SK165599A3 - Method and apparatus for producing cement clinker - Google Patents

Description

Vynález sa týka spôsobu výroby cementového slinku z práškového a jemnozrnného surového materiálu, a to takého typu, keď

a) surový materiál je predhrievaný prostredníctvom tepelnej výmeny so stúpajúcimi pecnými odpadovými plynmi vo viacstupňovom suspenznom predhrievači,

b) čiastočné množstvo čiastočne predhriatého materiálu, ktoré je odoberané v stupni predhrievača, je aspoň z väčšej miery predbežne vypálené v zariadení pre predbežné vypaľovanie privádzaným palivom a predhriatým spalovacím vzduchom,

c) predhriatý materiál z predhrievača a predbežne vypálený materiál zo zariadenia na predbežné vypaľovanie je najprv podrobený konečnému vypaľovaniu v peci a potom vypálený na slinok,

d) potom je horúci slinok z pece chladený v chladiči, a

e) vo filtračnom zariadení je z dostatočne vychladených odvádzaných plynov z predhrievača odstraňovaný prach.

Vynález sa ďalej týka zariadenia na výrobu cementového slinku z práškového a jemnozrnného materiálu, ktoré obsahuj e

a) viacstupňový cyklónový predhrievač, pracujúci všeobecne protiprúdom medzi surovým materiálom a výstupnými plynmi z pece,

b) zariadenie na predbežné vypaľovanie, do ktorého je privádzané čiastočné množstvo aspoň čiastočne predhriatého surového materiálu, rovnako ako vzduch na spalovanie a palivo, a ktoré je pripojené prostredníctvom potrubia materiálovej vetvy k rozvádzaciemu zariadeniu, usporiadanému pod predhrievacim cyklónovým stupňom,

c) pec, v ktorej je materiál, predhriatý a predbežne vypálený v predhrievači a v zariadení na predbežné vypaľovanie, nakoniec vypaľovaný na cementový slinok,

d) chladič, usporiadaný za pecou za účelom chladenia horúceho slinku,

e) filtračné zariadenie na zachytávanie jemného prachu z dostatočne ochladených odvádzaných plynov z cyklónového predhrievača.

Doterajší stav techniky

Rôzne vyhotovenia spôsobov a zariadení vyššie uvedeného typu sú z doterajšieho stavu techniky veľmi dobre známe.

Čerstvý surový materiál alebo zmes čerstvého surového materiálu z práškových a jemnozrnných zložiek je predhrievaná vo viacstupňovom suspenznom predhrievači, obyčajne v cyklónovom predhrievači. V tomto prípade býva postup obyčajne taký, že buď všetok surový materiál prechádza cez predhrievač zhora dole obyčajne v protiprúdovom usporiadaní s horúcimi pecnými výstupnými plynmi a je takto predhrievaný, pričom je takto predhriatý materiál do určitej miery zbavovaný kyslosti v zariadení na predbežné vypaľovanie, alebo je časť surového materiálu, ktorý bol čiastočne alebo úplne predhriatý, odvádzaná v nižšom cyklónovom stupni, je vypaľovaná v samostatnom zariadení na predbežné vypaľovanie privádzaným palivom a vzduchom na spaľovanie, a je potom privádzaná so zvyškom predhriatého surového materiálu do vstupu pece (obyčajne otáčavej rotačnej pece), v ktorej prvom úseku je predhriatý a predbežne vypálený materiál najskôr podrobený záverečnému vypaľovaniu, a potom je vypražený na slinok.

Horúci slinok, opúšťajúci pec, je potom ochladzovaný v chladiči prostredníctvom chladiaceho vzduchu. Výstupné plyny, opúšťajúce predhrievač z jeho najvyššieho stupňa, môžu byť po príslušnom ochladení zbavované v nich obsiahnutého jemného prachu vo filtračnom zariadení, pričom k tomuto chladeniu výstupných plynov môže všeobecne dochádzať v špeciálnej chladiacej veži a/alebo v drtiacom alebo mlecom zariadení na surový materiál (mlyn surového materiálu).

V celom rade známych konštrukcií, a najmä potom v prípade, keď je pomerne veľká časť práškového surového materiálu privádzaná do predhrievača, vznikajú vždy problémy, pretože pomerne veľká časť jemného prachu je zachytávaná vo filtračnom zariadení v priebehu oddeľovania prachu z výstupných plynov, opúšťajúcich predhrievač.

Preto bolo zamerané úsilie na navrátenie tohto jemného prachu do zmesi surového materiálu, čo môže byť uskutočňované napríklad v drviacom zariadení surového materiálu alebo privádzaním tohto jemného prachu z filtru priamo do predhrievacieho stupňa. Prax však ukázala, že tento jemný prach a zvyšok cementového surového materiálu môže byť pomerne obtiažne zmiešavaný, pretože k určitému typu cirkulácie prachu velmi často dochádza v oblasti aspoň medzi najvyšším predhrievacím stupňom a filtračným zariadením, čo je nežiadúce, pretože je na jednej strane filtračné zariadenie príliš preťažené, a na druhej strane dochádza k narušeniu materiálového zloženia hotového cementového slinku.

Podstata vynálezu

Úlohou tohto vynálezu je preto zdokonaliť spôsob vyššie uvedeného typu, charakterizovaného v úvodnej predvýznakovej časti prvého patentového nároku, rovnako ako zdokonaliť zariadenie, charakterizované v úvodnej predvýznakovej časti patentového nároku 11, a to takým spôsobom, že jemný prach, oddelený filtrom z výstupných plynov, vychádzajúcich z predhrievača, môže byť tiež velmi spolahlivo predhrievaný, predbežne vypalovaný a privádzaný do pece, pričom môže byť súčasne filtračné zariadenie oslobodené aspoň z väčšej časti od cirkulácie jemného prachu.

Tejto úlohy bolo z hľadiska spôsobu podľa tohto vynálezu dosiahnuté tým, že

- rozdelenie čiastočne predhriatého surového materiálu je už uskutočňované na výstupe materiálu jedného z najvyšších predhrievacích stupňov a v tom prípade je väčší diel materiálu ako prvé čiastočné množstvo odvádzaný na účely ďalšieho predhrievania do nasledujúcich predhrievacich stupňov, zatial čo sú menší diel materiálu ako druhé čiastočné množstvo a všetok jemný prach z filtračného zariadenia privádzané spoločne do zariadenia na predbežné vypaľovanie, prechádzajú týmto zariadením na predbežné vypaľovanie zhora dole, a sú vedené spoluprúdovo so vzduchom na spalovanie a s privádzaným palivom, čím sú predbežne vypaľované,

- predbežne vypálený materiál je potom privádzaný na vstup do pece, zatial čo horúce výstupné plyny zo zariadenia na predbežné vypaľovanie sú odvádzané spoločne s výstupnými plynmi z pece.

Z hľadiska .zariadenia podľa tohto vynálezu bolo vyššie uvedenej úlohy dosiahnuté tým, že

- rozvádzacie zariadenie je usporiadané v jednom z najvyšších predhrievacich cyklónových stupňov takým spôsobom, že potrubie prvej materiálovej vetvy pre väčšie čiastočné množstvo čiastočne predhriatého surového materiálu vedie do nasledujúceho nižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa, zatial čo potrubie druhej materiálovej vetvy pre menšie čiastočné množstvo a prachové potrubie na odvádzanie všetkého jemného prachu z filtračného zariadenia a tiež odvádzacie potrubie spaľovacieho vzduchu sú pripojené k hornému koncu zariadenia na predbežné vypaľovanie takým spôsobom, že toto zariadenie na predbežné vypaľovanie pracuje s čiastočným množstvom materiálu, s jemným prachom z filtra a so vzduchom na spalovanie spoluprúdovým spôsobom v prípade prúdenia, smerujúceho zhora dole,

- spodný koniec zariadenia na predbežné vypaľovanie je pripojený prostrednictvom potrubia pre zmes plynu a materiálu ku vstupu do pece, ku ktorému je rovnako pripojený výstup materiálu najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa.

Výhodné vyhotovenia a ďalšie zdokonalenie predmetu tohto vynálezu sú charakterizované v závislých patentových nárokoch.

Pri využívaní spôsobu podía tohto vynálezu je postup taký, že rozdelenie čiastočne predhriateho surového materiálu je už uskutočnené na výstupe materiálu z jedného z najvyšších predhrievacích stupňov, pričom v tomto prípade je najväčšia časť materiálu ako prvé čiastočné množstvo privedené za účelom ďalšieho predhrievania do nasledujúceho predhrievacieho stupňa, zatiaľ čo menšia časť materiálu je ako druhé čiastočné množstvo spolu so všetkým jemným prachom z filtračného zariadenia privádzaná do zariadenia na predbežné vypaľovanie, prechádza cez toto zariadenie na predbežné vypaľovanie zhora dole a je vedená spoluprúdovo so spaľovacím vzduchom a s privádzaným palivom, v dôsledku čoho je predbežne vypaľovaná.

Tento predbežne vypálený materiál je potom privádzaný na vstup do pece, pričom horúce výstupné plyny zo zariadenia na predbežné vypaľovanie sú privádzané spoločne s výstupnými plynmi z pece, to znamená, že tieto výstupné plyny, ktoré boli privádzané súčasne, prichádzajú spoločne do najnižšieho stupňa suspenzného predhrievača, kde zaisťujú optimálne predhrievanie a čiastočné vypálenie alebo odkyslovanie surového materiálu, ktorý je ďalej predhrievaný v predhrievači.

Takže v súlade s predmetom tohto vynálezu je všetok jemný prach z filtračného zariadenia privádzaný priamo na horný koniec zariadenia na predbežné vypaľovanie, na ktorý je tiež súčasne privádzaná odoberaná menšia časť surového materiálu, ktorá je už čiastočne predhriatá, a ktorá je odoberaná z najvyššieho predhrievacie stupňa. Spoluprúdové vedenie týchto materiálov spoločne so vzduchom na spaľovanie, ktoré sú tiež privádzané na tento horný koniec zariadenia na predbežné vypaľovanie, potom zaisťuje pri odpovedajúcom privádzaní nevyhnutného podielu paliva spoľahlivé a optimálne predbežné vypaľovanie tak druhého čiastočného množstva materiálu, ktorý bol už čiastočne predhriatý, ako aj jemného prachu z filtru pri jeho ceste zhora dole cez zariadenie na predbežné vypaľovanie.

Pri tomto predbežnom vypaľovaní je aspoň väčšina z celkového množstva materiálu aglomerovaná alebo granulovaná, takže jemný prach, ktorý je privádzaný, je z väčšej časti alebo úplne viazaný na iný materiál (druhé čiastočné množstvo). Týmto spôsobom môže byť aspoň až 100 % vopred vypáleného materiálu, prichádzajúceho zo zariadenia na predbežné vypaľovanie, potom tiež privádzané na vstupný alebo na výstupný koniec pece.

Pokiaľ je v skutočnosti veľmi malé množstvo prachu z tohto vopred vypáleného materiálu privádzané spolu s výstupnými plynmi zo zariadenia na predbežné vypaľovanie, ktoré prúdi do predhrievača, potom môže byť z väčšej časti zachytené v najnižšom predhrievačom stupni (spoločne so zvyškom takto predhriatého materiálu) a môže byť privedené na vstup do pece.

V súlade s predmetom tohto vynálezu je výhodné, pokial druhé čiastočné množstvo, oddelené od celkového množstva surového materiálu, ktorý bol čiastočne predhriatý v predhrievači, je určené v rozmedzí od približne 10 % do približne 30 %. Určenie presného percentuálneho množstva je závislé na rôznych faktoroch, najmä na zložení surového materiálu z rôznych zložiek surového materiálu, tiež na množstve jemného prachu z filtra (v tomto prípade je však všetok jemný prach z filtra privádzaný do zariadenia na predbežné vypaľovanie) a na dosahovanom alebo požadovanom stupni vypálenia na vstupe do pece a tiež na povahe a kvalite paliva, privádzaného do zariadenia na predbežné vypaľovanie, ktorým môže byť akékoľvek bežné konvenčné palivo, to znamená akékoľvek pevné, kvapalné alebo plynné palivo, avšak môže to byť tiež aspoň čiastočne odpadové derivátové palivo (ako napríklad staré pneumatiky, odpadky, odpadové uhlie a pod.).

Viacstupňový cyklónový predhrievač je s výhodou alebo obyčajne využívaný ako suspenzný predhrievač. V tomto prípade je rozdelenie čiastočne predhriatého surového materiálu (všetky surové zmesi) uskutočňované pod výstupom materiálu z najvyššieho cyklónového predhrievacieho stupňa.

V súlade s predmetom tohto vynálezu je daný postup tiež taký, že ako aj čiastočne predhriaté druhé čiastočné množstvo materiálu, tak aj jemný prach z filtru a tiež vzduch na spaľovanie a palivo sú privádzané na horný koniec zariadenia na predbežné vypaľovanie.

Napriek tomu môže byť na horný koniec zariadenia na predbežné vypaľovanie privádzaný všeobecne akýkoľvek vhodný typ vzduchu na spaľovanie, najmä potom predhriatý vzduch na spaľovanie tak v súlade s výhodným vyhotovením predmetu tohto vynálezu je vzduch, vystupujúci z chladiča, ktorý je predhriatý na teplotu približne 700 až 900°C, s výhodou približne 800 až 850°C, privádzaný do zariadenia na predbežné vypaľovanie ako vzduch na spaľovanie vo forme terciárneho vzduchu.

Optimálnej teploty tohto terciárneho vzduchu môže byť v podstate dosiahnuté odvádzaním výstupného vzduchu z príslušnej horúcej oblasti chladiča.

Ako už bolo vyššie uvedené, môže byť v súlade s predmetom tohto vynálezu aspoň časť paliva v zariadení na predbežné vypaľovanie privádzaná vo forme odpadového paliva, pričom celkové množstvo paliva môže byť privádzané vo väčšom počte jeho čiastočných množstiev.

Tiež sa považuje za výhodné, pokiaľ aspoň jemný prach z filtru a palivo sú privádzané do zariadenia na predbežné vypaľovanie prostredníctvom samostatného priepustného usporiadania, napríklad prostredníctvom priepustov s otočnými lopatkami. Skutočne môže byť druhé čiastočné množstvo surového materiálu, čiastočne predhriatého v predhrievači, tiež privádzané podobným spôsobom do zariadenia na predbežné vypaľovanie.

V tejto súvislosti je tiež možné konštatovať, že množstvo terciárneho vzduchu, ktoré má byť privádzané do zariadenia na predbežné vypaľovanie z chladiča, môže byť regulované prostredníctvom príslušných nastaviteľných klapiek alebo podobne.

V súlade s predmetom tohto vynálezu je tiež považované za výhodné, pokial je vypalovacia teplota pre predhriatý a predbežne vypálený materiál na vstupnom alebo na výstupnom konci pece obmedzená na maximálnu hodnotu približne 850 až 900°C.

Toto vymedzenie môže predovšetkým zaručiť, že zvyšné vypaľovanie alebo odstraňovanie kyslosti predhriatého a predbežne vypáleného materiálu je uskutočňované v prvom úseku pece, ktorá je s výhodou skonštruovaná ako otáčavá rotačná pec. Pretože k prechodu od konečného vypaľovania k začiatku slinovania (spekania) všeobecne dochádza veľmi rýchlo, tak hore uvedené vymedzenie spoľahlivo zabraňuje tomu, aby došlo k zablokovaniu vstupu do pece a poprípade spodných častí potrubia alebo nižších úsekov predhrievača prostredníctvom príslušne prehriatych frakcií materiálu.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude v ďalšom podrobnejšie vysvetlený na príklade zariadenia na výrobu cementového slinku, ktoré je znázornené na výkrese. Na jedinom obrázku výkresu je toto zariadenie zobrazené celkom schematicky.

Príklady vyhotovenia vynálezu

Zariadenie podľa tohto vynálezu obsahuje viacstupňový suspenzný predhrievač vo forme cyklónového predhrievača 1 so štyrmi cyklónovými stupňami, usporiadanými v podstate nad sebou, pričom ide konkrétne o najnižší cyklónový stupeň la, druhý najnižší cyklónový stupeň lb, tretí najnižší cyklónový stupeň lc a najvyšší cyklónový stupeň ld. Celý predhrievač alebo jeho cyklónové stupne la až ld sú spolu vzájomne prepojené obvyklým spôsobom prostredníctvom potrubia na dopravu plynu a materiálu tak, že všetok surový materiál alebo celá zmes surového materiálu, privádzaná do najvyššieho cyklónového stupňa ld v smere šípky 2, môže byť dostatočne predhriatá vo všeobecnom protiprúde medzi surovým materiálom (šípky, zakreslené plnými čiarami) a stúpajúcimi pecnými odpadovými plynmi (šípky, zakreslené čiarkovanými čiarami).

Pec je umiestnená smerom dole od cyklónového predhrievača 1 v zmysle po prúde toku materiálu (šípky, zakreslené plnými čiarami), pričom je touto pecou s výhodou otáčavá rotačná pec 3, tak ako je znázornené na obrázku, ktorá je skonštruovaná a prevádzkovaná obvyklým spôsobom.

Časť surového materiálu je, ako bude podrobnejšie popísané v ďalšom, privádzaná do samostatného zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie, kde je predbežne vypaľovaná privádzaným spaľovacím vzduchom a palivom, po čom je so zvyškom surového materiálu, predhriatým a čiastočne vypáleným v cyklónovom predhrievači 1, privádzaná na vstup alebo vstupný koniec 3a otáčavej rotačnej pece 3.

V oblasti tohto vstupného konca 3a je predhriatý a predbežne vypálený materiál potom predovšetkým podrobený konečnému vypaľovaniu po čom je vypražený na cementový slinok. Horúci cementový slinok vypadáva z otáčavej rotačnej pece 3 na jej výstupnom konci 3b, po čom je privádzaný do vhodného chladiča alebo chladiča slinku, v ktorom je ako je znázornené šípkami, zobrazenými čiarkovanými čiarami, ochladzovaný prostredníctvom chladiaceho vzduchu.

Odpadové plyny, odchádzajúce z cyklónového predhrievača 1 z jeho najvyššieho cyklónového stupňa ld, sú odvádzané výstupným plynovým potrubím 6, poprípade s pomocou ventilátora 7 po príslušnom ochladení do filtračného zariadenia, ktoré je s výhodou tvorené elektrostatickým filtrom 8. Chladenie odpadových plynov z cyklónového predhrievača 1, ktoré môže byť nevyhnutné, môže byť uskutočňované všeobecne známym spôsobom a preto nie je znázornené v samostatnej chladiacej veži a/alebo v drtiacom zariadení surového materiálu. Jemný prach z cementového surového materiálu, ktorý je prinášaný spolu s odpadovými plynmi z cyklónového predhrievača 1, je zachytávaný v uvedenom elektrostatickom filtri £.

Rozvádzacie zariadenie 9 s dvomi spojovacími vetvami 9a a 9b je pridružené k jednému z najvyšších cyklónových predhrievačich stupňov, predovšetkým najvyššiemu predhrievaciemu alebo cyklónovému stupni ld na jeho spodnom výstupe ld' materiálu. Jedna spojovacia vetva 9a je pripojená prostredníctvom potrubia 10 prvej materiálovej vetvy k plynovému potrubiu 11, vedúcemu z druhého najnižšieho cyklónového stupňa lb do tretieho najnižšieho cyklónového stupňa lc (a tým k nasledujúcim nižším cyklónovým stupňom lc, lb a la), zatiaľ čo druhá spojovacia vetva 9b je pripojená prostredníctvom potrubia 12 druhej materiálovej vetvy k hornému koncu (vstupnému koncu) 4a zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie.

Rozvádzacie zariadenie 9 je usporiadané a skonštruované alebo je nastaviteľné tak, že prostredníctvom potrubia 10 prvej materiálovej vetvy môže byť najväčšie množstvo čiastočne predhriatého surového materiálu privádzané do nasledujúcich nižších predhrievacích cyklónových stupňov, zatial čo prostredníctvom potrubia 12 druhej materiálovej vetvy je menšie množstvo privádzané k hornému koncu 4a zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie, pričom toto menšie množstvo v potrubí 12 druhej materiálovej vetvy môže byť určené v rozmedzí približne od 10 % do približne 30 %, ako už bolo vyššie vysvetlené.

Rovnako je dôležité, že prachové potrubie 13 s priepustom 14 s otočnými lopatkami je obdobne pripojené k hornému koncu 4a zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie za účelom privádzania všetkého jemného prachu z elektrostatického filtra (5 do zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie zhora, a za účelom jeho súčasného alebo paralelného privádzania do potrubia 12 druhej materiálovej vetvy pre menšie množstvo materiálu z najvyššieho cyklónového predhrievacieho stupňa ld.

Terciárne vzduchové potrubie 15, prichádzajúce z chladiča 5, rovnako ako aspoň jedno prívodné potrubie paliva, s výhodou aspoň dve také potrubia 16a a 16b na prívod paliva, sú tiež pripojené k tomuto hornému koncu 4a zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie, pričom v terciárnom vzduchovom potrubí 15 môže byť s výhodou osadený regulačný ventil 15a, a pritom v potrubiach 16a a 16b na prívod paliva môžu byť s výhodou umiestnené vhodné dávkovacie alebo prepúšťacie zariadenia, napríklad priepuste 17 s otočnými lopatkami v prípade volne prúdiaceho paliva.

Týmto spôsobom môže byť predhriatý vzduch na spaľovanie vo forme terciárneho vzduchu privádzaný na horný koniec 4a zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie prostredníctvom terciárneho vzduchového potrubia 15, pričom tu rovnako existuje možnosť privádzania jedného typu paliva alebo viacerých rôznych typov paliva, pričom aspoň niektorým z týchto palív je napríklad odpadové palivo, a to vhodným spôsobom a v primeranom množstve.

Ako je možno vidieť na priloženom vyobrazení, tak spodný koniec čiže výstupný koniec 4b zariadenia 4 na predbežné vypalovanie je pripojený prostredníctvom potrubia 18 pre zmes vopred vypáleného materiálu a odpadových plynov ku vstupnému koncu 3a otáčavej rotačnej pece 3 alebo ku vstupnému plášťu 3c, umiestnenému pred vstupným koncom 3a, s ktorým je tiež prepojený výstup la' najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa la.

Zariadenie £ na predbežné vypalovanie môže byť všeobecne skonštruované akýmkoľvek vhodným spôsobom, ktorým je možno zabezpečiť, aby v priebehu predbežného vypaľovania mohlo zariadenie £ na predbežné vypalovanie pracovať s čiastočným množstvom materiálu, jemným prachom z filtra a vzduchom na spaľovanie (terciárnym vzduchom) v spoluprúdovom prúdení v prípade prietoku, smerujúceho zhora nadol (v súlade so šípkami, znázornenými plnými a čiarkovanými čiarami).

Pre tento účel je zvlášť vhodné také zariadenie 4 na predbežné vypalovanie, ktoré obsahuje v podstate zvislú vypaľovaciu šachtu 19, ktorej vnútrajšok je vybavený aspoň jedným zúžením alebo zoškrtením jeho prierezu pozdĺž výšky šachty 19. Pri danom vyhotovení predmetu tohto vynálezu, znázorneného na obrázku, sú vyhotovené tri takéto zúženia 19a vo vhodných vzdialenostiach vzájomne od seba pozdĺž výšky šachty 19.

Prostredníctvom velkosti, rozmerov, počtu a vyhotovení týchto zoškrtení prierezu alebo zúžení 19a šachty 19 môže byť prúdenie materiálovej a plynnej suspenzie cez zvislú vypalovaciu šachtu 19, a tým aj dosahovaný stupeň vypaľovania vo vypalovacej šachte 19, ovplyvňovaný velmi výhodným spôsobom. V skutočnosti toto zúženie 19a šachty 19 spôsobuje turbulencie, ktoré zaisťujú a zlepšujú tepelnú výmenu medzi materiálom a plynom.

Je tiež nutné zdôrazniť, že horúce spaľovacie plyny alebo horúci vzduch na spaľovanie, to znamená terciárny vzduch, sú ako je známe relatívne viskózne, v dôsledku čoho je obvykle velmi obtiažne ich zmiešavať s privádzaným jemným prachom a tiež so zvyškom privádzaného materiálu. V dôsledku turbulencií, spôsobovaných vo vypalovacej šachte 19 prostredníctvom zúženia 19a, môže byť zmiešavanie tohto materiálu (včítane jemného prachu) a terciárneho vzduchu výrazne zlepšené, čo tiež uľahčuje rovnomerné predbežné vypaľovanie všetkého privádzaného materiálu.

Toto zariadenie 4 na predbežné vypaľovanie môže byť vyhotovené vhodným a priestor šetriacim spôsobom paralelne s cyklónovým predhrievačom 1, pričom v tomto prípade môže byť vypalovacia šachta 19 výrazne menšej konštrukcie z hľadiska priemeru a výšky, ako cyklónový predhrievač 1.

Zmes predbežne vypáleného materiálu a vypalovacích odpadových plynov prechádza potrubím 18 predovšetkým do vstupného plášťa 3c otáčavej rotačnej pece 3, kde je predbežne vypálený materiál, ktorý je aspoň z väčšej časti aglomerovaný alebo granulovaný, vyzrážaný z vypalovacích odpadových plynov a odvádzaný do príslušného vstupu otáčavej rotačnej pece 3 (to je na vstupný koniec 3a).

Vypaľovacie odpadové plyny, ktoré boli zbavené tohto predbežne vypáleného materiálu, sú unášané prostredníctvom pecných odpadových plynov, vychádzajúcich zo vstupného konca 3a otáčavej rotačnej pece 3 (ako je znázornené šípkami, zobrazenými čiarkovanými čiarami), smerom hore do výstupného plynového potrubia 20 pecných plynov a sú privádzané do najnižšieho cyklónového stupňa la cyklónového predhrievača 1, pričom predhriaty materiál, prichádzajúci z druhého najnižšieho cyklónového stupňa lb, je takisto privádzaný do tohto výstupného plynového potrubia 20 pecných plynov, takže je nesený prostredníctvom stúpajúcich odpadových plynov do najnižšieho cyklónového stupňa la, a potom je vystavený intenzívnej tepelnej výmene s odpadovými plynmi (zo zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie a z otáčavej rotačnej pece 3), ktoré sú ešte pomerne horúce.

Aby sa zabránilo tomu, že predhriatý materiál, privádzaný do tohto výstupného plynového potrubia 20 pecných plynov, prepadával smerom dolu do vstupného plášťa 3c, je možno umiestniť škrtiaci bod 20a (ako je znázornené na obrázku) na spodnom konci výstupného plynového potrubia 20 pecných plynov. V každom prípade bude materiál, prechádzajúci cyklónovým predhrievačom 1^ zhora nadol, nielen predovšetkým vysoko predhriatý, avšak určitý jeho diel bude tiež už predbežne vypálený.

V závislosti na úrovni tohto stupňa predbežného vypálenia určitého podielu materiálu, prechádzajúceho cyklónovým predhrievačom 1. alebo na základe prispôsobenia sa určitým prevádzkovým podmienkam, môže materiál, opúšťajúci výstup najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa la, byť buď privádzaný priamo prostredníctvom potrubia 21 na dopravu materiálu na vstupný koniec 3a otáčavej rotačnej pece 3 (spoločne s predbežne vypáleným materiálom z potrubia 18), alebo môže byť prostredníctvom iného potrubia 22 na dopravu materiálu/ pripojeného k potrubiu 18, unášaný spoločne so zmesou predbežne vypáleného materiálu a odpadových plynov, prichádzajúcich zo zariadenia 4 na predbežné vypaľovanie.

V uvedenom poslednom prípade môže byť materiál, predhriatý v cyklónovom predhrievači 1, najprv zmiešaný so zmesou vypalovacích odpadových plynov a predbežne vypáleného materiálu ešte predtým, ako je predhriatý a predbežne vypálený materiál privedený (do určitej miery ako materiálová zmes) na vstupný koniec 3a otáčavej rotačnej pece 3. Za účelom zaistiť obidve potrubné možnosti (to je potrubie 21 a potrubie 22) na dopravu materiálu, môže byť pod výstup la* materiálu najnižšieho cyklónového stupňa la umiestnený vhodný zhrňovač alebo nastavovacia klapka 23.

Existuje tiež možnosť prevádzky cyklónového predhrievača 1. na jeho spodnom konci, to je predovšetkým v oblasti výstupného plynového potrubia 20 pecných plynov s redukčnou atmosférou za účelom zníženia emisií oxidov dusíka v plynoch, vystupujúcich z cyklónového predhrievača 1. V tomto prípade môže byť čerstvý vzduch privádzaný napríklad v spoji medzi vstupným koncom 3a otáčavej rotačnej pece 3 a vstupným plášťom 3c.

Z popisu zariadenia, ktoré je schematicky znázornené na obrázku, je jasne vidieť, že vyššie popisovaný spôsob podía tohto vynálezu môže byť uskutočnený veľmi výhodným spôsobom práve v tomto zariadení. Za účelom úplnosti je nutné tiež v tejto súvislosti dodať, že celkový podiel paliva alebo palív, ktorý je nevyhnutný na výrobu alebo vypalovanie cementového slinku z cementového surového materiálu, je rozvádzaný nevyhnutným spôsobom k horáku 3d otáčavej rotačnej pece 3 a do prívodu paliva (do potrubia 16a a 16b na prívod paliva).

Claims (19)

1. Spôsob výroby cementového slinku z práškového a jemnozrnného surového materiálu, pričom

a) surový materiál je predhrievaný prostredníctvom tepelnej výmeny so stúpajúcimi pecnými odpadovými plynmi vo viacstupňovom suspenznom predhrievači (1),

b) čiastočné množstvo čiastočne predhriatého materiálu, ktoré je odobraté v stupni predhrievača (1), je aspoň z väčšej miery predbežne vypálené v zariadení (4) na predbežné vypaľovanie privádzaným palivom a predhriatým spaľovacím vzduchom,

c) predhriatý materiál z predhrievača (1) a predbežne vypálený materiál zo zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie je najprv podrobený konečnému vypaľovaniu v peci (3) a potom vypálený na slinok,

d) potom je horúci slinok z pece (3) chladený v chladiči (5), a

e) vo filtračnom zariadení (8) je z dostatočne vychladených odvádzaných plynov z predhrievača (1) odstraňovaný prach, vyznačujúci sa tým, že

f) rozdelenie čiastočne predhriatého surového materiálu je už uskutočňované na výstupe (Iď) materiálu jedného z najvyšších predhrievacich stupňov (ld) a v tom prípade je väčší diel materiálu ako prvé čiastočné množstvo odvádzaný na účely ďalšieho predhrievania do nasledujúcich predhrievacích stupňov, zatiaľ čo sú menší diel materiálu ako druhé čiastočné množstvo a všetok jemný prach z filtračného zariadenia (8) privádzané spoločne do zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie, prechádzajú týmto zariadením (4) na predbežné vypaľovanie zhora nadol, a sú vedené spoluprúdovo so vzduchom na spaľovanie a s privádzaným palivom, čím sú predbežne vypaľované,

g) predbežne vypálený materiál je potom privádzaný na vstup (3a) pece (3), zatiaľ čo horúce výstupné plyny zo zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie sú odvádzané spoločne s výstupnými plynmi z pece.

2. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že druhé čiastočné množstvo, oddelené z celkového množstva čiastočne predhriatého surového materiálu, je určené v rozmedzí od približne 10 % do približne 30 %.

3. Spôsob podľa nároku 1, pri ktorom je ako suspenzný predhrievač použitý cyklónový predhrievač, vyznačujúci sa tým, že rozdelenie čiastočne predhriatého surového materiálu je uskutočňované pod výstupom (Iď) materiálu najvyššieho cyklónového stupňa (ld, .

4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ako aj čiastočne predhriaté druhé čiastočné množstvo materiálu, tak aj jemný prach z filtru a tiež vzduch na spaľovanie a palivo sú privádzané na horný koniec (4a) zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci tým, že vzduch, vystupujúci z chladiča (5), ktorý je predhriatý na teplotu približne 700 až 900°C, s výhodou na teplotu približne 800 až 850°C, je privádzaný do zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie ako vzduch na spaľovanie vo forme terciárneho vzduchu.

6. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že aspoň časť paliva v zariadení (4) na predbežné vypaľovanie môže byť privádzaná vo forme odpadového paliva, a celkové množstvo paliva môže byť privádzané vo väčšom počte čiastočných množstiev.

7. Spôsob sa tým, privádzané do prostredníctvom podľa nároku 1, vyznačujúci že aspoň jemný prach z filtru a palivo sú zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie samostatných priepustných usporiadaní.

8. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že prvé čiastočné množstvo materiálu, ktoré bolo predhriaté v predhrievači (1) a tým čiastočne vypálené, je z výstupu (la) materiálu najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa (la) odoberané spoločne so zmesou vystupujúcich plynov a vypáleného materiálu v oblasti medzi výstupom (4b) zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie a vstupom (3a) pece (3).

9. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že prvé čiastočné množstvo materiálu, ktoré bolo predhriaté v predhrievači (1) a tým čiastočne vypálené, je z výstupu (la') materiálu najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa (la) privádzané priamo do vstupu (3a) pece (3).

10. Spôsob podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vypalovacia teplota pre predhriatý a predbežne vypálený materiál na vstupe do pece (3) je obmedzená na maximálnu hodnotu približne 850 až 900°C.

11. Zariadenie na výrobu cementového slinku z práškového a jemnozrnného surového materiálu, ktoré obsahuje

a) viacstupňový cyklónový predhrievač (1), pracujúci všeobecne protiprúdom medzi surovým materiálom a výstupnými plynmi z pece,

b) zariadenie (4) na predbežné vypaľovanie, do ktorého je privádzané čiastočné množstvo aspoň čiastočne predhriatého surového materiálu, rovnako ako vzduch na spaľovanie a palivo, a ktoré je pripojené prostredníctvom potrubia (12) materiálovej vetvy k rozvádzaciemu zariadeniu (9), usporiadanému pod predhrievacim cyklónovým stupňom (ld),

c) pec (3), v ktorej je materiál, predhriatý a predbežne vypálený v predhrievači (1) a v zariadení (4) na predbežné vypaľovanie, nakoniec vypaľovaný na cementový slinok,

d) chladič (5), usporiadaný za pecou (3) za účelom chladenia horúceho slinku,

e) filtračné zariadenie (8) na zachytávanie jemného prachu z dostatočne ochladených odvádzaných plynov z cyklónového predhrievača (1), vyznačujúci sa tým, že má nasledujúce znaky:

f) rozvádzacie zariadenie (9) je usporiadané v jednom z najvyšších predhrievacích cyklónových stupňov (ld) takým spôsobom, že potrubie (10) prvej materiálovej vetvy pre väčšie čiastočné množstvo čiastočne predhriatého surového materiálu vedie do nasledujúceho nižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa (lc), zatial čo potrubie (12) druhej materiálovej vetvy na menšie čiastočné množstvo a prachové potrubie (13) na odvádzanie všetkého jemného prachu z filtračného zariadenia (8) a tiež odvádzacie potrubie (15) spaľovacieho vzduchu sú pripojené k hornému koncu (4a) zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie takým spôsobom, že toto zariadenie (4) na predbežné vypaľovanie pracuje s čiastočným množstvom materiálu, s jemným prachom z filtru a so vzduchom na spaľovanie spoluprúdovým spôsobom v prípade prúdenia, smerujúceho zhora nadol,

g) spodný koniec (4c) zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie je pripojený prostredníctvom potrubia (18) pre zmes plynu a materiálu ku vstupu (3a) pece (3), ku ktorému je rovnako pripojený výstup (la') materiálu najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa (la).

12. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačuj úce sa t ý m , že aspoň jedno potrubie (16a, 16b) na prívod paliva je tiež pripojené k hornému koncu (4a) zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie.

13. Zariadenie podľa nároku 12, vyznačuj úce sa t ý m , že aspoň časť paliva môže byť privádzaná vo forme odpadového derivátového paliva.

14. Zariadenie podía nároku 11 a 12, vyznačujúce sa tým, že priepustné usporiadanie, s výhodou priepust (14, 17, s otočnými lopatkami je v každom prípade umiestnené aspoň v prachovom potrubí (13) a v potrubí (16a, 16b) na prívod paliva.

15. Zariadenie podía nároku 11, vyznačuj úce sa tým, že spaľovacím vzduchovým potrubím je terciárne vzduchové potrubie (15) na privádzanie predhriatého výstupného vzduchu z chladiča (5).

16. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (4) na predbežné vypaľovanie obsahuje v podstate zvislú vypaľovaciu šachtu (19), ktorej vnútrajšok je vybavený aspoň jedným zúžením (19a) pozdĺž výšky vypaľovacej šachty (19) .

17. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že výstup (la') materiálu najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa (la, je pripojený prostredníctvom potrubia (21) na dopravu materiálu k potrubiu (18), pripojujúcemu spodný koniec (4b) zariadenia (4) na predbežné vypaľovanie k palivovému vstupu (3a).

18. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že výstup (la') materiálu najnižšieho predhrievacieho cyklónového stupňa (la) je priamo pripojený prostredníctvom potrubia (22) na dopravu materiálu k vstupu (3a) pece (3).

19. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že filtračné zariadenie je tvorené elektrostatickým filtrom (8).