HU224118B1 - Eljárás és berendezés cementklinker előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás és berendezés cementklinker előállításáraporított és finom szemcsés nyersanyagból egy ciklonos előhevítő (1),egy előkalcináló egység (4), egy égetőkemence (3) és egy hűtő (5)felhasználásával. Annak érdekében, hogy az előhevítőből (1) kilépőfüstgázokból leválasztott finom port szintén megbízhatóan lehessenelőhevíteni, előkalcinálni, majd az égetőkemencében (3)cementklinkerré égetni, a találmány értelmében az első előhevítő-fokozat után a részlegesen előhevített nyersanyag egy kisebbrészmennyiségét különválasztják, és együttesen táplálják be aszűrőegységben (8) leválasztott teljes finom pormennyiséggel azelőkalcináló egység (4) felső végébe (4a), így ezt az anyagkeveréket,amely fentről lefelé halad át az előkalcináló egységben (4), az égésilevegő azonos irányú átvezetése és a tüzelőanyag betáplálása mellettelőkalcinálják, és az így kerül bevezetésre az égetőkemence (3)bemeneti végébe

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés cementklinker előállítására porított és finom szemcsés nyersanyagból, amely eljárás során a friss nyersanyagot felszálló kemencefüstgázokkal történő hőcsere révén előhevítjük egy többfokozatú szuszpenzió-előhevítőben, a részlegesen előhevített nyersanyagnak egy, az előhevítő egyik fokozatában különválasztott részmennyiségét tüzelőanyag és előhevített égési levegő bevezetése mellett előkalcináljuk egy előkalcináló egységben, az előhevítőben előhevített anyagot és az előkalcináló egységben előkalcinált anyagot először végső kalcinálásnak vetjük alá egy égetőkemencében, majd azt klinkerré égetjük, ezt követően pedig az égetőkemencéből kikerülő forró künkért egy hűtőben lehűtjük, míg az előhevítőből származó, lehűtött füstgázokból kivonjuk a port egy szűrőegységben, ugyanakkor az eljárás megvalósítására alkalmas berendezés a következő részekből áll: egy többfokozatú ciklonos előhevítőből, amely általában a nyersanyag és a kemencefüstgázok közötti ellenáramoltatás elvén működik, egy előkalcináló egységből, amelybe egy legalább részlegesen előhevített nyersanyag-részmennyiség van betáplálva égési levegővel és tüzelőanyaggal együtt, és amely egy anyagszállító csövön keresztül egy elosztóegységgel van összekötve, amely az előhevítő egyik ciklonfokozata alatt van elrendezve, egy, az előhevítőben és az előkalcináló egységben előhevített és előkalcinált anyagot végső lépésben cementklinkerré égető égetőkemencéből, egy, a forró klinker lehűtésére alkalmas hűtőből, amely az égetőkemence után van elrendezve, valamint egy, a ciklonos előhevítőből kikerülő, kellőképpen lehűtött füstgázokban levő finom port leválasztó szűrőegységből.

A fenti típusú eljárásoknak és berendezéseknek számos megvalósítási alakja ismert a technika állásából. Ezeknél a megoldásoknál a friss nyersanyagot vagy a porított és finom szemcsés nyersanyag-komponensek friss nyersanyagkeverékét előhevítik egy többfokozatú szuszpenzió-előhevítőben, általában egy ciklonos előhevítőben. Ebben az esetben a folyamat általában úgy megy végbe, hogy vagy a nyersanyag egésze áthalad az előhevítőben fentről lefelé, ellenáramban az égetőkemencéből jövő forró füstgázokkal, és ily módon előhevítve nagyrészt savmentesítődik egy előkalcináló egységben, vagy a nyersanyag egy részét melyet előzetesen részlegesen vagy teljesen előhevítettek - különválasztva elvezetik egy alsóbb ciklonfokozatba, itt egy külön előkalcináló egységben kalcinálják tüzelőanyag és égési levegő betáplálása mellett, majd az előhevített nyersanyag többi részével együtt bevezetik egy égetőkemence (általában egy forgókemence) bemeneti részébe. Ezen égetőkemence első szakaszában az előhevített és előkalcinált anyagot először végső kalcinálásnak vetik alá, majd belőle cementklinkert égetnek. Az égetőkemencét elhagyó forró künkért azután egy hűtőben lehűtik hideg levegővel. A füstgázokból - melyek az előhevítő legfelső fokozatából távoznak - megfelelő hűtést követően az általuk elragadott finom por egy szűrőegységben leválasztható. A füstgázok hűtése általában egy speciális hűtőtoronyban és/vagy egy nyersanyagőrlő berendezésben történik.

Számos ismert berendezésben - különösen akkor, ha a porított nyersanyag viszonylag nagy része kerül betáplálásra az előhevítőbe - gyakran problémák jelentkeznek, mivel az előhevítőből távozó füstgázokban levő por eltávolítása során a finom por viszonylag jelentős része leülepedik a szűrőegységben. Számos próbálkozás történt, hogy ezt a finom port visszajuttassák a nyersanyagkeverékbe, ami elérhető például a nyersanyagőrlő berendezésben, vagy ha a finom port a szűrőegységből közvetlenül egy előhevítő-fokozatba juttatják. A gyakorlat azonban azt mutatta, hogy ezt a finom port és a cement nyersanyag további részét csak igen nehezen lehet összekeverni, így gyakran egyfajta porcirkuláció alakul ki, leginkább a legfelső előhevítő-fokozat és a szűrőegység között, ami egy nemkívánatos jelenség, mivel egyrészt a szűrőegységet túlterheli, másrészt a kész cementklinkerben az anyagösszetétel minőségromlása következhet be.

A találmány által megoldandó feladat ezért mind a bevezetőben vázolt eljárás, mind pedig a berendezés oly módon történő továbbfejlesztése, hogy az előhevítőből származó füstgázokból kiszűrt finom port is nagyon megbízható módon lehessen előhevíteni, előkalcinálni, és az égetőkemencébe juttatni, és ezzel a szűrőegységet nagyrészt tehermentesíteni a finom por cirkulációjától.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárással oldjuk meg, amelynek során a részlegesen előhevített nyersanyag megosztását már az egyik legfelső előhevítő-fokozat anyagkibocsátó részénél elvégezzük, amikor is az anyag legnagyobb részét, mint első részmennyiséget, további előhevítés céljából a következő előhevítő-fokozatba juttatjuk, míg az anyag kisebbik részét, mint második részmennyiséget, és a szűrőegységből származó finom port együttesen betápláljuk az előkalcináló egységbe, amelyen keresztül ezek fentről lefelé áthaladnak, és ennek során az égési levegő azonos irányban történő átvezetése és a tüzelőanyag betáplálása mellett előkalcinálódnak, majd ezt követően az előkalcinált anyagot bevezetjük az égetőkemence bemeneti részébe, míg az előkalcináló egységben keletkező forró füstgázokat egyesítjük az égetőkemence füstgázaival.

Az eljárás megvalósítására alkalmas berendezésre ugyanakkor az jellemző, hogy az elosztóegység az előhevítő egyik legfelső ciklonfokozatában van oly módon elrendezve, hogy a részlegesen előhevített nyersanyag legnagyobb részmennyiségét elvezető első anyagszállító cső az előhevítő következő alsóbb ciklonfokozatához kapcsolódik, míg egy, a kisebb nyersanyag-részmennyiség számára előirányzott második anyagszállító cső, egy porszállító cső a szűrőegységből származó teljes finom pormennyiség elvezetésére, és egy égésilevegő-cső egyaránt az előkalcináló egység felső végéhez van csatlakoztatva, oly módon, hogy az előkalcináló egység az azonos irányú áramoltatás elvén van működtetve fentről lefelé irányuló áramlás esetében a nyersanyag-részmennyiség, a szűrőegységből szár2

HU 224 118 Β1 mazó finom por és az égési levegő vonatkozásában, emellett az előkalcináló egység alsó, kimeneti vége az égetőkemence bemeneti végéhez kapcsolódik egy gáz/anyag keverőcsövön keresztül, amely szintén összeköttetésben áll az előhevítő legalsó ciklonfokozatának anyagkibocsátó részével.

A találmány előnyös kiviteli alakjait és továbbfejlesztéseit az aligénypontok tartalmazzák.

A találmány szerinti eljárás értelmében a folyamat tehát úgy zajlik, hogy a részlegesen előhevített nyersanyag megosztását már az egyik legfelső előhevítő-fokozat anyagkibocsátó részénél elvégezzük, és a nyersanyag legnagyobb részét - mint első részmennyiséget további előhevítésre a következő előhevítő-fokozathoz továbbítjuk, míg a nyersanyag kisebb részét - mint második részmennyiséget - és a szűrőegységből származó finom port együttesen az előkalcináló egységbe tápláljuk, amelyben ezek fentről lefelé áthaladnak azonos irányú áramlásban az égési levegővel, és ennek során a tüzelőanyag betáplálása mellett előkalcinálódnak.

Ezt az így előkalcinált anyagot azután bevezetjük az égetőkemence bemeneti részébe, míg az előkalcináló egységből és az égetőkemencéből származó forró füstgázokat egyesítjük, vagyis ezeket a gázokat együttesen a szuszpenzió-előhevítő legalsó fokozatához vezetjük, ahol biztosítjuk a nyersanyag optimális előhevítését és részleges kalcinálását vagy savmentesítését, majd az anyagot tovább hevítjük az előhevítőben.

így a találmány értelmében a szűrőegységből származó finom por egészét közvetlenül az előkalcináló egység felső végébe vezetjük, ahova egyidejűleg becsatlakoztatjuk a nyersanyag különválasztott, kisebb részmennyiségét is, ezen utóbbit a legfelső előhevítő-fokozatok egyike általi részleges előhevítést követően. Ezen anyagok és az (ugyancsak) az előkalcináló egység felső végén betáplált égési levegő azonos irányú áramlásban való vezetése biztosítja - a tüzelőanyag megfelelő hányadának betáplálása mellett - mind a részlegesen előhevített nyersanyag második részmennyiségének, mind a szűrőegységből jövő finom pornak a megbízható és optimális előkalcinálását fentről lefelé haladva az előkalcináló egységben. Az előkalcinálásban a teljes anyagmennyiségnek legalább a nagyobbik része agglomerálódik vagy granulálódik, úgyhogy a betáplált finom por nagyrészt vagy teljesen a másik anyaghoz (a második részmennyiséghez) kötődik. Ily módon, az előkalcináló egységből kilépő előkalcinált anyag közel 100%-át szintén bevezethetjük az égetőkemence bemeneti részébe vagy bemeneti végébe. Ha ezen előkalcinált anyag nagyon kis porfrakcióját ragadják magukkal az előkalcináló egységből származó, az előhevítőbe beáramló füstgázok, akkor ezt a frakciót nagyrészt leülepíthetjük a legalsó előhevítő-fokozatban - az abban előhevített anyag maradékával együtt - és az égetőkemence bemeneti részébe juttathatjuk.

A találmány értelmében előnyös, ha a második részmennyiség nagysága - melyet a nyersanyag összmennyiségből választunk külön, és az előhevítőben részlegesen előhevítünk - kb. 10 és 30% között van. Ezen arány pontos beállítását számos tényező határozza meg, különösen a nyersanyag különböző összetevőinek összetétele, a szűrőegységből nyert finom por mennyisége (amely esetben azonban annak teljes mennyiségét betápláljuk az előkalcináló berendezésbe), valamint a kemencebemenetnél elért vagy elérni kívánt kalcinálási hatásfok és az előkalcináló egységet ellátó tüzelőanyag jellege és minősége. A tüzelőanyag lehet bármely szokványos - például bármely szilárd, folyékony vagy gáznemű - tüzelőanyag, de részben lehet hulladékból kinyert is (például használt autógumi, háztartási szemét, hulladék szén és hasonlóak).

A többfokozatú ciklonos előhevítőt előnyösen vagy általában szuszpenzió-előhevítőként alkalmazzák. Ebben az esetben a részlegesen előhevített nyersanyag (a teljes nyersanyagkeverék) megosztását az előhevítő legfelső ciklonfokozatának anyagkibocsátó kimenete alatt hajtjuk végre. A találmány értelmében a folyamat úgy zajlik, hogy mind a részlegesen előhevített nyersanyag második részmennyiségét és a szűrőegységből nyert finom port, mind pedig az égési levegőt, illetve a tüzelőanyagot az előkalcináló egység felső végébe tápláljuk be.

Noha bármely megfelelő típusú égési levegőt - elsősorban előhevítettet - bevezethetünk az előkalcináló egység felső végébe, a találmány egy előnyös megvalósítási módja során a hűtőből származó, 700 és 900 °C-ra (előnyösen 800-850 °C-ra) előhevített távozó levegőt juttatunk égési levegőként tercier levegő formájában az előkalcináló egységbe. Ezen tercier levegő optimális hőmérsékletének beállítását alapvetően úgy érhetjük el, ha a távozó levegőt a hűtő egy megfelelő forróságú részéből vezetjük el.

Ahogy azt már a fentiekben jeleztük, a találmány szerint az előkalcináló egységbe betáplált tüzelőanyag legalább egy része hulladékból származhat, és a teljes tüzelőanyag-mennyiséget több részmennyiségben vezethetjük be.

Szintén előnyös lehet, ha legalább a szűrőegységből nyert finom port és a tüzelőanyagot külön zsilipszerkezeteken - például egy-egy forgószárnyas zsilipen - keresztül juttatjuk be az előkalcináló egységbe, amihez hasonló módon kerülhet be az előhevítőbe a részlegesen előhevített nyersanyag második részmennyisége is. Ezzel kapcsolatban megemlíthetjük, hogy a tercier levegő mennyiségét - amelyet a hűtőből az előkalcináló egységbe kell bevezetni - megfelelő beállítószelepek, vagy hasonlók segítségével szabályozhatjuk.

A találmány értelmében szintén előnyös továbbá, ha a kalcinálási hőmérsékletet - a már előhevített és előkalcinált anyag számára - az égetőkemence bemeneténél vagy bemeneti végénél max. 850-900 °C-ra korlátozzuk. Ezen lépés biztosítja elsősorban, hogy a további kalcinálás vagy savmentesítődés ezen anyag számára az égetőkemence - ami előnyösen egy forgókemence első szakaszában végbemenjen. Mivel az átmenet a végső kalcinálásból a szinterelés (klinkerezés) kezdetéig általában nagyon gyors, a fenti lépés megbízhatóan megakadályozza, hogy az égetőkemence bemenetét vagy az előhevítő alsó csővezetékeit, vagy alsó szakaszait túlhevített anyagdarabok zárják el.

HU 224 118 Β1

A találmányt részletesebben egy, a csatolt rajzon bemutatott, cementklinkert előállító példakénti berendezés kapcsán, ismertetjük, ahol a rajz egyetlen ábrája a berendezést egészen vázlatosan tünteti fel.

A találmány szerinti berendezés magában foglal egy többfokozatú szuszpenzió-előhevítőt egy ciklonos előhevítő formájában, amely négy, lényegében egymás felett elrendezett ciklonfokozatból áll, nevezetesen egy legalsó 1a, egy alulról a második 1b, egy alulról a harmadik 1c és egy legfelső 1d ciklonfokozatból. Valamennyi 1a-1d előhevítő vagy ciklonfokozat nagyjából a szokásos módon, gáz- és anyagszállító csövek által van egymással oly módon összekötve, hogy a nyíl irányában a legfelső 1 d ciklonfokozatba betáplált teljes nyersanyagot vagy nyersanyagkeveréket kellő mértékben elő lehessen hevíteni a nyersanyag (folyamatos nyilak) és a felfelé szálló füstgázok (szaggatott nyilak) közötti ellenáramban.

A 3 égetőkemence a ciklonos 1 előhevítő után van elrendezve az anyag haladási irányát tekintve (folyamatos nyilak), és ez a 3 égetőkemence előnyösen (mint az ábra mutatja) egy hagyományos módon épített és üzemeltetett forgókemence formájában van kialakítva. A nyersanyag egy részét - amint azt a későbbiekben részletesen ismertetjük - egy külön 4 előkalcináló egységbe vezetjük, amelyben azt előkalcináljuk égési levegő és tüzelőanyag bevezetése mellett, majd a ciklonos 1 előhevítőben előhevített és részlegesen kalcinált nyersanyag maradék részével együtt bevezetjük a égetökemence 3a bemeneti részébe vagy bemeneti végébe. Ezen 3a bemeneti vég tartományában az előhevített és előkalcinált anyagot végső kalcinálásnak vetjük alá, majd cementklinkerré égetjük. A forró cementklinker kihullik a 3 égetőkemencéből annak 3b kimeneti végénél, és egy megfelelő 5 hűtőbe vagy klinkerhűtőbe kerül, amelyben - amint azt a szaggatott nyilak jelzik - hideg levegővel lehűtjük.

Az 1 előhevítőből a legfelső 1d ciklonfokozatnál távozó füstgázok - megfelelő hűtést követően - egy 6 füstgázcsövön keresztül és adott esetben egy 7 ventilátor segítségével egy 8 szűrőegységbe kerülnek, amely előnyösen egy elektrosztatikus szűrő. Szükség esetén az 1 előhevítőből kikerülő füstgázok hűtése önmagában ismert módokon történhet, amelyeket ezért nem mutatunk be, mint például különálló hűtőtoronyban és/vagy egy nyersanyagőrlő berendezésben. A füstgázok által az 1 előhevítőből magukkal sodort finom port (a cement nyersanyagból) ebben az elektrosztatikus 8 szűrőegységben választjuk le.

Egy két 9a és 9b anyagszállító csövei rendelkező 9 elosztóegység van hozzárendelve a legfelső előhevítő-fokozatok egyikéhez, főként a legfelső 1 d ciklonfokozathoz, annak alsó 1d’ anyagkibocsátó részénél. Az első 9a anyagszállító cső egy első 10 anyagszállító csövön keresztül egy 11 gázcsőhöz csatlakozik, amely az alulról a második 1b ciklonfokozattól az alulról a harmadik 1c ciklonfokozathoz vezet (és ily módon a következő alsóbb 1b és 1a ciklonfokozatokhoz). A másik 9b anyagszállító cső ugyanakkor egy második 12 anyagszállító csövön keresztül a 4 előkalcináló egység 4a felső (bemeneti) végéhez kapcsolódik. A 9 elosztóegység oly módon van elrendezve és kialakítva, vagy úgy állítható be, hogy az első 10 anyagszállító csövön a részlegesen elöhevített nyersanyag legnagyobb részmennyisége az 1 előhevítő következő, alsóbb ciklonfokozatában legyen vezethető, míg a második 12 anyagszállító cső a kisebb részmennyiséget a 4 előkalcináló egység 4a felső végébe juttatja. Ezen kisebb részmennyiség arányát a második 12 anyagszállító csőben - ahogy azt már korábban elmagyaráztuk - kb. 10-30%-ra lehet beállítani.

Az is nagyon lényeges, hogy egy 14 forgószárnyas zsilippel felszerelt 13 porszállító cső is hozzá van csatlakoztatva a 4 előkalcináló egység 4a felső végéhez, hogy felülről bevezesse az elektrosztatikus 8 szűrőegységből származó finom por egészét a 4 előkalcináló egységbe, együtt és párhuzamosan az anyag kisebb részmennyiségéhez hozzárendelt 12 anyagszállító csővel, amely a port az 1 előhevítő legfelső 1d ciklonfokozatából szállítja.

Egy, az 5 hűtőből jövő 15 tercierlevegő-cső, valamint legalább egy, de előnyösen két 16a, 16b tüzelőanyagszállító cső, szintén a 4 előkalcináló egység ezen 4a felső végéhez csatlakozik. A 15 tercierlevegő-csőben előnyösen egy 15a szabályozószelep helyezhető el, emellett megfelelő adagoló- vagy zsilipszerkezetek, folyékony tüzelőanyag esetén például 17 forgószárnyas zsilipek helyezhetők el a 16a, 16b tüzelőanyag-szállító csövekben. Ily módon tercier levegő formájában előhevített égési levegőt lehet bejuttatni a 15 tercierlevegő-csövön keresztül a 4 előkalcináló egység 4a felső végébe, és lehetőség van arra is, hogy a folyamat során vagy egyfajta, vagy különböző típusú tüzelőanyagokat használhassunk megfelelő módon és mennyiségben, amelyek legalább egy része hulladékból származó tüzelőanyag.

Amint az ábrán látható, a 4 előkalcináló egység 4b alsó vagy kimeneti vége egy, az előkalcinált anyag és a füstgázok keveréke számára előirányzott 18 csövön keresztül kapcsolódik a 3 égetőkemence 3a bemeneti végéhez vagy az utóbbi előtt található 3c bemeneti házhoz, amellyel az 1 előhevítő legalsó 1a ciklonfokozatának 1a’ kimenete is összeköttetésben van.

A 4 előkalcináló egységet általában tetszőleges módon ki lehet alakítani úgy, hogy az előkalcinálás alatt ez a 4 előkalcináló egység biztosítsa a nyersanyag-részmennyiség, a 8 szűrőegységből származó finom por, valamint az égési levegő (tercier levegő) azonos irányú áramlását fentről lefelé (a folyamatos és szaggatott nyilaknak megfelelően) történő áramlás esetén. Különösen alkalmas erre egy olyan 4 előkalcináló egység, amely egy álló helyzetű 19 kalcinálóaknát tartalmaz, amelynek belsejében legalább egy keresztmetszeti szűkület van kialakítva az akna magassága mentén. Az ábrán látható kiviteli alaknál három ilyen 19a keresztmetszeti szűkület van kialakítva egymástól kellő távolságban a magasság mentén. A 19 kalcinálóakna 19a keresztmetszeti szűkületeinek mérete, száma és elrendezése nagyon előnyösen befolyásolhatja a 19 kalcinálási aknán áthaladó anyag/gáz szuszpenzió áramlását és így a kalcinálás hatásfokát is. Valójában az akna ezen 19a keresztmetszeti szűkületei turbulenciát hoznak létre, és fokozzák az

HU 224 118 Β1 anyag és a gáz közötti hőcserét. Azt is meg kell említeni, hogy a forró égési gázok vagy a forró égési levegő (azaz a tercier levegő) viszonylag viszkózusak, és általában nagyon nehezen lehet összekeverni ezeket a szállított finom porral és a betáplált anyag maradék részével. A19 kalcinálóaknában a 19a keresztmetszeti szűkületek által okozott turbulencia jelentősen elősegíti az anyag (beleértve a finom port is) és a tercier levegő keveredését, ami lehetővé teszi az egész betáplált anyagmennyiség egyenletes előkalcinálását. A 4 előkalcináló egységet megfelelő módon és helytakarékosan elhelyezhetjük az 1 előhevítővel párhuzamosan, és ebben az esetben a 19 kalcinálóakna lényegesen kisebb lehet az 1 előhevítőnél mind az átmérő, mind a magasság tekintetében.

Az előkalcinált anyag és a kalcinálási füstgázok keveréke a 18 csövön keresztül a 3 égetőkemence 3c bemeneti házába kerül, melyben a nagyrészt agglomerálódott vagy granulálódott előkalcinált anyag kiválik a kalcinálási füstgázokból, majd továbbhalad a 3 égetőkemence tényleges bemenetéhez, a 3a bemeneti végéhez. Az előkalcinált anyagtól megtisztított kalcinálási füstgázok az égetőkemencében keletkező, annak 3a bemeneti végénél megjelenő (szaggatott nyilakkal jelzett) füstgázokkal együtt felfelé haladnak, és bekerülnek a 3 égetőkemence 20 füstgázcsövébe, majd bejutnak az 1 előhevítő legalsó 1a ciklonfokozatába. Szintén az égetőkemence 20 füstgázcsövébe kerül az alulról a második 1b ciklonfokozatból jövő előhevített anyag, melyet a felszálló füstgázok a legalsó 1a ciklonfokozatba juttatnak, és ezáltal a még viszonylag forró füstgázokkal - amelyek a 4 előkalcináló egységből és a 3 égetőkemencéből származnak - intenzív hőcsere történik. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk, hogy az előhevített anyag belehulljon a 3 égetőkemence 20 füstgázcsövéből az égetőkemence 3c bemeneti házába, egy 20a fojtási pontot alakíthatunk ki - ahogy a rajzon jeleztük - a 3 égetőkemence 20 füstgázcsövének alsó végénél. Mindenesetre az 1 előhevítőn egészen fentről lefelé áthaladó anyag nemcsak nagymértékben előhevítődik, hanem bizonyos mértékben már előkalcinálódik is. Ezen utóbbi előkalcináltsági foktól függően, illetve bizonyos működési feltételekhez alkalmazkodva, az 1 előhevítő legalsó 1a ciklonfokozatának 1a’ anyagkibocsátó kimenetét elhagyó anyagot közvetlenül bevezethetjük a 21 anyagszállító csövön keresztül - a 3 égetőkemence 3a bemeneti végébe, a 18 csőből jövő előkalcinált anyaggal együtt. Másik lehetőség szerint az anyagot - a 18 csőhöz csatlakozó 22 anyagszállító csövön keresztül - egyesítjük az előkalcinált anyag és a füstgázok 4 előkalcináló egységből jövő keverékével. Utóbbi esetben az 1 előhevítőben előhevített anyagot először összekeverjük a kalcinálási füstgázok és az előkalcinált anyag keverékével, mielőtt az előhevített és előkalcinált anyagot anyagkeverékként bevezetjük a 3 égetőkemence 3a bemeneti végébe. Annak érdekében, hogy mindkét csővezeték (21 és 22 anyagszállító csövek) használhatóságának lehetőségét fenntartsuk, egy megfelelő 23 elosztó- vagy beállítószelepet helyezhetünk el a legalsó 1a ciklonfokozat anyagkibocsátó 1a’ kimenete alatt.

Arra is van lehetőség, hogy az 1 előhevítőt az alsó végénél, különösen a 3 égetőkemence 20 füstgázcsövénél, csökkentett nyomás alatt működtessük, hogy mérsékeljük az 1 előhevítőből származó gázok NO_x-emisszióját. Ebben az esetben friss levegőt engedhetünk be, például a 3 égetőkemence 3a bemeneti vége és a 3c bemeneti ház közötti csatlakozásnál.

Az ábrán vázlatosan bemutatott berendezés leírásából látható, hogy a találmány szerinti eljárás nagyon előnyös módon megvalósítható ezzel a berendezéssel. A teljesség kedvéért meg kell még említeni, hogy a cementklinker cement nyersanyagból történő előállításához, illetve égetéséhez szükséges tüzelőanyag(ok) megosztása a mindenkor szükséges módon történik a 3 égetőkemence 3d égője és a tüzelőanyag-betáplálás (16a és 16b tüzelőanyag-szállító csövek) között.

Claims (19)

1. Eljárás cementklinker előállítására porított és finom szemcsés nyersanyagból, amelynek során

a) a friss nyersanyagot felszálló kemencefüstgázokkal történő hőcsere révén előhevítjük egy többfokozatú szuszpenzió-előhevítőben (1),

b) a részlegesen előhevített nyersanyagnak egy, az előhevítő (1) egyik fokozatában különválasztott részmennyiségét tüzelőanyag és előhevített égési levegő bevezetése mellett előkalcináljuk egy előkalcináló egységben (4),

c) az előhevítőben (1) előhevített anyagot és az előkalcináló egységben (4) előkalcinált anyagot először végső kalcinálásnak vetjük alá egy égetőkemencében (3), majd azt klinkerré égetjük,

d) ezt követően az égetőkemencéből (3) kikerülő forró künkért egy hűtőben (5) lehűtjük, ugyanakkor

e) az előhevítőből (1) származó, lehűtött füstgázokból kivonjuk a port egy szűrőegységben (8), azzal jellemezve, hogy

f) a részlegesen előhevített nyersanyag megosztását már az egyik legfelső előhevítő-fokozat (1 d) anyagkibocsátó részénél (1 d’) elvégezzük, amikor is az anyag legnagyobb részét, mint első részmennyiséget, további előhevítés céljából a következő előhevítő-fokozatba juttatjuk, míg az anyag kisebbik részét, mint második részmennyiséget és a szűrőegységből (8) származó finom port együttesen betápláljuk az előkalcináló egységbe (4), amelyen keresztül ezek fentről lefelé áthaladnak, és ennek során az égési levegő azonos irányban történő átvezetése és a tüzelőanyag betáplálása mellett előkalcinálódnak, majd ezt követően

g) az előkalcinált anyagot bevezetjük az égetőkemence (3) bemeneti részébe (3 a), míg az előkalcináló egységben (4) keletkező forró füstgázokat egyesítjük az égetőkemence (3) füstgázaival.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a részlegesen előhevített nyersanyag teljes

HU 224 118 Β1 mennyiségéből különválasztott második részmennyiség nagyságát 10-30%-ban állapítjuk meg.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, ahol szuszpenzió-előhevítőként egy ciklonos előhevítőt alkalmazunk, azzal jellemezve, hogy a részlegesen előhevített nyersanyag megosztását az előhevítő (1) legfelső ciklonfokozatának (1d) anyagkibocsátó része (1d*) alatt hajtjuk végre.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mind a részlegesen előhevített nyersanyag második részmennyiségét és a szűrőegységből (8) származó finom port, mind pedig az égési levegőt és a tüzelőanyagot egyaránt az előkalcináló egység (4) felső végébe (4a) tápláljuk be.

5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előkalcináló egységbe (4) égési levegőként tercier levegő formájában a hűtőből (5) származó, 700-900 °C-ra, előnyösen 800-850 °C-ra eiőhevített távozó levegőt juttatunk.

6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előkalcináló egység (4) számára szükséges tüzelőanyag legalább egy részét hulladékból származó tüzelőanyag formájában tápláljuk be, és ennek során a tüzelőanyag teljes mennyiségét több részmennyiségben vezetjük be.

7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább a szűrőegységből (8) származó finom port és a tüzelőanyagot külön zsílipszerkezeteken keresztül juttatjuk be az előkalcináló egységbe (4).

8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előhevítő (1) legalsó ciklonfokozatának (1a) anyagkibocsátó részéből (1a’) kilépő első nyersanyag-részmennyiséget, melyet az előhevítőben (1) felhevítettünk és ennek során részben kalcináltunk, az előkalcináló egységbe tettünk és ennek során részben kalcináltunk, az előkalcináló egység (4) kimeneti vége (4b) és az égetőkemence (3) bemeneti vége (3a) között egyesítjük a füstgázok és a kalcinált anyag keverékével.

9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előhevítő (1) legalsó ciklonfokozatának (1a) anyagkibocsátó részéből (1a¹) kilépő első nyersanyagrészmennyiséget, melyet az előhevítőben (1) felhevítettünk és ennek során részben kalcináltunk, közvetlenül az égetőkemence (3) bemeneti végébe (3a) vezetjük be.

10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kalcinálási hőmérsékletet a már előhevített és előkalcinált anyag számára max. 850-900 °C-ra korlátozzuk az égetőkemence (3) bemeneténél.

11. Berendezés cementklinker előállítására porított és finom szemcsés nyersanyagból, amely az alábbi részekből áll:

a) egy többfokozatú ciklonos előhevítőből (1), amely általában a nyersanyag és a távozó kemencefüstgázok közötti ellenáramoltatás elvén működik,

b) egy előkalcináló egységből (4), amelybe egy legalább részlegesen előhevített nyersanyagrészmennyiség van betáplálva égési levegővel és tüzelőanyaggal együtt, és amely egy anyagszállító csövön (12) keresztül egy elosztóegységgel (9) van összekötve, amely az előhevítő (1) egyik ciklonfokozata (1 d) alatt van elrendezve,

c) egy, az előhevítőben (1) és az előkalcináló egységben (4) előhevített és előkalcinált anyagot végső lépésben cementklinkerré égető égetőkemencéből (3),

d) egy, a forró klinker lehűtésére alkalmas hűtőből (5), amely az égetőkemence (3) után van elrendezve, valamint

e) egy, a ciklonos előhevítőből (1) kikerülő, lehűtött füstgázokban levő finom port leválasztó szűrőegységből (8), azzal jellemezve, hogy

f) az elosztóegység (9) az előhevítő (1) egyik legfelső ciklonfokozatában (1d) van oly módon elrendezve, hogy a részlegesen előhevített nyersanyag legnagyobb részmennyiségét elvezető első anyagszállító cső (10) az előhevítő (1) következő alsóbb ciklonfokozatához (1c) kapcsolódik, míg egy, a kisebb nyersanyag-részmennyiség számára előirányzott második anyagszállító cső (12), egy porszállító cső (13) a szűrőegységből (8) származó teljes finom pormennyiség elvezetésére, és egy égésilevegő-cső egyaránt az előkalcináló egység (4) felső végéhez (4a) van csatlakoztatva, oly módon, hogy az előkalcináló egység (4) az azonos irányú áramoltatás elvén van működtetve fentről lefelé irányuló áramlás esetében a nyersanyag-részmennyiség, a szűrőegységből (8) származó finom por és az égési levegő vonatkozásában,

g) az előkalcináló egység (4) alsó, kimeneti vége (4c) az égetőkemence (3) bemeneti végéhez (3a) kapcsolódik egy gáz/anyag keverőcsövön (18) keresztül, amely szintén összeköttetésben áll az előhevítő (1) legalsó ciklonfokozatának (1a) anyagkibocsátó részével (1a').

12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy tüzelőanyag-szállító cső (16a, 16b) is van az előkalcináló egység (4) felső végéhez (4a) csatlakoztatva.

13. A 12. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyag legalább egy része hulladékból nyert tüzelőanyag.

14. A 11. vagy 12. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább a porszállító csőben (13) és a tüzelőanyag-szállító csőben (16a, 16b) egy-egy zsilipszerkezet, előnyösen egy-egy forgószárnyas zsilip (14, 17) van elrendezve.

15. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az égésilevegő-cső egy, a hűtőből (5) az előhevített távozó levegőt elvezető tercierlevegő-cső (15).

16. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előkalcináló egység (4) egy álló kalcinálóaknát (19) tartalmaz, amelynek belsejében legalább egy keresztmetszeti szűkület (19a) van kialakítva az akna magassága mentén.

17. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előhevítő (1) legalsó ciklonfokozatá6

HU 224 118 Β1 nak (1a) anyagkibocsátó része (1a’) egy anyagszállító csövön (21) keresztül azzal a csővel (18) van összekötve, amely az előkalcináló egység (4) alsó végét (4b) a tüzelőanyag-bemenettel köti össze.

18. A11. igénypont szerinti berendezés, azzal jelle- 5 mezve, hogy az előhevítő (1) legalsó ciklonfokozatának (1a) anyagkibocsátó része (1a') egy anyagszállító csövön (22) keresztül közvetlenül kapcsolódik az égetőkemence (3) bemeneti részéhez (3a).

19. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrőegység (8) egy elektrosztatikus szűrő.