DE2533169A1

DE2533169A1 - Anlage zur herstellung von zement im trockenverfahren

Info

Publication number: DE2533169A1
Application number: DE19752533169
Authority: DE
Inventors: Pierre Henri Pacault
Original assignee: Fives Cail Babcock SA
Current assignee: Fives Cail Babcock SA
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1976-02-12
Also published as: FR2283099A1; DK345975A; IT1039769B; JPS5137916A; FR2283099B1; JPS5311524B2; BE831313A; OA05076A; GB1515378A; BE831316A; CH596106A5; ES439361A1; BR7504918A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.- IMG. A. VV E D D E DIPU- <NG. K. E M P L

Banken: Deutsche Bank Nr. 85/22 6O1 Bayer. Hypothekenbank Nr.172/28OO2 Postscheck München Nr. 47 392-8O3

8 MÜNCHEN 8O. Schumannetr. 2 — Tel. (OSO) 4718 47 Telegramme: Patentwedde - München

24. Juli 1975

Akte; P 7861

I¹ITES-OAIL BABCOCK

Paris/Frankreich

Anlage zur Herstellung von Zement im Trockenverfahren

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Zement im Trockenverfahren in Anlagen mit einem Drehrohrofen, einem Vorwärmer mit mehreren Stufen, in welchem das fein verteilte Material in den Abgasen des Ofens und einer, in Bewegungsrichtung des Materials gesehen, dem Ofen vorgeschalteten Verbrennungskammer im Schwebezustand gehalten ist, und mit einem Kühler für den Klinker.

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Auskünfte am Fernsprecher sind unverbindlich.

Die dem Brenner des Ofens und der Verbrennungskammer zugelieferte Sekundärluft stammt vom Kühler für den Klinker und wird zur Verbrennungskammer durch eine Leitung geführt, deren Länge annähernd gleich der Länge des Ofens, deren Querschnitt aber wesentlich kleiner ist. Zur Aufteilung der Luft zwischen Ofen und Verbrennungskammer in einem vorgeschriebenen Verhältnis ist vorgeschlagen worden, in das den Ofen mit dem Vorwärmer verbindende Rohr eine Drosselstelle einzusetzen, so daß ein zusätzlicher Strömungsverlust im Kreislauf der Abgase des Ofens geschaffen wird. Diese Lösung hat den Nachteil, daß Konkretionen im Rohr gebildet werden und ergibt keine Möglichkeit, die Verteilung der Luft zwischen Ofen und Verbrennungskammer nach Wunsch einzustellen.

Es ist auch vorgeschlagen worden, ein Gebläse in die den Kühler mit der Verbrennungskammer verbindende Leitung einzubauen; in diesem Falle darf jedoch die Temperatur der Luft nicht zu hoch sein, damit das Gebläse nicht zerstört wirdo Diese Lösung gestattet keine maximale Rückgewinnung der Kalorien des Klinkers und bringt eine Erhöhung des Wärmebedarfs der Anlage mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese letzte Lösung zu verbessern und dadurch eine höhere Rückgewinnung von Kalorien des Klinkers und der Abgase zu erreichen. Gemäß der Erfindung wird ein Wärmeaustauscher verwendet, in

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welchem die vom Kühler kommende luft einen Teil ihrer Kalorien an das ungebrannte Rohmaterial vor seinem Eintritt in die Verbrennungskammer abgibt. Die Erfindung ermöglicht es also, dem Kühler Luft mit hoher Temperatur zu entnehmen, um sie in der Verbrennungskammer zu verwenden, wobei es völlig vermieden wird, daß das dem Wärmeaustauscher nachgeschaltete Gebläse einer zu hohen Temperatur ausgesetzt wird.

Die erfindungsgemäße Anlage kennzeichnet sich dadurch, daß sie einen Wärmeaustauscher aufweist, in welchem wenigstens ein Teil des ungebrannten Rohmaterials vor seinem Eintritt in den Vorwärmer durch dem Kühler entnommene Luft erwärmt wird, wobei diese Luft danach als Sekundärluft in der Verbrennungskammer verwendet wird. Dieser Wärmeaustauscher ist dem Ventilator vorgeschaltet, welcher für die Zirkulation der Luft zwischen dem Kühler und der Verbrennungskammer sorgt.

Der Wärmeaustauscher kann beispielsweise aus einer vertikalen Leitung bestehen, in der die warme Luft von unten nach oben strömt, und aus einem an das obere Ende der leitung angeschlossenen Zyklonabscheider, wobei das ungebrannte Material in diese Leitung eingeführt und von der Luft in den Zyklon mitgenommen wird, wo sie vom Luftstrom getrennt und in den Vorwärmer eingeführt wird.

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Da die in den Vorwärmer eintretende Luft bereits durch die Luft aus dem Kühler vorgewärmt ist, ist die Temperatur der Abgase beim Austritt aus dem Vorwärmer relativ hoch, und es ist ein durch diese Gase erhitzter Dampfkessel vorgesehen, um ihre Kalorien zurückzugewinnen. Es ist in diesem Falle vorteilhaft, die gesamte aus dem Kühler austretende Luftmenge mit Ausnahme der im Ofen verbrauchten Menge zur Erwärmung des ungebrannten Materials im Wärmeaustauscher zu verwenden. Wenn diese Menge die für die Verbrennungskammer erforderliche Menge übertrifft, kann dieser Luftüberschuß nach Durchgang durch den Wärmeaustauscher in den Dampfkessel geführt werden. Auf diese Weise wird die Rückführung von warmer Luft an die Atmosphäre vermieden, sowie die Einrichtung eines Rückgewinnungsdampfkessels neben dem Kühler.

Um die Temperatur der Sekundärluft der Verbrennungskammer nicht zu stark zu erniedrigen, braucht nur ein Teil des ungebrannten Materials durch den Wärmeaustauscher geleitet zu werden und kann ein Vorwärmer mit indirektem Wärmeaustausch verwendet werden, den die vom Kühler kommende heiße Luft durchströmt, bevor sie in den Wärmeaustauscher eintritt,und einen Teil ihrer Kalorien an die gekühlte, aus dem Wärmetauscher austretende Luft abgibt, bevor sie in die Verbrennungskammer eintritt.

Zwei nicht beschränkende Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

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Es zeigen:

Pig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage; und Figo 2 das Schema einer Abwandlung.

Die Anlage der" Fig. 1 weist einen Vorwärmer mit vier Zyklonen 1 bis 4, einen Drehrohrofen 10, eine Verbrennungskammer 12 und einen Kühler 14 für den Klinker auf.

Außerdem enthält sie einen Wärmeaustauscher, bestehend aus einer vertikalen Leitung 16 und einem Zyklon 18, dessen Einlaß mit dem oberen Ende der Leitung 16 verbunden ist. Das untere Ende dieser Leitung ist an die Heizkappe des Ofens 10 angeschlossen, der mit dem Inneren des Kühlers in Verbindung steht; es kann auch an irgendeine Stelle des Kühlers 14 angeschlossen sein, um dort einen Teil der diesen durchströmenden Luft zu entnehmen.

Der Luftauslaß des Zyklons 18 ist mit der Saugöffnung eines Gebläses 20 und dessen Druckseite mit der Verbrennungskammer verbunden.

Der Auslaß des Zyklons 18 für das Material mündet in die Leitung ein, welche die Zyklone 1 und 2 des Vorwärmers verbindet.

Das ungebrannte Rohmaterial wird bei A in die Leitung 16 eingeführt, die von der vom Kühler 14 kommenden heißen Luft durchströmt wird; dieser Luftstrom nimmt das Material

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bis zum Zyklon 18 mit und erwärmt es dabei. Im Zyklon 1.8 wird das Material vom Luftstrom getrennt und in die die Zyklone 1 und 2 verbindende Leitung eingeführt, in der ein Gasstrom zirkuliert, welcher es in den Zyklon 1 mitnimmt. In diesem wird das Material vom Gas getrennt und in die die Zyklone 2 und 3 verbindende Leitung eingeführt, von wo es in den Zyklon 2 mitgenommen wird. Auf diese Weise passiert das Material nacheinander alle Zyklone des Vorwärmers und die Verbrennungskammer 12, bevor es in den Ofen gelangt, wobei es auf immer wärmere Gase trifft.

Der in den Zyklonen 1 bis 4 und in den diese verbindende Leitungen zirkulierende Gasstrom besteht aus den Abgasen des Ofens und der Verbrennungskammer. In diese Kammer wird Brennstoff eingespritzt, und die zur Verbrennung erforderliche Luft wird mittels des Gebläses 20 dem Kühler 14 über einen Wärmeaustauscher entnommen, der aus der Leitung 16 und dem Zyklon 18 besteht; beim Durchgang durch diesen Wärmeaustauscher wird die Luft gekühlt, wodurch vermieden wird, daß das Gebläse einer übermäßigen Erhitzung ausgesetzt ist.

Am Auslaß des Zyklons 1 werden die Abgase über einen Dampfkessel 24 zur Rückgewinnung von einem Gebläse 22 angesaugt, dann entstaubt und an die Atmosphäre zurückgeliefert. Im Dampfkessel 24 geben die Abgase einen erheblichen Teil ihrer Wärme an ein verdampfbares Fluid, beispielsweise Wasser, ab, um Dampf zu erzeugen, der in einem Turbogenerator oder für andere Zwecke verwendet werden kann₀

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Bei der in Pig. 1 veranschaulichten Anlage wird die gesamte aus dem Kühler für den Klinker austretende Luft als Sekundärluft im Ofen und in der Verbrennungskammer benutzt.

In bestimmten Fällen kann es notwendig sein, zum Kühlen des Klinkers eine Luftmenge zu verwenden, welche größer als die zur Verbrennung erforderliche Menge ist. In diesem Falle könnte die überschüssige Luft nach Durchgang durch den Wärmeaustauscher 16-18 entweder an die Atmosphäre zurückgegeben oder im Rückgewinnungsdampfkessel verwendet werden, wie es in gestrichelten Linien in Fig. 1 schematisch angegeben ist.

Bei der Anlage der Fig. 1 ist die Temperatur der den Zyklon 18 verlassenden Luft relativ niedrig, etwa 250 bis 35O⁰G. Um in der Verbrennungskammer Luft mit höherer Temperatur zu erhalten, kann die Anlage modifiziert werden, wie es in Figo 2 veranschaulicht ist. Bei dieser Abwandlung ist ein Luftvorwärmer 30 zwischen dem Gebläse 20 und der Verbrennungskammer angeordnet und wird durch die vom Kühler stammende Luft vor ihrem Eintritt in die Wärmeaustauschleitung 16 erwärmt. Außerdem wird in diese Leitung nur ein Teil des ungebrannten Materials eingebracht, während der andere Teil bei A' in die die Zyklone 1 und 2 des Vorwärmers verbindende Leitung eingeführt wird«. Die Aufteilung des ungebrannten Materials zwischen dem Wärmeaustauscher und dem Vorwärmer hängt von dem mittleren Temperaturunter-

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schied zwischen warmer und kalter Luft im Vorwärmer, d.h. von der Dimensionierung dieser Vorrichtung ab.

Wenn beispielsweise die vom Kühler kommende Luft 75O⁰C aufweist, und ihre Menge etwa 0,7 kg pro kg Klinker beträgt, wird ungefähr 1/3 des ungebrannten Materials in die Leitung 16 eingeführt, während die restlichen 2/3 in. den Vorwärmer direkt eingebracht werden, und ist der Vorwärmer 30 für eine Temp.eraturdifferenz von 150⁰C dimensioniert; die Temperatur der die Verbrennungskammer speisenden Luft beträgt dann etwa 600⁰C.

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Claims

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Dip!, ing. K. E M f" L

Munchf-v. 8", Schu^ann^f. 2

24. Juli 1975

Akte: P 7861

Patentansprüche

·.) Anlage zur Herstellung von Zement im Trockenverfahren mit einem Drehrohrofen, einem Vorwärmer, in welchem das feinverteilte Material in den Abgasen des Ofens und einer Verbrennungskammer, welche, in der Bewegungsrichtung des Materials gesehen, dem Ofen vorgeschaltet ist, im Schwebezustand gehalten ist, und einem Kühler für den Klinker, wobei die dem Brenner des Ofens und der Verbrennungskammer zugeführte Sekundärluft vom Kühler für den Klinker stammt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Wärmeaustauscher aufweist, in welchem wenigstens ein Teil des ungebrannten Rohmaterials vor seinem Eintritt in den Vorwärmer durch dem Kühler entnommene Luft erwärmt wird, wobei diese Luft danach als Sekundärluft in der Verbrennungskammer verwendet wird.

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2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmeaustauscher dem Gebläse vorgeschaltet ist, welches für die Zirkulation der Luft zwischen dem Kühler und der Verbrennungskammer sorgt.

3.) Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmeaustauscher aus einer vertikalen Leitung besteht, in welcher die Luft von unten nach oben strömt, und aus einem an das obere Ende der Leitung angeschlossenen Zyklonabscheider, wobei das ungebrannte Material in die Leitung eingeführt und durch die Luft in den Zyklon mitgenommen wird, wo es vom Luftstrom getrennt wird, um in den Vorwärmer eingeführt zu werden.

4·) Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rückgewinnungsdampf kessel aufweist, welcher durch die aus dem Vorwärmer austretenden Abgase erwärmt wird.

5o) Anlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamtmenge der aus dem Kühler austretenden Luft mit Ausnahme der im Ofen verbrauchten Menge im Wärmeaustauscher verwendet wird, um das ungebrannte Material zu erwärmen.

ο) Anlage nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß die den Wärmeaustauscher

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durchströmende Luftmenge größer als die in der Verbrennungskammer verbrauchte Luftmenge ist, und daß der Überschuß an Luft im Rückgewinnungsdampfkessel verwendet wird.

7.) Anlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Vorwärmer mit indirektem Wärmeaustausch aufweist, welchen die vom Kühler kommende Luft durchströmt, bevor sie in den Wärmeaustauscher eintritt, und einen Teil ihrer Kalorien an die gekühlte, den Wärmeaustauscher verlassende Luft abgibt, bevor sie in die Verbrennungskammer eintritt.

8.) Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Zirkulation der Luft zwischen dem Kühler und der Verbrennungskammer sorgende Gebläse dem Wärmeaustauscher unmittelbar nachgeschaltet ist.

9.) Anlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet , daß die im Wärmeaustauseher verwendete Luft aus dem Kühler, der Heizkappe des Ofens entnommen ist, welcher mit dem Inneren des Kühlers in Verbindung steht.

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