DE2506580A1

DE2506580A1 - Vorrichtung zum kalzinieren von zement

Info

Publication number: DE2506580A1
Application number: DE19752506580
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Fukuda; Yoshihiko Ueda
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1975-02-17
Publication date: 1975-08-21
Also published as: CA1036814A; DK56775A; JPS5347497Y2; BR7500967A; FR2261236B1; DK139792C; US3975148A; JPS50108960U; DK139792B; FR2261236A1; AU7804275A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. ÜITLi3 · DR. flER. NAT. K. HOFFMANN PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

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ONODA CEMENT COMPANY, LIMITED, Onoda / Japan

Vorrichtung zum Kalzinieren von Zement

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalzinieren von Zement, mit einem Suspensionsvorwärmer, der im Vorwärmteil einen Hilfsofen enthält.

Zum Trocknen, Erhitzen oder Kalzinieren von pulverformigern Material wurde bislang eine Vorrichtung verwandt, bei der wirksame Wärmeaustauschvorgänge dadurch stattfinden, dass man das pulverförmige Material in einem Verbrennungsgas hoher Temperatur suspendierte. In der Zementindustrie befindet sich eine Zement-Kalzinier-Vorrichtung in weitverbreitetem Einsatz, die mit einem Suspensionsvorwärmer ausgestattet ist, der

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dadurch einen Wärmeaustausch zwischen dem Zementmaterial und einem Abgas aus einem Kilnofen wirksam vornimmt, indem das Zementmaterial in de;:; Abgas suspendiert wird. Neuere Zement-Kalzinier-Vorrichtungen weisen jedoch einen Hilfsofen auf, der in einem Vorwärmteil angeordnet ist, so dass sich die Erwärmung und Kalzinierung des Zementmaterials gleichzeitig mit der Verbrennung des Brennstoffes durchführen lässt.

Bei einer derartigen, mit einem einen Hilfsofen aufweisenden Suspensionsvorwärmer ausgestatteten Kalzinier-Vorrichtung verbrennt der Brennstoff in einem Ofen, wobei gleichzeitig ein Wärmeaustausch mit dem Zementmaterial stattfindet, so dass der Dekarbonierungsgrad des Zementmaterials und die spezifische Durchsatzleistung des inneren Volumens des KiInofens erhöht wird, während, was häufig bei Grossanlagen der Fall ist, sich eine Beschädigung der Ofenausmauerung erniedrigt. Somit kann eine wirtschaftliche Verbesserung erwartet werden.

Bei einer dergestaltigen Zement-Kalzinier-Vorrichtung sind zwei Öfen in einem System angeordnet, so dass es notwendig ist, eine ausgeglichene Zugluft zwischen den beiden Öfen herzustellen, um ein Verbrennungsgas von diesen Öfen vermittels eines Vorwärmer-Abgas-Gebläses zu beeinflussen. Zu diesem Zweck wurde bislang eine feste Drossel in einem Kilnauslassgehäuse vorgesehen, welche einen Ausgleich zwischen der Verbrennungsgasmenge aus dem Kilnofen und der Verbrennungsgasmenge aus dem Hilfsofen schafft. Eine solche feste Drossel ist jedoch stationär und damit nicht in der Lage, den Drosselquerschnitt während des Betriebes zu verändern. Wenn daher das Verbrennungsverhältnis zwischen dem Kiln- und Hilfsofen verändert werden soll, lässt sich mit einer solchen Drossel kaum ein ausgeglichener Zug herstellen. Wenn beispielsweise die Abgasmenge aus

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dem Hilfsofen ansteigt, erhöht sich ebenfalls automatisch die Abgasmenge aus dem Kilnofen, so dass das Luftverhältnis im Kilnofen überschüssig wird, was hinsichtlich der Wärmewirtschaftlichkeit unerwünscht ist. Wenn andererseits die Menge an Abgas aus dem Kilnofen begrenzt wird, indem man die Drossel mit einem kleinen Querschnitt versieht und wenn ferner die aus einem Kilnkühler in einen Hilfsofen abgesogene Luft durch eine in einer Leitung angeordnete Drosselklappe gesteuert wird, um die Verbrennungsgasmenge im Hilfsofen zu beschränken, so erhöht sich der Zugwiderstand des gesamten Zugsystems, was zu unerwünschter Auswirkung hinsichtlich des Leistungsbedarfes führt. Daher muss bei der konventionellen Vorrichtung mit einer festen Drossel konstanten Querschnitts eine Drosselklappe einzeln vorgesehen werden, um die Menge an abgezogener Luft zu steuern. Wird weiter ein Gebläse in der Luftleitung zum Vorwärmofen angeordnet, wordurch eine unvollständige Verbrennung aufgrund der Unzulänglichkeit der abgezogenen Luftmenge vermieden werden soll, so muss ein Staubsammler vor dem Gebläse angeordnet werden, um zu vermeiden, dass das Gebläse durch Schlackenstaub beschädigt wird. Folglich sind die konventionellen Vorrichtungen dahingehend nachteilig, dass sie hohe Ausrüstungskosten und einen hohen Energiebedarf erfordern und die Steuerung der Luftmenge schwierig und kompliziert ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit der die genannten Nachteile beseitigt werden.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen einem Kilnofen und einer Mischkammer, in der ein Verbrennungsgas aus dem Kilnofen und ein Verbrennungsgas aus dem

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Hilfsofen einander zugeführt und miteinander vermischt werden, eine einstellbare Drossel mit einer rechteckförmigen Zugöffnung angerodnet ist, wobei wenigstens eine Wand der Drossel zur Steuerung der Verbrennungsgasmenge aus dem Kilnofen bewegbar ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Kalzinieren von Zement weist somit eine Drossel in einem Gehäuse des Kilnofenauslasses auf. Die Drossel besitzt eine rechteckförmige Durchlasskammer, bei der wenigstens eine, vorzugsweise zwei einander zugewandte Wände senkrecht zum Gasstrom aus dem Kilnofen beweglich sind, so dass sich der Querschnitt der Drossel einstellen lässt und damit die Menge des den Kilnofen verlassenden Gasstromes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung mit Darstellung der einstellbaren Drossel,

Fig. 3a einen Schnitt längs der Schnittlinie A-A¹ nach Fig. 2 durch die einstellbare Drossel, wobei hier zwei einander zugewandte Df.osseiwände beweglich sind,

Fig. 3b einen der Fig. 3a ähnlichen Schnitt durch die Drossel, wobei jedoch nur eine Wand beweglich ist.

Nach Fig. 1 gelangt ein im Kilnbrenner 1 verbranntes Verbrennungsgas durch den Kilnofen 2 in das Kilneinlassgehäuse 7

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und von dort durch die einstellbare Drossel 6 und wird danach in eine Mischkammer 5 eingeleitet. Auf der anderen Seite wird die Heissluft aus dem Kilnkühler 3 über eine den Luftzug steuernde Drosselklappe 15 in der Luftleitung 12 geleitet und in einen Hilfsofen 4 eingeführt. In diesem Hilfsofen 4 verbrennt der Brennstoff und wird das Zementmaterial aus einem Zyklon 9 erhitzt und kalziniert. Das Abgas und das kalzinierte Zementmaterial aus dem Hilfsofen werden mittels einer geneigten Leitung in die Mischkammer 5 eingegeben. Das Abgas und das kalzinierte Zementmaterial aus dem Hilfsofen 4 vermischen sich in der Mischkammer 5 mit dem Abgas aus dem Kilnofen 2, wobei die gemischten Abgase aus dem System in Form eines gleichförmigen Abgases über die Zyklonen 8, 9, 1o und 11 und das Abgasgebläse 14 ausgeleitet werden. Das durch die Zuführeinrichtung 13 eingegebene Zementmaterial gelangt durch die Zyklonen 11, 1o und 9 und in den Hilfsofen 4. Das Zementmaterial erfährt während seiner Passage durch die Zyklonen einen Wärmeaustausch mit dem Verbrennungsabgas. Es wird in dem Hilfsofen 4 rasch erhitzt und kalziniert, wobei das kalzinierte und dekarbonierte Zementmaterial wiederum in der Mischkammer 5 einem Wärmeaustausch mit dem Abgas aus dem Kilnofen 2 unterworfen wird. Das so behandelte Zementmaterial tritt dann über den Zyklonen 8 in den Kilnofen 2 ein.

Wie aus den Fig. 2, 3a und 3b zu entnehmen ist, ist eine der Wände oder sind vorzugsweise zwei einander zugewandte Wände der einstellbaren, erfindungsgemässen Drossel senkrecht zum Gasstrom aus dem Kilnofen und im wesentlichen parallel zum Kilnofen beweglich.

So sind beispielsweise gemäss Fig. 3a die Wände X und X¹ senkrecht zum Gasstrom längs der festen Wände Y und Y¹ mittels einer

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Schraube oder dergleichen verschiebbar.

In Fig. 3b ist nur die Wand X beweglich, während die Wände Y, Y¹ und Y " ortsfest sind.

Die Länge und die Breite der beweglichen Wand sind so, dass das Verhältnis von Länge zu Breite (1/d) im Bereich von 1,5 bis o,3 liegen kann. Die in der zuvor genannten Weise gebaute Drossel verhindert, dass das Zementmaterial durch die Drossel hindurchfällt und erleichtert ferner

a) eine Vermischung des Verbrennungsgases aus dem Kilnofen mit dem Zementmaterial und dem Verbrennungsgas aus dem Hilfsofen 4, und

b) den Wärmeaustausch zwischen dem Zementmaterial und den Verbrennungsgasen in der Mischkammer 5.

Die Zement-Kalzinier-Vorrichtung mit der genannten Drossel 6 nach der Erfindung, die eine Steuerung der Verbrennungsabgasmenge aus dem Kilnofen 2 mittels ihrer beweglichen Wände erlaubt, schafft hierdurch einen guten Ausgleich zwischen dem Abgaszug aus dem Kilnofen und dem Verbrennungsabgaszug aus dem Hilfsofen 4, so dass folgende Wirkungen erzielt werden:

a) Das Verbrennungsmass im Kilnofen 2 und Hilfsofen 4 lässt sich frei alleine durch ein Vorwärmabgasgebläse steuern.

b) Die Vorrichtung kann wirtschaftlich betrieben werden, ohne dass damit eine Erhöhung des Zugwiderstandes des ganzen Systems verbunden ist.

c) Es ist möglich, die Vorrichtung entsprechend unterschiedlichen Belastungen zu betreiben, wobei stabile Verhältnisse vom

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Anheizbeginn bis zum normalen Betriebszustand vorliegen.

d) Die Heissluft lässt sich wirtschaftlich aus dem Kilnkühler zum Hilfsofen 4 abziehen, ohne dass hierzu ein Gebläse in der Luftleitung 12 angebracht werden muss.

e) Die Mengen an Verbrennungsgasen für den Kilnofen 2 und den Hilfsofen 4 lassen sich je nach dem Verbrennungsverhältnis zwischen den beiden Öfen steuern. Eine hochwirksame Verbrennung und Arbeitsweise ist dadurch erzielbar, dass man die Sauerstoffmenge am Ende des Kilnofens bestimmt und die Sauerstoffkonzentration insbesondere bei einer niedrigen Konzentration hält.

f) In Verbindung mit Absatz e) ist es möglich, die Bildung von NO auf ein Minimum zu beschränken, indem man die Verbrennung im Kilnofen bei einer niedrigen Sauerstoffkonzentration vornimmt.

g) Es lässt sich eine stabile Betriebsweise mit hoher thermischer Wirksamkeit für das gesamte System mittels eines Steuersystems erzielen, bei dem die Sauerstoffkonzentration am Ende des Kilnofens bestimmt und die Sauerstoffkonzentration durch automatisches Einstellen der Drossel konstant gehalten wird. Der so gesteuerte Betriebhält die für die Luftverschmutzung verantwortliche Bildung von NO auf einem Minimum.

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Claims

Patentanspruch

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