DE1153312B

DE1153312B - Process for the production of cement or similar materials in a rotary kiln

Info

Publication number: DE1153312B
Application number: DEU8341A
Authority: DE
Inventors: James Johnston Humphries; Abram Lewis Hodge; Roger Stone Babcock; Bruce Cecil Whitmore
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1961-09-18
Filing date: 1961-09-18
Publication date: 1963-08-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Zement oder ähnlich gearteten Stoffen in einem Drehrohrofen Man hat schon versucht, bei der Herstellung von Zement oder ähnlich gearteten Stoffen in Drehrohröfen, in deren Austragsende ein Brenner zur Einführung eines Brennstoffluftgemisches hineinragt, der Flamme Sauerstoff zuzuführen, um dadurch die im Ofen herrschende Temperatur zu erhöhen und eine bessere Ausnutzung der Verbrennungsenergie zu erreichen. Hierbei wird aber dieAuskleidung desOfens überhitzt und dadurch rasch zerstört.Process for the production of cement or similar materials Attempts have been made in the manufacture of cement or in a rotary kiln similar substances in rotary kilns, in the discharge end of which a burner is used Introduction of a fuel-air mixture protrudes to supply oxygen to the flame, in order to increase the temperature in the furnace and make better use of it to achieve the combustion energy. Here, however, the lining of the furnace overheated and quickly destroyed.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden kann, wenn man den Sauerstoff vom Austragsende des Ofens her in den Raum zwischen den Brenner und der am Ofenboden dem Ofenaustrag entgegenwandemden Gutschicht in Form eines Stromes in die Längsrichtung des Ofens einbläst. Auf diese Art gelingt es, innerhalb des Ofens hohe Temperaturen aufrechtzuerhalten, ohne daß die Auskleidung des Ofens angegriffen wird.It has now been found that these disadvantages can be avoided if the oxygen from the discharge end of the furnace into the space between the burners and the material layer on the furnace floor facing the furnace discharge in the form of a Blows current in the longitudinal direction of the furnace. In this way it succeeds within of the furnace to maintain high temperatures without removing the lining of the furnace is attacked.

Zweckmäßigerweise verfährt man so, daß der Sauerstoffstrom in einer gedachten Ebene in den Ofen eingeführt wird, die durch die Brennerachse und die Gutschicht in ihrer größten Schichtdecke bestimmt ist.Appropriately, one proceeds so that the oxygen flow in a imaginary plane is introduced into the furnace through the burner axis and the Good layer is determined in its largest layer ceiling.

Durch Regelung des Brennstoffluftgemisches und des Sauerstoffstromes, gelingt es, eine so hohe Ofentemperatur zu erzeugen, daß das Gut in der Brennzone auf 1300 bis 1500° C erhitzt wird.By regulating the fuel-air mixture and the oxygen flow, it is possible to generate such a high furnace temperature that the material is in the burning zone is heated to 1300 to 1500 ° C.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann man den Sauerstoffgehalt der Abgase durch Veränderung der dem Brennstoff zugeführten Verbrennungsluft steuern, wobei es zweckmäßig ist, einen Sauerstoffgehalt der Abgase von mindestens 1,1% aufrechtzuerhalten.In the method according to the invention one can determine the oxygen content control the exhaust gases by changing the combustion air supplied to the fuel, it is expedient to maintain an oxygen content of at least 1.1% in the exhaust gases.

Sehr vorteilhaft führt man den Sauerstoffstrom so in den Ofen ein, daß. er die Flamme im wesentlichen an der Stelle ihres Beginns erreicht.It is very advantageous to introduce the stream of oxygen into the furnace in such a way that that. it reaches the flame essentially at the point of its beginning.

Die in den ausgetragenen Klinkern enthaltene Wärme kann in an sich bekannter Weise zum Betrieb einer Hilfsanlage verwendet werden.The heat contained in the discharged clinker can in itself known way can be used to operate an auxiliary system.

Die Abbildungen erläutern beispielsweise die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, und zwar bei der Herstellung von Portlandzement.The figures explain, for example, how the process is carried out according to the invention, namely in the production of Portland cement.

Die Abb. 1 und 2 sind ein Längsschnitt und ein Querschnitt durch einen Drehrohrofen. Hierbei bedeutet 10 das eigentliche Drehrohr mit dem Eintragsende 11 und dem Austragsende 12. Durch einen Trichter 13 und eine Fallrinne 14 wird das zu brennende Gut 16 in den Ofen .eingeführt. Das gebrannte Gut verläßt den Ofen durch die Austragsrinne 17 und wird einem Kühler oder Wärmeaustauscher zugeführt. Am Austragsende befindet sich der Brenner 20 mit der Brennstoffzufuhr 21 und der Brennluftzufuhr 19. Unterhalb des Brenners ist ein Rohr 21 zur Zufuhr von Sauerstoff angeordnet. Die Abbildung 2 zeigt im Querschnitt die Lage der Brennerelemente und des Rohres zur Zufuhr von Sauerstoff innerhalb des, Drehrohres und über dem Brenngut. Das Rohr für die Zufuhr von Sauerstoff kann in seiner Längsachse verschoben werden, so daß man den Sauerstoff an der jeweils günstigsten Stelle einleiten kann.Figs. 1 and 2 are a longitudinal section and a cross section through a Rotary kiln. Here, 10 means the actual rotary tube with the entry end 11 and the discharge end 12. Through a funnel 13 and a chute 14 the Good to be burned 16 in the furnace .eintroduced. The fired material leaves the furnace through the discharge chute 17 and is fed to a cooler or heat exchanger. At the discharge end is the burner 20 with the fuel supply 21 and the Combustion air supply 19. Below the burner is a pipe 21 for supplying oxygen arranged. Figure 2 shows the position of the burner elements and in cross section of the tube for the supply of oxygen within the, rotary kiln and above the material to be fired. The pipe for the supply of oxygen can be moved in its longitudinal axis, so that you can introduce the oxygen at the most favorable point.

Die Abb. 3 A, 3 B und 3 C zeigen. schematisch die Temperaturverteilung innerhalb eines Drehrohrofens etwa an der durch 2-2 gekennzeichneten Stelle.Fig. 3 A, 3 B and 3 C show. schematically the temperature distribution inside a rotary kiln approximately at the point marked 2-2.

Die. Abb. 3 A gibt die Temperaturverteilung innerhalb eines Drehrohrofens wieder, der in der üblichen Weise mit Brennstoff und Luft beheizt wird. Man sieht, daß die Wandung des Ofens gleichmäßig an allen Stellen hoch erhitzt wird, ohne daß dabei das Brenngut auf eine besonders hohe Temperatur gebracht wird.The. Fig. 3 A shows the temperature distribution within a rotary kiln again, which is heated in the usual way with fuel and air. One sees, that the wall of the furnace is heated evenly at all points without the material to be fired is brought to a particularly high temperature.

Die Abb. 3 B zeigt die Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens, bei welchem der Brennluft unmittelbar in der Mitte der Flamme Sauerstoff zugeführt wird. Wie ersichtlich, wird hierbei die: Temperatur allgemein erhöht, ohne daß es bevorzugte Zonen hoher Temperatur innerhalb des Drehrohres gibt.Fig. 3 B shows the temperature distribution within a furnace, in which the combustion air is supplied with oxygen directly in the middle of the flame will. As can be seen, the temperature is generally increased without it preferred zones of high temperature within the rotary kiln are.

Die Abb. 3 C gibt die Temperaturverteilung beim Arbeiten nach der Erfindung wieder. Man sieht, daß die nicht mit dem Brenngut bedeckten Teile, der Ofenwandung durch hohe Temperaturen verhältnismäßig wenig angegriffen werden, während andererseits das Brenngut selbst auf einer hohen Temperatur gehalten wird.Fig. 3 C shows the temperature distribution when working according to the invention. It can be seen that the parts of the furnace wall that are not covered with the material to be fired are relatively little attacked by high temperatures, while, on the other hand, the material to be fired itself is kept at a high temperature.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht durch Anwendung höherer Temperaturen eine bessere Ausnutzung der Wärmeenergie unter gleichzeitiger Schonung der Ofenauskleidung. Es gestattet unter sonst gleichen Verhältnissen mit einer gering ren Umdrehungsgeschwindigkeit und einer geringeren Gasgeschwindigkeit zu arbeiten, wodurch die Betriebskosten gesenkt und der Anfall an Staub verringert werden.The method according to the invention made possible by using higher Temperatures a better utilization of the thermal energy while at the same time protecting it the furnace lining. All other things being equal, it permits with a minor to work at a lower speed of rotation and a lower gas speed, thereby lowering operating costs and reducing the amount of dust produced.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of cement or similar types of substances in a rotary kiln, in whose discharge end a burner for Introduction of a fuel air mixture protrudes, characterized in that from the discharge end into the space between the burner and the furnace discharge on the furnace floor A stream of oxygen is blown into the material layer moving towards the furnace in the longitudinal direction of the furnace will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the oxygen stream is introduced into the furnace in an imaginary plane through the axis of the burner and the good layer is determined at its greatest layer thickness.

3. Procedure according to Claim 1 or 2, characterized in that with the aid of the fuel-air mixture and the flow of oxygen so high a furnace temperature is generated that the material is heated in the firing zone to 1300 to 1500 ° C.

4. Procedure according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the oxygen content of the exhaust gases by Change in the combustion air supplied to the fuel is controlled.

5. Procedure according to claim 4, characterized in that an oxygen content of the exhaust gases of at least 1.1% is maintained.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the oxygen stream is fed into the furnace in such a way that that it reaches the flame essentially at the point of its beginning.

7. Procedure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clinker heat for Operation of an auxiliary system is used.