinierungsvorrichtung in tangentialer Richtung ver­ bunden sein, während der Verbrennungsluft-Zuführzweig kleinen Durchmessers mit einer Seite der Abgas-Strömungsmittel in dem drehendem Kalzinierer verbunden ist.

Die Verbrennungsluftströme, die durch die zwei Abzweigungen strömen, können relativ zueinander unterschiedliche Strö­ mungsgeschwindigkeit und verschiedene Drehmomente aufweisen.

Gemäß der Erfindung können fester oder flüssiger Brennstoff niedrigen Grades als Brennstoffquelle verwendet und dem Bren­ ner für die Brennstoffdüse in der Vorkalzinierungsvorrichtung zugeführt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden finden sich detailliertere Erläuterungen der Er­ findung gemäß den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzug­ te Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Darin ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung der mit einer Vorrich­ tung zum Vorkalzinieren von Zementmaterial zur Bil­ dung des doppelten Dreh-Luftstroms gemäß der vorlie­ genden Erfindung ausgerüsteten Kalzinierungsvorrich­ tung.

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A′ und der Linie B-B′ nach Fig. 1 und zeigt eine erste Aus­ führungsform der Vorkalzinierungsvorrichtung zur Bil­ dung des doppelten rotierenden Luftstroms ent­ sprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A′ und Linie B-B′ nach Fig. 1, wobei eine zweite Ausführungsform der Vorkalzinierungsvorrichtung zur Bildung des doppelten Dreh-Luftstroms gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A′ und der Linie B-B′ nach Fig. 1, wobei die dritte Aus­ führungsform der Vorkalzinierungsvorrichtung zur Bildung des doppelten Dreh-Luftstroms entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kalzinieren von Zementmaterial, die mit einer her­ kömmlichen Vorkalzinierungsvorrichtung nach Art eines Sprühbetts ausgerüstet ist.

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kalzinieren von Zementmaterial, die mit einer her­ kömmlichen rotierenden Vorkalzinierungsvorrichtung ausgerüstet ist.

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A′ in Fig. 6.

Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Vorrichtung zum Kalzinie­ ren von Zementmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung feste, aufgehängte Vorwärmer 11a, 11b, 11c, 11d und 11e, um granulöses oder pulverförmiges Zementmaterial vorzuerwärmen, einen Dreh(rohr)ofen 12 zur Erzeugung von Klinkermaterial, einen Vorkalzinierer bzw. eine Vorkalziniereinrichtung 10 zum Vorkalzinieren des vorerwärmten Materials, die zwischen den hängenden Vorwärmern 11a, 11b, 11c, 11d und 11e und dem Drehofen 12 angeordnet ist, und einen Klinkerkühler 14 zum Kühlen des kalzinierten Klinkermaterials in dem Drehofen 12.

Die Vorkalziniereinrichtung 10 umfaßt eine Abgasleitung 13, in der das vom Drehofen 12 kommende Abgas fließt, um das vorerwärmte Material vorzukalzinieren, eine Verbrennungsluft- Zuführleitung 15 zur strömenden Bewegung eines sauerstoff­ reichen Verbrennungsgases von dem Klinkerkühler 14, um das Material mittels Verbrennens des zugeführten Brennstoffe s vorzukalzinieren, und eine Strömungsleitung 16, um das vor­ kalzinierte Material in den Vorwärmer 11e abzugeben. Und es ist mindestens eine Material-Zuführungsleitung 17 in der Ver­ brennungsluft-Zuführleitung 15 aufgebaut.

Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Verbren­ nungsluft, die durch die Verbrennungsluft-Zuführmittel 15 zugeführt werden, einen Doppel-Rotation-Luftstrom in einer Richtung bilden kann.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Verbrennungsluft-Zuführmittel 15 von dem Klin­ kerkühler 14 nur von einer Seite des Klinkerkühlers abge­ zweigt sein können, um mit diesem in tangentialer Richtung verbunden zu werden, um so das zugeführte Material unter Bildung des Doppel-Rotation-Luftstroms vorzukalzinieren.

Weiterhin ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeich­ net, daß grundsätzlich die Verbrennung von festem oder flüs­ sigem Brennstoff und die Vorkalzinierung von Material gleich­ zeitig in dieser Vorkalziniereinrichtung 10 stattfinden können, und zwar unter Verwendung der Wärme, die von der Ver­ brennungsluft von dem Klinkerkühler 14 und den heißen Ab­ gasen, die vom Drehofen 12 abgegeben werden, erzeugt wird, und daß das Sprühbett im oberen Teil der Vorkalzinierein­ richtung 10 gebildet werden kann, wodurch die Vorkal­ zinierungsreaktion des Materials vervollständigt wird.

In Fig. 1 ist mit dem bisher unerläuterten Bezugszeichen 18 eine Leitung für das Fliegen des vorkalzinierten Materials in den Drehofen 12 bezeichnet, Bezugszeichen 19 bezeichnet einen Abgas-Einlaß des Drehofens 12, Bezugszeichen 20 ist ein Ab­ gas-Gebläse und Bezugszeichen 21 gibt eine Material-Zuführ­ leitung wieder.

In den beigefügten Zeichnungen stellen Fig. 2(a) bis 2(c) die erste Ausführungsform der Vorkalzinierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar, die den Doppel-Rotation-Luftstrom mit gleichem Moment in einer Richtung bilden kann. Fig. 2(a) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A′, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, Fig. 2(b) zeigt eine Querschnitts­ ansicht entlang der Linie B-B′, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und Fig. 2(c) zeigt eine Seitenansicht der Vorkalzi­ nierungsvorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Gleiche Bezugszeichen werden im Falle gleicher, in Fig. 1 gezeigter Teile verwendet.

Nach Fig. 2(a) bis 2(c) sind, wenn die Verbrennungsluft-Zu­ führleitung 15 für die Strömung der Verbrennungsluft von dem Klinkerkühler 14 mit der Vorkalzinierungseinrichtung 10 in abgezweigten Zustand verbunden ist, die Verbrennungsluft- Zuführleitungszweige 15a, 15b jeweils mit einer Seite der Vorkalzinierungseinrichtung 10 in tangentialer Richtung mit gleichem Durchmesser und Höhe verbunden. Folglich kann die Verbrennungsluft in gleichbleibender Menge, beispielsweise 10 bis 15 m/s in einer Richtung verzweigt und in die Vorkalzi­ nierungseinrichtung 10 einströmen gelassen werden, wodurch der Doppel-Rotation-Luftfluß innerhalb der Vorkalzinierungs­ einrichtung 10 gebildet wird.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt das Ergebnis, und zwar unter Vergleich der Verweilzeit des Materials der Vorkalzinie­ rungseinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mit der der herkömmlichen Rotations-Vorkalzinierungseinrichtung gemäß US-Patent Nr. 39 75 148.

Tabelle 1

Die vorstehende Tabelle 1 stellt die Verweilzeit dar, die be­ rechnet und gemessen wird, wenn Zementmaterial mit einem durchschnittlichen Durchmesser (d₅₀) von 13,3 µm der Vorkal­ zinierungseinrichtung mit einer Geschwindigkeit von 25 kg/s zugeführt wird und die Strömungsgeschwindigkeit der Verbren­ nungsluft, die aus den Verbrennungsluft-Zuführleitungen fließt, 15 m/s im Falle der ersten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung und des oben genannten US-Patents ist.

Bei der Vorkalzinierungseinrrichtung 10 zur Bildung des Dop­ pel-Rotation-Luftstroms gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungsluft verzweigt werden und in einer Richtung in den Einlaß für die Verbren­ nungsluft fließen, und dann können zwei Luftströme stark miteinander kollidieren, wodurch der Doppel-Rotation-Luft­ strom zur Wand hin und von dem Zentrum der Vorkalzinierungs­ einrichtung 10 her gebildet wird. Darüberhinaus verursacht der Rotation-Luftstrom, der stark mit der Wand kollidiert, daß sich der Druckgradient in radialer Richtung der Vorkalzi­ nierungseinrichtung in den oberen Sprühbereichen ausbildet, wodurch das in die Vorkalzinierungseinrichtung 10 eingeführte Material die Drehbewegung in Längsrichtung einer Vorkalzi­ nierungseinrichtung in den Sprühbereichen erhält. Schließlich kann die Verweilzeit von Material um ungefähr 3 bis 50% über die bei der herkömmlichen Rotation-Kalzinierungsvorrichtung erhöht werden.

Fig. 3(a) bis 3(c) der beigefügten Zeichnungen sind ähnlich den Fig. 2(a) bis 2(c) und zeigen die zweite Ausführungsform der Vorkalzinierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die den Doppel-Rotation-Luftstrom mit gleichem Moment in einer Richtung bilden kann. Fig. 3(a) ist eine Querschnitts­ ansicht entlang Linie A-A′ in Fig. 1, Fig. 3(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B′ in Fig. 1 und Fig. 3(c) ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorkalzi­ nierungseinrichtung 10. Gleiche Bezugszeichen werden im Falle gleicher, in Fig. 1 gezeigter Teile verwendet.

Nach Fig. 3(a) bis 3(c) können, wenn die Verbrennungsluftlei­ tungen 15a′, 15b′ für die Strömung der Verbrennungsluft von dem Klinkerkühler 14 mit der Vorkalzinierungseinrichtung 10 verbunden sind, besagte Leitungen mit gleichem Durchmesser in einer tangentialen Richtung abgezweigt bzw. verzweigt und mit einer Seite mit der Vorkalzinierungseinrichtung verbunden werden. Wenn die Verbrennungsluft-Zuführleitung 14 verzweigt und verbunden ist, werden zu dieser Zeit die beiden verzweig­ ten Verbrennungsluft-Zuführleitungen 15a′, 15b′ im Abstand entlang einer Längsrichtung der Vorkalzinierungseinrichtung verbunden.

Die folgende Tabelle 2 zeigt das Ergebnis des Vergleiches des Druckverlustes von Material in der Vorkalzinierungseinrich­ tung 10 der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in der herkömmlichen Dreh-Vorkalzinierungs­ einrichtung gemäß dem US-Patent Nr. 39 75 148.

Tabelle 2

Die vorstehende Tabelle 2 gibt den Druckverlust in der Vor­ kalzinierungseinrichtung 10 wieder, der berechnet und gemes­ sen wird, wenn das Zementmaterial mit einem durchschnitt­ lichen Durchmesser (d₅₀) von 13,3 µm in die Vorkalzinierungs­ einrichtung mit einer Menge von 25 kg/s eingeführt wird und die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft, die von der Verbrennungsluft-Zuführleitung strömt, 15 m/s im Falle der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und des vorstehend genannten US-Patents beträgt.

Wenn sich die für die Vorkalzinierungseinrichtung 10 vorge­ sehenen Verbrennungsluft-Zuführleitungen in verschiedenen Po­ sitionen befinden, kann der durch die mit dem unteren Teil der Vorkalzinierungseinrichtung verbundene Verbrennungsluft- Zuführleitung 15b′ fließende Rotation-Luftstrom den Druck­ gradienten verringern und so die Neigung des durch die mit dem oberen Teil verbundene Verbrennungsluft-Leitung 15a′ fließenden Rotation-Luftstroms in einer Richtung bewirken. Daher hat man herausgefunden, daß der Druckverlust in der Vorkalzinierungseinrichtung 10 im Vergleich zu der herkömm­ lichen Dreh-Vorkalzinierungseinrichtung um 50% oder mehr ab­ nehmen kann.

Fig. 4(a) bis Fig. A(c) der beigefügten Zeichnungen sind ähn­ lich den Fig. 2(a) bis 2(c) und stellen die dritte Aus­ führungsform der Vorkalzinierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar, die den Doppel-Rotation-Luftstrom mit ver­ schiedenem Moment in einer Richtung in verschiedenen Posi­ tionen zueinander bilden kann. Fig. 4(a) zeigt eine Quer­ schnittsansicht entlang der Linie A-A′, der Fig. 5, Fig. 4(b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der in Fig. 1 gezeig­ ten Linie B-B′ und Fig. 4(c) zeigt eine Seitenansicht der Vorkalzinierungseinrichtung, wie sie in Fig. I gezeigt ist. Gleiche Bezugszeichen werden im Falle gleicher, in Fig. 1 gezeigter Teile verwendet.

Nach Fig. 4(a) bis Fig. 4(c) ist unter den Verbrennungsluft- Zuführleitungen 15 für das Leiten der Verbrennungsluft von dem Klinkerkühler 14 die Verbrennungsluft-Zuführleitung 15a großen Durchmessers mit einer Seite der Vorkalzinierungsein­ richtung 10 verbunden, und die Verbrennungsluft-Zuführleitung 15b′′ geringen Durchmessers ist mit der Abgasleitung 13 des Drehofens verbunden.

Bevorzugtermaßen ist der Querschnittsbereich der mit einer Seite der Vorkalzinierungsvorrichtung 10 verbundenen Verbren­ nungsluft-Zuführleitung 15a′′ 1,5 bis 2 mal so groß wie der der mit der Abgasleitung 13 des Drehofens verbundenen Ver­ brennungsluft-Zuführleitung 15b′′.

Der eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit, beispiels­ weise 10 bis 15 m/s aufweisende Rotationsluftstrom kann durch die Verbrennungsluft-Zuführleitung 15a′′ gebildet werden, die mit einer Seite der Vorkalzinierungseinrichtung 10 verbunden ist. Und die Verbrennungsluft mit höherer Strömungsgeschwin­ digkeit, beispielsweise 15 bis 25 m/s, durch die mit der Ab­ gasleitung 13 des Drehofens im unteren Teil verbundene Ver­ brennungsluft-Zuführleitung 15b′′ ist mit dem Rotationsluft­ strom im oberen Teil kombiniert, und zwar zusammen mit dem heißen Abgas des Drehofens, das durch die Abgasleitung 13 des Drehofens fließt und genügend Wärme beinhaltet. Dementspre­ chend wird die kontinuierliche Strömung von Material und Brennstoff ohne Brechen des Zentrums der zwei rotierenden Luftströme erhalten, wodurch eine Steigerung bzw. Verbes­ serung in der homogenen Mischung von Brennstoff und Material sowie der Verweilzeit ebenso wie der Effizienz des Brenn­ stoffes erreicht wird. Daher kann gemäß der vorliegenden Er­ findung niedriggradiger Festbrennstoff verwendet werden.

Somit kann die vorliegende Erfindung ihre besonderen Wirkun­ gen darin haben, daß der Doppel-Rotation-Luftstrom in der Vorkalzinierungseinrichtung gebildet und damit das homogene Mischen von Material und Brennstoff gesteigert werden kann, wie sich auch die Verweilzeit des Materials in der Vorkal­ zinierungseinrichtung erhöhen und die vollkommene bzw. voll­ ständige Vorkalzinierungsreaktion in der Vorkalzinierungsein­ richtung durch Förderung bzw. Steigerung der Strahlungswärme durch die Verbrennung von Brennstoff, den Wärmeaustausch zwischen Gas und Material durch den Doppel-Rotations-Luft­ strom und die Wärmeübertragung durch das Aufeinandertreffen zwischen festen Partikeln herbeigeführt werden kann.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Vorkalzinieren bzw. Vorwärmen von Zement­ material, umfassend Strömungsmittel (13), um Abgas des Drehofens (12) zum Kalzinieren des vorgewärmten Materials fließen zu lassen, wobei diese Mittel zwischen festen aufgehängten Vorwärmern (11a, 11b, 11c, 11d und 11e) zum Vorwärmen des granulösen oder pulverförmigen Zementmate­ rials und dem Drehofen (12) zur Herstellung von Klinker­ material angeordnet sind; Strömungsmittel (15), um eine sauerstoffreiche Verbrennungsluft von einem Klinkerkühler (14) zum Kalzinieren des Materials durch Verbrennen des zugeführten Brennstoffs strömen zu lassen; und Mittel (22) zur Abgabe des vorkalizinierten Materials in den untersten Teil des Vorwärmers, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Verbrennungsluft-Zuführ­ mittel-Zweige (15a, 15b, 15a′, 15b′, 15a′′, 15b′′) der Verbrennungsluft-Zuführmittel (15) von dem Klinkerkühler (14) nur mit einer Seite der Vorkalziniervorrichtung in tangentialer Richtung so verbunden wird, daß die durch die Verbrennungsluft-Zuführmittel (15) zugeführte Ver­ brennungsluft das zugeführte Material unter Bildung des Doppel-Dreh-Luftstroms in einer Richtung vorkalzinieren kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbrennungsluft-Zu­ führmittel (15a, 15b) von einer Seite der Vorkalzi­ nierungseinrichtung (10) mit gleichem Durchmesser und Höhe in tangentialer Richtung verzweigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbrennungsluft-Zu­ führleitungen (15a, 15b) von einer Seite der Vorkal­ zinierungseinrichtung (10) mit gleichem Durchmesser bzw. verschiedener Höhe jeweils in tangentialer Richtung ab­ gezweigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbrennungsluft-Zu­ führleitungszweige (15a′′, 15b′′) verschiedene Durch­ messer haben, wobei der Verbrennungsluft-Zuführleitungs­ zweig (15a′′) großen Durchmessers mit einer Seite der Vorkalzinierungseinrichtung (10) in tangentialer Richtung und der Verbrennungsluft-Zuführleitungszweig (15b′′) ge­ ringen Durchmessers mit einer Seite der Abgas-Strömungs­ mittel des Drehofens (12) in tangentialer Richtung ver­ bunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder der Verbrennungsluft- Zuführleitungszweige (15a′′, 15b′′) eine unterschiedliche Verbrennungsluft-Strömungsmenge und ein unterschiedliches Drehmoment aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Brenner (15) zum Ein­ düsen von Brennstoff in die Vorkalzinierungseinrichtung (10) zur Verwendung von niedriggradigem festem oder flüssigem Brennstoff geeignet ist.