DE3526345C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von weißem Zementklinker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Herstellen von Klinker für weißen Zement, der ein Zementtyp im wesentlichen in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften identisch mit herkömmlichem Portland-Zement ("grauer Zement") ist, sich von diesem jedoch durch seine weiße Farbe unterscheidet, wobei das Verfahren umfaßt das Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker, unmittelbar bevor dieser einen Drehofen verläßt, und unmittelbar danach das schnelle Kühlen des Klinkers durch Besprühen mit einem Kühlmittel, bevor er in einem Klinkerkühler weiter gekühlt wird.

Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Gattung ist aus der US-A-30 74 705 DE-B2-25 44 343 und GB-C 7 42 559 bekannt. Das Reduktionsmittel, beispielsweise Öl, das auf den Klinker am Ofenauslaß aufgesprüht wird, dient zur Reduzierung des Klinkers und zur Verhinderung einer Oxidation der Oberfläche wäh­ rend einer anfänglichen Kühlung, während das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, das auf den Klinker unmittelbar an­ schließend aufgesprüht wird, zum Kühlen des Klinkers auf eine Temperatur unterhalb etwa 500°C dient, bei der keine Oxidation und folglich keine Verfärbung des Klin­ kers stattfinden kann.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß zur Reduzierung der Verfärbung der Klinker mit aus­ reichend Wasser besprüht werden muß, das zu einer in die Ofenanlage einströmenden und diese belastenden Wasser­ dampfmenge führte und die den Klinker in einer solchen Weise anfeuchtet, daß Qualität des aus dem Klinker her­ gestellten Zements nachteilig beeinträchtigt wird.

Des weiteren ist beobachtet worden, daß während der an­ schließenden Trocknung und abschließenden Kühlung in ei­ nem Kühler, in dem das Kühlen mit Luft durchgeführt wird, Klinkerpartikel reoxidiert werden, da die Oberflä­ che durch die verhältnismäßig große Menge restlicher Wärme, die noch im Klinker vorhanden ist, wieder erwärmt wird, und die Klinkerpartikel folglich verfärbt werden, wenn sie Luft direkt ausgesetzt werden, was die Weiße des fertigen Zements nachteilig beeinträchtigt.

Um diese Verfärbung insbesondere größerer Klinkerparti­ kel zu verhindern, ist es beispielsweise aus DE-C2-31 20 683 bekannt, die gesamte Klinker­ charge direkt aus dem Klinkerauslaß des Ofens in ein Wasserbad zum sehr schnellen Kühlen hineinfallen zu las­ sen; dieses Verfahren macht jedoch eine vollständige Trocknung der gesamten Klinkercharge erforderlich, und das Anfeuchten der gesamten Klinkercharge kann noch den oben angegebenen nachteiligen Einfluß auf die Qualität des fertigen Zements nach sich ziehen.

Schließlich ist es aus FR-C-4 64 354 bekannt, ein Gas als Reduktionsmittel zwischen dem Klinkerauslaß und dem Küh­ lereinlaß zu benutzen und dann direkt im Luftkühler auch Wasser als Kühlmittel zuzuführen, welches aber auch nicht eine Verfärbung der Klinkerpartikel durch Lufteinwirkung im Kühler verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachtei­ le abzubauen, und daher wird erfindungsgemäß der Klinker nach dem Besprühen mit dem Reduktionsmittel auf eine Prallplatteneinrichtung am Kühlereinlaß fallen gelassen, um den Klinker teilweise zu zerbrechen, bevor er mit dem Kühlmittel besprüht wird, wonach der Klinker in dem Küh­ ler in eine feine Fraktion, die mittels der Kühlluft fertig gekühlt und getrocknet wird, indem der Klinker verhältnismäßig langsam durch den Kühler geführt wird, und in eine grobe Fraktion aufgeteilt wird, die schnell durch den Kühler zur teilweisen Kühlung geführt wird und in einem Wasserbad fertig gekühlt wird, aus dem die gro­ be Fraktion abgezogen wird, wobei die verbleibende Rest­ wärme zu Selbsttrocknung ausreicht.

Im Wege dieses Verfahrens wird die Wärme der feinen Fraktion des Klinkers zur vollständigen Trocknung der feinen Fraktion in den Kühler ohne ihre Verfärbung ver­ wendet, während der größere Klinker d. h. die grobe Frak­ tion, so schnell durch den Kühler geführt wird, daß die Klinkeroberflächenschicht der Luft in dem Kühler nur für eine kurze Zeit und damit der kleinstmöglichen Gefahr einer Reoxidation und der sich daraus ergebenden Verfär­ bung während des Fertigkühlens in dem Wasserbad ausge­ setzt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durch­ führung des vorstehend angegebenen Verfahrens; diese Vorrichtung verfügt über einen Drehofen zum Brennen und Sintern von Zementklinker, über einen Drehkühler, über eine erste Sprüheinrichtung zum Aufsprühen eines Reduk­ tionsmittels auf den Klinker an dem Klinkerauslaß des Ofens und über eine zweite Sprüheinrichtung zum Aufsprü­ hen von Kühlmittel auf den Klinker an dem Kühlereinlaß, über eine unterhalb des Klinkerauslasses des Ofens und vor dem Kühlereinlaß angeordnete Prallplatteneinrich­ tung, über einen Stauring in dem Klinkereinlaß, über ei­ nen Förderer in dem Kühler zur Aufteilung des Klinkers in eine feine Fraktion und eine grobe Frak­ tion und zur Schnellförderung der groben Fraktion durch den Kühler und über ein Wasserbad an dem Kühlerauslaß zum Kühlen der mittels des Förderers durch den Kühler hindurch geführten groben Fraktion.

Der Förderer kann in einem Wendelheber oder einer Schnecke bestehen, der bzw. die innerhalb des Kühlers in einem bestimmten Abstand vom Mantel desselben unter Zuhilfe­ nahme von Abstandselementen angeordnet ist, die zugleich als Ab­ scheider innerhalb des Kühlers dienen.

Der Förderer sorgt für eine schnelle Förde­ rung durch den Kühler hindurch zu dem Wasserbad, und zwar für den Klinker, der zu groß ist, um durch den Spalt zwischen dem Umfang des Förderers der Innenseite des Kühlers hindurch zu fallen, während der Klinker, der kleiner als der Spalt ist, durch den Kühler hindurch in der normalen Weise weitertransportiert wird, d. h. ver­ hältnismäßig langsam, wobei er mittels der Kühlerluft auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der keine Reoxi­ dation stattfindet.

Wasser ist, wie bereits angegeben, das bevorzugte Kühl­ mittel, das an dem Einlaß des Kühlers verwendet wird, und zur Entfernung des so gebildeten Wasserdampfs kann der Kühler in bekannter Weise mit einer Saugleitung aus­ gestattet sein, deren Einlaßöffnung nach unten in Rich­ tung auf die Klinkerschicht am Kühlereinlaß gerichtet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematische zeichnerische Darstel­ lung weiter ins Einzelne gehend beschrieben, die einen Längsschnitt durch das Kühlerende einer Drehofenanlage zeigt.

Das Klinkerauslaßende 1 eines Drehofens verfügt über ei­ nen üblichen Brenner 2 und ist durch ein Auslaßgehäuse 3 umgeben, das an seinem unteren Teil über eine geneigte Prallplatteneinrichtung 4 verfügt.

Ein tiefer liegender Drehkühler 5 zum Kühlen des in dem Ofen behandelten Materials besitzt an seinem Einlaßende einen Stauring 6 und auf seiner gesamten Länge einen schneckenförmigen Förderer 7, der in einem Abstand von der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 über Abstandselemente 8 ange­ ordnet ist.

Am Kühlerauslaßende ist ein Wasserbad 9 mit einem Bandförde­ rer 10 zum Abführen der gekühlten groben Klinkerfraktion aus dem Wasserbad 9 auf einem anderen Bandförderer 12 hin vorgese­ hen.

Des weiteren ist im Mantel des Kühlers 5 an dessen Aus­ laßende eine Auslaßeinrichtung 11 zur Abführung der ge­ kühlten feinen Klinkerfraktion direkt auf den Förderer 12 vorgesehen, der somit den gesamten fertig gekühlten Klinker abtransportiert.

Der Kühler 5 kann eine Leitung 13 zur Zuführung von Kühlmittel zu dem Kühlereinlaß und eine Saugleitung 14 aufweisen, deren Einlaßöffnung 15 nach unten gerichtet ist, um Wasserdampf am Kühlereinlaß abzusaugen. Das Re­ duktionsmittel für den Klinker wird im Klinkerauslaß 1 des Ofens über eine Leitung 16 zugeführt.

Die Vorrichtung arbeitet in der nachfolgend beschriebe­ nen Weise.

Wenn der heiße Klinker mit einer Temperatur über 1100°C den Ofen verläßt, wird Reduktionsöl auf den Klinker, wie bei 17 angegeben, aufgesprüht, und zwar ohne Flammenbil­ dung.

Aus dem Ofenauslaß 1 fällt der Klinker nach unten durch das stationäre Gehäuse 3 und trifft dabei auf die Prall­ platteneinrichtung 4, um dabei teilweise aufgebrochen bzw. zerkleinert zu werden und in Richtung auf den Küh­ lereinlaß geführt zu werden, in dem der Klinker durch Wasser gekühlt wird, wie bei 18 angegeben ist.

Der Klinker gelangt dann zu dem Stauring 6, der den Klinkerstrom hinter der Wassersprühzone 18 vergleichmä­ ßigt und kontrolliert, wonach der Klinker in den eigent­ lichen Kühler 5 gelangt, um mittels des schneckenförmigen Förderers 7 und mittels der als Abscheider dienenden Abstandselemente 8 in eine feine Fraktion und eine grobe Fraktion unterteilt zu werden. Die feine Fraktion strömt zwischen dem Förderer 7 und der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 durch und wird auf unter 500°C durch die Kühlluft abgekühlt und tritt anschließend durch die Ab­ führungseinrichtung 11 hindurch direkt auf den Förderer 12 aus. Die grobe Fraktion mit Partikelabmessungen grö­ ßer als der durch die Abstandselemente 8 bestimmte Spalt kann nicht durch diesen Spalt zwischen dem Umfang des Förderers 7 und der Innenseite des Mantels des Kühlers 5 hindurchströmen und wird daher infolge der großen Stei­ gung des schneckenförmigen Förderers schnell von dem Förderer durch den Kühler hindurch und hinaus in des Wasserbad 9 geführt, in dem die grobe Fraktion auf eine Temperatur unterhalb 500°C abgekühlt wird.

Durch diese schnelle Förderung durch den Kühler 5 hin­ durch findet keine Reoxidation der Oberflächen der gro­ ßen Klinkerpartikel in einem erheblichen Ausmaß vor der fertigen Kühlung in dem Wasserbad 9 statt. Die feine Klinkerfraktion, die langsamer durch den Kühler 5 hin­ durch strömt, wird ebenfalls ausreichend schnell im Küh­ ler 5 gekühlt, um eine Reoxidation zu verhindern.

Der bei dem Aufsprühen bei 18 erzeugte Wasserdampf wird durch die Einlaßöffnung 15 der Saugleitung 14 abgesaugt und belastet folglich den Ofen nicht.

Die feine Fraktion, die durch den Kühler 5 hindurch strömt, wird an dessen Ende durch die Abführungseinrich­ tung 11 hindurch und nach unten auf den Förderer 12 abgegeben. Die grobe Fraktion wird aus dem Wasserbad 9 mittels des Förderers 10 mit einer solchen Geschwindig­ keit entnommen, daß der Klinker noch eine Restwärme auf­ weist, die zur Selbsttrocknung ausreicht, wonach die grobe Fraktion ebenfalls auf den Förderer 12 abgegeben wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Klinker für weißen Ze­ ment, unter Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker, wenn er einen Drehofen verläßt, und un­ ter anschließendem schnellen Kühlen des Klinkers durch Aufsprühen eines Kühlmittels, bevor der Klinker in einem Klinkerkühler weiter gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufsprühen des Reduk­ tionsmittels der Klinker auf eine Prallplattenein­ richtung (4) am Kühlereinlaß fallengelassen wird, um den Klinker teilweise zu zerbrechen, bevor das Kühlmittel aufgesprüht wird, wobei der Klinker anschließend in dem Kühler (5) in eine feine Fraktion, die mittels der Kühlerluft fertig gekühlt und getrocknet wird, indem die feine Fraktion verhältnismäßig langsam durch den Kühler hindurchgeführt wird, und in eine grobe Fraktion mittels eines Förderers (7) geteilt wird, welche grobe Fraktion schnell durch den Kühler zur teil­ weisen Kühlung hindurchgeführt und in einem Was­ serbad (9) fertig gekühlt wird, aus dein die grobe Frak­ tion wieder abgezogen wird, wobei die verbleibende Restwärme zum Selbsttrocknen ausreicht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, mit einem Drehofen zum Brennen und Sintern von Zementklinker mit einem Drehkühler (5), mit ei­ ner ersten Sprüheinrichtung (16, 17) zum Aufsprühen eines Reduktionsmittels auf den Klinker am Auslaßende (1) des Ofens und mit einer zweiten Sprüheinrichtung (13, 18) zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf den Klinker am Kühlereinlaß, gekennzeichnet durch eine Prallplattenein­ richtung (4) unterhalb des Klinkerauslaßendes (1) des Ofens und vor dem Kühlereinlaß, einen Stauring (6) in dem Kühlereinlaß, einen Förderer (7) in dem Kühler (5) zur Aufteilung des Klinkers in eine feine Fraktion und eine grobe Frak­ tion und zur schnellen Förderung der groben Fraktion durch den Kühler (5) hindurch und durch ein Wasserbad (9) am Kühlerauslaß zum Kühlen der mittels des Förde­ rers (7) durch den Kühler (5) hindurchgeführten gro­ ben Fraktion.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (7) von einem Wendelheber oder einer Schnecke gebildet ist, der bzw. die innerhalb des Kühlers (5) in einem bestimm­ ten Abstand von dem Mantel desselben unter Zuhilfe­ nahme von Abstandselementen (8) angeordnet ist, die zu­ gleich als Abscheider dienen.