SK282196B6

SK282196B6 - Method and device for production of cement clinkers

Info

Publication number: SK282196B6
Application number: SK594-95A
Authority: SK
Inventors: Rom D. Young
Original assignee: Texas Industries, Inc.
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 2001-12-03
Also published as: SK59495A3

Abstract

Cement clinker is mfd. in an elongated rotary kiln having an upper feed end and a heat source at the lower discharge end by, (a) directing heat into kiln, (b) introducing a stream of lime contg. feedstock material and (c) adding crushed and screened steel slag which is melted and diffused into the former material as they pass down the kiln to produce clinkers. Prior to charging, the slag is crushed and screened to obtain particles size of max. dia.2 inches. The two components of the charge may be added separately or blended prior to charging. The slag may have the compsn. 2CaO.SiO2(C2S).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Tento vynález sa všeobecne týka výroby cementových slinkov v dlhých rotačných peciach. Tento vynález sa zvlášť týka spôsobu výroby cementových slinkov v rotačných peciach, pracujúcich so vstupom vlhkých alebo suchých surovín, pri ktorom sa oceliarska troska pridáva na vstupnom konci rotačnej pece, spolu so surovinami, obsahujúcimi vápenec a zároveň s týmito surovinami postupuje rotačnou pecou k jej koncu s vyššou teplotou, pričom dochádza k roztaveniu tejto trosky a k spečeniu v roztavenom stave s týmito surovinami za vzniku cementových slinkov.The present invention relates generally to the production of cement clinkers in long rotary kilns. In particular, the present invention relates to a method for producing cement clinkers in rotary kilns operating with the input of wet or dry raw materials, wherein steel slag is added at the inlet end of the rotary kiln, together with the limestone-containing raw materials and at a higher temperature, melting the slag and fusing in the molten state with these raw materials to form cement clinkers.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Podľa patentu USA č. 5 156 676 existuje ohromné množstvo literárnych údajov, týkajúcich sa kalcinácic a spekania surovín na prípravu cementu. Obvyklý technologický postup, prevádzaný v rotačnej peci, pracujúci vlhkým alebo suchým postupom, je dobre známy. Suroviny na výrobu cementu ako je vápenec, íl, piesok a podobne sa jemne melú, dôkladne premiešajú, aby sa získala na vsádzkovom konci v podstate homogénna zmes. Rotačná pec je sklonená tak, že horúci koniec rotačnej pece je umiestnený nižšie než koniec vsádzkový. Rotačná pec má obvykle štyri zóny, ktorými sú prekalcinačná zóna, kalcinačná zóna, spekacia zóna a chladiaca zóna. Na horúcom konci sa do pece privádza niektoré z bežných palív zároveň s predhriatym vzduchom. Palivá, ktoré sa obvykle používajú pri výrobe cementu, sú zemný plyn, nafta alebo mleté uhlie.According to U.S. Pat. No. 5,156,676 there is an enormous amount of literature on calcination and sintering of cement raw materials. A conventional process in a rotary kiln operating in a wet or dry process is well known. Cement raw materials such as limestone, clay, sand and the like are finely ground, mixed thoroughly to obtain a substantially homogeneous mixture at the charging end. The rotary kiln is inclined such that the hot end of the rotary kiln is located lower than the batch end. The rotary kiln typically has four zones, which are a precalcinating zone, a calcining zone, a sintering zone, and a cooling zone. At the hot end, some of the conventional fuels are supplied to the furnace along with the preheated air. The fuels typically used in cement production are natural gas, diesel or ground coal.

Jemne mleté suroviny na výrobu cementu, ktoré boli pridané do rotačnej pece na jej vsádzkovom konci, sú v prekalcinačnej zóne zahrievané, z teploty blízkej izbovej teplote, na teplotu asi 540 °C. V tejto zóne sú na zahrievanie surovín používané spalné plyny, prichádzajúce z kalcinačnej zóny. Vnútri rotačnej pece môžu byť pripevnené reťazové systémy alebo podobné zariadenia, slúžiace na zvýšenie účinnosti prestupu tepla medzi plynmi s surovinami.The finely ground cementitious raw materials that have been added to the rotary kiln at its charging end are heated from near room temperature to about 540 ° C in the precalcination zone. In this zone, combustion gases coming from the calcining zone are used to heat the raw materials. Chain systems or similar devices may be attached within the rotary kiln to increase the heat transfer efficiency between the feedstock gases.

Teplota surovín je pri ich prechode kalcinačnou zónou zvyšovaná z asi 540 °C na asi 1100 °C, a pritom dochádza k rozkladu uhličitanu vápenatého za vývoja oxidu uhličitého.The temperature of the raw materials is increased from about 540 ° C to about 1100 ° C as they pass through the calcining zone, and the calcium carbonate decomposes to produce carbon dioxide.

Kalcinovaný materiál s teplotou asi 1100 °C potom prichádza do spekacej zóny, ktorá je tiež nazývaná vypaľovacou zónou, a jeho teplota sa zvyšuje na 1500 °C. V tejto zóne sa menia použité suroviny na typické zložky cementu, ako je trikalciumsilikát, ortokremičitan vápenatý, hlinitan vápenatý a hlinitoželezitan vápenatý. Cementové slinky sú po opustení spekacej zóny chladené, a potom ďalej spracovávané, napríklad mletím.The calcined material at a temperature of about 1100 ° C then enters a sintering zone, also called a firing zone, and its temperature is raised to 1500 ° C. In this zone, the raw materials used are converted into typical cement components such as tricalcium silicate, calcium orthosilicate, calcium aluminate and calcium aluminosilicate. After leaving the sintering zone, the cement clinkers are cooled and then further processed, for example by grinding.

Použitie mletej vysokopecnej trosky ako spojivového materiálu je známe od r. 1774. Pri výrobe železa sa do hornej časti vysokej pece kontinuálne pridávajú suroviny obsahujúce oxidy železa, troskotvomé rudy a palivo. Z vysokej pece vychádzajú dva produkty: roztavené železo, ktoré sa zhromažďuje na dne pece, a roztavená vysokopecná troska, plávajúca na hladine roztaveného železa. Oba tieto produkty sú z pece periodicky vypúšťané pri teplotách okolo 1500 “C. Troska obsahuje hlavne oxid kremičitý a oxid hlinitý, ďalej oxidy vápnika a horčíka, vznikajúce z troskotvomej rudy. Spojivové vlastnosti tejto trosky, umožňujúce jej použitie na prípravu malty a betónu, sú určované jej zložením a rýchlosťou, akou je roztavený materiál po jeho vypustení z vysokej pece ochladený.The use of ground blast furnace slag as a binder material has been known since r. 1774. In the production of iron, raw materials containing iron oxides, wrecking ores and fuel are continuously added to the top of the blast furnace. Two products emanate from the blast furnace: molten iron collected at the bottom of the furnace, and molten blast furnace slag floating on the surface of the molten iron. Both products are periodically discharged from the furnace at temperatures of about 1500 ° C. The slag contains mainly silica and alumina, as well as calcium and magnesium oxides resulting from the wreckage ore. The binder properties of this slag, allowing its use in the preparation of mortar and concrete, are determined by its composition and the rate at which the molten material is cooled after being discharged from the blast furnace.

Pri výrobe ocele nastáva podobný proces, pri ktorom na hladine roztavenej ocele pláva oceliarska troska. Hlavnými podielmi tejto trosky sú opäť oxidy kremíka a hliníka v kombinácii s oxidmi vápnika a horčíka. Upotrebenie alebo ukladanie vysokopecnej i oceliarskej trosky je hlavným problémom výrobcov železa a ocele, týkajúcim sa nakladania s odpadovými produktmi.In the production of steel, a similar process occurs in which steel slag floats on the surface of the molten steel. The main proportions of this slag are again silicon and aluminum oxides in combination with calcium and magnesium oxides. The use or deposit of blast furnace and steel slag is a major problem for iron and steel producers in the management of waste products.

Čiastočky vysokopecnej i oceliarskej trosky sú veľmi tvrdé. Tvrdosť čiastočiek oceliarskej trosky môže byť taká vysoká, že spôsobujú vrypy na povrchu skla. Vysokopecná troska je používaná vždy v jemne rozomletej forme, čo znamená, že musí byť použité značné množstvo energie na jej drvenie a mletie, aby bola získaná v jemnej práškovitej forme. Takýto proces je opísaný v patente USA č. 2 600 515, podľa ktorého sa vysokopecná troska vo forme jemne mletej zmesi s vápencom používa ako vsádzka do rotačnej pece a je uvádzaná priamo do plameňa vnútri pece. Práškovitá troska je vháňaná súčasne a tými istými kanálmi ako palivo, ktorým je mleté uhlie alebo plyn. Tento technologický postup má rad nevýhod. Jednou z najvýznamnejších je obrovské množstvo energie potrebnej na rozdrobovanie a sušenie materiálu.The blast furnace and steel slag particles are very hard. The hardness of the steel slag particles can be so high that they cause scratches on the glass surface. The blast furnace slag is always used in finely ground form, which means that a considerable amount of energy must be used to crush and grind it in order to obtain it in fine powder form. Such a process is described in U.S. Pat. No. 2,600,515, according to which a blast furnace slag in the form of a finely divided mixture of limestone is used as a charge in a rotary kiln and is fed directly into the flame inside the kiln. The pulverulent slag is injected simultaneously and through the same channels as the fuel, which is ground coal or gas. This process has a number of disadvantages. One of the most important is the huge amount of energy needed to crush and dry the material.

Mnohé zo zlúčenín v oceliarskej a vysokopecnej troske sa bežne vyskytujú y cemente a ich zlučovacie teplo sa uvoľnilo v procesoch, pri ktorých vznikli. Rôntgenografická analýza oceliarskej trosky ukazuje, že ide o (β) ortokremičitan vápenatý 2CaO . SiO₂ (C₂S) s vysokým obsahom taviacich prísad. Zlúčením tejto látky s ďalšou molekulou oxidu vápenatého môže vo vypaľovacej zóne rotačnej pece vzniknúť 3CaO . SiO₂ (C₃S).Many of the compounds in the steel and blast furnace slag are commonly found in cement and their heat of fusion has been released in the processes in which they were formed. X-ray analysis of the steel slag shows that it is (β) calcium orthosilicate 2CaO. SiO ₂ (C ₂ S) with a high content of fluxes. Combining this material with another calcium oxide molecule can produce 3 CaO in the firing zone of the rotary kiln. SiO ₂ (C ₃ S).

Ukázalo sa, že oceliarska troska nemá rušivý vplyv na prevádzku rotačnej pece na výrobu cementu. Jej použitie má za následok pokles emisií plynných podielov z rotačnej pece, pretože troska bola už skôr vystavená vysokej teplote, a väčšina prchavých látok, t. j. oxid uhličitý, uhlík a pod., z nej boli odstránené. Ako už však bolo uvedené, je treba uskutočňovať jemné mletie alebo rozomieľanie trosky, ktoré je pri takejto výrobe cementu dodatočným nákladným technologickým krokom.It has been shown that the steel slag does not interfere with the operation of the rotary kiln for cement production. Its use results in a reduction in the emissions of gaseous fractions from the rotary kiln because the slag has previously been exposed to high temperatures, and most volatiles, i.e., the flue gases, have been used. j. carbon dioxide, carbon and the like have been removed therefrom. However, as already mentioned, it is necessary to carry out fine grinding or grinding of the slag, which is an additional costly technological step in such a cement production.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky sú do značnej miery odstránené spôsobom výroby cementových slinkov v predĺženej cementárskej rotačnej peci so vsádzkovým koncom a horúcim koncom, kde je vedené teplo zo zdroja tepla k horúcemu koncu pece, vsádzka surovín obsahujúca vápenec je privádzaná do vsádzkového konca pece, takže vsádzka surovín sa pohybuje k teplu na horúcom konci pece a oceliarska troska je pridávaná do vsádzky surovín na vsádzkovom konci pece, takže vsádzka surovín a oceliarska troska je presúvaná k horúcemu koncu, pričom troska je v dôsledku tepla tavená a difúnduje do vsádzkového materiálu za tvorby cementových slinkov, ktorého podstata spočíva v tom, že oceliarska troska je drvená a sitovaná pred privedením do vsádzkového konca pece.These drawbacks are largely eliminated by the method of producing cement clinkers in an extended cementitious rotary kiln with a batch end and a hot end where heat is passed from the heat source to the hot end of the furnace, the lime-containing feedstock is fed to the batch end of the furnace. moving to the heat at the hot end of the furnace and the steel slag is added to the feedstock at the charging end of the furnace, so that the feedstock and the steel slag are moved to the hot end, the slag being melted and diffused into the feedstock to form cement clinkers the principle is that the steel slag is crushed and screened before being fed to the charging end of the furnace.

Vo výhodnom uskutočnení je oceliarska troska drvená a sitovaná na kusy s maximálnym priemerom 51 mm.In a preferred embodiment, the steel slag is crushed and screened to pieces with a maximum diameter of 51 mm.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je oceliarska troska pridávaná na vsádzkovom konci rotačnej pece oddelene od vsádzky surovín.In another preferred embodiment, the steel slag is added at the feed end of the rotary kiln separately from the feedstock feed.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sú oceliarska troska a vsádzka surovín pred pridaním do rotačnej pece miešané.In a further preferred embodiment, the steel slag and feedstock are mixed before being added to the rotary kiln.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa do rotačnej pece privádzajú vlhké suroviny. Výhodné je, keď sa do rotačnej pece privádzajú suché suroviny.In another preferred embodiment, the wet furnace is fed to the rotary kiln. Advantageously, dry raw materials are fed into the rotary kiln.

Výhodné je tiež, keď má oceliarska troska chemické zloženie 2CaÓ . SiO₂(C₂S). Termín „oceliarska troska“ je používaný zároveň aj pre vysokopecnú trosku. Je známe, žeIt is also preferred that the steel slag has a chemical composition of 2CaO. SiO ₂ (C ₂ S). The term 'steel slag' is also used for blast furnace slag. It is known that

SK 282196 Β6 mnohé zlúčeniny, obsiahnuté v oceliarskej troske, sú takisto súčasťou cementu a pretože oceliarska troska je v súčasnej dobe k dispozícii vo veľkých množstvách a jej likvidácia, resp. ukladanie je veľkým problémom, je veľmi žiaduce, aby boli používané na výrobu cementu vo forme obsahujúcej omnoho väčšie častice ako sú častice v súčasnej dobe používanej rozdrobenej trosky, a aby mohli byť pridávané do vsádzky rotačnej pece, vstupujúcej do tejto pece na vsádzkovom konci namiesto toho, aby boli plnené do pece na jej horúcom konci.Many of the compounds contained in the steel slag are also part of the cement and since the steel slag is currently available in large quantities and its disposal or disposal. deposition is a major problem, it is highly desirable that they be used to produce cement in a mold containing much larger particles than the particles currently used in crushed slag, and to be added to the rotary kiln charge entering this kiln at the charging end instead to be loaded into the furnace at its hot end.

Ako už bolo uvedené, je známe, že prítomnosť oceliarskej trosky neruší prevádzku cementárskej rotačnej pece. Emisie plynných podielov z rotačnej pece poklesnú, pretože troska bola už skôr vystavená vysokej teplote, a väčšina prchavých látok, t. j. oxid uhličitý, uhlík a pod., z nej bola odstránená. Takéto použitie trosky má teda rad výhod ako to, že nie je nutné mletie a rozdrobovanie trosky. Pri pridaní veľkých množstiev tejto hrubo kusovitej trosky do vsádzky na výrobu cementu dochádza len k malým zmenám chemického zloženia oproti bežnému zloženiu tejto vsádzky. Drvenie a sitovanie je nutné len z kusov s veľkosťou nad 5 cm.As already mentioned, it is known that the presence of a steel slag does not interfere with the operation of a cement kiln rotary kiln. The emissions of the gaseous fractions from the rotary kiln will decrease because the slag has previously been exposed to high temperature, and most volatiles, i.e. j. carbon dioxide, carbon, and the like have been removed therefrom. Such use of the slag thus has a number of advantages such as the fact that grinding and milling the slag is not necessary. The addition of large amounts of this coarse-piece slag to the cement batch results in only minor changes in the chemical composition compared to the conventional batch composition. Crushing and sieving is only necessary from pieces over 5 cm.

Nie je nutné sušenie trosky. Obsah vlhkosti je obyčajne 1 až 6 %. V technologickom procese so vsádzkou vlhkých surovín dochádza k podstatnému zníženiu obsahu vody a úsporám. V technologickom procese so vsádzkou suchých surovín nie je nutné trosku vopred sušiť.No drying of the slag is required. The moisture content is usually 1 to 6%. In the technological process with the charging of wet raw materials, there is a significant reduction in water content and savings. It is not necessary to pre-dry the slag in the technological process with the charge of dry raw materials.

Nenastáva upchávanie pece v dôsledku tvorby prstencov zlepeného materiálu alebo k hromadeniu slinkov. V technologických procesoch s plnením suchých aj mokrých surovín sa prejavuje čistiaci efekt hrubo kusovitej trosky, ktorý zabraňuje hromadeniu materiálu pri jeho postupe rotačnou pecou.There is no clogging of the furnace due to the formation of rings of the bonded material or to the clinker accumulation. In technological processes with the filling of dry and wet raw materials, the cleaning effect of coarse-piece slag is manifested, which prevents the accumulation of material during its progress through the rotary kiln.

Hrubo kusovitá troska môže byť použitá ako súčasť vsádzky a je do pece plnená na jej vsádzkovom konci. Oceliarska troska a vlhké suroviny môžu byť plnené na vsádzkovom konci rotačnej pece oddelene, alebo môžu byť na tomto konci plnené spoločne bez toho, aby vopred boli miesené.The coarse-piece slag can be used as part of the charge and is fed into the furnace at its charge end. The steel slag and wet raw materials may be fed separately at the charging end of the rotary kiln, or they may be fed together at this end without being pre-mixed.

Sú nutné len mierne zmeny chemického zloženia vsádzky, ak je zároveň s ňou dávkovaná oceliarska troska. Takouto zmenou je obvykle zvýšenie obsahu vápenca. Štruktúra chemických zlúčenín hrubej kusovitej trosky sa difúziou premieňa na štruktúru cementového slinku počas pôsobenia zvýšenej teploty vnútri rotačnej pece. Vzhľadom na nízke teploty topenia trosky a pretože nie je nutné jej mletie a rozdrobovanie, dosahujú sa pri použití trosky výrazné úspory energie.Only slight changes in the chemical composition of the batch are required if the steel slag is dosed with it at the same time. Such a change is usually an increase in the limestone content. The structure of the chemical compounds of the coarse slag is transformed by diffusion into the structure of cement clinker under the effect of elevated temperature inside the rotary kiln. Due to the low melting point of the slag and because it is not necessary to grind and comminute it, considerable energy savings are achieved with the use of the slag.

Vzostup množstva získaného produktu je takmer úmerný množstvu použitej trosky. Prevádzka rotačnej pece je menej škodlivá z hľadiska jej vplyvu na životné prostredie, vzhľadom na nízky obsah prchavých podielov v troske.The increase in the amount of product obtained is almost proportional to the amount of slag used. The operation of the rotary kiln is less harmful in terms of its environmental impact due to the low volatile matter content in the slag.

Predmetom vynálezu je aj zariadenie na výrobu cementových slinkov, pozostávajúce z predĺženej cementárskej pece so vsádzkovým a horúcim koncom, kde horúci koniec je naklonený smerom dolu oproti koncu vsádzkovému ako aj oproti zdroju tepla na smerovanie tepla do horúceho konca, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje dopravník na privádzanie vsádzky surovín obsahujúcej vápenec do vsádzkového konca pece na presúvanie vsádzky surovín smerom k teplu na horúcom konci pece, drvič na drvenie a sitovanie oceliarskej trosky a dopravné zariadenie na pridávanie oceliarskej trosky do vsádzky surovín na vsádzkovom konci pece, na presúvanie vsádzky surovín a oceliarskej trosky k horúcemu koncu, na tavenie a difundovanie trosky v dôsledku tepla do vsádzkového materiálu za tvorby cementových slinkov.The invention also relates to an apparatus for the production of cement clinkers, comprising an elongated cement kiln with a batch and a hot end, wherein the hot end is inclined downwardly relative to the batch end as well as the heat source for directing the heat to the hot end. including a conveyor for feeding the lime-containing feedstock to the charging end of the furnace for shifting the feedstock towards the heat at the hot end of the furnace, a grinder for crushing and sieving the steel slag and a conveying device for adding the steel slag to the feedstock at the charging end and a steel slag to the hot end, to melt and diffuse the slag due to heat into the batch material to form cement clinkers.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Uskutočnenie vynálezu je bližšie opísané na základe nasledujúcich obrázkov, kde na obr. 1 je základné schematické znázornenie zariadenia s rotačnou pecou, slúžiace na výrobu cementových slinkov, v ktorom sú vsádzkový materiál a troska plnené spoločne do vsádzkového konca rotačnej pece, na obr. 2 je schematické znázornenie oddeleného plnenia vsádzkového materiálu a trosky do vsádzkového konca rotačnej pece. Obr. 3 je postupový diagram technologického procesu, v ktorom sú vsádzkový materiál a troska plnené do vsádzkového konca rotačnej pece ako zmes.An embodiment of the invention is described in more detail with reference to the following figures, in which: FIG. 1 is a basic schematic representation of a rotary kiln apparatus for the production of cement clinkers in which feed material and slag are fed together to the feed end of the rotary kiln; FIG. 2 is a schematic illustration of separate charging of feed material and slag to the feed end of a rotary kiln. Fig. 3 is a flow chart of a technological process in which the feed material and slag are fed to the feed end of the rotary kiln as a mixture.

Obr. 4 je postupový diagram alternatívneho technologického postupu, v ktorom sú vsádzkový materiál a troska plnené do vsádzkového konca rotačnej pece oddelene.Fig. 4 is a flow chart of an alternative process in which the charge material and slag are fed separately to the charge end of the rotary kiln.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Tento vynález umožňuje, aby oceliarska troska (ktorou je zároveň na účely tohto vynálezu mienená i vysokopecná troska) s rôznou veľkosťou častíc až do 5 cm bola dávkovaná do vsádzkového konca rotačnej pece. Väčšina trosky má veľkosť častíc menšiu než 5 cm, preto je drvenie a sitovanie nutné len na dosiahnutie žiadanej maximálnej veľkosti. Pri postupe podľa tohto vynálezu nie je nutné mletie alebo rozdrobovanie oceliarskej trosky. Vynález poskytuje spôsob použitia trosky rôznych druhov v podstatne hrubšom stave než bol používaný na tento účel pri výrobe cementu v rotačných peciach doteraz, ktorý umožňuje, aby sa jednotlivé chemické zlúčeniny, obsiahnuté v oceliarskej troske, napr. CS₂ a pod., stali integrálnymi zložkami vyrobeného cementového slinku. Ako je zrejmé odborníkom v tomto odbore, musí byť známe a kontrolované chemické zloženie trosky ako jednej z východiskových zložiek cementu, a preto musí byť množstvo oceliarskej trosky, pridávané k vsádzke, riadené vo vzťahu k materiálu vsádzky a jeho chemickému zloženiu.The present invention allows steel slag (which also means blast furnace slag for the purposes of the present invention) with different particle sizes up to 5 cm to be metered into the charging end of the rotary kiln. Most slags have a particle size of less than 5 cm, so crushing and sieving is only necessary to achieve the desired maximum size. In the process according to the invention, grinding or milling of the steel slag is not necessary. The invention provides a method of using slag of various kinds in a substantially thicker state than has been used for this purpose in the production of cement in rotary kilns to date, which allows the individual chemical compounds contained in the steel slag, e.g. CS ₂ and the like have become integral components of the produced cement clinker. As will be apparent to those skilled in the art, the chemical composition of the slag as one of the starting cement components must be known and controlled, and therefore the amount of steel slag added to the batch must be controlled in relation to the batch material and its chemical composition.

Teplota topenia cementárskej trosky je stanovovaná laboratórnou skúškou a je základnou hodnotou pre použitie trosky v cementárskej rotačnej peci. Ako je zrejmé z tab. I, bolo zistené, že táto teplota je 1300 °C, čo umožňuje pridať trosku do vsádzkového konca vo forme značne veľkých kusov s maximálnym priemerom rovnajúcim sa 5 cm.The melting point of the cement slag is determined by a laboratory test and is a basic value for the use of the slag in a cement rotary kiln. As can be seen from Table 1. It has also been found that this temperature is 1300 ° C, which allows the slag to be added to the charging end in the form of very large pieces with a maximum diameter of 5 cm.

Tabuľka ITable I

Zahrievanie oceliarskej trosky v laboratórnej pieckeHeating of steel slag in laboratory oven

teplota (°C) temperature (° C) vplyv udanej teploty na stav trosky the influence of the indicated temperature on the slag condition 1000 1000 žiadny no 1100 1100 žiadny no 1200 1200 mierne lepivý povrch slightly sticky surface 1300 1300 topí sa melting

zahrievanie na každú z uvedených teplôt počas 15 minút troska vo forme kusov veľkosti približne 1,9 cmheating at each of said temperatures for 15 minutes the slag in pieces of approximately 1.9 cm in size

Skúška, výsledky ktorej sú znázornené v tabuľke I, je robená počas 15 minút pre každú teplotu a sú na ňu použité kusy trosky s priemerom približne 1,9 cm. Z výsledkov tejto skúšky vyplýva, že troska nebude zliepať materiál v časti pece opatrenej reťazami, spôsobovať tvorbu prstencov zlepeného materiálu, alebo vzhľadom na veľkosť častíc zvyšovať prašnosť. Oceliarska troska sa začína topiť a spájať sa s ostatnými surovinami v oblasti medzi kalcinačnou a spekacou zónou rotačnej pece. Vzhľadom na nízku teplotu topenia nie je treba trosku mlieť alebo rozdrobovať, ako tomu je v doteraz používaných postupoch, pri ktorých 80 % materiálu musí pred jeho chemickou reakciou s ostatnými komponentmi prejsť sitom 200 mesh. Troska sa topí pri teplote, pri ktorej je v nej už dokončená tvorba C₂S a tvorba C₃S nastáva v tej istej zóne rotačnej pece, v ktorej sa troska roztápa. Rôntgenografická analýza oceliarskej trosky ukazuje, že ide o (β) ortokremičitan vápenatý 2CaO . SiO₂(C₂S) s vysokým obsahom taviacich prísad. Zlúčením tejto látky s ďalšou molekulou oxidu vápenatého môže v spekacej zóne rotačnej pece vzniknúť 3CaO . SiO₂ (C₃S) . C₃S je hlavnou zložkou, ktorá dodáva cementu po stuhnutí pevnosť.The test, the results of which are shown in Table I, is carried out for 15 minutes for each temperature, and pieces of slag with a diameter of about 1.9 cm are used. The results of this test show that the slag will not adhere to the material in the part of the furnace provided with chains, cause the rings of the material to be ringed, or increase dustiness with respect to the particle size. The steel slag begins to melt and bond with other raw materials in the area between the calcining and sintering zones of the rotary kiln. Due to the low melting point, the slag does not need to be milled or comminuted, as is the case in the processes used so far, where 80% of the material must pass a 200 mesh screen before it is chemically reacted with the other components. The slag melts at a temperature at which the formation of C ₂ S is complete and the formation of C ₃ S occurs in the same zone of the rotary furnace in which the slag melts. X-ray analysis of the steel slag shows that it is (β) calcium orthosilicate 2CaO. SiO ₂ (C ₂ S) with a high content of fluxes. Combining this material with another calcium oxide molecule can produce 3 CaO in the rotary kiln sintering zone. SiO ₂ (C ₃ S). C ₃ S is the main component that gives cement after hardening.

Zariadenie podľa tohto patentuje znázornené na obr. 1. Zariadenie 10 sa skladá z rotačnej pece 12 spočívajúcej známym spôsobom na prstencoch 14, ktoré sa otáčajú zároveň s pecou. Rotačná pec má vsádzkový koniec 16 a horúci koniec alebo vypaľovaciu zónu 18. Ako je známe, je horúci koniec 18 nižšie než vsádzkový koniec 16. Spaľovaním paliva privádzaného prívodom paliva 20 vzniká vnútri horúceho konca 18, rotačnej pece 12 plameň 22, ktorým sa dosahuje teplota asi 1500 °C. Suroviny na výrobu cementu alebo vsádzka, ktorými sú vápenec, íl, piesok a pod., sú privádzané dopravníkom s riaditeľnou rýchlosťou 24 do rotačnej pece 12. Ak je používaná vlhká zmes surovín, privádza dopravník 24 s riaditeľnou rýchlosťou vsádzku do drviča 26 a z drviča 26 do vsádzkového konca 16 rotačnej pece 12. Vsádzka sa pohybuje rotačnou pecou 12 vo forme prúdu 28 smerom k plameňu 22. V rotačnej peci 12 prebieha známy chemický proces a z horúceho konca 18 rotačnej pece 12 vystupuje cementový slinok 30, ktoiý je ďalej spracovávaný. Na vsádzkovom konci a na horúcom konci rotačnej pece 12 sa nachádzajú známe zariadenia slúžiace na zníženie znečistenia životného prostredia 32 a 34. Na horúcom konci 18 sú po prechode zariadením 32, slúžiacim na zníženie znečistenia životného prostredia, vypúšťané odpadové plyny 38 a zhromažďované oddelené odpadové produkty 40.The device according to this patent is shown in FIG. The device 10 consists of a rotary kiln 12 resting in a known manner on rings 14 which rotate simultaneously with the furnace. The rotary kiln has a charging end 16 and a hot end or firing zone 18. As is known, the hot end 18 is lower than the charging end 16. Combustion of the fuel supplied by the fuel supply 20 generates a flame 22 inside the hot end 18 of the rotary kiln 12. about 1500 ° C. The cement or batch feedstocks, which are limestone, clay, sand, etc., are fed by a variable speed conveyor 24 to a rotary kiln 12. If a wet feedstock mixture is used, the variable speed conveyor 24 feeds the shredder 26 and the shredder 26. The batch moves the rotary kiln 12 in the form of a stream 28 towards the flame 22. A known chemical process takes place in the rotary kiln 12 and a cement clinker 30 emerges from the hot end 18 of the rotary kiln 12, which is further processed. At the charging end and at the hot end of the rotary kiln 12 there are known devices for reducing environmental pollution 32 and 34. At the hot end 18, after passing through the pollution reducing device 32, waste gases 38 and separated waste products are collected. 40th

Na vsádzkovom konci 16 sú pomocou zariadenia slúžiaceho na znižovanie znečistenia životného prostredia 34 odstraňované a vypúšťané odpadové plyny 36 a odvádzané oddelené odpadové produkty 42.At the charging end 16, the waste gases 36 and the separated waste products 42 are removed and discharged by means of a device for reducing the pollution of the environment 34.

Pri postupe podľa tohto vynálezu je oceliarska troska 44 privádzaná dopravným zariadením 46, ktorým môže byť pásový dopravník s riaditeľnou rýchlosťou, do prívodu vsádzky 48, ktorá je plnená cez násypku vsádzky 56 (obr. 2) na vsádzkovom konci 16 rotačnej pece 12. Riadiace zariadenie 25 riadi rýchlosť pásových dopravníkov 24 a 46 tak, aby bolo dávkované správne množstvo trosky 44 vzhľadom na množstvo vsádzky a v závislosti od jej zloženia. Spôsoby prevádzania tejto riadiacej operácie sú dobre známe a nebudú tu podrobne opisované.In the process of the present invention, the steel slag 44 is fed by a conveying device 46, which may be a controlled speed conveyor belt, to a feed inlet 48 that is fed through a charging hopper 56 (Fig. 2) at the charging end 16 of the rotary kiln 12. 25 controls the speed of the belt conveyors 24 and 46 so that the correct amount of slag 44 is dosed with respect to the amount of batch and depending on its composition. Methods for carrying out this control operation are well known and will not be described in detail herein.

Obr. 2 je schematickým znázornením zariadenia, ktorým je prevádzané oddelené dávkovanie oceliarskej trosky a vsádzky do vsádzkového konca rotačnej pece 12. Z obr. 2 je zrejmé, že oceliarska troska 50 padá do násypky 52 a po transporte zvisle hore pomocou dopravníka 54 je ukladaná v zásobníku 55, ktorým prechádza do násypky vsádzky 56 na vsádzkovom konci 16 rotačnej pece 12. Plnenie materiálu do vsádzkového konca rotačnej pece sa môže prevádzať akýmkoľvek známym spôsobom. Podobne padá vsádzka 58 do násypky 60, z ktorej je dopravovaná zvislým dopravníkom 62, a ďalej padá zo zariadenia 64 do násypky 56, ktorou je plnená do vsádzkového konca 16 rotačnej pece 12. Každé zo zariadení znázornených na obr. 1 a na obr. 2 poskytuje žiadané výsledky.Fig. 2 is a schematic representation of a device by which separate metering of steel slag and charge is transferred to the charging end of a rotary kiln 12. FIG. 2, it is clear that the steel slag 50 falls into the hopper 52 and, after being transported vertically upwardly by the conveyor 54, it is stored in the hopper 55 through which it passes into the charging hopper 56 at the charging end 16 of the rotary kiln. in any known manner. Similarly, the feed 58 falls into the hopper 60 from which it is conveyed by the vertical conveyor 62, and further falls from the device 64 to the hopper 56, which is fed to the feed end 16 of the rotary kiln 12. Each of the devices shown in FIG. 1 and FIG. 2 provides the desired results.

V tabuľke II sú zhrnuté výsledky chemických analýz šiestich vzoriek oceliarskej trosky, náhodne odobraných z rôznych miest zásobníka trosky. Chemické zloženia rôznych oceliarskych trosiek sa samozrejme môžu líšiť.Table II summarizes the results of chemical analyzes of six steel slag samples taken at random from different locations in the slag reservoir. Of course, the chemical compositions of the various steel debris may vary.

Tabuľka IITable II

vzorka t. sample t. priemer average 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 SiO₂ SiO ₂ 14,92 14.92 13,80 13.80 13,26 13.26 13,26 13.26 14,44 14.44 13,91 13.91 13,93 13.93 A1₂O₃ A1 ₂ O ₃ 7,37 7.37 7,01 7.01 6,51 6.51 6,21 6.21 7,70 7.70 6,51 6.51 6,89 6.89 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 25,31 25.31 25,31 25.31 27,02 27,02 29,94 29.94 25,95 25.95 26,09 26,09 26,10 26,10 CaO CaO 34,10 34.10 37,07 37.07 37,07 37.07 32,18 32.18 34,28 34.28 34,77 34.77 34,91 34.91 MgO MgO 6,54 6.54 7,54 7.54 7,33 7.33 6,75 6.75 7,38 7.38 6,41 6.41 6,99 6.99 SO₃ SO ₃ 0,23 0.23 0,26 0.26 0,11 0.11 0,16 0.16 0,19 0.19 0,08 0.08 0,17 0.17 P₂O_S P ₂ O _S T1O₂ T1O ₂ Cr₂O₃ Cr ₂ O ₃ 1,27 1.27 1,19 1.19 1,22 1.22 1,20 1.20 1,07 1.07 1,01 1.01 1,16 1.16 Μ1Ί2Ο3 Μ1Ί2Ο3 7,00 7.00 6,63 6.63 6,17 6.17 6,54 6.54 6,62 6.62 6,54 6.54 6,58 6.58 Na_zONa _z O 0,13 0.13 0,12 0.12 0,10 0.10 0,17 0.17 0,14 0.14 0,07 0.07 0,12 0.12 K₂OK ₂ O 0,02 0.02 0,02 0.02 0,02 0.02 0,03 0.03 0,02 0.02 0,01 0.01 0,02 0.02 ZnO ZnO 0,07 0.07 0,13 0.13 0,02 0.02 0,02 0.02 0,02 0.02 0,01 0.01 0,05 0.05 SrO Ltd 0,04 0.04 0,04 0.04 0,02 0.02 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 strata pri žíhaní loss on ignition 2,60 2.60 2,69 2.69 1,98 1.98 0,90 0.90 0,29 0.29 (0,09) (0.09) 1,40 1.40 celkom pretty 99,60 99.60 101,81 101.81 100,83 100.83 94,39 94.39 98,14 98.14 95,35 95.35 98,35 98.35 voľný íl loose clay 0,33 0.33 0,72 0.72 0,44 0.44 0,55 0.55 0,50 0.50 0,50 0.50 0,50 0.50 viazaná H₂Obound H ₂ O 1,45 1.45 1,25 1.25 1,04 1.04 0,90 0.90 0,92 0.92 1,00 1.00 1,09 1.09

Je zrejmé že. zloženie oceliarskej trosky je veľmi jednotné a vhodné na výrobu cementu. Z tabuľky ďalej vyplýva, že obsah voľného ílu je 0,50 % a strata pri žíhaní je 1,40 %. Obsah voľnej vody je 1 % a obsah viazanej vody je takisto 1 %.Obviously that. the composition of the steel slag is very uniform and suitable for the production of cement. The table further shows that the free clay content is 0.50% and the loss on ignition is 1.40%. The free water content is 1% and the bound water content is also 1%.

Räntgenografická analýza oceliarskej trosky ukazuje, že ide o (β) ortokremičitan vápenatý 2CaO . SiO₂ (C₂S) s vysokým obsahom taviacich prísad. Táto zlúčenina sa môže vo vypaľovacej zóne premeniť adíciou ďalšej molekuly CaO na trikalciumsilikát, 3CaO . 2SiO₂ (C₃S). Táto reakcia prebieha podľa rovnice 2CaO . SiO₂ + CaO + teplo = = 3CaO.SiO₂. C₃S je hlavnou zložkou, ktorá dodáva cementu po stuhnutí pevnosť.X-ray analysis of the steel slag shows that it is (β) calcium orthosilicate 2CaO. SiO ₂ (C ₂ S) with a high content of fluxes. This compound can be converted in the firing zone by the addition of another CaO molecule to tricalcium silicate, 3 CaO. 2SiO ₂ (C ₃ S). This reaction proceeds according to the 2CaO equation. SiO ₂ + CaO + heat = = 3CaO.SiO ₂ . C ₃ S is the main component that gives cement after hardening.

V tabuľke III je uvedený príklad typického výpočtu zloženia zmesi pre vsádzku s 0 % oceliarskej trosky, 89,67 % vápenca, 4,42 % lupku, 4,92 % piesku a 0,99 % lupku.Table III gives an example of a typical composition composition for a batch with 0% steel slag, 89.67% limestone, 4.42% shale, 4.92% sand, and 0.99% shale.

Tabuľka IIITable III

Výpočet zloženia zmesi typu I LA pre vsádzku - 0 % troskyCalculation of the composition of the mixture type I LA for the batch - 0% slag

vápenec limestone lupok shale piesok sand ruda ore SiO₂ SiO ₂ 8,25 8.25 49,25 49.25 90,00 90.00 0,81 0.81 A1₂O₃ A1 ₂ O ₃ 2,31 2.31 18,60 18.60 3,24 3.24 0,28 0.28 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 1,30 1.30 5,79 5.79 1,90 1.90 96,17 96.17 CaO CaO 47,60 47.60 3,30 3.30 0,51 0.51 0,51 0.51 MgO MgO 0,46 0.46 1,25 1.25 0,07 0.07 0,70 0.70 SO₃ SO ₃ 0,90 0.90 3,37 3.37 0,13 0.13 0,11 0.11 P2O5 P2O5 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 TiO₂ TiO ₂ 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 Na₂ONa ₂ O 0,10 0.10 0,73 0.73 0,03 0.03 0,03 0.03 K₂OK ₂ O 0,50 0.50 3,10 3.10 0,31 0.31 0,04 0.04

SK 282196 Β6SK 282196-6

Tabuľka III - pokračovanieTable III - continued

Analýza slinkovAnalysis of clinkers

zmes surovín mixture of raw materials slinky slinky S1O2 S1O2 14,01 14.01 21,78 21.78 A1₂O₃ A1 ₂ O ₃ 3,06 3.06 4,75 4.75 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 2,46 2.46 3,83 3.83 CaO CaO 42,86 42,86 66,62 66.62 MgO MgO 0,46 0.46 0,74 0.74 SO₃ SO ₃ 0,96 0.96 0,75 0.75 p₂o₅ p ₂ o ₅ 0,00 0.00 0,21 0.21 TiO₂ TiO ₂ 0,00 0.00 0,21 0.21 Na₂ONa ₂ O 0,12 0.12 0,19 0.19 K₂OK ₂ O 0,60 0.60 0,50 0.50 celkom pretty 99,59 99.59 S/R = 2,42; A/F = S / R = 2.42; A / F = 1,35 1.35 C₃SC ₃ S 63,33 63,33 C₂SC ₂ S 11,66 11.66 C₃AC ₃ A 7,22 7.22 c₄afc ₄ af 11,65 11.65

Tabuľka IV uvádza príklad výpočtu zloženia zmesi pre vsádzku z 90,79 % vápenca, 3,64 % lupku, 5,56 % piesku a 0,21 % rudy, s prídavkom 5 % trosky. Tabuľka V uvádza príklad výpočtu zloženia zmesi pre vsádzku z 91,43 % vápenca, 2,75 % lupku, 5,82 % piesku a % rudy, s prídavkom 10% trosky.Table IV gives an example of calculating the composition of the feed mixture of 90.79% limestone, 3.64% shale, 5.56% sand and 0.21% ore, with the addition of 5% slag. Table V gives an example of calculating the composition of the feed mixture of 91.43% limestone, 2.75% shale, 5.82% sand and% ore, with the addition of 10% slag.

Tabuľka IVTable IV

Výpočet zloženia zmesi typu I LA pre vsádzku - 5 % troskyCalculation of the composition of the mixture type I LA for the batch - 5% slag

vápenec limestone lupok shale piesok sand ruda ore troska wreck S1O2 S1O2 8,25 8.25 49,25 49.25 90,00 90.00 0,81 0.81 13,93 13.93 A1₂O₃ A1 ₂ O ₃ 2,31 2.31 18,60 18.60 3,24 3.24 0,28 0.28 6,89 6.89 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 1,30 1.30 5,79 5.79 1,90 1.90 96,17 96.17 26,1 26.1 CaO CaO 47,60 47.60 3,30 3.30 0,51 0.51 0,51 0.51 36,9 36.9 MgO MgO 0,46 0.46 1,25 1.25 0,07 0.07 0,70 0.70 6,99 6.99 SO₃ SO ₃ 0,90 0.90 3,37 3.37 0,13 0.13 0,11 0.11 0,00 0.00 P2O5 P2O5 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 TiO₂ TiO ₂ 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 Na₂ONa ₂ O 0,10 0.10 0,73 0.73 0,03 0.03 0,03 0.03 0,12 0.12 K₂OK ₂ O 0,50 0.50 3,10 3.10 0,31 0.31 0,04 0.04 0,02 0.02

Analýza slinkovAnalysis of clinkers

zmes surovín mixture of raw materials slinky slinky SiO₂ SiO ₂ 14,11 14.11 21,78 21.78 A1₂O₃ A1 ₂ O ₃ 2,95 2.95 4,75 4.75 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 1,69 1.69 3,83 3.83 CaO CaO 43,36 43,36 66,62 66.62 MgO MgO 0,47 0.47 1,05 1.05 SO₃ SO ₃ 0,95 0.95 0,70 0.70 p₂o₅ p ₂ o ₅ 0,00 0.00 0,20 0.20 TiO₂ TiO ₂ 0,00 0.00 0,20 0.20 Na₂ONa ₂ O 0,12 0.12 0,18 0.18 K₂OK ₂ O 0,58 0.58 0,50 0.50

celkom 99,81total 99.81

S/R = 2,43; A/F = 1,34S / R = 2.43; A / F = 1.34

C₃SC ₃ S 63,61 63.61 C₂SC ₂ S 14,46 14.46 C₃AC ₃ A 7,71 7.71 C4AF C 4 AF 11,65 11.65

Tabuľka VTable V

Výpočet zloženia zmesi typu I LA pre vsádzku-10 % troskyCalculation of the composition of the type I LA mixture for the batch-10% slag

vápenec limestone lupok shale piesok sand ruda ore troska wreck SiO₂ SiO ₂ 8,25 8.25 49,25 49.25 90,00 90.00 0,81 0.81 13,93 13.93 A1₂O₃ A1 ₂ O ₃ 2,31 2.31 18,60 18.60 3,24 3.24 0,28 0.28 6,89 6.89 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 1,30 1.30 5,79 5.79 1,90 1.90 96,17 96.17 26,1 26.1 CaO CaO 47,60 47.60 3,30 3.30 0,51 0.51 0,51 0.51 36,9 36.9 MgO MgO 0,46 0.46 1,25 1.25 0,07 0.07 0,70 0.70 6,99 6.99 SO₃ SO ₃ 0,90 0.90 3,37 3.37 0,13 0.13 0,11 0.11 0,00 0.00 p₂o₅ p ₂ o ₅ 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 TiO₂ TiO ₂ 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 Na₂ONa ₂ O 0,10 0.10 0,73 0.73 0,03 0.03 0,03 0.03 0,12 0.12 K₂OK ₂ O 0,50 0.50 3,10 3.10 0,31 0.31 0,04 0.04 0,02 0.02

Analýza slinkovAnalysis of clinkers

zmes surovín mixture of raw materials slinky slinky SiO₂ SiO ₂ 14,13 14.13 21,47 21.47 A12O3 A12O3 2,81 2.81 4,69 4.69 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 1,46 1.46 4,68 4.68 CaO CaO 43,64 43.64 65,69 65,69 MgO MgO 0,46 0.46 1,35 1.35 SO₃ SO ₃ 0,92 0.92 0,70 0.70 P2O5 P2O5 0,00 0.00 0,20 0.20 TiO₂ TiO ₂ 0,00 0.00 0,20 0.20 Na₂ONa ₂ O 0,11 0.11 0,17 0.17 K₂OK ₂ O 0,56 0.56 0,50 0.50 celkom pretty 99,65 99.65 S/R = 2,20; A/F = S / R = 2.20; A / F = 1,09 1.09 C₃SC ₃ S 61,39 61.39 C₂SC ₂ S 15,25 15.25 C₃AC ₃ A 5,55 5.55 C₄AFC ₄ AF 14,25 14.25

Z tabuliek III, IV a V jasne vyplýva, že prídavok trosky je vhodný ako surovina na výrobu cementových slinkov.It is clear from Tables III, IV and V that the addition of slag is suitable as a raw material for the production of cement clinkers.

Obr. 3 ilustruje technologický proces podľa tohto vynálezu, pri ktorom sú vsádzka a troska vzájomne zmiesené predtým, než vstupujú do rotačnej pece jej vsádzkovým koncom, ako je znázornené na obr. 1. Prívod materiálu vsádzky sa prevádza krokom 76 zmieneného procesu a v kroku 78 sa vsádzka miesi s oceliarskou troskou, ktorá bola v kroku 80 rozdrvená a podrobená sitovaniu, aby boli získané jej kusy s maximálnym priemerom 5 cm. V kroku 82 je potom zmes materiálov plnená do vsádzkového konca rotačnej pece.Fig. 3 illustrates a process according to the present invention in which the charge and slag are mixed together before entering the rotary kiln by its charging end, as shown in FIG. 1. The feed material feed is carried out by step 76 of the above process, and at step 78 the feed is mixed with a steel slag that was crushed and screened in step 80 to obtain pieces thereof with a maximum diameter of 5 cm. At step 82, the mixture of materials is then fed into the charging end of the rotary kiln.

Na obr. 4 je schéma technologického procesu, pri ktorom sú troska a vsádzky plnené do vsádzkového konca rotačnej pece oddelene, ako je znázornené na obr. 2. V tomto prípade sa prívod vsádzky prevádza krokom 66, vsádzka je dopravovaná pomocou dopravného prostriedku 68 k vstupu do vsádzkového konca rotačnej pece. Troska je v kroku 72 drvená a sitovaná na kusy s maximálnou veľkosťou 5 cm a takto upravená je dopravovaná v kroku 74 do vsádzkového konca rotačnej pece. V kroku 70 sú vsádzka a troska zahrievané v rotačnej peci za tvorby cementových slinkov.In FIG. 4 is a process flow diagram in which the slag and charges are fed separately to the charging end of the rotary kiln as shown in FIG. 2. In this case, the feed is passed through step 66, the feed being transported by the conveying means 68 to the inlet end of the rotary kiln. The slag in step 72 is crushed and screened into pieces with a maximum size of 5 cm and so treated is conveyed in step 74 to the charging end of the rotary kiln. In step 70, the batch and slag are heated in a rotary kiln to form cement clinkers.

Tento vynález teda zahŕňa spôsob výroby cementových slinkov za prídavku hrubej kusovej trosky, ktorá je zároveň so vsádzkou plnená do vsádzkového konca rotačnej pece. Hrubo kusovou troskou je tu mienená oceliarska troska alebo vysokopecná troska, ktoré boli drvené a sitované tak, aby boli získané kusy s maximálnym priemerom 5 cm. Tento vynález prináša rad výhod. Nie je treba urobiť jemné mletie alebo rozdrobovanie trosky. Oproti obvyklému zlo5Thus, the present invention encompasses a method for producing cement clinkers by adding coarse lump slag, which is simultaneously fed to the charging end of a rotary kiln. By coarse lump slag is meant a steel slag or blast furnace slag that has been crushed and screened to obtain pieces with a maximum diameter of 5 cm. The present invention provides a number of advantages. There is no need to finely grind or crush the slag. Unlike the usual evil5

SK 282196 Β6 ženiu vsádzky je nutné previesť len nevýznamné zmeny zloženia materiálu, plneného do rotačnej pece.Only insignificant changes in the composition of the material fed to the rotary kiln should be carried out.

Sušenie trosky nie je nutné. Obsah vody robí obvykle 1 až 6 percent. V technologickom procese, používajúcom vlhké suroviny, je dosiahnuté značné zníženie obsahu vody a úspor. V technologickom procese používajúcom suché suroviny je možné trosku sušiť, nie je to však nutné.Drying the slag is not necessary. The water content is usually 1 to 6 percent. In a technological process using wet raw materials, a significant reduction in water content and savings is achieved. In a technological process using dry raw materials, the slag can be dried, but this is not necessary.

Podľa tohto vynálezu môže byť pri príprave cementových slinkov používaná hrubo kusovitá troska ako časť vsádzky do rotačnej pece. Oceliarska troska a vlhká (alebo suchá) vsádzka sa oddelene plnia do vsádzkového konca rotačnej pece. Môžu však byť plnené do vsádzkového konca rotačnej pece spoločne po predchádzajúcom zmiesení. Nebolo pozorované upchávanie pece v dôsledku tvorby prstencov zlepeného materiálu alebo hromadenia slinkov. Pre rotačné pece, pracujúce s prívodom tak vlhkých ako suchých surovín, má prídavok trosky čistiaci efekt, pôsobiaci proti upchávaniu v dôsledku hromadenia materiálu počas jeho postupu rotačnou pecou.According to the present invention, a coarse lump slag may be used as part of a charge in a rotary kiln to prepare cement clinkers. The steel slag and the wet (or dry) charge are separately fed to the charging end of the rotary kiln. However, they may be fed to the charging end of the rotary kiln together after prior mixing. No clogging of the furnace due to ring formation of the bonded material or clinker accumulation was observed. For rotary kilns operating with the supply of as wet as dry raw materials, the addition of slag has a cleaning effect against blockage due to the accumulation of material during its progress through the rotary kiln.

Sú nutné len mierne zmeny chemického zloženia vsádzky, ak je zároveň s ňou dávkovaná oceliarska troska. Takouto zmenou je obvykle zvýšenie obsahu vápenca. Štruktúra chemických zlúčenín hrubo kusovitej trosky sa počas pôsobenia zvýšenej teploty vnútri rotačnej pece premieňa difúziou na žiadanú štruktúru cementového slinku. Pretože nie je nutné mletie a rozdrobovanie trosky, dosahuje sa pri jej použití na výrobu cementových slinkov výrazných úspor energie. Vzostup množstva získaného produktu je takmer úmerný množstvu použitej trosky. Prevádzka rotačnej pece je navyše menej škodlivá z hľadiska jej vplyvu na životné prostredie, vzhľadom na nízky obsah prchavých podielov v troske. Využitie trosky je priaznivé z hľadiska ochrany životného prostredia a je významnou možnosťou na využitie tohto materiálu, skladovanie ktorého by inak zaberalo veľké plochy. Využitie trosky teda pôsobí priaznivo na kvalitu životného prostredia a podstatne znižuje náklady na výrobu cementu.Only slight changes in the chemical composition of the batch are required if the steel slag is dosed with it at the same time. Such a change is usually an increase in the limestone content. The structure of the chemical compounds of the coarse-lined slag is converted by diffusion into the desired cement clinker structure under the effect of elevated temperature inside the rotary kiln. Since grinding and grinding of the slag is not necessary, it is achieved with significant energy savings when used for cement clinker production. The increase in the amount of product obtained is almost proportional to the amount of slag used. Moreover, the operation of the rotary kiln is less harmful in terms of its environmental impact due to the low volatile matter content in the slag. The use of slag is environmentally friendly and is an important option for the use of this material, which would otherwise occupy large areas. Thus, the use of slag has a positive effect on the quality of the environment and significantly reduces the cost of cement production.

Napriek tomu, že bol tento vynález opísaný v spojení s preferovaným prevedením, a nebolo cieľom tohto opisu obmedziť predmet predloženého vynálezu na uvedené prevedenie, ale naopak, tento opis sa má týkať i takých alternatívnych prevedení a modifikácií, ktoré zodpovedajú duchu a obsahu tohto vynálezu, vymedzeného ďalej uvedenými nárokmi.Although the present invention has been described in conjunction with a preferred embodiment, and it is not intended to limit the scope of the present invention to such embodiments, it is intended to include such alternative embodiments and modifications that correspond to the spirit and content of the invention, as defined by the following claims.

Claims

1. Spôsob výroby cementových slinkov v predĺženej cementárskej rotačnej peci so vsádzkovým koncom a horúcim koncom, kde je vedené teplo zo zdroja tepla k horúcemu koncu pece, vsádzka surovín obsahujúca vápenec je privádzaná do vsádzkového konca pece, takže vsádzka surovín sa pohybuje k teplu na horúcom konci pece a oceliarska troska je pridávaná do vsádzky surovín na vsádzkovom konci pece, takže vsádzka surovín a oceliarska troska je presúvaná k horúcemu koncu, pričom troska je v dôsledku tepla tavená a difunduje do vsádzkového materiálu za tvorby cementových slinkov, vyznačujúci sa tým, že oceliarska troska je drvená a sitovaná pred privedením do vsádzkového konca pece.A method for producing cement clinkers in an extended cementitious rotary kiln with a charging end and a hot end, where heat is passed from a heat source to a hot end of the furnace, the lime-containing feedstock is fed to the charging end of the furnace, the furnace end and the steel slag are added to the feedstock batch at the charging end of the furnace so that the raw material batch and the steel slag are moved to the hot end, the slag being melted and diffused into the batch material to form cement clinkers. the slag is crushed and screened before being fed to the charging end of the furnace.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že oceliarska troska je drvená a sitovaná na kusy s maximálnym priemerom 51 mm.Method according to claim 1, characterized in that the steel slag is crushed and screened into pieces with a maximum diameter of 51 mm.

3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že oceliarska troska je pridávaná na vsádzkovom konci rotačnej pece oddelene od vsádzky surovín.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the steel slag is added at the charging end of the rotary kiln separately from the raw material charge.

4. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že oceliarska troska a vsádzka surovín sú pred pridaním do rotačnej pece miešané.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the steel slag and the feedstock are mixed before being added to the rotary kiln.

5. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že do rotačnej pece sa privádzajú vlhké suroviny.Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that moist raw materials are fed into the rotary kiln.

6. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, žcdo rotačnej pece sa privádzajú suché suroviny.Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that dry raw materials are fed into the rotary kiln.

7. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov laž 6, vyznačujúci sa tým, že oceliarska troska má chemické zloženie 2CaO.SiO₂(C₂S).Method according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the steel slag has the chemical composition 2CaO.SiO ₂ (C ₂ S).

8. Zariadenie na výrobu cementových slinkov podľa nárokov 1 až 7, pozostávajúce z predĺženej cementárskej pece so vsádzkovým a horúcim koncom, kde horúci koniec jc naklonený smerom dolu oproti koncu vsádzkovému ako aj oproti zdroju tepla na smerovanie tepla do horúceho konca, vyznačujúce sa tým, že obsahuje dopravník (24) na privádzanie vsádzky surovín obsahujúcej vápenec do vsádzkového konca (16) pece (12) na presúvanie vsádzky surovín smerom k teplu na horúcom konci (18) pece, drvič (26) na drvenie a sitovanie oceliarskej trosky a dopravné zariadenie (46) na pridávanie oceliarskej trosky do vsádzky surovín na vsádzkovom konci (16) pece, na presúvanie vsádzky surovín a oceliarskej trosky k horúcemu koncu (18), na tavenie a difúndovanie trosky v dôsledku tepla do vsádzkového materiálu za tvorby cementových slinkov.The cement clinker plant according to claims 1 to 7, comprising an elongated cement kiln with a batch and a hot end, wherein the hot end is inclined downwardly from the batch end as well as the heat source to direct the heat to the hot end. comprising a conveyor (24) for feeding the feedstock containing limestone to the feed end (16) of the furnace (12) for shifting the feedstock feed towards the heat at the hot end (18) of the furnace, a shredder (26) (46) for adding steel slag to the feedstock batch at the charging end (16) of the furnace, moving the feedstock and steel slag batch to the hot end (18), for melting and diffusing the slag due to heat into the feedstock to form cement clinkers.