DK163495B - Fremgangsmaade og apparat til termisk behandling af finkornet gods, isaer til braending af cementraamel - Google Patents

Description

- i -

DK 163495 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til termisk behandling af finkornet gods, især til brænding af cementråmel, hvor behandlingsgodset opvarmes i en flertrinsvarmeveksling ved hjælp af en spildgasblanding fra en ovn og et reaktionskar i to parallelle spildgasstrenge under en 5 føring af‘godset skiftevis fra et varmevekslertrin i den ene spildgas-streng til et varmevekslertrin i den anden, før det efter en opvarmning udelukkende i spildgasstrømmen fra ovnen føres til reaktionskarret og derpå til ovnen, hvis spildgas efter opvarmning af behandlingsgodset i det varmevekslertrin, som er anbragt med reference til godstrømningen 10 umiddelbart foran reaktionskarret, forenes med spildgassen fra reaktionskarret til spildgasblandingen for de to spildgasstrenge, og et apparat til udøvelse af fremgangsmåden.

For ikke at skulle påføre kalcinatoren ulemper ved ovnspildgasser-ne ved fremstillingen af cement og for på den anden side at kunne ud-15 nytte den høje spildgastemperatur fra ovnen til forvarmningen af råmelet i det varmevekslertrin, som er koblet umiddelbart foran kalcinatoren, uden at skulle påføres den ulempe at den ene spildgasstreng i varmeveksleren udelukkende opvarmes med spildgas fra kalcinatoren og den anden spildgasstreng udelukkende med ovnspildgas, er det kendt (AT-Pa-20 tentskrift 375,628), at blande spildgasstrømmen fra ovnen efter en varmeafgivelse til råmelet i det varmevekslertrin, som i retning af råmel-strømningen er anbragt umiddelbart foran kalcinatoren, med spildgasstrømmen fra kalcinatoren før spildgasblandingsstrømmen opdeles ensartet til de to spildgasstrenge. Denne blanding af ovnspildgassen og 25 spildgassen fra kalcinatoren sker i et blandekammer, som nødvendigvis må forøge konstruktionshøjden. Desuden kan der ikke ved den ensartede opdeling af spildgasstrømningen til de to spildgasstrenge i varmeveksleren opnås en tilpasning efter forskellige forhold i de to spildgasstrenge. Da temperaturen af råmelet, som føres skiftevis fra et varme-30 vekslertrin i den ene spildgasstreng til et varmevekslertrin i den anden indtil kalcinatoren, er forskellig i spildgasstrengene, forekommer der i de to spildgasstrenge forskellige betingelser, således at en tilpasningsmulighed af spildgasstrømmen i de to spildgasstrenge efter de pågældende betingelser ville være ønskelig til optimering af fremgangs-35 måden. Til grund for opfindelsen ligger således den opgave at forbedre

DK 163495B

- 2 - en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art således, at der med enkle midler kan tages hensyn til de indbyrdes afvigende forhold i de to spildgasstrenge i varmeveksleren med henblik på spildgasføringen.

Opfindelsen løser den stillede opgave ved, at spildgassen udtages 5 fra reaktionskarret i to del strømme hver til en spildgasstreng, og at der til disse spildgasstrømme fra reaktionskarret ledes spildgas fra ovnen i en del strøm til hver.

Ved bortledning af spildgassen fra reaktionskarret i to del strømme tilvejebringes en enkel mulighed for, at lede en spildgasblandingsstrøm 10 til hver spildgasstreng i varmeveksleren, hvilken spildgasblandingsstrøm er tilpasset de pågældende forhold i denne spildgasstreng med hensyn til temperatur eller sammensætnig. Til de to spildgasstrømme fra reaktionskarret kan der tilføres forskellige spildgasmængder fra ovnen.

Da den gennem spildgasstrengen førte spildgasmængde afhænger af blæser-15 kapaciteten for den til denne spildgasstreng førende blæser, forbliver spildgasmængderne i de to spildgasstrenge ens til trods for en forskellig mængde af spildgasser fra ovnen og fra reaktionskarret, hvilket sikrer en ensartet dimensionering af de to spildgasstrenge i varmeveksleren.

20 Da spildgasserne fra ovnen desuden blandes til spildgasdelstrømmene fra reaktionskarret uden at det er nødvendigt med en efterfølgende opdeling, overflødiggøres et blandekammer, således at konstruktionshøjden på hensigtsmæssig måde kan mindskes.

Særligt gunstige forhold opnås, hvis ovnspi Idgassen opdeles til de 25 to spildgasdelstrømme fra reaktionskarret i et på forhånd fastsat forhold. Med dette opdelingsforhold kan der opnås de til enhver tid fordelagtigste betingelser i retning af spildgastemperatur eller spildgas-sammensætning i de to spildgasstrenge, for ikke blot at sikre et fordelagtigt behandlingsforløb, men også en lille sammenklumpningsrisiko, 30 som afhænger af ballaststofkoncentration og temperaturforholdene.

Selvom denne fremgangsmåde egner sig særligt til fremstilling af cement, er denne fremgangsmåde ikke begrænset til dette anvendelsesområde. Den kan anvendes overalt, hvor finkornet gods skal underkastes en · termisk behandling, nemlig i et reaktionskar og i en efterfølgende ovn, 35 således som dette eksempelvis er muligt ved jernudvinding.

- 3 -

DK 163495 B

Til udøvelse af fremgangsmåden kan der startes med et apparat med en ovn, et foran ovnen anbragt reaktionskar og med en til reaktionskarret tilsluttet flertrinsvarmeveksler til godsforvarmning, hvis varmevekslerenheder er koblet efter hinanden i to parallelle spildgasstren-5 ge, som via en gastilførselsledning dels står i forbindelse med gasudtrædningsledningen på den umiddelbart til spildgasledningen fra ovnen tilsluttede varmevekslerenhed, og dels står i forbindelse med spildgas-føringen fra reaktionskarret, hvorhos udtagningsledningen til behandlingsgodset skiftevis er tilsluttet varmevekslerenhederne i den ene 10 spildgasstreng ved tilførselsledningerne til varmevekslerenhederne i den anden spildgasstreng. Hvis spildgasledningen for reaktionskarret ved et sådant kendt apparat består af to adskilte spildgasledninger, som hver indeholder en godsudskiller, og som hver er forbundet med en gastilførselsledning til spildgasstrengen og hver via en forbindelses-15 ledning er tilsluttet gasudtrædningsledningen fra den umiddelbart foran ovnen anbragte varmevekslerenhed, kan opdelingen af spildgasstrømmen fra reaktionskarret på enkel måde gennemføres på de to spildgasstrenge i varmeveksleren under ti Iblanding af en ovnspi Idgas, uden at man behøver at frygte en påvirkning af spildgasblandingsstrømmen til den ene 20 spildgasstreng som følge af sammensætningen af spildgasblandestrømmen fra den anden spildgasstreng. Føringen af de to spildgasledninger fra reaktionskarret hver via en godsudskiller sikrer herunder en særlig lav konstruktionshøjde, fordi opdelingen af spildgasstrømmen fra reaktionskarret i to delstrømme ikke skal ske efter udskilleren.

25 For på enkel måde at kunne indstille bestemte blandingsforhold i de to spildgasstrenge kan i en yderligere udformning af opfindelsen forbindelsesledningerne mellem gasudtrædningsledningen fra den umiddelbart foran ovnen anbragte varmevekslerenhed og spildgasledningen fra reaktionskarret være udstyret med i ndsti11 i ge drøv!i nger, fx. skydere, 30 med hvis hjælp kan bestemmes den spildgasmængde fra ovnen som kan suges ud sammen med spildgassen fra reaktionskarret via den pågældende spildgasstreng i varmeveksleren.

På tegningen vises som et eksempel et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen til termisk behandling af finkornet 35 gods. På tegningen viser: - 4 -

DK 163495 B

Fig. 1 et apparat ifølge opfindelsen til fremstilling af cement i et forenklet blokdiagram,

Fig. 2 en konstruktionsvariant af dette apparat i området omkring det varmevekslertrin, som udelukkende opvarmes 5 med ovnspi Idgasserne.

Råmelet, hvis rutediagram er antydet med punkterede linier, tilføres via en tilførselsledning 1 til en flertrinsvarmeveksler, som opvarmes ved hjælp af spildgasserne fra en ovn 2 til brænding af det forvar-10 mede og kalcinerede råmel og spildgasserne fra et foran drejerørsovnen 2 anbragt reaktionskar 3, i hvilket råmelet reduceres ved hjælp af en passende varmetilførsel. Denne varmeveksler har to parallelle spildgas-strenge 4 og 5, som dannes dels af de som cykloner udformede varmevekslerenheder 4a, 4b, 4c, og dels af varmevekslerenhederne 5a, 5b, 5c. Som 15 det kan ses af det med helt optrukne linier viste rutediagram for spildgasstrømmene, er spildgasstrengene 4 og 5 i varmeveksleren tilsluttet til to spildgasledninger 7 og 8 i reaktionskarret 3, der hver er ført via en som cyklonudskiller udformet godsudskiller 7a, 8a. Udtagsledningerne 9 fra disse to godsudskillere 7a og 8a munder ind i ov-20 nen 2, hvor det kalcinerede råmel brændes til cementklinker. De brændte cementklinker afkøles derpå i en køler 10, hvorhos en del af den opvarmede køleluft føres til ovnen som forbrændingsluft. Den til reduktionen af råmelet i reaktionskarret 3 nødvendige, yderligere varmemængde tilføres til reaktionskarret via en brænder 11, hvor en del af køleluften 25 fra køleren 10 anvendes som forbrændingsluft.

Det i varmeveksleren forvarmede råmel bringes ifølge fig. 1 til en højere forvarmetemperatur ved hjælp af den i forhold til spildgassen fra reaktionskarret 3 varmere ovnspi Idgas i en varmevekslerenhed 12, som er anbragt umiddelbart foran reaktionskarret 3. Til dette formål er 30 varmevekslerenheden 12 forbundet med ovnen 2 via en spildgasledning 13. Gasudtrædningsledningen 14 fra varmevekslerenheden 12, som umiddelbart er sluttet til ovnen, er via en forbindelsesledning 14a og 14b tilsluttet til spildgasledningerne 7 og 8 fra reaktionskarret 3, således at gastilførselsledningerne 15 fra de to spildgasstrenge 4 og 5 i varme-35 veksleren tilføres en blanding af spildgasserne fra ovnen og fra reaktionskarret, således at der sikres et bestemt blandingsforhold for hver - 5 -

DK 163495 B

af de to spildgasstrenge 4 og 5. Til indstilling af dette blandingsforhold er der anbragt indstillige drøvlinger 16 i forbindelsesledningerne 14a og 14b, hvorhos drøvlingerne hensigtsmæssigt er udformet som skydere. Dermed bliver det muligt særskilt at tilpasse spildgasblandings-5 strømmen for hver af de to spildgasstrømme 4 og 5 efter de til enhver tid rådende forhold i disse spildgasstrenge, hvilket sikrer et fordelagtigt forløb af fremgangsmåden. Efter strømningen gennem de to spildgasstrenge 4 og 5 samles de to spildgasblandingsstrømme atter og blæses ved hjælp af en fælles blæser 17 ud i det fri.

10 Det via tilførselsledningen 1 fra varmeveksleren tilførte råmel kommer først ind i varmevekslerenheden 4c, hvorfra råmel strømmen via udtagsledningen 18 føres til varmevekslerenheden 5c i den anden spild-gasstreng 5, i hvis tilførselsledning 19 udtagsledningen 18 indmunder.

I det følgende føres råmel strømmen skiftevis frem og tilbage mellem 15 varmevekslerenhederne i spildgasstrengene 4 og 5, hvorhos råmelet opvarmes trinvis, nemlig i hver spildgasstreng under de til enhver tid gunstigste betingelser. Efter det sidste forvarmertrin i varmevekslerenheden 12 kommer råmel strømmen via dennes udtagsledning ind i reaktionskarret 3, i hvilket råmelet under varmetilførsel reduceres. Det 20 kalcinerede råmel transporteres ud af reaktionskarret i to del strømme svarende til spildgasledningen og kommer via materialeudskilleren 7a og 8a til brænding i ovnen.

Til forskel fra fig. 1 har apparatet ifølge fig. 2 i stedet for den af spildgasserne fra ovnen opvarmede varmevekslerenhed 12, som er 25 anbragt umiddelbart før reaktionskarret 3, et varmevekslertrin med to parallelle, ved siden af hinanden koblede varmevekslerenhder 12a og 12b, således af forbindelsesledningerne 14a og 14b ikke udgår fra gas-udtrædningsledningen 14 i en varmevekslerenhed 12, men fra de to varmevekslerenheder 12a og 12b i dette varmevekslertrin. Tilsvarende for-30 grenes spildgasledningen 13 fra ovnen 2 ligesom udtagsledningen for behandlingsmaterialet fra varmevekslerenheden 5a i spildgasstrengen 5 til de to varmevekslerenheder 12a, 12b. Det i de to varmevekslerenheder 12a, 12b i det varmevekslertrin, som udelukkende opvarmes med ovnspi Idgas, opvarmede behandlingsmateriale føres derpå atter sammen til reak-35 tionskarret 3.

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til termisk behandling af finkornet gods, især til brænding af cementråmel, hvor behandlingsgodset opvarmes i en fler-trinsvarmeveksling ved hjælp af en spildgasblanding fra en ovn (2) og et reaktionskar (3) i to parallelle spildgasstrenge (4, 5) under en fø- 5 ring af godset skiftevis fra et varmevekslertrin i den ene spildgas-streng til et varmevekslertrin i den anden (4, 5), før det efter en opvarmning udelukkende i spildgasstrømmen fra ovnen (2) føres til reaktionskarret (3) og derpå til ovnen (2), hvis spildgas efter opvarmning af behandlingsgodset i det varmevekslertrin (12), som er anbragt med 10 reference til godstrømningen umiddelbart foran reaktionskarret (3), forenes med spildgassen fra reaktionskarret (3) til spildgasblandingen for de to spildgasstrenge (4, 5), kendetegnet ved, at spildgassen udtages fra reaktionskarret (3) i to del strømme hver til en spildgasstreng (4, 5), og at der til disse spildgasstrømme fra reak-15 ti onskarret ledes spildgas fra ovnen (2) i en del strøm til hver.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ovnspi Idgassen opdeles til de to spildgasdelstrømme (4, 5) fra reaktionskarret (3) i et på forhånd fastsat forhold.

3. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 eller 2 med 20 en ovn (2), et foran ovnen anbragt reaktionskar (3) og med en til reaktionskarret tilsluttet flertrinsvarmeveksler til godsforvarmning, hvis varmevekslerenheder er koblet efter hinanden i to parallelle spildgasstrenge (4, 5), som via en gastilførselsledning (15) dels står i forbindelse med gasudtrædningsledningen (14) på den umiddelbart til spild- 25 gasledningen (13) fra ovnen (2) tilsluttede varmevekslerenhed (12), og dels står i forbindelse med spildgasføringen fra reaktionskarret (3), hvor udtagningsledningen til behandlingsgodset skiftevis er tilsluttet varmevekslerenhederne i den ene spildgasstreng ved tilførselsledningerne til varmevekslerenhederne i den anden spildgasstreng, kende· 30 tegnet ved, at spildgasledningen for reaktionskarret (3) består af to adskilte spildgasledninger (7, 8) som hver indeholder en godsudskiller (7a, 8a), og som hver er forbundet med en gastilførselsledning (15) til spildgasstrengen (4, 5) og hver via en forbindelsesledning - 7 - DK 163495 B (14a, 14b) er tilsluttet gasudtrædningsledningen (14) fra den umiddelbart foran ovnen (2) anbragte varmevekslerenhed (12).

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at forbindelsesledningerne (14a, 14b) mellem gasudtrædningsledningen (14) fra den 5 umiddelbart foran ovnen (2) anbragte varmevekslerenhed (12) og spildgasledningen (7, 8) fra reaktionskarret (3) har en indstil!ig drøvling (16), fx. skydere. 10