Verfahren zur Verminderung des Alkaligehaltes im Zementklinker und
zur Gewinnung von alkalireichem Staub bei Zementbrennanlagen Bei den alten Drehrohröfen
der Zementindustrie entwichen die Alkalien, die in den Rohstoffen enthalten sind,
wegen der hohen Abgastemperatur zum großen Teil mit den heißen Abgasen ins Freie.Process for reducing the alkali content in cement clinker and
for the extraction of alkali-rich dust in cement burning plants. In the old rotary kilns
the cement industry lost the alkalis contained in the raw materials,
Because of the high exhaust gas temperature, a large part with the hot exhaust gases into the open air.
Bei den modernen Brennanlagen mit niedriger Abgastemperatur dagegen,
z. B. bei den unter dem Namen Lepolofen bekannten Wanderrost-Drehrohrofenanlagen,
wird ein großer Teil der in der Sinter-und Kalzinierzone mit den Abgasen abgehenden
Alkalien in der Gutschicht auf dem Wanderrost wieder niedergeschlagen. Denn die
Abgastemperatur ist hier so niedrig, daß die Alkalien sublimieren und sich auf den
Körnern der Gutschicht niederschlagen. Sie werden also nicht zusammen mit den Abgasen
abgeführt. Die Alkalien beschreiben einen Kreislauf im Ofen. Darunter versteht man
die Verdampfung der Alkalien in der Sinterzone und die durch ihre teil= weise Sublimation
bzw. Kondensation an bestimmten Stellen der Anlage bedingte Rückführung mit dem
Brenngut und dem Staub der Entstaubungssysteme in die Sinterzone. Die Folge davon
ist, daß sich die Alkalien an bestimmten Stellen im System anreichern. Sie nehmen
einen schädlichen Einfluß sowohl auf den Brennvorgang als auch auf das Fertigprodukt.On the other hand, in modern incinerators with a low exhaust gas temperature,
z. B. in the traveling grate rotary kiln systems known under the name Lepolofen,
a large part of the waste gas in the sintering and calcining zone becomes
Alkalis in the good layer on the traveling grate deposited again. Because the
The exhaust gas temperature is so low here that the alkalis sublime and settle on the
Precipitate grains of the good layer. So they will not go along with the exhaust
discharged. The alkalis describe a cycle in the oven. It is understood as
the evaporation of the alkalis in the sintering zone and that due to their partial sublimation
or condensation at certain points in the system with the
The material to be fired and the dust from the dedusting systems into the sintering zone. The consequence of this
is that the alkalis accumulate in certain places in the system. you take
a detrimental effect on both the firing process and the finished product.
Bei einer bekannten Einrichtung werden die Abgase von Zementbrennöfen
in üblicher Weise entstaubt und diejenigen Teilchen, die einen zu hohen Alkaligehalt
aufweisen, entfernt. Dem verbleibenden alkaliarmen Teil des Staubes fügt man, wenn
nötig, Zuschläge bei, um eine bestmögliche Zusammensetzung des Gutes zu erhalten.
Dieses Gemisch wird sodann unmittelbar in die Brennzone oder in die Flamme des Zementofens
eingeführt. Damit ist ein hoher apparativer Aufwand verbunden. Außerdem werden nur
geringe Mengen an Alkalien entfernt, da der größte Teil derselben auf Grund des
Kreislaufvorganges im Brennsystem selbst verbleibt.In one known device, the exhaust gases from cement kilns
dusted in the usual way and those particles that have too high an alkali content
have removed. The remaining low-alkali part of the dust is added, if
additional surcharges are necessary in order to obtain the best possible composition of the goods.
This mixture is then directly into the combustion zone or into the flame of the cement kiln
introduced. This is associated with a high outlay in terms of equipment. Besides, only will
Removed small amounts of alkalis, since most of them are due to the
The cycle process remains in the combustion system itself.
Es ist zwar auch schon ein Wanderrostvorwärmer bekannt, auf dem die
Gutschicht zweimal nacheinander von den Abgasen eines nachgeschalteten Drehrohrofens
von oben nach unten durchströmt wird, wobei zwischen dem ersten und zweiten Durchgang
der Abgase durch die Gutschicht eine Entstaubung der Abgase stattfindet. Rein zufällig
kann auf Grund der Konstruktion des Brennsystems, des Betriebszustandes und der
Rohgutbeschaffenheit diese Stelle so liegen, daß die abgeschiedenen Stäube einen
erhöhten Alkaligehalt aufweisen. Eine Aufbereitung der abgeschiedenen Stäube in
alkalireiche und alkaliarme Fraktionen findet bei dieser vorbekannten Einrichtung
nicht statt.A traveling grate preheater is already known on which the
Material layer twice in succession from the exhaust gases of a downstream rotary kiln
is flowed through from top to bottom, with between the first and second passage
the exhaust gases through the layer of material a dedusting of the exhaust gases takes place. By chance
can be due to the construction of the firing system, the operating status and the
Raw material quality this point lie in such a way that the separated dusts one
have increased alkali content. A processing of the separated dusts in
Alkali-rich and alkali-poor fractions takes place in this previously known device
does not take place.
Weiterhin ist bei einer Zementbrennanlage mit einem aus mehreren Zyklonen
bestehenden Rohmehlvorerhitzer vorgeschlagen worden, die Ofenabgase vor Eintritt
in den Vorerhitzer durch ein Gefäß zu leiten und darin zwecks Niederschlagung der
mitgeführten Alkalien mit einem kalten, feinkörnigen festen Stoff in Berührung zu
bringen, welcher aus diesem Gefäß, noch bevor er die Verdampfungstemperatur der
Alkalien erreicht hat, abgezogen und endgültig aus dem System abgeleitet wird. Dieses
Verfahren hat den Nachteil, daß die Abgase durch den eingebrachten festen Stoff
Wärme verlieren und daß mit diesem Stoff gleichzeitig der aus dem Brennofen von
den Abgasen mitgerissene Staub ebenfalls mit abgeschieden wird. Dadurch ist aber
die Konzentration der Alkalien in dem abgeschiedenen Staub und dem von außen eingebrachten
feinkörnigen festen Stoff so gering, daß eine Aufbereitung des Staubes nicht lohnenswert
erscheint.Furthermore, in a cement burning plant with one of several cyclones
existing raw meal preheaters have been proposed to remove the furnace exhaust before entry
to pass into the preheater through a vessel and in it for the purpose of suppressing the
Any alkalis carried along with a cold, fine-grained solid material come into contact
bring which from this vessel, even before it reaches the evaporation temperature of the
Alkalis is withdrawn and finally discharged from the system. This
The method has the disadvantage that the exhaust gases through the introduced solid material
Lose heat and that with this substance at the same time that from the kiln of
The dust entrained in the exhaust gases is also separated out. But this is
the concentration of alkalis in the separated dust and that brought in from outside
fine-grained solid matter so small that a treatment of the dust is not worthwhile
appears.
Um einen möglichst niedrigen Alkaligehalt im Klinker zu erreichen
und um einen möglichst alkalireichen Staub aus den Abgasen zu gewinnen, sieht die
Erfindung vor, daß in demjenigen Temperaturbereich des Wärmebehandlungssystems,
in welchem sich die Alkalidämpfe auf dem mit den Ofengasen mitgeführten Gutstaub
niederschlagen, eine Entstaubung stattfindet zur Abscheidung und Abfuhr des mit
Alkalien angereicherten Gutstaubes und daß anschließend eine Aufbereitung zur Aufteilung
dieses abgeschiedenen Gutstaubes in alkalireiche und alkaliarme Fraktionen sowie
eine Rückführung der alkaliarmen Fraktionen in das Rohgut vorgenommen wird.To achieve the lowest possible alkali content in the clinker
and in order to obtain as alkali-rich dust as possible from the exhaust gases, she sees
Invention that in that temperature range of the heat treatment system,
in which the alkali vapors are on the material dust carried along with the furnace gases
precipitate, a dedusting takes place for the separation and removal of the with
Alkali-enriched Gutstaubes and that then a preparation for distribution
this separated crop dust in alkali-rich and alkali-poor fractions as well
the low-alkali fractions are returned to the raw material.
Da die feinsten Teile dieses Staubes erheblich alkalireicher sind
als die gröberen Teile, genügt z. B.
schon eine Windsichtung nach
der Korngröße, um die gewünschte Trennung herbeizuführen. Auch eine Flotation in
alkaligesättigter Lösung oder auch andere naßmechanische Aufbereitungsverfahren;
wie beispielsweise Auslaugu_ng und Flotation mit Auslaugung, kommen in Frage. Die
alkalireiche Staubfraktion kann dann einer beliebigen Verwendung zugeführt, z. B.
als Düngemittel verkauft werden, während die alkaliarme Fraktion dem Rohgut wieder
beigemischt wird. Auch die in der hinter der Trockenzone angeordneten Entstaubungseinrichtung
(Endentstaubung, z. B. Elektrofilter) anfallenden Stäube können in der gleichen
Weise aufbereitet und verwertet werden.Since the finest parts of this dust are considerably richer in alkali
than the coarser parts, z. B.
already a wind sifting after
the grain size to bring about the desired separation. Flotation in
alkali-saturated solution or other wet mechanical treatment processes;
such as leaching and flotation with leaching are possible. the
Alkali-rich dust fraction can then be used for any other purpose, e.g. B.
are sold as fertilizer, while the low-alkali fraction returns to the raw material
is added. Also the one in the dedusting device located behind the drying zone
(Final dedusting, e.g. electrostatic precipitator) dust can occur in the same
Processed and recycled in a manner.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anlage, in der das
Verfahren nach der Erfindung ausgeübt werden kann: Das Gut gelangt über die Zuführungsschurre
1 auf den Wanderrost 2, der sich unterhalb der Trockenkammer 3 und der Heißkammer
4 fortbewegt. Von dort gelangt das Gut in den Drehrohrofen 5. Die heißen Abgase
des Drehrohrofens gelangen zur Heißkammer 4 und von dort durch die Gutschicht auf
dem Wanderrost 2 in die darunter befindliche Kammer 4'.
In dieser Kammer
bzw. darunter ist eine Vorentstaubungseinrichtung 6 angeordnet, die gemäß dem Ausführungsbeispiel
aus mehreren parallel geschalteten Zyklonen besteht. Die Gase treten in der üblichen
Weise tangential in die Zyklone ein und verlassen sie entstaubt durch die Sammelleitung
7, welche in die Trockenkammer 3 mündet. Hier treten die Gase ein zweites Mal durch
die Gutschicht auf dem Wanderrost und gelangen über die darunter befindliche Sammelkammer
3' und das Gebläse 8 in, die Endentstaubung 9; z.-B. einen Elektrofilter,
und von dort durch die. Esse 10 ins Freie. Der in der Zwischenentstaubung
und gegebenenfalls auch der in der Endentstaubung ausgeschiedene Staub wird mittels
des Transportbandes 11 od. dgl. der Aufbereitung zugeführt.The drawing shows an exemplary embodiment of a system in which the method according to the invention can be carried out: the material passes via the feed chute 1 onto the traveling grate 2, which moves below the drying chamber 3 and the hot chamber 4. From there the material passes into the rotary kiln 5. The hot exhaust gases from the rotary kiln reach the hot chamber 4 and from there through the material layer on the traveling grate 2 into the chamber 4 'below. In this chamber or below, a pre-dedusting device 6 is arranged, which, according to the exemplary embodiment, consists of several cyclones connected in parallel. The gases enter the cyclones tangentially in the usual manner and leave them, dedusted, through the collecting line 7, which opens into the drying chamber 3. Here the gases pass a second time through the layer of material on the traveling grate and pass through the collecting chamber 3 'underneath and the fan 8 into the end dedusting 9; e.g. an electrostatic precipitator, and from there through the. Eat 10 outdoors. The dust separated in the intermediate dedusting and possibly also the final dedusting is fed to the processing by means of the conveyor belt 11 or the like.