DE3520056C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere von Zementrohmehl, das in ei­ nem mehrstufigen Zyklonvorwärmer mit den heißen Abgasen eines Drehrohrofens und eines Vorkalzinators vorgewärmt, unter Zu­ gabe von Zusatzbrennstoff und unter Ausnutzug der Drehrohr­ ofenabgase vorkalziniert, anschließend dem Drehrohrofen zur Restkalzination und zur Sinterung zugeführt und abschließend in einem Kühler gekühlt wird, wobei zur Vorkalzinierung ein Teil des aus der vorletzten Stufe des Zyklonvorwärmers aus­ tretenden Gutes in die zwischen Drehrohrofen und Zyklonvor­ wärmer verlaufende Ofenabgasleitung und der andere Teil in den Vorkalzinator geführt wird, dem der Zusatzbrennstoff und vorgewärmte Luft zugeführt werden.

Bei einem derartigen, in der älteren Patentanmeldung gemäß DE-OS 34 20 078 beschriebenen Verfahren ergibt sich der Vor­ teil, daß die zur Vorkalzinierung eines Teiles des Gutes durchgeführte Verbrennung des Zusatzbrennstoffes ohne Bela­ stung durch Abgase aus dem Drehrohrofen stattfindet, so daß eine sogenannte flammenlose Verbrennung des Zusatzbrenn­ stoffes im Gleichstrom mit dem zu behandelnden Gut abläuft, die aufgrund der ausreichend langen Verweilzeit im Vorkalzi­ nator eine vollständige Verbrennung des Zusatzbrennstoffes sicherstellt und einen hohen Kalzinierungsgrad erzielt.

Da der im Vorkalzinator behandelte Teil des Gutes anschlie­ ßend der Ofenabgasleitung zugeleitet wird, in der der andere Teil des im Zyklonvorwärmer vorgewärmten Gutes mittels der heißen Ofenabgase vorkalziniert wird, hat das eingangs be­ schriebene Verfahren verschiedene Nachteile. Zum einen wird der Vorkalzinierungsprozeß in der Ofenabgasleitung durch das bereits im Vorkalzinator behandelte Gut belastet und damit dieser Teil des Vorkalzinierungsprozesses behindert. Weil die dem bereits im Vorkalzinator behandelten Gut in der Ofenab­ gasleitung dargebotene Energie nicht mehr in Entsäuerung um­ gesetzt werden kann, erfährt das bereits im Vorkalzinator be­ handelte Gut zum anderen durch den Kontakt mit den heißen Ofenabgasen eine solche Temperaturerhöhung, daß es durch lokale Überhitzung zur Bildung instabiler Minerale und damit zu Anbackungen kommt, die zu Betriebsstörungen führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs be­ schriebene Verfahren derart weiterzubilden, daß unter Beibe­ haltung der Vorteile der von den Ofenabgasen unbeeinflußten Verbrennung des zur Vorkalzination verwendeten Zusatzbrenn­ stoffes eine Behinderung der in der Ofenabgasleitung statt­ findenden Vorkalzinierung vermieden wird, um einerseits eine Herabsetzung des nutzbaren Wärmeangebots an die in der Ofen­ abgasleitung stattfindende Vorkalzinierung und andererseits eine unerwünschte thermische Belastung des bereits im Vorkal­ zinator behandelten Gutes auszuschließen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der im Vorkalzinator behandelte Teil des Gutes einem parallel zur Ofenabgasleitung ange­ ordneten Zyklon der letzten Stufe des Zyklonvorwärmers zuge­ führt und das in diesem Zyklon abgeschiedene Gut unmittelbar der Einlaufkammer des Drehrohrofens zugeführt wird.

Die direkte Vorkalzination eines Teils des Gutes im Vorkalzi­ nator durch flammemlose Verbrennung des Zusatzbrennstoffes läuft weiterhin mit einer ausreichend langen Verweilzeit ab. Dieser Teil des Guts wird nach Erreichen des gewünschten Kal­ zinierungsgrades, vorzugsweise größer als 90%, nach Abschei­ den der Abgase im Zyklon unmittelbar dem Drehrohrofen zuge­ führt. Da dieser vorkalzinierte Gutstrom parallel zur Ofenab­ gasleitung geführt wird, entfällt eine Belastung der in der Ofenabgasleitung durch die heißen Ofenabgase stattfindenden Vorkalzination des anderen Teilstromes durch das bereits vor­ kalzinierte Material. Gleichzeitig wird eine unerwünschte thermische Nachbehandlung des bereits vorkalzinierten Ma­ terials vermieden. Durch die Trennung der beiden Kalzinie­ rungsvorgängen lassen sich beide Wärmebehandlungsprozesse ge­ zielt steuern, insbesondere durch eine den anfallenden Ofen­ abgasen entsprechende Aufteilung des Gutstromes und eine ent­ sprechende Anpassung der Menge des Zusatzbrennstoffes an die jeweils im Vorkalzinator zu behandelnde Gutmenge. Hierdurch ist es möglich, daß nach Abschluß der beiden Vorkalziniervor­ gänge das aus den getrennten Gutströmen stammende Material nahezu den gleichen Kalzinierungsgrad aufweist, so daß ein ruhiger Betrieb des Drehrohrofens erzielt werden kann.

Aus der EP-OS 48 537 ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut bekannt, das im wesentlichen dieselben Nachteile wie das in der DE-OS 34 20 078 beschriebene, voran­ stehend abgehandelte Verfahren besitzt. Bei diesem bekannten Verfahren wird im Falle eine Aufteilung des vorzu­ kalzinierenden Gutes in einem Verteiler ein Teil des Gutes über eine Gutleitung direkt dem Vorkalzinator zugeführt. In diesen Vorkalzinator gelangt aber auch das in der Ofenabgas­ leitung vorkalzinierte und in einem Zyklon abgeschiedene Gut durch eine weitere Gutleitung, so daß der Vorkalzinierungs­ prozeß im Vorkalzinator durch das bereits in der Ofenabgas­ leitung vorkalzinierte Gut belastet wird. Der im Vorkalzinator stattfindende Wärmebehandlungsprozeß wird somit in unerwünschter Weise durch das bereits in der Ofenabgasleitung vorkalzinierte Gut belastet; eine Steuerung des Vorkalzinierungsprozesses im Vorkalzinator wird damit äußerst schwierig. Außerdem wird das bereits in der Ofenabgasleitung vorbehandelte Gut im Vorkalzinator einer erneuten Wärmezufuhr ausgesetzt, die - da die dargebotene Energie nicht mehr in Entsäuerung umgesetzt werden kann - zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung des bereits vorkalzinierten Gutes und damit aufgrund lokaler Überhitzung zur Bildung instabiler Minerale und Anbackungen führt.

Die hinsichtlich des in der DE-OS 34 20 078 beschriebenen Verfahrens erläuteten Nachteile treffen somit auch auf das aus der EP-OS 48 537 bekannte Verfahren zu, wobei einmal die Belastung des Vorkalzinierungsprozesses durch bereits vorkalziniertes Gut in der Ofenabgasleitung (DE-OS 34 20 078) und zum anderen im Vorkalzinator (EP-OS 48 537) erfolgt.

Auch ein in der EP-OS 1 03 423 beschriebenes Verfahren ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht vergleichbar.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der EP-OS 1 03 423 erfolgt zwar eine Trennung des zu behandelnden Gutes nach der vorletzten Stufe des mehrstufigen Zyklonvorwärmers, indem das Gut aus einer Gutleitung einem Verteiler zugeführt wird, der einerseits über eine Gutleitung die Ofenabgasleitung und andererseits über eine weitere Gutleitung den Vorkalzinator beschickt. Die gutbeladenen Gasströme einerseits aus der Ofenabgasleitung und andererseits aus dem Vorkalzinator werden jedoch im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren gemeinsam in den Zyklon der letzten Stufe geführt. Da die Temperaturen der beiden Gasströme insbesondere bei der Ver­ wendung minderwertiger Brennstoffe unterschiedlich sind, ergeben sich in diesem Zyklon Temperatursträhnen, die sich durch den gesamten Zyklonvorwärmer fortsetzen und eine uner­ wünschte unterschiedliche Vorwärmung des zu behandelnden Gutes zur Folge haben.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens zu dem aus der EP-OS 1 03 423 bekannten Verfahren besteht darin, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die einerseits in der Ofenabgasleitung und andererseits im Vorkalzinator behandelten Materialströme bis zu ihrem Eintritt in den Drehrohrofen streng voneinander getrennt werden, wogegen bei dem Verfahren nach der EP-OS 1 03 423 eine Mischung dieser beiden Ströme bereits im Zyklon der letzten Stufe erfolgt, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem die Materialströme noch als Suspension im Trägergas vorliegen. Dieser Unterschied ermöglicht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß die lediglich im Ofenabgasstrang anfallenden, störenden Schadstoffe aus dem Drehrohrofen über den reinen Materialfluß nach der untersten Zyklonstufe des Ofenabgasstranges dem System entzogen werden. Die hierdurch entstehenden Wärmeverluste belaufen sich auf etwa 12 KJ je 1% Bypassanteil. Bei herkömmlichen Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen aus dem Zementklinkerprozeß werden Ofenabgase vor dem Wärmetauschersystem entzogen, wobei die Wärmeverluste in der Größenordnung von 21 bis 25 KJ je 1% Bypassanteil be­ tragen.

Durch die Parallelführung der Abgase aus dem Kalzinator und der Abgase aus dem Drehrohrofen ergibt sich beim erfindungs­ gemäßen Verfahren die Notwendigkeit, diese beiden Abgas­ ströme, nachdem ihnen die Energie für den jeweiligen Vorkal­ zinierungsvorgang entzogen worden ist, zu vereinen und gemeinsam den nachgeschalteten Zyklonen zuzuführen, und zwar zwischen der letzten und vorletzten Stufe. Um bei auftretenden Temperaturdifferenzen zwischen diesen beiden Abgasströmen vor dem gemeinsamen Eintritt in die vorletzte Stufe des Zyklonvorwärmers eine möglichst gleichmäßige Temperatur zu erzielen, müßten lange Mischstrecken geschaffen werden.

Dies kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch vermieden werden, daß das im Zyklon der drittletzten Stufe abgeschiedene Gut entsprechend dem jeweiligen Wärmeinhalt des einerseits aus der Ofenabgasleitung und andererseits aus dem Vorkalzinator stammenden Abgases auf die parallel zueinander geführten Gasleitungen der letzten Stufe aufgeteilt wird, die vor dem gemeinsamen Zyklon der vorletzten Stufe zusammen­ geführt werden. Diese erfindungsgemäße Aufteilung des mit den Abgasen vorzuwärmenden Gutes schafft somit die Möglichkeit einer differenzierten und gezielten Abkühlung der noch von­ einander getrennten Abgasströme einerseits aus der Ofenabgas­ leitung und andererseits aus dem Vorkalzinator, so daß bei einem Zusammenführen der beiden Abgasströme nahezu gleiche Temperaturen vorliegen und auf lange Mischstrecken vor der Einführung in den Zyklon der vorletzten Stufe verzichtet werden kann.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Abgase des Drehrohrofens unmittelbar einer in bekannter Weise als Schacht ausgebildeten Stufe zugeführt, in der neben der Vorkalzinierung auch eine Trennung zwischen Abgas und behan­ deltem Gut stattfindet und das Gut im Gegenstrom zum Ofenab­ gas der Einlaufkammer des Drehrohrofens zugeführt wird. Durch eine derartige Ausbildung der Ofenabgasleitung als Schacht wird das erfindungsgemäße Verfahren unempfindlich gegen kri­ tische Materialien und damit gegen störendes Anbacken, weil die im Drehrohrofen verdampften kreislaufbildenden Bestand­ teile am Gut im Schacht kondensieren, so daß - auch im Hin­ blick auf das große Volumen des Schachtes - auf einen mit einem hohen Energieverlust verbundenen Teilabzug der Ofenab­ gase zur Verringerung der Schadstoffkonzentration verzichtet bzw. dieser erheblich geringer werden kann.

Sofern das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Anlage mit einem zweisträngigen mehrstufigen Zyklonvorwärmer angewendet wird, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, zwischen den Gas­ leitungen zwischen der letzten und vorletzten Stufe beider Stränge eine Verbindungsleitung mit veränderlichem Strömungs­ querschnitt zum Ausgleich unterschiedlicher Gasmengen aus der Ofenabgasleitung bzw. dem Vorkalzinator anzuordnen.

Hierdurch kann bei gleich großer Aufgabemenge von frischem Gut auf jeden Strang des Zyklonvorwärmers sichergestellt werden, daß das Verhältnis zwischen Abgas- und Gutmenge in jedem Strang trotz unterschiedlicher Abgasmengen aus Vorkal­ zinator und Drehrohrofen etwa gleich groß eingestellt werden kann. Damit ergibt sich eine optimale Ausnutzung der Abgase für den Vorwärmprozeß auch bei einer zweisträngigen Ausfüh­ rung des Zyklonvorwärmers mit unveränderlicher Aufteilung der Aufgabemengen des Frischgutes.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darge­ stellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem am Ende der Ofenabgasleitung angeordneten Zyklon,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer schachtartigen Ausbildung der Ofenabgasleitung und

Fig. 3 eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform durch Verwendung eines zweisträngigen Zyklonvorwärmers.

Bei allen drei Ausführungen der schematisch dargestellten An­ lagen zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere von Zementrohmehl, erfolgt die Restkalzination und Sinterung des Gutes in einem Drehrohrofen 1, dem ein Kühler 2 nachge­ schaltet ist, um das fertigbehandelte Gut abzukühlen. Die im Kühler 2 durch die Abkühlung des Gutes erwärmte Luft wird dem Drehrohrofen 1 als sogenannte Sekundärluft zugeführt, um den zugeführten Hauptbrennstoff im Drehrohrofen 1 zu verbrennen.

Das Ofenabgas wird durch den Ofeneinlauf 1 a für das im Dreh­ rohrofen 1 zu behandelnde Gut hindurch in eine Ofenabgaslei­ tung 3 abgezogen und anschließend einem mehrstufigen Zyklon­ vorwärmer zur Erwärmung des zu behandelnden Gutes zuge­ führt. Dieser Zyklonvorwärmer ist bei den Ausführungsbei­ spielen vierstufig ausgeführt und umfaßt beim Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1 einen Zyklon 4 a der ersten Stufe, einen Zyklon 4 b der zweiten Stufe, einen Zyklon 4 c der dritten Stufe und zwei Zyklons 4 d und 4 d 1 als vierte Stufe. Mittels eines Gebläses 5 wird das Abgas aus dem Zyklonvorwärmer ab­ gezogen.

Die Aufgabe des zu behandelnden Gutes erfolgt durch eine Gut­ aufgabe 6 in die vom Zyklon 4 b zum Zyklon 4 a verlaufende Ab­ gasleitung. In dieser Leitung wird das zu behandelnde Gut vorgewärmt, bevor es im Zyklon 4 a vom Abgas abgeschieden wird. Danach gelangt das Gut in die vom Zyklon 4 c zum Zyklon 4 b führende Abgasleitung, in der eine weitere Vorwärmung stattfindet, bevor das Gut im Zyklon 4 b abgeschieden wird.

In der Gutaustragleitung 7 des Zyklon 4 b, d. h. des Zyklons der drittletzten Stufe, ist ein Verteiler 7 a angeordnet, der ein Teil des Gutes einer Abgasleitung 8 zwischen dem Zyklon 4 d und dem Zyklon 4 c und den anderen Teil einer Abgasleitung 9 zuführt, die vom Zyklon 4 d 1 ebenfalls zum Zyklon 4 c führt. Die Aufteilung des Gutes durch den Verteiler 7 a erfolgt ent­ sprechend dem jeweiligen Wärmeinhalt der in den Abgaslei­ tungen 8 und 9 strömenden Abgase. Beide Teilströme des Gutes gelangen in den Zyklon 4 c der dritten, d. h. der vorletzten Stufe und werden hier wiederum vom Abgasstrom getrennt.

Auch in der Gutaustragleitung 10 des Zyklons 4 c ist ein Ver­ teiler 10 a angeordnet, der das nunmehr vorgewärmte Gut auf­ teilt. Ein Teil dieses Gutes gelangt in einen Vorkalzinator 11, der als Flugstaubkalzinator ausgebildet ist und mit Zu­ satzbrennstoff 12 sowie Tertiärluft aus dem Kühler 2 betrie­ ben wird. Der Vorkalzinator 11 stellt somit eine Verlängerung einer vom Kühler 2 kommenden Tertiärluft 13 dar. Der andere Teil des im Zyklon 4 c abgeschiedenen Gutes wird der Ofenabgasleitung 3 zugeführt. In dieser Ofenabgasleitung 3 wird dieser Teil des Gutes unter Ausnutzung des Wärmeinhaltes der Ofenabgase ohne Zugabe zusätzlichen Brennstoffes vorkal­ ziniert.

In den verhältnismäßig langen Rohrleitungen des Vorkalzina­ tors 11 erfolgt eine direkte Vorkalzinierung durch flammen­ lose Verbrennung des Zusatzbrennstoffes 2 im Gleichstrom mit dem vorzukalzinierenden Gut. Dieses Gut, die durch die Ter­ tiärluftleitung 13 herangeführte Verbrennungsluft und der vorzugsweise in der Nähe des Guteintrittes zugeführte Zusatz­ brennstoff 12 werden derart innig miteinander vermischt, daß die durch die Verbrennung frei werdende Wärme direkt an das feinkörnige Gut übergeht und in Entsäuerung umgesetzt wird. Die homogene Vermischung der Reaktionspartner ergibt somit durch eine ideale Wärme- und Stoffübertragung eine sogenannte flammenlose Verbrennung. Dieser Verbrennungs- und Vorkalzi­ nierungsvorgang wird nicht durch Abgase aus dem Drehrohrofen 1 behindert, weil diese getrennt von denen des Vorkalzina­ tors 11 in den Zyklon 4 c geführt werden.

Das im Vorkalzinator 11 behandelte Gut gelangt mit den Ab­ gasen aus der Verbrennung des Zusatzbrennstoffes 12 in den Zyklon 4 d der letzten Stufe. Es wird in diesem Zyklon 4 d ab­ geschieden und über den Gutaustrag 14 unmittelbar dem Ofen­ einlauf 1 a des Drehrohrofens 1 zugeführt. Hierdurch wird eine unerwünschte thermische Nachbehandlung des im Vorkalzinator 11 behandelten Gutes ausgeschlossen.

Der der Ofenabgasleitung 3 zugeführte Teil des aus dem Zyklon 4 c abgezogenen Gutes wird durch den Wärmeinhalt der aus dem Drehrohrofen 1 kommenden Abgase im Gleichstrom vorkalziniert. Die Verteilung des Gutes durch den Verteiler 10 a in der Gut­ austragleitung 10 erfolgt hierbei derart, daß der Ofenabgas­ leitung 3 nur soviel Gut aufgegeben wird, daß der Wärmeinhalt der Ofenabgase ausreicht, eine nahezu vollständige Vorkalzi­ nierung dieses Gutstromes sicherzustellen. Dieser Teil des Gutes wird anschließend im Zyklon 4 d 1, der ebenso wie der Zy­ klon 4 d die letzte Stufe des Zyklonvorwärmers bildet, aus den Ofenabgasen abgeschieden und durch den Gutaustrag 15 unmittelbar dem Ofeneinlauf 1 a zugeführt.

Die vom Verteiler 10 a getrennten Teilströme des vorgewärmten Gutes werden somit entweder im Vorkalzinator 11 oder in der Ofenabgasleitung 3 vorkalziniert, wobei durch die Trennung und eine den Gegebenheiten angepaßte Mengenaufteilung dafür gesorgt werden kann, daß beide parallel zueinander verlau­ fenden Vorkalzinierungsprozesse mit hohem Kalzinierungsgrad ablaufen, so daß dem Drehrohrofen 1 Gut mit etwa gleichem Kalzinierungsgrad zugeführt wird, womit ein ruhiger Ofenbe­ trieb erzielt wird. Die aus den beiden getrennten Vorkalzi­ nierungsprozessen stammenden Abgase in den Abgasleitungen 8 und 9 haben durch die voranstehend beschriebene Aufteilung des vorgewärmten Gutes mit Hilfe des Verteilers 7 a etwa die gleiche Temperatur, bevor sie miteinander vermischt dem Zy­ klon 4 c zugeführt werden. Auch gasseitig ist somit unter Ver­ zicht auf lange Mischstrecken für einen gleichmäßigen Ver­ fahrensablauf gesorgt.

Um die im Vorkalzinator 11 benötigte Energie der jeweils zu­ geführten Gutmenge anzupassen, ist sowohl die Menge des zuge­ führten Zusatzbrennstoffes 12 als auch die Menge der Tertiär­ luft veränderlich. Zu diesem Zweck ist in der Tertiärluftlei­ tung 13 eine Drosselklappe 13 a angeordnet. Um bei Störanfällen das im Vorkalziator 11 befindliche Gut austragen zu können, ist eine zum Ofeneinlauf 1 a führende Austragleitung 15 am unteren Ende des Vorkalzinators 11 vorgesehen.

Die in Fig. 2 ebenfalls schematisch dargestellte Anlage unter­ scheidet sich von der voranstehend beschriebenen Anlage durch die Ausbildung der Ofenabgasleitung 3 zu einem Schacht 3 a, in dem sowohl der Vorkalzinierungsprozeß als auch der Trennvor­ gang zwischen Gut und Abgas stattfindet, so daß auf den beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verwendeten Zyklon 4 d 1 verzichtet werden kann.

Auch bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 verbrennt der Zusatzbrennstoff 12 im Gleichstrom in Anwesenheit des vorzu­ kalzinierenden Materials im Vorkalzinator 11 unter optimalen Bedingungen. Der Start der Verbrennung findet in reiner Luft (Tertiärluft) unter hohem Temperaturniveau (850-1000°C) ohne Verdünnung der Tertiärluft durch inerte Ofenabgase statt, die zu einem verzögerten Ausbrand führen würden. Ein vollständiger Ausbrand wird durch eine entsprechende Verweil­ zeit, d. h. durch die Länge des als Verlängerung der Tertiär­ luftleitung 13 anzusehenden Vorkalzinators 11 gewährleistet. Da der Prozeß im Vorkalzinator 11 getrennt von den im Schacht 3 a befindlichen Ofenabgasen abläuft, erfolgt keine Konden­ sation von kreislaufbildenden Bestandteilen, wie Alkalien, Chlor und Schwefel, an den relativ kalten Brennstoffpar­ tikeln, so daß auch insoweit eine Oxydationsverzögerung ent­ fällt. Der dem Vorkalzinator 11 durch den Verteiler 10 a zuge­ führte Gutstrom kann somit über 90% entsäuert werden. Der Mengenanteil beträgt etwa 70% des im Zyklon 4 c anfallenden Gutes, so daß die Gastemperatur in der Abgasleitung 8 nach dem Zyklon 4 d sich zwischen 840 bis 900°C einpendelt.

Im Schacht 3 a findet die Vorkalzination des anteiligen Gutes (ca. 30%) ohne Zugabe von Zusatzbrennstoff durch den Wärmein­ halt der Ofenabgase, des Ofenstaubes sowie der Kondensation der kreislaufbildenden Bestandteile im Gegenstrom statt. Diese Energien reichen zur nahezu vollständigen Entsäuerung des dem Schacht 3 a zugeführten Gutanteils aus, so daß der im Gutaustrag 14 anfallende Teilstrom des vorkalzinierten Gutes einen vergleichbaren Entsäuerungsgrad aufweist wie das aus dem unteren Teil des Schachtes 3 a in den Ofeneinlauf 1 a herabfallende Gut.

Durch den Austrag des vorkalzinierten Gutes am unteren Ende des Schachtes 3 a durch eine Art Düse 16 mit einem im Verhält­ nis zum Auslauf eines Zyklons großen Querschnitt wird die Ge­ fahr von Verstopfungen durch kreislaufbildende Bestandteile beseitigt. Diese Bestandteile werden dem Schacht 3 a gasför­ mig mit den Abgasen des Drehofens 1 zugeführt. Durch die Ver­ wendung eines Schachtes 3 a besteht somit die Möglichkeit, so­ wohl kritische Rohmaterialien als auch minderwertige Brenn­ stoffe mit hohen Anteilen von kreislaufbildenden Bestandtei­ len zu verarbeiten.

Die kreislaufbildenden Bestandteile, insbesondere Alkalien, Chlor und Schwefel, finden im Schacht 3 a eine gegenüber einer normalen Ofenabgasleitung 3 vielfach höhere Materialober­ fläche des zu behandelnden Gutes vor, weil im Gegenstrom zwi­ schen Ofenabgas und Gut sich eine größere Gutmenge im Schacht 3 a in der Schwebe hält, an der die Schadstoffe kondensieren können. Außerdem kann zwischen dem Schacht 3 a und dem Zyklon 4 c ein Materialkreislauf entstehen, der einen weiteren Ver­ dünnungseffekt hinsichtlich der kreislaufbildenden Bestand­ teile bewirkt. Insgesamt wird somit durch die Verwendung des Schachtes 3 a die Betriebsstabilität der Anlage erhöht, so daß selbst bei kritischem Rohmaterial und minderwertigen Brenn­ stoffen für den Drehrohrofen 1 auf einen Teilabzug der Ofen­ abgase zwecks Verringerung der Schadstoffkonzentration ver­ zichtet werden bzw. dieser erheblich kleiner ausfallen kann, so daß insoweit keine Energieverluste entstehen.

Um auch Anlagen mit hohen Durchsatzleistungen, d. h. Durch­ satzleistungen über 2000 Tonnen pro Tag erstellen zu können, kann die Anlage gemäß Fig. 3 mit einem zweisträngigen mehrstu­ figen Zyklonvorwärmer ausgestattet werden.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, sid bei dieser Anlage zwei Gutauf­ gaben 6 a und 6 b vorgesehen, die jeweils einen Teil des zu be­ handelnden Gutes in eine Leitung des Zyklonvorwärmers führen, die zwischen einem Zyklon 4 a 1 bzw. 4 a 2 der ersten Stufe und einem Zyklon 4 b 1 bzw. 4 b 2 der zweiten Stufe ver­ läuft. Das im Zyklon 4 b 1 bzw. 4 b 2 abgeschiedene Material ge­ langt durch eine Gutaustragleitung 7′ bzw. 7′′ jeweils zu einem Verteiler 7 a 1 bzw. 7 a 2, die das vorgewärmte Gut ent­ sprechend dem Wärmeinhalt in den Abgasleitungen 8 und 9 ver­ teilen.

Diese beiden Abgasleitungen 8 und 9 sind miteinander durch eine Verbindungsleitung 17 verbunden, die mit einem Drossel­ organ 17 a ausgestattet ist, um den Strömungsquerschnitt zu verändern. Hierdurch ist es möglich, einen Teil des aus dem Zyklon 4 d der letzten Stufe kommenden Gases in den Gasstrom einzuführen, der aus dem Schacht 3 a und damit aus dem Dreh­ rohrofen 1 kommt. Das Verhältnis zwischen der Abgasmenge und der Gutmenge in jedem der getrennten Stränge des Zyklonvor­ wärmers kann somit trotz unterschiedlicher Abgasmenge einer­ seits aus dem Vorkalzinator 11 und andererseits aus dem Dreh­ rohrofen 1 etwa gleich groß eingestellt werden, so daß sich eine optimale Ausnutzung für den Vorwärmprozeß auch bei einer zweisträngigen Ausführung des Zyklonvorwärmers ergibt.

Die Fig. 3 läßt erkennen, daß es sich um ein durchgehend zwei­ strängiges Vorwärmersystem handelt. Beide Stränge besitzen ein eigenes Gebläse 5 a bzw. 5 b. In der zum Zyklon 4 c 1 führen­ den Abgasleitung 8 für das aus dem Vorkalzinator 11 kommende Abgas ist in Strömungsrichtung hinter der Verbindungsleitung 17 schließlich ein Absperrschieber 18 angeordnet. Durch Schließen dieses Absperrschiebers 18 wird der in Fig. 3 linke Strang des Zyklonvorwärmers 4 vom rechten Strang abgetrennt, so daß ein Teillastbetrieb der Anlage ausschließlich über den rechten Strang möglich ist, ohne daß Falschluft in den im Be­ trieb befindlichen Strang eintreten kann. Durch Öffnen des Absperrschiebers 18 und entsprechendes Einstellen des Schiebers 17 a in der Verbindungsleitung 17 kann bei an­ schließender Aufgabe von Gut über beide Gutaufgaben 6 a und 6 b die Anlage aus dem Teillastbetrieb ohne großen Aufwand in den Nennleistungsbetrieb wechseln. Die voneinander getrennten Vorkalzinierungsprozesse im Vorkalzinator 11 und Schacht 3 a laufen in der voranstehend beschriebenen Weise ab.

Claims (4)

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbe­ sondere von Zementrohmehl, das in einem mehrstufigen Zy­ klonvorwärmer mit den heißen Abgasen eines Drehrohrofens und eines Vorkalzinators vorgewärmt, unter Zugabe von Zu­ satzbrennstoff und unter Ausnutzung der Drehrohrofenabgase vorkalziniert, anschließend dem Drehrohrofen zur Restkal­ zination und zur Sinterung zugeführt und abschließend in einem Kühler gekühlt wird, wobei zur Vorkalzinierung ein Teil des aus der vorletzten Stufe des Zyklonvorwärmers austretenden Gutes in die zwischen Drehrohrofen und Zy­ klonvorwärmer verlaufende Ofenabgasleitung und der andere Teil in den Vorkalzinator geführt wird, dem der Zusatz­ brennstoff und vorgewärmte Luft zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der im Vorkalzinator (11) behandelte Teil des Gutes einem parallel zur Ofenabgasleitung (3, 3 a) angeordneten Zyklon (4 d) der letzten Stufe des Zyklonvorwärmers zuge­ führt und das in diesem Zyklon (4 d) abgeschiedene Gut un­ mittelbar der Einlaufkammer (1 a) des Drehrohrofens (1) zu­ geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zyklon (4 b) der drittletzten Stufe abgeschiedene Gut entsprechend dem jeweiligen Wärmeinhalt des einerseits aus der Ofenabgasleitung (3, 3 a) und andererseits aus dem Vor­ kalzinator (11) stammenden Abgases auf die parallel zuein­ ander geführten Gasleitungen (8, 9) der letzten Stufe auf­ geteilt wird, die vor dem gemeinsamen Zyklon (4 c) der vor­ letzten Stufe zusammengeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des Drehrohrofens (1) unmittelbar einer in bekannter Weise als Schacht (3 a) ausgebildeten Stufe zuge­ führt werden, in der neben der Vorkalzinierung auch eine Trennung zwischen Abgas und behandeltem Gut stattfindet und das Gut im Gegenstrom zum Ofenabgas der Einlaufkammer (1 a) des Drehrohrofens (1) zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei Verwendung eines zweisträngigen mehrstufigen Zyklonvorwärmers, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen den Gasleitungen (8, 9) zwischen der letzten und vorletzten Stufe beider Stränge eine Verbindungsleitung (17) mit veränderlichem Strömungs­ querschnitt zum Ausgleich unterschiedlicher Gasmengen aus der Ofenabgasleitung (3, 3 a) bzw. dem Vorkalzinator (11) angeordnet ist.