DE19836323C2 - Mahlanlage, Anlage zur Herstellung von Zement und Verfahren zur Vermahlung von Rohmaterialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mahlanlage gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, insbesondere eine Anlage zur Her­ stellung von Zement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3, und ein Verfahren zur Zementherstel­ lung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.

Bei der Herstellung von Zement werden Rohmaterial-Mahltrock­ nungsanlagen im Verbund mit einem Klinkerbrennprozeß be­ trieben, um die in einem Zement-Drehrohrofen gebildeten Abgase nach Wärmetauschern einer weiteren Wärmeausnutzung zuzuführen.

Ein bekanntes Mahlsystem geht aus einem Schaltungsbild gemäß Fig. 3 hervor. Abgase 3 aus einem Kalzinierprozeß werden von einem Ofenventilator 5 in einer Abgasrohrleitung 6 über eine Absperreinrichtung 6a einer Wälzmühle 2 zu­ geführt. Als Ofenventilator 5 wird hier der Ventilator be­ zeichnet, der einer Mühle einen Gasstrom zuleitet. In Ver­ bundschaltungen von Zement-Drehrohröfen und Wärmetauschern WT mit einer Luftstrom-Wälzmühle leitet der Ofen- bzw. Ofen-/WT-Ventilator den Ofengasstrom und Wärmestrom der Lufstrom-Wälzmühle zu. Als Mühlenventilator, worunter der Ventilator zu verstehen ist, welcher den für die Mühle er­ forderlichen Gasstrom fördert, ist in Durchströmrichtung hinter einem als Staubabscheider funktionierenden Filter 8 ein Ventilator 7 angeordnet. Dieser Ventilator 7 führt das Abgas 3 mit in der Wälzmühle 2 anfallendem Feingut 34 über eine Staub-Abgas-Rohrleitung 9, in welcher eine Absperrein­ richtung 9a angeordnet ist, dem Filter 8 zu. Das im Filter 8 abgeschiedene Feingut 34 wird über nicht dargestellte Transportsysteme in Silos gefördert. Das vom Staub befreite Abgas 3 wird mit Hilfe des Mühlenventilators 7 nach dem Filter 8 einem Kamin (nicht dargestellt) zugeführt und aus­ gestoßen.

Im Verbundbetrieb, in welchem die Mahlanlage "on line" mit einem Zement-Drehrohrofen (nicht dargestellt) gefahren wird, bleibt eine Absperreinrichtung 15a in einer Bypass-Leitung 15 geschlossen. Nicht nutzbare Wärmeenergie wird in einem Kühlturm 22, welcher in der Regel nach dem Ofenventilator 5 angeordnet wird, oder in der Wälzmühle 2, beispielsweise durch Wassereinspritzung, vernichtet.

Einzelkomponenten einer Rohmaterial-Mischung 33 werden aus Bunkern 31 über Wiegebänder 30 einem Aufgabeband 32 zu­ geführt und der Wälzmühle 2 aufgegeben. Als Aufgabeein­ richtung kann eine Klappenschleuse 25 vorgesehen sein, wel­ che als Luftabschluß wirkt. In der Wälzmühle 2 abgeschiede­ nes Grobmaterial 26 wird über eine Fördereinrichtung 24 der Mischung 33 wenigstens teilweise zugemischt und der Wälz­ mühle 2 wieder zugeführt.

Im Verbundbetrieb wird die Mahlanlage nach Fig. 3 derart betrieben, daß der Druck-Nullpunkt, d. h. der Punkt atmo­ sphärischen Drucks, kurz vor dem Eintritt der Abgase in die Wälzmühle 2 gelegt ist, so daß die Wälzmühle 2, ein inte­ grierter Sichter 13 und das Filter 8 unter einem relativ hohen Unterdruck arbeiten und entsprechende Abdichtungsein­ richtungen und stabile Konstruktionen erforderlich sind, was nachfolgend noch ausgeführt wird.

Im Direktbetrieb ist die Mahlanlage nach Fig. 3 außer Be­ trieb, und nur der Zement-Drehrohrofen (nicht dargestellt) wird betrieben. Im Filter 8 wird bei Verbundbetrieb der von der Mühle 2 erzeugte Staub und der Reststaub aus dem Wärme­ tauscher abgeschieden. Deshalb spricht man auch von "Fil­ teranlage". Im Direktbetrieb wird hingegen nur der Rest­ staub aus dem Abgas 3 aus dem Wärmetauscher (nicht darge­ stellt) abgeschieden. Die Absperreinrichtung 6a in der Ab­ gasrohrleitung 6 und die Absperreinrichtung 9a in der Staub-Abgas-Rohrleitung 9 sind dann geschlossen, und der Ab­ gasstrom 3 vom Kalzinierprozeß wird nach dem Kühlturm 22 direkt über die Bypass-Leitung 15 in das Filter 8 geleitet, entstaubt und anschließend über den Mühlenventilator 7 und einen Kamin (nicht dargestellt) in die Atmosphäre geför­ dert. Im Direktbetrieb fungiert der Ventilator 7 als Abgas­ ventilator für den Wärmetauscher.

Zur Produktion von Zement-Rohmaterial unabhängig vom Kalzi­ nierprozeß, z. B. bei Stillständen des Zement-Drehrohrofens oder bei Neuinbetriebnahmen, wird, da kein Abgas zur Ver­ fügung steht, Frischluft 4 über eine Regelklappe 4a und einen Heißgaserzeuger 37 der Wälzmühle 2 zugeführt. Die Ab­ sperreinrichtungen 6a und 15a in der Abgas-Rohrleitung 6 und in der Bypass-Leitung 15 sind dann geschlossen, während die Absperreinrichtung 9a in der Staub-Gas-Rohrleitung 9 zwischen der Wälzmühle 2 und dem Filter 8 geöffnet ist.

Ein Schaltungsbild eines weiteren Rohmaterial-Mahltrock­ nungssystems, welches auch als "Drei-Gebläse-Version" be­ zeichnet wird, ist in Fig. 4 gezeigt. Für identische Merk­ male wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 ver­ wendet. Ein erstes Gebläse, welches dem Ofenventilator 5 der Fig. 3 entspricht, jedoch nicht dargestellt ist, befin­ det sich in Strömungsrichtung vor einem Kühlturm 22. Es fördert die Abgase 3 aus dem Kalzinierprozeß zu einer Wälz­ mühle 2. Ein zweites Gebläse bzw. der Mühlenventilator 28 befindet sich hinter einer Zyklon-Batterie 29 und fördert einen Teilgasstrom über eine Rückführleitung 16 zurück in die Wälzmühle 2. Der verbleibende Teil der Abgase aus der Zyklon-Batterie 29 wird über eine Regel- und Absperrein­ richtung 14 einem Filter 8 zugeführt. Nach dem Filter 8 ist ein drittes Gebläse 38 als Abgasventilator angeordnet, wel­ ches die restlichen Abgase 3 in einen Kamin (nicht darge­ stellt) als Filterabgas fördert. Das in der Zyklon-Batte­ rie 29 und im Filter 8 anfallende Feingut 34, 35 wird über entsprechende Fördereinrichtungen 36 einem Silo (nicht dar­ gestellt) zugeführt. Zu den Einrichtungen zur Herstellung und Zuführung einer Rohmaterial-Mischung 33 zur Wälzmühle 2 wird auf die Ausführungen zur Fig. 3 verwiesen.

Die Mahltrocknungsanlage nach Fig. 4 kann unabhängig vom Gas- und Wärmehaushalt des Verbundsystems arbeiten. Durch eine Bypass-Leitung 15 können überschüssige Abgas- und Wärmeströme aus dem Ofen- und Kalzinierprozeß der Wälzmühle 2 mit Sichter 13 und der Zyklon-Batterie 29 bygepasst und gemeinsam mit den Abgasen aus der Wälzmühle 2 in der nach­ geschalteten Filteranlage 8 entstaubt werden.

In Fig. 6 ist ein beispielhafter Druckverlauf der Verbund- Schaltungsvariante der Anlage nach Fig. 4 dargestellt. Die wesentlichen Einrichtungen sind mit entsprechender Zuord­ nung oberhalb der Druckkurve gezeigt und mit Bezugszeichen der Fig. 4 versehen. Fig. 6 verdeutlicht, daß das Entstau­ bungsfilter 8 in einem relativ niedrigen Unterdruckbereich arbeitet und deshalb gegen Falschlufteinbrüche nur mit ei­ nem relativ geringen Aufwand geschützt werden muß. Dagegen muß die Wälzmühle 2, welche mit Unterdruck um -50 bis -80 mbar betrieben wird, zur Vermeidung von Falschlufteinbrü­ chen nahezu "hermetisch" abgedichtet sein.

Nachteile resultieren auch aus der Zyklon-Batterie 29, wel­ che mit einem relativ hohen Baukosten- und Platzaufwand verbunden ist und einem Verschleiß unterliegt, so daß aus­ serdem noch hohe Wartungskosten anfallen.

Ein hoher Abscheidungsgrad in der Zyklon-Batterie 29 er­ fordert zudem einen relativ hohen Energieaufwand, und als weiterer Nachteil der bekannten Anlage ist die Spaltung des Endproduktes in groberes Feingut 35 aus den Zyklonen und feineres Produkt 34 aus dem Filter 9 anzusehen (Fig. 4).

Die Flexibilität der Mahlanlage ist eingeschränkt, weil der Abscheidegrad der Zyklonbatterie 29 mit dem Lastzustand (= Gasstrom) der Mühle gekoppelt ist. Bei Teillast sinkt der Abscheidegrad der Zyklone. Dadurch steigt der Reststaubge­ halt in der Leitung nach den Zyklonen 29 zum Mühlenventila­ tor 28, was zu Verschleißerscheinungen führt.

Die Mahltrocknungsanlage nach Fig. 3 weist zwar eine ein­ fachere Rohrleitungsführung, einen geringeren Energieauf­ wand und aufgrund einer kompakten Anlagenbauweise relativ niedrige Investitionskosten auf. Wie aus dem in Fig. 5 dargestellten beispielhaften Druckverlauf der Verbund- Schaltungsvariante der Anlage nach Fig. 3 hervorgeht, ist das Filter 8 jedoch in den Unterdruckbereich der Wälzmühle 2, welcher etwa -70 bis -90 mbar beträgt, einbezogen und muß deshalb konstruktiv und sicherheitstechnisch entspre­ chend ausgelegt werden. Filtergehäuse sind bei großtech­ nischen Mahlanlagen von erheblicher Größe. Die Filtergehäu­ se müssen für betriebliche Unterdrücke von nahezu -100 mbar und für einen Start mit Kaltluft aus Sicherheitsgründen bis zu -140 mbar ausgelegt sein. Es bedarf erheblicher kon­ struktiver und fertigungstechnischer Maßnahmen, um die er­ forderliche Steifigkeit zu erreichen und ein Kollabieren auszuschließen. Selbst durch kleine Risse im Gehäuse saugt der Mühlenventilator 7 Falschluft in die Anlage, welches sich als Verlust auf das Mühlenabgas auswirkt und zu Funk­ tionsstörungen führt.

Auch Druckschwankungen, welche im erhöhten Unterdruckbe­ reich nicht zu vermeiden sind, führen zu hohen mechanischen Belastungen des Filtergehäuses und hoher Anfälligkeit gegen Rißbildung und damit zu Falschlufteinbrüchen. Diese beein­ flussen direkt die Leistung der Wälzmühle. Auch die nicht "hermetisch" abgedichteten Stellen der Wälzmühle und des Sichters sowie entsprechender Bereiche im Gesamtsystem sind potentielle Quellen für Falschlufteinbrüche. Die Schadstel­ len sind zudem wegen einer geschlossenen Isolierung von außen nicht lokalisierbar.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Abgase 3 aus der Wärmetauschereinheit des Kalzinierprozesses während des Verbundbetriebes durch die Wälzmühle 2 gezogen werden müssen und ein Bypassen der Abgase nicht möglich ist (siehe auch Fig. 3).

Außerdem kann die Gastemperatur im Entstaubungsfilter 8 nicht unabhängig von der Mühlenabgastemperatur gehalten werden. Diese Abhängigkeit kann einzeln und zusammen mit Falschlufteinbrüchen zu lokaler Taupunktunterschreitung und somit zu Korrosionserscheinungen im Filter- und Rohr­ leitungsbereich führen. Während des Mühlenbetriebs können außerdem keine anderen Gase als die von der Wälzmühle 2 kommenden entstaubt werden.

In der DE-Z Aufbereitungstechnik, 35, 1994, Nr. 4, Seite 181 ff ist eine Mahlanlage für Braunkohlenstaub für die Zementindustrie beschrieben. Einer luftbetriebenen Wälz­ mühle wird Trockenbraunkohle unmittelbar nach der Trock­ nung über Trogkettenförderer zugeführt. Das zerkleinerte Mahlgut wird durch den Luftstrom, welcher die Mühle im Unterdruck durchströmt, einem integrierten Sichter zuge­ führt. Fertiggut verläßt den Sichter als Staub-/Luft-Ge­ misch und wird über eine Rohrleitung einem Schlauchfilter zugeführt und abgeschieden. Über eine Zellenradschleuse wird der Kohlenstaub ausgeführt. Das für den Traglufttrans­ port notwendige Druckgefälle in der Anlage erzeugt ein Ra­ dialgebläse, welches nach dem Schlauchfilter angeordnet ist. Die Abluft wird über einen Kamin in die Atmosphäre abgeführt.

Aus der DE 43 06 930 A1 ist eine anlagentechnische Schal­ tung zur Zerkleinerung von Mahlgut, vorzugsweise Zement­ klinker, bekannt. Eine Wälzmühle wird als eine erste Mahl­ stufe und eine nachgeschaltete Rohrkugelmühle als zweite Mahlstufe eingesetzt. Zur Abscheidung des Feingutes aus beiden Mahlstufen ist ein gemeinsamer Sichter vorgesehen, dem das Fertiggut der Wälzmühle pneumatisch und das Fer­ tiggut der zweiten Mahlstufe mechanisch aufgegeben wird. Eine Wirbelrinne, welche materialseitig über ein Becher­ werk und eine Materialleitung mit der Wälzmühle und gas­ seitig über eine Umluftleitung mit dem Sichter verbunden ist, soll den energetischen Aufwand reduzieren und eine zusätzliche Belastung der ersten Mahlstufe durch Mahlgut mit feiner und mittlerer Korngröße und der zweiten Mahl­ stufe mit grobkörnigem Mahlgut vermeiden. In der Wirbel­ rinne erfolgt eine Klassierung, wobei das Fein- bis Mit­ telgut pneumatisch aus der Wirbelrinne dem Hochleistungs­ sichter zugeführt und das abgeschiedene Grobgut erneut der Wälzmühle aufgegeben wird. In der Umluftleitung ist vor der Wirbelrinne ein regelbares Gebläse angeordnet, mit welchem die Luftgeschwindigkeit zur Feingutabtrennung des Materials in der Wirbelrinne eingestellt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mahlanlage und ein Verfahren zur Vermahlung von Rohmateria­ lien, insbesondere eine Anlage und ein Verfahren zur Ze­ mentherstellung zu schaffen, welche bei einem besonders ge­ ringen Investitions- und Wartungsaufwand eine variable Ver­ fahrensführung und einen außerordentlich effizienten Mahl­ prozeß, insbesondere eine effiziente Zementproduktion ge­ währleisten.

Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe durch eine Mahlanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 3, z. B. durch eine Anlage zur Herstellung von Zement mit einer Wälzmühle, einem Zement-Drehrohrofen mit einer Wärmetau­ schereinheit, einem Ofenventilator und einem Abgasventila­ tor hinter einem Filter gelöst, in welcher ein Mühlenventi­ lator vor der Wälzmühle angeordnet ist, welcher den hohen Widerstand des Schaufelkranzes der Wälzmühle überwindet und einen für einen Mahltrocknungsprozeß erforderlichen Abgas- oder auch Luftstrom durch den Schaufelkranz der Wälzmühle drückt und im Zusammenwirken mit dem Abgasventilator einen vorteilhaften Druckverlauf vor, innerhalb und nach der Wälzmühle bis zu dem Filter ermöglicht sowie durch ein Verfahren mit den Merk­ malen des Anspruchs 15 gelöst.

Nach der Erfindung wird verfahrensmäßig mit dem vor der Mühle angeordneten Mühlenventilator der Druck-Nullpunkt bzw. der atmosphärische Druck in die Wälzmühle hineinge­ zwungen und in dem Bereich des Schaufelkranzes und der Mahlschüssel, insbesondere in einem oberen Bereich des Schaufelkranzes bis zu einer oberen Kante der Mahlschüssel, betrieblich sicher gehalten. In dem Mahlraum der Wälzmühle oberhalb der Mahlschüssel und des Schaufelkranzes ein­ schließlich an den Durchtritten für die Hebel und/oder Fe­ derstangen, im Sichter und in dem Filter wird ein minimaler Unterdruck über den Abgasventilator eingestellt, während in Strömungsrichtung vor dem Schaufelkranz, insbesondere im Mühlenunterteil, durch den Mühlenventilator Überdruck er­ zeugt wird.

Indem gemäß der Erfindung geringere Unterdrücke als in den bekannten Mahltrocknungsanlagen eingestellt werden können, wird vorteilhaft erreicht, daß von den bekannten stabilen, material- und kostenaufwendigen Bauweisen des Filters oder der Zyklone und weiterer Einrichtungen der Mahlanlage abge­ gangen werden kann und ein wesentlicher Anteil der Falsch­ luftquellen beseitigt ist.

Die Anordnung eines Mühlenventilators vor einer Wälzmühle ist an sich von Kohlemahlanlagen bekannt. Der Mühlenventi­ lator ist dort jedoch der einzige Ventilator in dem Kohle­ mahlsystem. Zudem stehen der Mahlraum, Sichtraum und z. B. die nachfolgenden Brennerleitungen und Kohlenstaub-/Luftge­ mischbrenner unter Überdruck.

Aus der DE 23 61 060 A1 ist eine Anlage zur Herstellung von Zement bekannt, in der eine Mischung von Kalkstein und Tonmi­ neralien in einer Rohmehlmühle zu Rohmehl vermelden und das Rohmehl in einem Drehofen unter Zuführung von Wärme kalziniert und zu Klinker gebrannt wird, wobei hinter dem Drehofen ein Vorbrecher und danach eine Luftstrommühle zur Zerkleinerung des Klinkers aus dem Drehofen angeordnet ist, deren Mahlgut­ auslass unter Einschaltung eines Filters und eines Gebläses mit einem Zementmehlbunker verbunden ist. Das Gebläse welches der Luftstrommühle nachgeschaltet ist, versorgt über eine Zu­ fuhrleitung die Rohmehlmühle mit Abgas und liefert außerdem Sekundärluft für einen Vorkühler, welcher zwischen dem Dreh­ ofen und dem Vorbrecher angeordnet ist, sowie Primärluft für die Feuerung des Drehofens. Der Ventilator der Luftstrommühle für die Klinkervermahlung ist für die Widerstände dieser Luft­ strommühle mit zugehöriger Anlage ausgelegt. Dasselbe trifft für einen Mühlenventilator bzw. ein Abgasgebläse zu, welches nach einem der Rohmehlmühle nachgeschaltetem Filter angeordnet ist. Der Mühlenventilator der Luftstrommühle für die Klinker­ vermahlung, welcher nicht nur die Rohmehlmühle, sondern auch den Vorkühler und den Drehofen versorgt, ist im Gegensatz zu dem erfindungsgemäß der Wälzmühle vorgeschalteten Mühlenventi­ lator nicht in der Lage, den Drucknullpunkt in den Bereich des Schaufelkranzes bzw. in die Ebene des Mahltellers oder auch darüber zu legen.

Gemäß der Erfindung dient der vorgeschaltete Mühlenventila­ tor in einer Verbund-Zementrohmaterial-Mahlanlage mit Mahl­ trocknungsprozeß dazu, das Druckniveau so zu verschieben, daß im Zusammenwirken mit dem Abgasventilator im Mühlenin­ nenraum ein deutlich geringerer Unterdruck bis zum Umge­ bungsdruck entsteht. Die Gesamtleistung der Ventilatoren der Mahltrocknungsanlage, d. h. des Mühlenventilators und des Abgasventilators nach der Filteranlage, wird auf die Ventilatoren verteilt und fällt wegen der erreichten gerin­ geren Falschluftanteile niedriger aus. Das Mühlenunterteil steht unter Überdruck. Das Filter kann bei einem deutlich niedrigeren Unterdruck als dem bisher üblichen gemäß Schal­ tung nach Fig. 3 betrieben werden.

Vorteilhafterweise kann daher die Konstruktion des Filter­ gehäuses zum Auffangen von Flächenpressung wesentlich ver­ einfacht werden.

Der Gasstrom durch die Wälzmühle wird durch den vorgeschal­ teten Mühlenventilator geregelt. Es ist vorteilhaft, daß die Regelung eines Bypass-Abgasstromes wegen des geringeren Druckgefälles bis zum Filter problemlos durch den Abgasven­ tilator möglich ist. Wegen des verminderten Druckniveaus vor dem Filter können auch Entstaubungseinrichtungen an die Leitung zwischen der Wälzmühle und dem Filter angeschlossen werden.

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Anlage und des Verfahrens mit einem definierten Druckverlauf im Mühlensy­ stem sind der Wegfall von aufwendigen Abdichtungen gegen Falschlufteinbrüche im Bereich der Wälzmühle, z. B. im Be­ reich der Materialaufgabe, Energieeinsparungen aufgrund der vermiedenen Falschlufteinbrüche, verringerte Investitions- und Betriebskosten sowie eine flexible Verfahrensführung im Verbund und die Möglichkeit, auch anderer Abgase in der gleichen Filteranlage entstauben zu können. Eine erhebliche Kosteneinsparung wird vor allem durch die mögliche leichte­ re Bauweise des Filtergehäuses bzw. den Wegfall der Zyklone erreicht.

Neben der Einsparung von Investitionskosten werden War­ tungskosten sowie Kosten für erhöhte Energieverbräuche ver­ mieden.

Die Erfindung kann nicht nur bei Zementrohmaterial-Mahlan­ lagen vorteilhaft angewendet werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine Mahlanlage auch ohne einen vorgeschalteten Prozeß, z. B. eine sogenannte Zentralmahlanlage, mit einem vorgeschalteten Mühlenventilator zu betreiben, um das Druckniveau vom Unterdruckbereich in den Überdruckbereich bis in den Mahlraum der Mühle zu verlagern und über einen Ventilator nach Filter, einem Abgasventilator, Unterdruck zu erzeugen. In Strömungsrichtung gesehen steht dann der untere Mahlraum bis zum Ansaugstutzen des Abgasventilators unter einem geringeren Unterdruck als in herkömmlichen Mahlanlagen.

Die Vorteile sind wie bei einer Zementrohmaterial-Mahlanla­ ge erhebliche Energie- und Investitionskosteneinsparungen, Vermeidung von Falschlufteinbrüchen, von Wartungskosten so­ wie eine variable Verfahrensführung.

Eine erfindungsgemäße Mahlanlage, bei welcher ein vorge­ schalteter Mühlenventilator mit einem Abgasventilator zu­ sammenwirkt, kann zur Mahlung von unterschiedlichsten Roh­ materialien wie Klinker, Hüttensand, Kohle und alle anderen Arten von Mineralien und Gesteinen angewendet werden. Bei den sogenannten Filteranlagen bedeutet die Verwendung eines Ventilators vor der Mühle, daß zu einem Abgasventilator ein zusätzlicher Ventilator eingesetzt wird. Bei den bisher üblichen Filteranlagen arbeitet der Ventilator, der hinter dem Filter angeordnet ist, sowohl als Mühlenventilator als auch als Abgasventilator. Die vorstehenden beschriebenen Vorteile des mit einem vorgeschalteten Mühlenventilator durchführbaren MPL-Verfahrens (Modified Pressure Level-Ver­ fahren) lassen die Zusatzinvestition eines Ventilators je­ doch als äußerst gering erscheinen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung wei­ ter erläutert; in dieser zeigen

Fig. 1 ein Anlagenschema einer erfindungsgemäßen Mahl­ anlage und

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines beispielhaf­ ten Druckverlaufs der erfindungsgemäßen Verbund- Schaltungsvariante gemäß Fig. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen Anlagen- und Schaltungsbilder des Stan­ des der Technik und

Fig. 5 und 6 die zugehörigen beispielhaften Druckverläufe.

In Fig. 1 ist ein Schaltungsbild einer Anlage zur Zement­ herstellung mit einem Kalzinierprozeß und Mahltrocknungs­ prozeß dargestellt.

Abgase 3 aus einem Zement-Drehrohrofen 40 werden über einen Vorkalzinierer 41, einer Wärmetauschereinheit 42 und einem Ofenventilator 5 sowie einem Kühlturm 22 in einer Abgas- Rohrleitung 6 einem Mahltrocknungsprozeß mit einer Wälz­ mühle 2 und einem Filter 8, zugeführt. Als Filter 8 kann ein Schlauch- oder Elektrofilter eingesetzt sein.

Vor der Wälzmühle 2 mit einer Mahlschüssel 12 und einem Schaufelkranz 11 bzw. Düsenring in einem Mahlraum und einem integrierten Sichter 13 in einem Sichtraum ist ein Mühlen­ ventilator 10 oder Mühlengebläse angeordnet, mit welchem das Druckniveau im Bereich der Anlagenteile Wälzmühle 2 und Filter 8 angehoben wird.

Die Gesamtleistung der Mahlanlage wird auf den vorgeschal­ teten Mühlenventilator 10 und den Abgasventilator 7 ver­ teilt und ist nicht größer, sondern aufgrund der geringeren Falschluftanteile niedriger.

Der Mühlenventilator 10 drückt einen für den Mahltrocknungs­ prozeß erforderlichen Abgasstrom durch den Schaufelkranz 11 und vermeidet dadurch, daß der Schaufelkranz 11 als Wider­ stand für den Abgasventilator 7 wirkt und ein großes Unter­ druckgefälle zur Atmosphäre im Mühlenoberteil und in den anschließenden Anlagenteilen, insbesondere im Filter 8 auf­ gebaut wird. Je höher dieser Unterdruck ansteigt, um so mehr Falschluft kann in das System eingesogen werden und um so weniger Abgas wird durch den Schaufelkranz 11 gezogen.

Durch Verschiebung des Druckniveaus wird der Prozentsatz an Falschluft in dem System erheblich reduziert. Neben den energetischen und verfahrenstechnischen Vorteilen kann ins­ besondere das Gehäuse des Filters 8 leichter und damit ko­ stengünstiger hergestellt werden.

In der Abgasrohrleitung 6 befindet sich eine Regel- und Ab­ sperreinrichtung 46, beispielsweise eine Drosselklappe, wel­ che nicht nur bei Betriebsstillstand der Wälzmühle 2 ein Bypassen der Abgase 3 über eine Bypass-Leitung 15 und eine Entstaubung im Filter 8 erlaubt.

Vor dem Mühlenventilator 10 ist eine Gasstrom-Meßeinrich­ tung 20 angeordnet, deren Meßwerte zur Regelung des Müh­ lenventilators 10 herangezogen werden.

Die Einrichtungen und Anlagenteile zur Herstellung einer Rohmaterialmischung und Zuführ- und Aufgabeeinrichtungen zur Wälzmühle 2 sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Sie kön­ nen analog zu den Anlagen gemäß Fig. 3 und 4 ausgebildet sein.

Eine Staub-Abgasrohrleitung 9 führt von der Wälzmühle 2 zum Filter 8. Das in dem Filter 8 anfallende Feingut 34 wird über nicht dargestellte Transporteinrichtungen in Silos gefördert. Das entstaubte Abgas 3 kann zumindest teilweise über eine Rückführleitung 16 über den Mühlenventilator 10 der Wälzmühle 2 wieder zugeführt werden. Wenn eine regelba­ re Absperreinrichtung 47 in der Rückführleitung 16 ge­ schlossen ist, werden die Abgase 3 über einen Kamin in die Atmosphäre geleitet. Fig. 1 zeigt die Möglichkeiten zur Re­ gelung der Absperr- und Regeleinrichtung 46 in der Abgas­ rohrleitung 6, einer Regel- und Absperreinrichtung 48 in der Bypass-Leitung 15, der Regel- und Absperreinrichtung 47 in der Rückführleitung 16 und in der Staub-Abgasrohrleitung 9.

Der definierte Druckverlauf, welcher mit einem vorgeschal­ teten Mühlenventilator 10 im Zusammenwirken mit einem Ab­ gasventilator 7 in der Mahltrocknungsanlage gemäß Fig. 1 erreicht werden kann, ist beispielhaft in Fig. 2 gezeigt.

Oberhalb der Druckkurve sind die wesentlichen Anlagenteile, ein Ofenventilator 5, der Mühlenventilator 10, die Wälzmüh­ le 2 und das Filter 8 sowie der Abgasventilator 7 darge­ stellt. Fig. 2 verdeutlicht das modifizierte Druckniveau vor, innerhalb und nach der Wälzmühle 2 sowie im Filter 8. Ein Vergleich mit den beispielhaften Druckverläufen der be­ kannten Anlagensysteme, welche in den Fig. 5 und 6 dar­ gestellt sind, zeigt, daß bei den bekannten Mahlsystemen unmittelbar vor Eintritt des Gasstroms in die Wälzmühle 2 ein Unterdruck von ca. -5 bis -7 mbar und in der Wälzmühle 2 ein Unterdruck im Bereich -50 bis -70 mbar herrscht. Be­ sonders nachteilig ist der Unterdruck im Elektrofilter bei der bekannten Anlage gemäß Fig. 3 und Fig. 5, welcher um -90 mbar liegt.

Fig. 2 verdeutlicht, daß mit dem vorgeschalteten Mühlenven­ tilator 10 unmittelbar vor der Mühle bzw. im Mühlenunter­ teil und vor dem Schaufelkranz 11 ein Überdruck, z. B. von etwa 40 mbar, eingestellt werden kann. Der Druck-Nullpunkt liegt betrieblich sicher in einem oberen Bereich des Schau­ felkranzes 11 bis zu einer oberen Kante der Mahlschüssel 12. Im Mahl- und Sichtraum herrscht im Beispiel nach Fig. 2 ein Unterdruck von etwa -3 bis -25 mbar und im Filter 8 le­ diglich ein Unterdruck von etwa -40 mbar.

Das erfindungsgemäße MPL-Verfahren (Modified Pressure Le­ vel) ist somit durch ein verschobenes Druckniveau vor, innerhalb und nach der Wälzmühle 2 gekennzeichnet, welches mit dem vorgeschalteten Mühlenventilator 10 im Zusammenwir­ ken mit dem Abgasventilator 7 erreicht wird und zu außer­ ordentlichen Einsparungen von Investitions- und Energieko­ sten, Wartungskosten und zu einer besonders effizienten Zerkleinerung von Rohstoffen und insbesondere zu einer effizienten Zementherstellung führt.

Claims (23)

1. Mahlanlage mit einer Wälzmühle (2), insbesondere einer Luftstrom- Wälzmühle, mit einer Mahlschüssel (12), einem Schau­ felkranz (11) und einem Sichter (13) und mit einem Ventilator (7), welcher nach einem Filter (8) angeord­ net ist und das Filter (8), die Wälzmühle (2) und eine Staub-Gas-Rohrleitung (9) zwischen dem Filter (8) und der Wälzmühle (2) mit Unterdruck beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Mühlenventilator (10) vor der Wälzmühle (2) angeordnet ist und den erforderlichen Gasstrom in die Wälzmühle (2) drückt,
daß ein vorgebbares Druckniveau vor, innerhalb und nach der Wälzmühle (2) von dem Mühlenventilator (10) und dem Abgasventilator (7) einstellbar und der Druck-Nullpunkt in den Bereich des Schaufelkranzes (11) der Mahlschüssel (12) legbar ist.

2. Mahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mühlenventilator (10) der Wälzmühle (2) vor­ geschaltet ist.

3. Anlage zur Herstellung von Zement, mit einer Wälzmühle (2), in welcher in Verbundschal­ tung mit einem Zement-Drehrohrofen (40) und einer Wärmetauschereinheit (42) Zement-Rohmaterial mit Abga­ sen (3) des Zement-Drehrohrofens (40) einer Mahltrock­ nung unterzogen wird, mit einem Ofenventilator (5), welcher nach der Wärmetauschereinheit (42) angeordnet ist und die Abgase (3) aus dem Zement-Drehrohrofen (40) einer Abgas-Rohrleitung (6) zuführt, und mit einem Ab­ gasventilator (7), welcher nach einem Filter (8) ange­ ordnet ist und das Filter (8), die Wälzmühle (2) mit einem Schaufelkranz (11), einer Mahlschüssel (12) und einem Sichter (13) sowie eine Staub-Abgas-Rohrleitung (9) zwischen dem Filter (8) und der Wälzmühle (2) mit Unterdruck beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mühlenventilator (10) vor der Wälzmühle (2) angeordnet ist und den erforderlichen Gasstrom in die Wälzmühle (2) drückt, und daß ein vorgebbares Druckni­ veau vor, innerhalb und nach der Wälzmühle (2) ein­ stellbar und der Druck-Nullpunkt in den Bereich des Schaufelkranzes (11) und der Mahlschüssel (12) legbar ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Bereich des Schaufelkranzes (11) bis zu einer oberen Kante der Mahlschüssel (12) ein Unterdruck einstellbar ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vorgeschalteten Mühlenventilator (10) vor und innerhalb der Wälzmühle (2) unterhalb des Schaufel­ kranzes (11) ein Überdruck und oberhalb der Mahl­ schüssel (12) und im Bereich des Sichters (13), wel­ cher in die Wälzmühle (2) integriert ist, ein Unter­ druck einstellbar ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Filter (8) ein Unterdruck einstellbar ist und das Filter (8) eine relativ leichte Gehäusekon­ struktion aufweist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzmühle (2) vereinfachte Abdichtungen aufweist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vereinfachte Abdichtungen im Bereich der Rohmate­ rial-Aufgabe und der Durchtritte bewegter Teile durch das Mühlengehäuse vorgesehen sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Entstaubungseinrichtungen an die Staub-Abgas-Rohr­ leitung (9) anschließbar sind.

10. Anlage nach einem dar Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypass-Leitung (15) zur Zuführung von Ab­ gasen (3) aus dem Zement-Drehrohrofen (40) vorgesehen ist und daß die Bypass-Leitung (15) in Strömungsrich­ tung vor einer Regel- und Absperreinrichtung (46) von der Abgas-Rohrleitung (6) abzweigt.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom zum Filter (8) weitestgehend un­ abhängig vom Gasstrom durch die Wälzmühle (2) hin­ sichtlich Volumenstrom und Gastemperatur konditio­ nierbar ist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Filter (8) zur Rückführung regelbarer Gasströme in die Wälzmühle (2) eine Rückführleitung (16) angeordnet ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgas-Rohrleitung (6) sowie in der Bypass- Leitung (15) und in der Rückführleitung (16) Regel- und Absperreinrichtungen (46, 47, 48) angeordnet sind.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasstrommeßeinrichtung (20) vor dem Mühlen­ ventilator (10) in der Zuführleitung zur Wälzmühle (2) angeordnet ist.

15. Verfahren zur Herstellung von Zement in einem Verbund­ system, bei welchem eine Rohmaterial-Mischung (33) in einer Wälzmühle (2) unter Zufuhr von Abgasen (3) aus eine Kalzinierprozeß einer Mahltrocknung unterzogen, gesichtet und als Staub-Abgas-Gemisch einem Filter (8) zur Staubabtrennung aus dem Abgas (3) zugeführt wird und die Abgase (3) mit Hilfe eines Ofenventilators (5) nach dem Kalzinieren und Vorwärmen von Rohmehl sowie mit einem Ventilator (7) nach einem Filter (8) durch die Wälzmühle (2) und das Filter (8) in einer Verbund­ schaltung geführt werden, insbesondere in einer Anla­ ge nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare Abgasmenge mit einem Mühlenventila­ tor (10) vor der Wälzmühle (2) in die Wälzmühle (2) und durch deren Schaufelkranz (11) gedrückt wird, daß der Druck-Nullpunkt in die Ebene des Schaufelkranzes (11) und der Mahlschüssel (12) der Wälzmühle (2) ge­ legt wird und daß oberhalb des Schaufelkranzes (11) bis in das Filter (8) ein geringer Unterdruck einge­ stellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor und unterhalb des Schaufelkranzes (11) der Wälzmühle (2) durch den vorgeschalteten Mühlenventila­ tor (10) ein Überdruck eingestellt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruck von 40 bis 50 mbar eingestellt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schaufelkranzes (11) und der Mahlschüssel (12) ein Unterdruck und im Bereich des Sichters (13), der Staub-Abgas-Rohrleitung (9) sowie in dem Filter (8) ein Unterdruck eingestellt wird, welcher höher ist als der Unterdruck im Bereich des Schaufelkranzes (11) und der Mahlschüssel (12).

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schaufelkranzes (11) und der Mahlschüssel (12) ein Unterdruck von etwa -3 bis -5 mbar und im Bereich des Sichters (13), der Staub-Ab­ gas-Rohrleitung (9) sowie in dem Filter (8) ein Unter­ druck von etwa -25 bis -45 mbar eingestellt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas (3) aus dem Kalzinierprozeß wenigstens teilweise in einer Bypass-Leitung (15) direkt dem Fil­ ter (8) zugeführt und unabhängig vom Gasstrom durch die Wälzmühle (2) hinsichtlich Volumenstrom und Gas­ temperatur konditioniert wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas (3) nach dem Filter (8) und dem Anla­ genventilator (7) wenigstens teilweise zur Mühle (2) zurückgeführt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß durch den vorgeschalteten Mühlenventilator (10) das Druckniveau in der Wälzmühle (2) bis in den Filter (8) angehoben wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß Abgase (3) anderer Mahlsysteme dem Filter (8) zu­ geführt und entstaubt werden.