DK163230B - Fremgangsmaade samt indretning til varmebehandling, der kan anvendes ved fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, og som omfatter et efterforbraendingstrin - Google Patents

Description

i

DK 163230 B

Den foreliggende opfindelsen angår generelt en fremgangsmåde samt indretning til varmebehandling, der kan anvendes ved fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, og som omfatter et efterforbrændingstrin.

5 Indtil dato har nyere fremgangsmåder og indretninger til fremstilling af for eksempel et hydraulisk bindemiddel omfattet et indledende trin til prækalcination af et egnet pulverformet materiale til fremstillingen af et hydrauliske bindemiddel, der for eksempel kan være en cementklinke i en prækalcinator samt et trin til kalcination eller brænding 10 i egentlig forstand i en kalcinations- eller brændingsovn, der kan være en ovn til klinkedannelse. Prækalcinationen udføres sædvanligvis således som vist i fig. 1 i den medfølgende tegning ved at gøre det pulverformede materiale svævende ved hjælp af forskellige gasser, navnlig ved hjælp af gas stammende fra kalcinationsovnen ligeså vel 15 som fordelagtigt den varme luft, som er genvundet fra køleren.

Det pulverformede materiale kan indeholde en komponent, som er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion enten med en gas eller med en anden komponent. Imidlertid og navnlig ved fremstilling af en ce-20 mentklinke, når det pulverformede basismateriale ikke indeholder en sådan komponent, som er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion, sædvanligvis kaldt en brændbar komponent, kan det dog blive blandet med en sådan brændbar komponent.

25 Imidlertid er der for tiden en tendens til anvendelse af billigt brændbart stof. Naturligvis har dette billige brændbare stof ikke samme kvaliteter og navnlig reaktivitet og egnethed ved findelingen som de dyreste brændbare stoffer.

30 Det er kendt for en fagmand på området, at jo dårligere kvalitet af det anvendte råmateriale eller det brændbare stof jo mere vanskeligt er det på korrekt måde at udøve fremgangsmåden til fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, navnlig en cementklinke. Desuden er det almindeligt erkendt af en fagmand på området, at de indretninger, der for 35 tiden kendes, skal modificeres i høj grad for at føre til en korrekt fremstilling af dette hydrauliske bindemiddel, der navnlig udgøres af en cementklinke.

Det er således velkendt, at det indledende trin til prækalcination

DK 163230 B

2 udgør et første trin til forarbejning af råmaterialet før tilvejebringelsen af varmebehandlingen for forarbejdning af det hydrauliske bindemiddel i kalcinations- eller brændingszonen. Og det indses tydeligt, at denne indledende forbrænding er meget vanskelig at tilvejebringe, 5 når det brændbare udgangsstof er af en mindre god kvalitet og således billigere. Sådanne brændbare udgangsstoffer er for eksempel de dårligste kul, trækul, petroleumskoks og så videre.

Naturligvis forbedres denne forbrænding i prækalcinationstrinnet ved 10 forøgelse af opholdstiden i prækalcinatoren.

Opholdstiden for gasserne i prækalcinatoren repræsenterer et billede af opholdstiden for materialet og det brændbare stof.

15 Imidlertid er disse opholdstider for gasserne direkte forbundet med prækalcinatorens volumen.

Hvis det for eksempel ønskes at fordoble opholdstiden, er det nødvendigt at prækalcinatorens volumen i det mindste bliver fordoblet.

20 Således kan prækalcinatorens volumen for en indretning til fremstilling af 2.000 t klinker pr. dag som et eksempel være 160 m3 og fordoblingen af en sådan indretning er praktisk taget umulig at realisere ud fra et teknologisk synspunkt.

25

Opfinderen har stillet sig det nye tekniske problem, som består i at frembringe en ny fremgangsmåde samt en ny indretning, som muliggør anvendelse af billige brændbare stoffer, for eksempel med henblik på forarbejdning af et hydraulisk bindemiddel, navnlig en cementklinke, 30 uden det er nødvendigt at foretage ændringer af eksisterende apparater til prækalcination eller prækalcinatorer, samtidig med at der fortrinsvis tilvejebringes en varmebalance, som er forbedret i forhold til varmebalancen for kendte fremgangsmåder og indretninger.

35 Dette tekniske problem løses ved hjælp af den foreliggende opfindelse.

Desuden er det ligeledes et formål med den foreliggende opfindelse at frembringe en løsning, som kun kræver en lille ændring af fremgangsmåder og indretninger til varmebehandling, for eksempel disse som ved-

DK 163230 B

3 rører fremstilling af hydrauliske bindemidler, der hidtil er kendte, og som desuden fortrinsvis muliggør en reversibel drift for, når dette er ønskeligt, at anvende brændbare stoffer med udmærkede egenskaber i samme indretninger. Med andre ord vil den løsning, som er tilvejebragt 5 ved den foreliggende opfindelse, ligeledes muliggøre en samtidig anvendelse af brændbare stoffer med meget forskellige reaktiviteter.

Ifølge et aspekt tilvejebringes der ved den foreliggende opfindelse en fremgangsmåde til varmebehandling, som kan anvendes ved fremstilling 10 af et hydraulisk bindemiddel, som for eksempel en cementklinke af et egnet pulverformet materiale, fortrinsvis indeholdende, eller blandet med, en komponent, der er i stand til at frembringe en eksotermiske reaktion enten med en gas eller med en anden komponent, fortrinsvis omfattende en præopvarmning efterfulgt af et indledende trin for præ-15 kalcination i en prækalcinationszone, hvor nævnte komponent undergår en primær forbrænding, navnlig ved hjælp af en forbrændingsgas og et trin for kalcination eller brænding i egentlig forstand i en zone for varmebehandling kaldt kalcination eller brænding, kendetegnet ved, at der navnlig med henblik på reduktion af de ufuldstændig forbrændte 20 mængder mellem prækalcinationstrinnet og trinnet for kalcination eller brænding tilvejebringes et trin for efterforbrænding af den komponent, som forbliver i det pulverformede materiale i en efterforbrændingszone.

Ifølge et foretrukket særpræg ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er 25 denne ejendommelig ved, at volumenet af efterforbrændingszonen bestem mes som funktion af den nødvendige opholdstid i efterforbrændingszonen for frembringelse af en total forbrænding af nævnte komponent og er ca. 1/10 - 1/50 af det for prækalcinationszonen.

30 Ifølge et yderligere særpræg ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er denne ejendommelig ved, at efterforbrændingszonen er anbragt i overføringsbanen for det pulverformede materiale fra et adskillelsestrin, som udgør en del af præopvarmningstrinnet, hvori det af gassen prækal-cinerede materiale adskilles, og som fører dette ind i kalcinations-35 zonen.

Ifølge en første udførelsesform for fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse er denne ejendommelig ved, at efterforbrændingen frembringes ved anbringelse af det pulverformede materiale i svævende til-

DK 163230 B

4 stand i en fortrinsvis præopvarmet forbrændingsgas, som fortrinsvis i det mindste delvis udgøres af den varme luft hidrørende fra en afkølingszone for det kalcinerede eller brændte materiale, som er evakueret fra kalcinationszonen. Ifølge en yderligere udførelsesform tilvejebrin-5 ges et trin for adskillelse af det pulverformede materiale fra gassen ved at bringe det i en svævende tilstand i en bi-adskillelseszone.

Denne fremgangsmåde er endvidere ejendommelig ved, at i det mindste en del af de støvholdige gasser, som strømmer ud fra efterforbrændings-10 trinnet, behandles og recirkuleres og/eller udstødes til atmosfæren for derfra at eliminere de skadelige flygtige forbindelser.

Ifølge et yderligere særpræg recirkuleres en anden del af de støvhol -dige gasser mod trinnet for prækalcination eller præopvarmning.

15

Ifølge et yderligere særpræg ved fremgangsmåden afstøves gasserne, der strømmer ud fra efterforbrændingstrinnet delvis i en cyklonseparator, og en fraktion af det således genvundne støv recirkuleres til kalcinationstrinnet.

20

Denne fremgangsmåde er yderligere ejendommelig ved, at temperaturforhold for redoxpotentiale eller for et kemisk potentiale for et andet element end oxygen kontrolleres i efterforbrændingstrinnet for at optimere tilstandene for fordampning af skadelige flygtige forbindelser.

25

Ifølge et yderligere aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes ligeledes en indretning til varmebehandling, som kan anvendes ved fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, som for eksempel en cementklinke af et egnet pulverformet materiale, fortrinsvis indehol-30 dende, eller blandet med, en komponent, der er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion enten med en gas eller med en anden komponent, fortrinsvis indeholdende et arrangement for præopvarmning i det mindste af det pulverformede materiale efterfulgt af en prækalci-nator, som tilvejebringer en primær forbrænding af nævnte komponent 35 efterfulgt af et trin for adskillelse af det pulverformede materiale fra gas udgørende en del af præopvarmningsarrangementet og en ovn for varmebehandling kaldt kalcination eller brænding, kendetegnet ved, at den mellem prækalcinatoren og fortrinsvis mellem trinnet for adskillelse og ovnen til kalcination eller brænding omfatter en efterfor-

DK 163230 B

5 brændingsindretning for nævnte komponent, der forbliver i det pulverformede materiale.

Ifølge en særlig udførelsesform for denne indretning, er volumenet af 5 efterforbrændingsindretningen afpasset efter den nødvendige opholdstid for frembringelse af efterforbrændingen, hvilket volumen er mellem ca.

1/10 og ca. 1/50 af prækalcinatorens volumen. Efterforbrændingsindretningen er fortrinsvis anbragt i banen for overføring af det pulverformede materiale fra adskillelsestrinnet til ovnen til kalcination 10 eller brænding.

Ifølge en første udførelsesform omfatter efterforbrændingsindretningen en kanal, der er beregnet til genskabelse af en svævende tilstand, og som er forsynet med forbrændingsgas på en regulerbar måde via mindst 15 én ledning for tilførsel af forbrændingsgas, hvilken gas fortrinsvis er varm luft hidrørende fra et afkølingsarrangement for det kalcinere-de eller brændte og fra ovnen evakuerede materiale, i overensstemmelse med en mængde, som tilvejebringer en svævende tilstand for det pulverformede materiale i gassen.

20

Ifølge en yderligere udførelsesform omfatter efterforbrændingsindretningen et fluidiseringskammer, som indeholder en fluidiseringsrist.

Ifølge endnu en udførelsesform er efterforbrændingsindretningen ti 1 -25 vejebragt i form af en fluidiseret sifon, som sikrer overførslen af det pulverformede materiale til ovnen. Ved hjælp af ovennævnte fremgangsmåde og indretning ifølge opfindelsen omfattende et efterforbræn-dingstrin er det muligt valgfrit at ændre opholdstiden i arrangementet for behandling af det pulverformede materiale før ovnen til kalcination 30 eller brænding i egentlig forstand på en sådan måde, at opholdstiden tilpasses som funktion af egenskaberne for det pulverformede materiale eller komponenten, som frembringer en eksotermiske reaktion eller den brændbare komponent. I det tilfælde hvor det brændbare stof har en lille reaktivitet, kan opholdstiden i efterforbrændingszonen ændres på 35 en sådan måde, at den ufuldstændige forbrændte mængde, som hidrører fra prækalcinationszonen reduceres ved hjælp af en begrænset mængde forbrændingsgas, almindeligvis luft.

Ved fremgangsmåden og indretningen ifølge den foreliggende opfindelse

DK 163230 B

6 er der således opnået en total beherskelse af forløbet af opholdstiden, samtidig med at der kun er foretaget en meget accessorisk ændring af de kendte fremgangsmåder og indretninger, som for eksempel disse til fremstilling af et hydraulisk bindemiddel. Desuden vil fremgangs-5 måden og indretningen ifølge opfindelsen gøre det muligt at anvende meget billige kendte brændbare stoffer i eller blandet med det pulverformede materiale. Det kan for eksempel dreje sig om meget dårligt kul, trækul eller petroleumskoks, hvor forbrændingen ikke optræder totalt i prækalcinationszonen, hvori opholdstiden er begrænset.

10

Det præciseres endvidere, at indretningen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved at afgangen fra efterforbrændingsindretningen omfatter mindst én evakueringsledning for mindst en del af støvholdige gasser, der er ladet med skadelige flygtige forbindelser.

15

Denne indretning er endvidere særpræget ved, at efterforbrændingsind-retningens afgang omfatter mindst en anden ledning for recirkulering af en anden del af de støvholdige gasser ind i prækalcinatoren eller i arrangementet for præopvarmning.

20

Andre mål, egenskaber og fordele ved opfindelsen vil fremgå i lyset af den efterfølgende detaljerede beskrivelse, der gives under henvisning til flere aktuelt foretrukne udførelsesformer for indretningen ifølge opfindelsen, og som gør det muligt at udøve den i det foregående for-25 mulerede fremgangsmåde ifølge opfindelsen, og som kun gives som illustrative eksempler, og som ikke på nogen måde skal begrænse opfindelsens omfang, hvilken beskrivelse gives under henvisning til den medfølgende tegning, hvor fig. 1 viser et skematisk billede af en kendt indretning til for-30 arbejdning af et hydraulisk bindemiddel, navnlig en cement klinke i området for en prækalcinator og en ovn til kalci-nation eller brænding, og som generelt består af en roterende ovn, fig. 2 et billede af en første udførelsesform for indretningen 35 ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 3 et billede af en anden udførelsesform for en indretning ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 4 et billede af en tredje udførelsesform for en indretning ifølge den foreliggende opfindelse,

DK 163230 B

7 fig. 5 et billede af en fjerde udførelsesform for en indretning ifølge den foreliggende opfindelse, og fig. 6 et billede af en femte udførelsesform for en indretning ifølge den foreliggende opfindelse.

5

Der henvises først til fig. 1, hvor der ses en udførelsesform for en kendt indretning til fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, som navnlig består af en cementklinke ved hjælp af et egnet pulverformet materiale, fortrinsvis indeholdende eller blandet med en komponent, 10 der er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion enten med en gas eller med en anden komponent. Almindeligvis er det pulverformede materiale af kendt oprindelse og kaldes sædvanligvis mel, hidrørende fra et mølleri og er fortrinsvis præopvarmet og derefter indført gennem en ledning 104 ind i prækalcinatoren 103. Dette pulverformede ma-15 teriale kan på forhånd være blandet med den grundbestanddel, som er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion eller en brændbar komponent eller i visse tilfælde kan den brændbare komponent indføres separat i prækalcinatoren 103. Desuden indføres almindeligvis en gas, som gør det muligt at tilvejebringe forbrændingen af den brændbare 20 komponent, gennem en ledning 102 i prækalcinatoren, hvilken gas fortrinsvis er varm luft, der er genvundet i klinkekøleren, som befinder sig nedenstrøms for ovnen 101 til kalcination eller brænding.

Desuden er ovnen 101 til kalcination eller brænding almindeligvis en 25 roterende ovn, som er forsynet med et røgkammer 108, gennem hvilket gasser, der hidrører fra ovnen 101 til kalcination eller brænding, udtrækkes og føres gennem en ledning 109, som fører til prækalcinato-ren 103. Blandingen af det pulverformede materiale, den brændbare komponent og gasserne, navnlig forbrændingsluft, evakueres fra prækalci-30 natoren 103 gennem en ledning 110 mod præopvarmningsarrangementet, som omfatter et nedre adskil!el sestrin 106, som adskiller gasserne fra faststoffer. Gasserne passerer gennem en ledning 105 mod et øvre trin i præopvarmningsarrangementet, medens faststofferne ved hjælp af tyngdekraften overføres gennem en overføringsledning 111 og gennem røg-35 kammeret 108 til ovnen 101 for kalcination eller brænding. Til en produktionsenhed for 2.000 t klinker/dag kan volumenet for prækalcinato-ren 103 og forbindelsesledningerne 109,110, for eksempel være 160 m3, og dette volumen svarer til en opholdstid for gasserne i størrelsesordenen 1,4 sekunder i prækalcinatoren. Det indses såldes, at når der

DK 163230 B

8 anvendes en brændbar komponent med mindre god kvalitet, det vil sige med mindre god reaktivitet, er det nødvendigt at forøge denne opholdstid.

5 Hvis det ønskes at fremvise en opholdstid for gasserne på 1,4 til 2 sekunder for at anvende dette meget dårlige brændbare stof, vil det være nødvendigt at øge volumenet for enheden bestående af prækalcina-toren og forbindelsesledningerne med mindst 60 m3 eller tilnærmelsesvis 40%.

10

Det indses, at det er meget vanskeligt at ændre de eksisterende indretninger med henblik herpå, og for nye indretningen vil dette medføre en radikal forøgelse af omkostningen. Desuden er denne løsning ikke anvendelig i praksis, thi i det tilfælde hvor der i visse tidsrum anven- 15 des gode brændbare stoffer, det vil sige med en god reaktivitet, vil prækalcinatoren 103's volumen være al for stor. Den foreliggende opfindelse gør det muligt at afhjælpe disse ulemper på en ny måde, der ikke er indlysende for en fagmand på området.

20 Idet der henvises til fig. 2 ses en første udførelsesform for en indretning ifølge opfindelsen, hvor der anvendes sammen henvisningsbetegnelser for samme elementer, som disse i den kendte indretning, der er vist i fig. 1, blot adderet med 100. Således er prækalcinatoren betegnet med 203, osv.

25

Ifølge den foreliggende opfindelse er indretningen ejendommelig ved, at den omfatter en efterforbrændingsindretning, der generelt er betegnet med henvisningsbetegnelsen 212, og som her fortrinsvis er anbragt mellem det nedre adskillelsestrin 206 i præopvarmningsarrangementet og 30 ovnen 201 til kalcination eller brænding, idet der således tilvejebringes en efterforbrænding af det pulverformede materiale, som indeholder en variabel ufuldstændig forbrændt mængde.

Volumenet af denne efterforbrændingsindretning 212 er afpasset som en 35 funktion af den ufuldstændige forbrændte mængde, som er overført hertil, det vil sige en funktion af reaktiviteten og navnlig af den brændbare komponent, som er indført i prækalcinatoren 203. Volumenet for denne efterforbrændingsindretning 212 er fortrinsvis mellem ca. 1/10 og ca. 1/50 af volumenet for prækalcinatoren 203 (med forbindelsesled-

DK 163230 B

9 ningerne 209 og 210).

Desuden modtager denne efterforbrændingsindretning 212 gennem en ledning 211 det pulverformede materiale hidrørende fra det nedre adskil -5 lelsestrin 206 af præopvarmningsarrangementet.

Denne ledning 211 er tilvejebragt på en sådan måde, at den også kan føre direkte til ovnen 201, det vil sige, at den kan by-passe forbrændingsindretningen 212, hvilket forøger fleksibiliteten for indretnin-10 gen og fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Ifølge den i fig. 2 viste udførelsesform omfatter efterforbrændings-indretningen fortrinsvis en kanal 214 for frembringelse af en svævende tilstand, og som fordelagtigt er anbragt tilnærmelsesvis lodret. Denne 15 kanal for tilvejebringelse af en svævende tilstand kan i nærheden af sin bund omfatte en opadbøjning af ledningen 216 omfattende en ledning 218 for tilførsel af forbrændingsgas, som fortrinsvis udgøres af varm luft hidrørende fra afkølingsarrangementet for det kalcinerede eller brændte materiale, og evakueret fra ovnen 201 gennem ledningen 202.

20 Ledningen 218 udgør således en afgrening af ledningen 202, således som det tydeligt fremgår af fig. 2. Denne ledning 218 er lateralt forsynet med en ventil 219, som gør det muligt at indstille mængden af forbrændingsgas.

25 Desuden fortsætter bunden af kanalen 214 ud over opadbøjningen 216 gennem en ledning 220 omfattende en ventil 222, der gør det muligt valgfrit at indføre en forbrændingsgas, som for eksempel kold eller varm luft.

30 Ifølge den viste udførelsesform fører den øvre del af kanalen 214 for tilvejebringelse af en svævende tilstand fortrinsvis til et adskillelsestrin 224, som for eksempel en cyklon, hvori det pulverformede materiale adskilles fra forbrændingsgassen eller vektorgassen, hvilken forbrændings- eller vektorgas forlader adski11el sestrinnet 224 gennem 35 en ledning 226, medens det pulverformede prækalcinerede materiale, som ikke mere indeholder ufuldstændigt forbrændt brændbart materiale overføres gennem en overføringsledning 228 til ovnen 201 gennem røgkammeret 208.

DK 163230 B

10

Det indses således, at efterforbrændingsindretningen ifølge den foreliggende opfindelse meget let kan tilføjes til en eksisterende indretning, hvilket også gælder for fremgangsmåden, hvilket således gør det muligt at anvende brændbare stoffer med mindre god reaktivitet.

5

Som et eksempel og i forhold til den kendte indretning, som er vist i fig. 1, er det for at opnå en kompletterende opholdstid på 0,6 sek. i efterforbrændingsindretningen 212 tilstrækkeligt at tilvejebringe en kanal 214 med et volumen på 5 m3, for eksempel med en diameter på 0,5 10 m og en højde på 20 m. For et kulstof med en brændværdi på 5.000 kcal/kg kan der i kanalen 214 brændes 1.600 kg kulstof per time (20% af den totale tilførte mængde til prækalcinatoren gennem ledningen 204).

15 For at sikre denne forbrænding kan kanalen 214 fødes med 11.000 Nm3 luft/time. Mængden af materiale, der er transporteret i kanalen 214, er i størrelsesordenen 100 ton per time. Cyklonen 224, der er forbundet med kanalen 214 har en diameter på ca. 1,50 m.

20 Tryktabet i enheden bestående af kanalen 214 plus cyklonen 224 er 5.000 - 5.500 Pascal.

Det kan således konstateres, at det for at forøge forbrændingstiden i en prækalcinator med 40% i en kendt indretning er nødvendig også at 25 forøge prækalcinatorens volumen med mindst 40%.

Derimod opnås ifølge den foreliggende opfindelse den samme forøgelse af forbrændingstiden i efterforbrændingsindretni ngen 212 med en kanal, der har et volumen i størrelsesordenen 3% af den for prækalcinatoren, 30 og som fortrinsvis er forbundet med en lille cyklon. I efterforbræn-dingsindretningen består en væsentlig fordel desuden i den kendsgerning, at den mængde af det brændbare stof, som er vanskeligst at forbrænde, og som allerede er præopvarmet, på ny er i kontakt med ren luft.

35

Idet der henvises til fig. 3 ses en anden udførelsesform for en indretning ifølge opfindelsen, og hvori der er anvendt samme henvisningsbetegnelser for de dele, som er identiske med disse i fig. 2, men forøget med 100. Således er prækalcinatoren forsynet med henvisningsbe-

DK 163230 B

11 tegneisen 303 og efterforbrændingsindretningen henvisningsbetegnelsern 312. Ifølge denne udførelsesform omfatter efterforbrændingsindretnin-gen 312 et turbulenskammer 330, hvori det pulverformede materiale, som indeholder partikler af ufuldstændigt forbrændte brændbare stoffer, 5 indføres ved den øvre del gennem overføringsledningen 311, medens forbrændingsgassen tilføres ved bunden af nævnte kammer 330 gennem en ledning 320, som omfatter en opadbøjning 316 identisk med den i den i fig. 2 viste udførelsesform.

10 Dette turbul enskammer 330's tilstedeværelse gør det muligt at forøge kontakttiden mellem oxygenet i forbrændingsluften, som er tilført gennem ledningerne 318 og/eller 320 og partiklerne af ufuldstændigt brændbare stoffer på en langt bedre måde, end det var tilfældet i en enkel kanal 214 for tilvejebringelse af en svævende tilstand, således som 15 det var tilfældet i den i fig. 2 viste udførelsesform.

Det kalcinerede materiale adskilles fra forbrændingsgasser ved hjælp af cyklonen 324. Det bemærkes her, at overføringen af blandingen af kalcineret materiale og gasser finder sted gennem en lateral ledning 20 332, som omfatter en opadstigende tilnærmelsesvis lodret del 333, som fører til toppen af adskillelsestrinnet, som udgøres af cyklonen 324.

Det adskilte materiale indføres i ovnen gennem ledningen 328, medens forbrændingsgassen evakueres gennem en ledning 326.

25 Idet der henvises til fig. 4 ses en yderligere udførelsesform for en indretningen ifølge opfindelsen. De dele, som er fælles for de i fig.

3 viste, omfatter ligeledes samme henvisningsbetegnelser, som er forøget med 100. Således er efterforbrændingsindretningen her forsynet med den generelle henvisningsbetegnelse 412.

30

Ifølge denne udførelsesform vil ledningen til overføring af pulverformet materiale 411 fra det nedre adskillelsestrin 406 til ovnen 401 gennem røgkammeret 408 stadig eksistere. Efter forbrændingsindretningen 412 er anbragt shuntet og fødes med et pulverformet materiale fra 35 det nedre adskille!sestrin 406 ved hjælp af et nedstigningsben 450 i efterforbrændingsindretningen 412 omfattende et kammer 452, hvori der er dannet et fluidiseret leje. Dette kammer 452 omfatter en fluidise-ringsrist 454, der er delt i to afdelinger ved tilstedeværelsen af en lodret væg 456, og hver afdeling fødes ved hjælp af en adskilt tilfør-

DK 163230 B

12 sel 457,458, der fører til en fælles ledning 459, som omfatter en ventilator eller kapsel blæser 460.

Luften kan tilføres gennem ledningen 418 eller udgøres af ren kold 5 eller varm luft, som tilføres gennem ledningen 446. Ifølge denne udførelsesform har den anden afdeling, som er defineret af adskillelsesvæggen 456, et reduceret volumen, medens evakueringen af det pulverformede materiale sikres gennem en ledning 462, som ved sin nedre del omfatter en åbning 464, som udmunder i nærheden af risten 454 på en 10 sådan måde, at luft, som er tilført ved hjælp af en dyse 455, medvirker ved udtrykning af det pulverformede materiale i ledningen 452. Således som vist fører ledningen 462 til den gamle overføringsledning 411.

15 Desuden omfatter kammeret 452 ved sin øvre del en afgasningsledning 466, der gennem en ledning 466b fører til ovnen 401's røgkammer.

Takket være denne indretning kan de luftmængder, som blæses gennem ledningerne 457,458, være meget forskellige på en sådan måde, at der 20 dannes to lejer med meget forskellig densitet og således også med meget forskellig højde.

Det ses således, at løsningen ifølge den foreliggende opfindelse gør det mulig i høj grad at forbedre fleksibiliteten for indretningen 25 ifølge opfindelsen, ligeså vel som den ledsagende fremgangsmåde.

Idet der henvises til fig. 5 ses en yderligere udførelsesform, hvor henvisningsbetegnelserne for fælles dele er yderligere forøget med 100, og det bemærkes, at efterforbrændingsindretningen 512 også omfat-30 ter et kammer 552, som er forsynet med en fluidiseringsrist 554, som fødes med luft gennem den samme indretning, som den der er beskrevet i fig. 4 imidlertid uden tilstedeværelse af en skillevæg. Ifølge den foreliggende udførelsesform ifølge fig. 5 føres det pulverformede materiale ind i kammeret 552 gennem et nedstigningsben 550 for det pul -35 verformede materiale, medens evakueringen af det pulverformede materiale fra efterforbrændingskammeret 552 ganske enkelt tilvejebringes ved overløb fra det fluidiserede leje, idet overføringsledningen 511 lateralt fører til den øvre del af det fluidiserede leje. Der er også tilvejebragt en gasevakueringsledning 526 svarende til den i fig. 2 viste

DK 163230 B

13 ledning 226.

Ifølge denne udførelsesform kan der opnås opholdstider på flere minutter.

5 I den ovenfor beskrevne udførelsesform ses, at forbrændingsgasserne, der forlader adskille!sestrinnet 224,324 (fig. 2 og 3) eller som direkte forlader efterforbrændingsindretningen 412,512 (fig. 4 og 5) evakueres gennem en ledning, der er mærket 226,326, 466 eller 526.

10 Således som det ses i disse fire figurer, kan nævnte ledning være delt i flere grene, som for eksempel danner to ledninger 226a,226b (fig.

2), 326a,326b (fig. 3), 466a,466b (fig. 4) og 526a,526b (fig. 5).

Den ene 226a,326a,466a,526a af de to ledninger tjener til evakuering 15 af en del af eller al den støvholdige gas, som er ladet med skadelige flygtige forbindelser. Gasserne, som passerer gennem disse ledninger, kan evakueres direkte til atmosfæren eller blive behandlet på en hvilken som helst egnet måde for at eliminere de skadelige flygtige forbindelser derfra, før deres udgang til atmosfæren eller en eventuel 20 recirkulering.

Den anden ledning 226b,326b,466b,526b gør det muligt at recirkulere en anden del af de støvholdige gasser mod prækalcinatoren 203,303,403,503 eller mod præopvarmningsarrangementet (ikke vist).

25

Det er således muligt at behandle de flygtige forbindelser (alkalioxyder, klorider, sulfater eller tilsvarende) som, under fremstillingen af kalcinerede produkter og mere specifikt af cementklinker, kan koncentreres i indretningen, hvilket medfører risiko for dri ftsforstyr-30 reiser.

Der henvises til fig. 6, der viser endnu en udførelsesform for indretningen ifølge den foreliggende opfindelse, hvor henvisningbetegnelser er yderligere forøget med 100 i forhold til den i fig. 5 viste udfø-35 rel sesform, og det bemærkes, at prækal cinatoren er forsynet med henvisningsbetegnelsern 603.

Ifølge denne udførelsesform er efterforbrændingsindretningen 612 dannet af den nedre del 670 af røgkammeret 608, som er ændret for at have

DK 163230 B

14 sin væg, som danner en bund 672, anbragt ved et niveau under det for ovnen 601's bund 601a. Desuden er den bunddannende væg 672 af røgkam-meret 608 tilvejebragt i form af en flui di seringsrist 654, som fødes med luft gennem en fødeledning 674, hvorpå der er anbragt en venti -5 lator eller kapselblæser 675. På samme måde bliver denne ventilator eller kapsel blæser 675 fødet enten med luft stammende fra ledningen 618 svarende til ledningen 212 i fig. 2 eller med luft, der kan være ren og kølig eller præopvarmet stammende fra ledningen 646 svarende til ledningen 546 i fig. 5. I denne udførlesesform er overførings!ed-10 ningen 611 for det pulverformede materiale fra det nedre adskillelses-trin 606 i præopvarmningsarrangementet ikke ændret og fører til røg-kammeret 608.

Det indses således let og således som det et let forståeligt fra fig.

15 6, at der tilvejebringes et fluidiseret leje i den ændrede del 670 af røgkammeret 608 mellem nivauet for risten 654 og niveauet for ovnen 601's bund 601a.

Desuden overføres det pulverformede materiale i ovnen 601 ganske enkelt 20 gennem et overløb fra det fluidiserede leje.

I det tilfælde, hvor partikler af pulverformet materiale medbringes ind i prækalcinatoren 603, vil disse partikler til slut recirkuleres, hvilket udgør en yderligere fordel ved denne udføreisesform.

25

Ifølge denne udførelsesform, ligeså vel som det er tilfældet med udførelsesformerne ifølge fig. 4 og 5, vil der med et volumen på 6 m3 for efterforbrændingsindretningen opnås en opholdstid for materialet og de ufuldstændigt brændbare stoffer i størrelsesordenen mindst 1 minut.

30 Det bemærkes således, at volumenet for efterforbrændingsindretningen i alle udførelsesformerne forbliver det samme.

Det indses således, at de forskellige udførelsesformer for indretningen ifølge opfindelsen alle kan føre til de ovennævnte fordele uden at 35 kræve andet end ganske små ændringer for eksisterende indretninger, og desuden kan den foreliggende opfindelse, selv om den er blevet beskrevet i forbindelse med fremstillingen af et hydraulisk bindemiddel, som for eksempel en cementklinke, da der her opnås særligt store og helt af en fagmand uventede tekniske fordele, anvendes på en mere generel 5 15

DK 163230 B

måde til varmebehandling af pulverformet materiale, som kræver kalci-nation og en kalcination eller brænding.

10 15 20 25 30 35

Claims (21)

1. Fremgangsmåde til varmebehandling, der kan anvendes ved fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, som for eksempel en cementklinke af 5 et egnet pulverformet materiale, fortrinsvis indeholdende eller blandet med en komponent, som er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion enten med en gas eller med en anden komponent, omfatter fortrinsvis en præopvarmning efterfulgt af et indledende trin til prækal -cination i en prækalcinationszone (203,303, 403,503,603), hvor nævnte 10 komponent undergår en primær forbrænding, navnlig ved hjælp af en forbrændingsgas og et trin for kalcination eller brænding i egentlig forstand i en zone til varmebehandling kaldet kalcination eller brænding (201,301,401,501,601), kendetegnet ved, at der, navnlig med henblik på at reducere den ufuldstændige forbrændte mængde mellem trin- 15 net for prækalcination og trinnet for kalcination eller brænding, tilvejebringes et efterforbrændingstrin for nævnte komponent, som forbliver i det pulverformede materiale i en efterforbrændingszone (212,312, 412,512,612).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at volume net af efterforbrændingszonen forudbestemmes som funktion af den nødvendige opholdstid i efterforbrændingszonen for frembringelse af den komplette forbrænding af nævnte komponent, og at dette volumen er ca. 1/10 - 1/50 af volumenet for prækalcinationszonen. 25

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, k e n d e t e gn e t ved, at efterforbrændingszonen (212,312,412,512,612) befinder sig i banen (211,311,411,511,611) for overføring af det pulverformede materiale fra et adskil!el sestrin, der udgør en del af præopvarmningstrinnet 30 (206,306,406,506,606), og som adskiller det prækalcinerede materiale fra gassen og fører dette ind i kalcineringszonen (201,301, 401,501).

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, k ende t e g n e t ved, at der frembringes en efterforbrænding, ved at 35 det pulverformede materiale bringes i en svævende tilstand i en, fortrinsvis præopvarmet, forbrændingsgas (202,302,402,502,602), som fortrinsvis udgøres, i det mindste delvis, af varm luft stammende fra en afkølingszone for det kalcinerede eller brændte materiale, som er evakueret fra kalcinations- eller brændingszonen (201,301,401,501,601), DK 163230 B hvorhos der fortrinsvis tilvejebringes et adskillelsestrin for det pulverformede materiale fra gassen ved tilvejebringelse af en svævende tilstand i en bi-adskil!el seszone (224,324,452,552,652).

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, ken detegnet ved, at i det mindste en del af de støvholdige gasser, der strømmer ud fra efterforbrændingstrinnet, behandles og recirkuleres og/eller udstødes (226a,326a,466a,526a) til atmosfæren for derfra at eliminere skadelige flygtige forbindelser. 10

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at i det mindste en del af nævnte støvholdige gasser recirkuleres til trinnet for prækalcination eller præopvarmning.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at gasserne, som strømmer ud fra efterforbrændingstrinnet delvis afstøves i en cyklonseparator, og at en fraktion af det således genvundne støv recirkuleres til kalcinationstrin- net. 20

8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der, efter trinnet for efterforbrænding, tilvejebringes kontrol af temperaturforhold for redoxpotentiale eller kemisk potentiale for et andet element end oxygen for optimering af 25 fordampningsforholdene for de skadelige flygtige forbindelser.

9. Indretning til varmebehandling, der kan anvendes ved fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, som for eksempel en cementklinke af et egnet pulverformet materiale fortrinsvis indeholdende eller blandet 30 med en komponent, der er i stand til at frembringe en eksotermisk reaktion enten med en gas eller med en anden komponent fortrinsvis omfattende et arrangement til præopvarmning af i det mindste det pulverformede materiale efterfulgt af en prækalcinator (203,303,403,503,603), som tilvejebringer en primær forbrænding af nævnte komponent efterfulgt 35 af et trin, der er beregnet til adskillelse af det pulverformede materiale fra gasser (206,306,406,506,606), og som udgør en del af præopvarmningsarrangementet og en ovn for varmebehandling kaldt kalcination eller brænding (201,301,401,501, 601), ken detegnet ved, at den mellem prækalcinatoren (203,303,403, 503,603) og fortrinsvis mel DK 163230 B lem adskil!el sestrinnet (206,306,406,506,606) og ovnen til kalcination eller brænding (201,301,401,501,601) omfatter en efterforbrændingsindretning (212,312,412,512,612,) for nævnte komponent, som forbliver i det pulverformede materiale. 5

10. Indretning ifølge krav 9, kendetegnet ved, at volumenet for efterforbrændingsindretningen er afpasset efter den nødvendige opholdstid for frembringelse af efterforbrændingen, hvilket volumen er mellem ca. 1/10 og ca. 1/50 af volumenet af prækalcinatoren (203,303, 10 403,503,603).

11. Indretning ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at efterforbrændingsindretningen er anbragt i banen (211,311,411,511,611) for overføring af det pulverformede materiale fra adskil!el sestrinnet 15 (206,306,406,506,606) til nævnte ovn (201,301,401,501, 601).

12. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-11, kendetegnet ved, at efterforbrændingsindretningen omfatter en kanal (214) til tilvejebringelse af en svævende tilstand, som på en reguler- 20 bar måde fødes med en forbrændingsgas, gennem mindst en ledning (218, 220. til indføring af forbrændingsgassen, der fortrinsvis er varm luft stammende fra afkølingsarrangementet for kalcineret eller brændt materiale, og som er evakueret fra ovnen (201), i overensstemmelse med en mængde, som tilvejebringer en svævende tilstand for det pulverformede 25 materiale i gassen.

13. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-11, kendetegnet ved, at efterforbrændingsindretningen omfatter et turbulenskammer (312), hvori det pulverformede materiale bringes i en svæ- 30 vende tilstand i forbrændingsgassen, som tilføres på en regulerbar måde ved hjælp af mindst en indføringsledning for forbrændingsgassen (312,320).

14. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-11, kende-35 tegnet ved, at efterforbrændingsindretningen (412, 512,612) omfatter et fluidi seringskammer (452,552,652), der har en fluidiseringsrist (454,554,654).

15. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-11 eller 14, DK 163230 B kendetegnet ved, at efterforbrændingsindretningen (412,512) er tilvejebragt i form af en fluidiseret sifon, som sikrer overføringen af det pulverformede materiale til ovnen (401, 501).

16. Indretning ifølge kravene 14 eller 15, kendetegnet ved, at nævnte kammer (452) omfatter en opadgående evakueringsledning (462), der omfatter en nedadrettet del (464), som fødes med gas på en sådan måde, at det prækalcinerede materiale overføres til ovnen (401) ved pneumatisk opstigning. 10

17. Indretning ifølge kravene 14 eller 15, k e n d e t e gn e t ved, at nævnte kammer (552) omfatter en lateral evakueringsledning (511) på en sådan måde, at det prækalcinerede materiale fødes til ovnen (501) ved simpelt overløb. 15

18. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-11, kendetegnet ved, at efterforbrændingsindretningen udgøres af den nedre del (670) af et røgkammer (608), som er ændret for at dets nedre væg danner en bund (672) ved et niveau, der befinder sig under det for 20 ovnens (601) bund (601a), hvilken væg, som danner bunden 1 røgkammeret (608), er tilvejebragt i form af en fluidi seringsrist (654).

19. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-17, kendetegnet ved, at afgangen for efterforbrændingsindretningen (212, 25 312,412,512) omfatter mindst én ledning (226a,326a,466a, 526a) for evakuering af i det mindst en del af støvholdige gasser ladet med skadelige flygtige komponenter.

20. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 9-19, kende-30 tegnet ved, at afgangen for efterforbrændingsindretningen omfatter i det mindste en ledning (226b,326b,466b,526b) for recirkulering af en del af de støvholdige gasser ind i nævnte prækalcinator eller ind i nævnte præopvarmningsarrangement.

21. Anvendelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1-8 og indretningen ifølge et hvilket som helst af kravene 9-20 ved fremstilling af et hydraulisk bindemiddel, som for eksempel en cementklinke.