DE112004000319T5

DE112004000319T5 - Brennervorrichtung zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in drehbaren Brennöfen und zugehöriges Verfahren und zugehörige Vorrichtung zur Herstellung von CaO

Info

Publication number: DE112004000319T5
Application number: DE112004000319T
Authority: DE
Inventors: Jong-Og Pohang Youn; Soon-Tae Pohang Jung; Young-Choun Pohang Kim; Hee-Geun Pohang Lee; Young-Bok Pohang Kwon; Bock-Wha Pohang Lee; Yeoung-Ok Pohang Yoo
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2006-02-02
Also published as: US20060169181A1; WO2004087601A1; JP2006518695A

Abstract

Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen zur Herstellung von gebranntem Kalk, wobei gebrannter Kalk aus Kalkstein in einem drehbaren Ofen hergestellt wird gemäß den folgenden Schritten:
– Einbringen von Kalkstein in den drehbaren Ofen,
– Aufheizen des Kalksteins in dem drehbaren Ofen, und
– Austragen des gebrannten Kalks aus dem Ofen, wobei in dem Schritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle als Wärmequelle mit einem Brenner benutzt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Brennofen zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen, der pulverförmige Kohle als Brennstoff benutzt, um gebrannten Kalk (ungelöschten Kalk) mit einem hervorragenden Hydratniveau herzustellen, und insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und einen Brennofen zum injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen, der pulverisierten fossilen Brennstoff (der nachfolgend als pulverförmige Kohle bezeichnet wird) benutzen kann, der bei der Koksherstellung und bei Abkühlungsprozessen erzeugt und von einem Staubfänger gesammelt wird, wobei dieser Brennstoff als Brennstoff für den Brennofen benutzt wird um gebrannten Kalk mit einem hervorragenden Hydratniveau herzustellen, wobei die Erzeugung von SOx (Sulfid) und NOx (Nitrid) verringert werden, daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk, die die erwähnte Vorrichtung und das erwähnte Verfahren benutzt.
Hintergrund der Erfindung
Bezug nehmend auf 1A umfasst eine herkömmliche Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk 1000 einen Vorheizer 1010, der benachbart zu einem Brennofen 1005 angeordnet ist, sodass Kalkstein (CaCO₃) über den Vorheizer 1010 in den Brennofen 1005 eingebracht werden. Ein Brenner 1020 ist gegenüber dem Vorheizer 1010 auf der anderen Seite des Brennofens 1005 angeordnet und besitzt eine Öffnung an der Unterseite zum Ablassen des gebrannten Kalks (CaO).
In der Öffnung des Brenners 1020 ist ein Kühler 1030 zum Kühlen des gebrannten Kalks angeordnet. Der Brennofen 1005 dreht sich während der darin enthaltene Kalkstein gebrannt (kalziniert) wird, sodass durch die Hitze des Brenners 1020 gebrannter Kalk entsteht.
Ferner ist vor dem Vorheizer 1010 ein Staubfänger 1050 zum Auffangen von Staub usw. vorgesehen, wobei der Staub von dem Gas stammt, das zum Vorheizen des Kalksteins benutzt wird. Nach dem Passieren des Staubfängers 1050 wird das Gas durch einen Schornstein 1060 ins Freie geführt.
Diese Vorrichtung 1000 produziert gebrannten Kalk nach dem folgenden Verfahren:
Kalkstein wird auf der Oberfläche in einem nicht gezeigten Wasserwäscher gewaschen, bei einer Partikelgröße von etwa 10-30 mm sortiert und in den Vorheizer 1010 eingebracht, der wiederum den Kalkstein speichert und etwa 9-10 Stunden lang mit Abgas mit einer Temperatur von etwa 1000-1100 °C vorheizt, das von dem Brennofen 1005 abgegeben wird. Anschließend wird der vorgeheizte Kalkstein in den drehbaren Brennofen 1005 eingebracht, gegenüber dem Abgas.
Der drehbare Brennofen 1005 heizt den vorgeheizten Kalkstein bis zu einer festgelegten Temperatur auf. Wie in 1B gezeigt ist, wird der Brennofen 1005 herkömmlich etwa 2,5-3 Stunden gedreht, wobei der Brenner 1020 Koksofengas (coke oven gas, COG) verbrennt, um den Brennofen 1005 auf eine Temperatur von 1250-1300 °C aufzuheizen, sodass der Kalkstein in gebrannten Kalk umgewandelt wird.
Anschließend wird der gebrannte Kalk von dem Brennofen 1005 in den Kühler 1030 gebracht, der wiederum den gebrannten Kalk etwa 2-3 Stunden lang kühlt, um das Endprodukt, den gebrannten Kalk herzustellen.
Um eine Tonne gebrannten Kalk herzustellen, verbrennt der herkömmliche drehbare Brennofen 1005 Koksofengas (COG) in einer Menge von etwa 285-295 Nm³/t und verbraucht eine Wärmemenge von etwa 1150-1250 Mcal/t. Der drehbaren Brennofen 1005, der für die Herstellung von Kalkstein mit einem hohen Kalziumgehalt mit einem Hydratniveau von 95 % oder mehr benutzt wird, erfordert die Zuführung einer großen Wärmemenge, wobei er eine große Wärmemenge verliert, bedingt durch den Wärmeverlust an die Außenseite, und somit verbraucht er mehr Energie, verglichen mit dem linearen Brennofen 1005. Da Kalkstein jedoch gleichförmig in dem drehbaren Brennofen aufgeheizt wird wegen dessen Drehung, ist der drehbaren Brennofen 1005 vorteilhafter für die Produktion von gebranntem Kalk mit hoher Qualität verglichen mit dem linearen Brennofen 1005 der den Kalkstein nicht dreht.
Wie oben ist es erforderlich eine gleichförmige Wärme in dem Brennofen 1005 zu erzeugen, ebenso ist es erforderlich Kalkstein mit gleichförmiger Partikelgröße zuzuführen, um unverbrannte Produktteile zu vermeiden, um gebrannten Kalk mit hoher Qualität zu erzeugen. Der herkömmliche drehbare Ofen 1005 führt heiße Luft bei 600-650° C von der Ausgangsseite in den drehbaren Ofen 1005 zu, gegenüber der Auslassrichtung des gebrannten Kalks, wie in 1B gezeigt ist, und heizt den in den drehbaren Ofen 1005 eingebrachten Kalkstein mit einem cog-Brenner auf, wie in 2 gezeigt ist, in dem heiße Luft von dem Kühler 1030 erzeugt wird, die den gebrannten Kalk kühlt, entsprechend zu 44 bis 46 % der gesamten Wärmemenge.
Das bedeutet, der herkömmliche cog-Brenner 1020 besitzt ein erstes Luftrohr 1022 an einer Seite zum Zuführen von Luft in einer Menge von 4-5 % und ein Brennstoffrohr 1024 benachbart zu dem ersten Luftrohr 1022 zum Zuführen von Koksofengas in einer Menge von 48-49 % der gesamten Wärmemenge um Flammen an dem vorderen Ende des Brenners 1020 zu bilden, um eine Verbrennung innerhalb des drehbaren Ofens 1005 zu erzeugen, sodass eine Wärmequelle, die aus der Verbrennung des Koksofengases entsteht, den Kalkstein in gebrannten Kalk umwandelt.
Daneben fließt ein Emissionsgas, das durch die Verbrennung des Koksofengases entsteht, innerhalb des Brennofens 1005, durch einen Vorheizer 1010, der an einer Seite des Brennofens 1005 vorgesehen ist, um Kalkstein, der in den Brennofen 1005 eingebracht ist, vorzuheizen, anschließend wird es zur Außenseite ausgestoßen bei einer Temperatur von 300-330° C.
In dem drehbaren Ofen 1005 muss ein hochkaloriger Brennstoff benutzt werden, jedoch muss der Einlass von Luft relativ verringert werden, die für die Verbrennung erforderlich ist, um gebrannten Kalk von hoher Qualität zu erzeugen, der einen Hydrationslevel von 95 % oder mehr besitzt. Der herkömmliche Brennofen erhöht jedoch die relative Einlassmenge von Luft und Gas während der Herstellung von gebranntem Kalk mit hoher Qualität und hohem Hydrationsniveau. Anschließend, wie aus den Spalten D und E von der Tabelle in 3A hervorgeht, ist erkennbar, dass der Anteil von NOx in dem Emissionsgas auf das ein- bis zweifache ansteigt und der Anteil von SOx in dem Emissionsgas erhöht sich auf wenigstens das 1,5 fache gegenüber den Werten von Spalte A in der Tabelle in 3A.
Dementsprechend, als ein Vorschlag um die vorgenannten herkömmlichen Probleme zu lösen wurde ein Schema vorgeschlagen, bei dem Koksofengas mit Ölkoks ersetzt wird, das während der Ölraffination erzeugt wird, wie aus der Tabelle in 3B hervorgeht. Obwohl dieses Schema den Wärmewert beträchtlich erhöht gegenüber Koksofengas und den „N"-Gehalt senkt, erhöht sich der „S"-Gehalt. Wie aus der Tabelle in 3C hervorgeht, verringert sich der Gehalt an NOx in dem Emissionsgas verglichen mit Koksofengas, jedoch nimmt die SOx-Emission zu. Falls Ölkols für wenigstens 5 % der gesamten zugeführten Wärme benutzt wird, ist die Emissionskonzentration von SOx ungeheuer hoch und führt zur Umweltverschmutzung. Gebrannter Kalk der durch Benutzung dieser Wärmequelle erhalten wird, weist einen beträchtlich erhöhten Schwefelgehalt auf.
Der Schwefelgehalt in dem gebrannten Kalk entsprechend dem Anteil von Ölkoks ist in der Tabelle von 3D dargestellt. Aus dieser Tabelle ergibt sich, dass, falls die Dosis von Ölkoks 5 % oder mehr der gesamten zugeführten Wärme beträgt, das Problem besteht, dass der Schwefelgehalt exzessiv 30 % oder mehr beträgt und somit gebrannter Kalk nicht in einem Stahlaufbereitungsverfahren benutzt werden kann.
Ferner, um Ölkoks in den Brennofen 1005 einzubringen, ist ein separates Zerkleinerungssystem notwendigerweise vorzusehen, um Ölkoks zuvor zu zerkleinern, um eine Partikelgrößenverteilung von weniger als 10 % bei 1 mm oder weniger zu erreichen. Problematisch ist dabei, dass es unbequem ist, Ölkoks als Brennstoff für den Brenner zu benutzen, der die Wärmequelle für den Brennofen 1005 ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht um die zuvor genannten Probleme zu beseitigen und es ist daher ein Ziel der Erfindung ein Verfahren zum Injizieren pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen zu schaffen, um pulverisierte Kohle, die als Nebenprodukt bei einem Koksherstellungsverfahren anfällt, als Brennstoff zusammen mit Koksofengas in den Brennofen zuzuführen, um die Konzentration von NOx und SOx, die in dem Emissionsgas enthalten ist, zu reduzieren, während des Brennens (Kalzinierens) des Kalksteins.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen anzugeben, das den maximalen Kalzinierungstemperaturbereich von einem Brennofen weg verschiebt, basierend auf der Diffusionsverbrennung von Brennstoff um eine Hitzekonzentration in Längsrichtung des Brennofens zu vermeiden, wobei die Bildung einer Abdeckschicht auf der Innenseite der Wand dezentralisiert wird, und somit die Abweichung des Innendurchmessers zu minimieren, die durch die abdeckende Schicht der Innenseite verursacht wird, um die Drehbewegung von Roherz zu ermöglichen, wobei verhindert wird, dass die tatsächliche Ausbeute, die von der Verbrennung des Roherzes stammt, reduziert wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen verbesserten Brennofen zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen zu schaffen, der den maximalen Kalzinationstemperaturbereich von einem Brennofen verschiebt, basierend auf der Diffusionsverbrennung von Brennstoff, um die Wärmekonzentration in Längsrichtung des Brennofens zu vermeiden, wobei die Bildung einer Abdeckschicht an der Innenseite der Wand dezentralisiert wird, und somit die Abweichung des Innendurchmessers, die von der Abdeckschicht auf der Wandinnenseite stammt, zu minimieren, um die Drehung von Roherz zu ermöglichen, wobei eine Verringerung der tatsächlichen Ausbeute vermieden wird, die durch die Verbrennung von Roherz verursacht wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, die pulverförmige Kohle die als Nebenprodukt bei einem Koksherstellungsverfahren erzeugt wird, als Brennstoff zusammen mit Koksofengas in den Brennofen zuzuführen, um die Konzentration von in dem Emissionsgas enthaltenem NOx und SOx zu reduzieren, während die Kalzination des Kalksteins durchgeführt wird, wodurch dem gebranntem Kalk eine hohe Qualität verliehen wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gebranntem Kalk zu schaffen, die pulverisierte Kohle mit einer hohen Wärmemenge als Wärmequelle verwenden kann, um den Faktor Produkt pro Zeiteinheit beträchtlich zu verbessern.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, die pulverförmige Kohle sammeln kann, die in einem Koksherstellungsverfahren mit einem Staubfänger erzeugt worden ist, und pulverförmige Kohle wirksam zu sortieren bevor sie als Wärmequelle benutzt wird, und große Partikel der pulverförmigen Kohle selektiv zu zerkleinern, bevor sie dem Brenner zugeführt wird um pulverförmige Kohle zusammen mit Koksofengas als Brennstoff in den drehbaren Brennofen einzubringen, wobei der Hydrationslevel und die tatsächliche Ausbeute an gebranntem Kalk verbessert werden.
Ferner ist es ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk anzugeben, die unterschiedliche Typen von festen Brennstoffen als Wärmequelle als Ersatz für pulverförmige Kohle benutzen kann.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, die die Atmungsfähigkeit bei dem Kalzinierungsverfahren innerhalb des Brennofens sicherstellt, wobei feine Partikel zuvor entfernt werden um den Staub zu reduzieren, und wobei eine Überverbrennung vermieden wird um die tatsächliche Ausbeute zu vergrößern und den Hydrationslevel zu verbessern.
Ferner ist es ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, bei der der Hitzefluss des Emissionsgases von dem Brennofen zu einen Vorheizer gesteuert werden kann, um die Hitze innerhalb des Brennofens gleichförmig zu verteilen um eine Überverbrennung zu verhindern und eine totale Verbrennung darin zu vermeiden, wobei der Faktor Produkt pro Zeiteinheit des gebrannten Kalks beträchtlich verbessert wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, bei der Brennöfen in erste und zweite Brennöfen eingeteilt werden, sodass pulverförmige Kohle und Koksofengas in dem ersten Ofen benutzt werden kann um gebrannten Kalk oder Rohmaterial vorzuheizen und der zweite Ofen benutzt einen Koksofengasbrenner zum Kalzinieren von Rohmaterial zu gebranntem Kalk ohne die Injektion von pulverförmiger Kohle um eine Überverbrennung zu vermeiden, um das Verhältnis von pulverförmiger Kohle zu Koksofengas zu verbessern, wodurch Kosten gesenkt werden, wobei die Menge und die Qualität des gebrannten Kalks, der als Endprodukt erhalten wird, beträchtlich verbessert werden.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, durch das pulverförmige Kohle, die als Nebenprodukt bei einem Koksherstellungsverfahren anfällt, als Brennstoff zusammen mit Koksofengas in den Brennofen eingebracht wird, um die Konzentration von NOx und SOx, die in dem Emissionsgas enthalten sind, zu reduzieren, wobei dem gebrannten Kalk eine hohe Qualität verliehen wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk zu schaffen, bei dem pulverförmige Kohle mit hoher Wärmemenge als Wärmequelle benutzt wird, um das Verhältnis Produkt zu Zeiteinheit beträchtlich zu verbessern.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle gemäß der Erfindung um die erwähnten Ziele zu erreichen, ist ein Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen im Rahmen eines Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen, das gebrannten Kalk aus Kalkstein in dem drehbaren Brennofen gemäß den folgenden Verfahrensschritten herstellt:
Einbringen von Kalkstein in den drehbaren Brennofen,
Aufheizen des Kalksteins in dem drehbaren Brennofen, und
Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen,
wobei in dem Schritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle als Wärmequelle mit einem Brenner benutzt wird.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle gemäß der Erfindung um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen, ist ein Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen bei einem Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen, bei dem gebrannter Kalk aus Kalkstein in dem drehbaren Brennofen gemäß den vorgegebenen Schritten hergestellt wird:
Einbringen von Kalkstein in den drehbaren Brennofen,
Aufheizen des Kalksteins in dem drehbaren Brennofen, und
Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen, wobei in dem Verfahrensschritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle von dem Brenner zur Eingangsseite des Brennofens injiziert wird, wenigstens bis zur Mitte der Länge des Brennofens, um den maximalen Temperaturbereich innerhalb des Brennofens in Richtung zur Mitte des Brennofens hin zu verschieben, wobei die Temperaturänderung entlang von in Längsrichtung verlaufenden Abschnitten innerhalb des Brennofens minimiert wird, um die Bildung einer inneren Belagschicht zu dezentralisieren.
Um den ersten und den zweiten Gesichtspunkt des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle gemäß der Erfindung zu realisieren und um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen, ist ein Brenner für die Herstellung von gebranntem Kalk durch Benutzen von pulverförmiger Kohle als Brennstoff in einem drehbaren Brennofen vorgesehen, umfassend:
ein geradliniges erstes Kühlluftrohr, angeordnet an der äußersten Position zum Empfangen von Luft;
ein Koksofengasrohr, angeordnet innerhalb des geradlinigen ersten Kühlluftrohrs zum Empfangen von Koksofengas;
ein lineares zweites Luftrohr, angeordnet innerhalb des Koksofenrohrs zum Empfangen von Luft;
ein spiralförmiges drittes Luftrohr, angeordnet innerhalb des geradlinigen zweiten Luftrohrs zum Empfangen von Luft; und
ein geradliniges Rohr für pulverförmige Kohle mit einem dualen Aufbau, angeordnet innerhalb des dritten Luftrohrs zum Empfangen von pulverförmiger Kohle,
wobei von dem Rohr für pulverisierte Kohle zugeführte pulverisierte Kohle in das Zentrum einer Flamme injiziert wird, die durch eine Mischung von Koksofengas und spiralförmiger Drittluft gebildet wird, sodass die Flamme die pulverisierte Kohle vorheizt, die injiziert wird, und wobei das Anhaften einer Belagschicht an die Innenwand des Brennofens durch pulverförmige Kohle minimiert ist.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen, wird ein Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen vorgeschlagen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Einbringen von Kalkstein in den Brennofen;
Verwenden von pulverförmiger Kohle als Brennstoff für eine dem Brennofen zugeführte Wärmequelle; und
Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Um den ersten Gesichtspunkt des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung zu realisieren und die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen, wird eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Brennofen geschaffen, umfassend:
einen Vorheizer zum Vorheizen von Kalkstein und Zuführen von vorgeheiztem Kalkstein in den drehbaren Brennofen;
einen Brenner mit einem Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die bei dem in den Brennofen eingebrachten Kalkstein angewendet wird; und
einen Kühler zum Austragen von gebranntem Kalk aus dem Brennofen.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk wird zum Erreichen der zuvor erwähnten Ziele ein Verfahren zum Herstellen von gebranntem Kalk in einem drehbaren Brennofen vorgeschlagen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Einbringen von Kalkstein in den Brennofen;
Verwenden von pulverförmiger Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die bei dem Brennofen eingesetzt wird; und
Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen,
wobei der Schritt der Verwendung von pulverförmiger Kohle die folgenden Schritte umfasst:
Mischen von pulverförmiger Kohle bei 50 Gewichtsprozent mit festem Brennstoff um ein pulverförmiges Rohmaterial zu bilden, die pulverförmige Kohle besitzt eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger;
Verflüssigen des pulverförmigen Rohmaterials durch Verwendung von Luftdruck innerhalb eines Gehäuses um Rohmaterialpartikel, deren Größe 1 mm oder weniger beträgt, in einen Filter einzubringen; und
Zerkleinern von Partikeln des pulverisierten Rohmaterials mit einer Größe von 1 mm oder mehr mit einem Zerkleinerer, sodass die zerkleinerten Rohmaterialpartikel rezirkuliert werden um durch das Gehäuse zu passieren,
wobei das pulverförmige Rohmaterial, das von dem Filter erhalten wird, eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr mit 1 mm oder weniger beibehält.
Um den ersten Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk zu verwirklichen und um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen wird eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen geschaffen, umfassend:
einen Vorheizer zum Vorheizen von Kalkstein bevor er dem drehbaren Ofen zugeführt wird;
eine Sortiereinheit zum Sortieren und Zerkleinern von festem Brennstoff in eine kleine Partikelgröße, die für die Kalzinationsverbrennung geeignet ist, um den festen Brennstoff als Wärmequelle in dem drehbaren Ofen zu nutzen;
einen Brenner mit einem Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die dem Kalkstein zugeführt wird, der von der Sortiereinheit ausgetragen und dem Ofen zugeführt wird; und
einen Kühler zum Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen wird ein Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen geschaffen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Eintragen des Kalksteins in den Brennofen;
Verwenden der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die dem Ofen zugeführt wird; und
Kühlen und Austragen des gebrannten Kalks von dem Ofen,
wobei der Schritt des Einbringens des Kalksteins in den Brennofen die folgenden Schritte umfasst:
Speichern des Kalksteins in einem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter;
Sortieren des Kalksteins, der von dem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter in einen Vorheizer gefördert wird, gemäß der Partikelgröße mit einer Siebeinheit in einem hohlen Raum, der zwischen dem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter und einem Vorheizer vorgesehen ist;
Einleiten von Emissionsgas von dem drehbaren Ofen um durch den hohlen Raum zu passieren und zu einem Staubkollektor ausgestoßen zu werden, wobei der Kalkstein in dem hohlen Raum geheizt wird und wobei Feuchtigkeit von dem Kalkstein entfernt wird; und
Zuführen des Kalksteins von dem Vorheizer zu dem drehbaren Ofen.
Um den dritten Gesichtspunkt des Verfahrens zur Herstellung von Kalkstein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwirklichen und um die zuvor genannten Ziele zu erreichen ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Kalkstein in einem drehbaren Ofen vorgesehen, umfassend:
einen Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter zum Speichern von Kalkstein;
eine Siebeinheit mit einem hohlen Raum an der Rückseite des Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichters und eine Mehrzahl von Gitterstäben innerhalb des Hohlraums zum Sortieren des Kalksteins nach der Partikelgröße, der Kalkstein wird von dem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter einem Vorheizer zugeführt;
der Vorheizer ist an der Rückseite der Siebeinheit zum Vorheizen des Kalksteins angeordnet, der gemäß der Partikelgröße sortiert wird, wobei der vorgeheizte Kalkstein in den drehbaren Ofen gefördert wird;
einen Brenner mit einem Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die dem Kalkstein zugeführt wird, der von der Siebeinheit ausgetragen und in den drehbaren Ofen eingebracht wird; und
einen Kühler zum Austragen des gebrannten Kalks von dem drehbaren Ofen, wobei der dem drehbaren Ofen zugeführte gebrannte Kalk hinsichtlich Feuchtigkeit und Partikelgröße eingestellt wird.
Um den ersten Gesichtspunkt eines Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung zu verwirklichen und um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen wird eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen vorgeschlagen, umfassend:
einen hohlen äußeren Zylinder;
einen mittleren Zylinder, angeordnet innerhalb des äußeren Zylinders, der einen Freiraum bildet zwischen dem äußeren Zylinder und dem mittleren Zylinder um Kalkstein aufzunehmen;
ein Ringgetriebe, angeordnet entlang des Bodens des äußeren Zylinders;
eine Antriebseinheit mit einem Antriebszahnrad, das mit dem Ringgetriebe im Eingriff ist und einem Antriebsmotor zum Drehen des Antriebsgetriebes, die Antriebseinheit dreht den mittleren und den äußeren Zylinder in Reaktion auf den Antriebsmotor;
eine drehbare Einheit mit einer Mehrzahl von Rollen, angeordnet auf einem gedachten Kreis an der Unterseite des äußeren Zylinders und mit einer kreisförmigen Schiene zum Stützen der Rollen;
einen Brenner, der ein Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle aufweist, die auf den Kalkstein einwirkt, der in den Brennofen eingebracht worden ist; und
einen Kühler zum Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk und um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen wird ein Verfahren zu Herstellung von gebranntem Kalk in einem Drehofen geschaffen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Einteilen des drehbaren Ofens in einen ersten Ofen und einen zweiten Ofen;
Einbringen des Kalksteins von dem ersten Brennofen in den zweiten Brennofen;
Versorgen des ersten Brennofens mit einem ersten Brenner, der eine Mischung aus pulverförmiger Kohle und Koksofengas als Brennstoff benutzt, und Zuführen des Koksofengases und der pulverförmigen Kohle, die einen Anteil von 80-85 % an der gesamten Brennstoffmenge umfasst, um den Kalkstein aufzuheizen;
Versorgen des zweiten Ofens mit einem zweiten Brenner, der lediglich Koksofengas als Brennstoff benutzt, und Zuführen von Koksofengas, das 15-20 % der gesamten Brennstoffmenge enthält, um den Kalkstein zu gebranntem Kalk zu brennen; und
Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem zweiten Brennofen.
Um den vierten Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk zu verwirklichen und um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen ist eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen vorgesehen, umfassend:
einen Vorheizer zum Vorheizen von Kalkstein und Zuführen des vorgeheizten Kalksteins in den drehbaren Ofen;
ein erster Ofen, angeordnet an der Rückseite des Vorheizers um den vorgeheizten Kalkstein von dort aufzunehmen;
einen Injektionsbrenner für pulverförmige Kohle zum Zuführen von Koksofengas und pulverförmiger Kohle, die 80-85 % der gesamten Brennstoffmenge enthält, um dem ersten Brennofen eine Wärmequelle zur Verfügung zu stellen, um den Kalkstein vorzuheizen;
einen zweiten Ofen, der in Reihe an den ersten Ofen über eine Rutsche oder einen Schacht angeschlossen ist um den vorgeheizten Kalkstein aufzunehmen;
einen Koksofengasbrenner zum Zuführen von Koksofengas, das 15-20 % der gesamten Brennstoffmenge umfasst, um dem zweiten Brennofen eine Wärmequelle zur Verfügung zu stellen, um den Kalkstein durch Kalzinieren oder Brennen in gebrannten Kalk umzuwandeln; und
einen Kühler zum Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk und um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen ist ein Verfahren vorgesehen zur Herstellung von gebranntem Kalk durch Aufheizen von Kalkstein in einem drehbaren Ofen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Aussortieren von Kalkstein mit einer Partikelgröße von 10-30 mm und Zuführen des sortierten Kalksteins in den Brennofen;
Vorheizen des Kalksteins durch Wärmeaustausch mit einem Emissionsgas mit einer Temperatur von 1000-1100 °C und Einbringen des erwärmten Kalksteins in den drehbaren Ofen durch Benutzen eines drehbaren Vorheizers;
Zerkleinern von pulverförmiger Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Ofen einwirkt, wobei die Partikelgröße der Kohle 1 mm oder geringer ist;
quantitatives Austragen der Partikel der pulverförmigen Kohle die eine Größe von 1 mm oder weniger haben und Zuführen der pulverförmigen Kohle bei einem Druck von 2-5 kg/cm² zusammen mit Koksofengas in einen Brenner;
Kalzinieren des Kalksteins zu gebranntem Kalk in dem drehbaren Ofen und Austragen des gebrannten Kalks wobei eine Temperatur von 800-850 °C beibehalten wird, über die Ausgangsseite des Brennofens; und
Abkühlen des in dem drehbaren Ofen hergestellten gebrannten Kalks auf eine Temperatur von 80 °C oder weniger und Austragen des gekühlten gebrannten Kalks, wobei die Emissionskonzentration von NOx und SOx verringert ist und ein Produkt mit hoher Qualität erhalten wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A zeigt eine herkömmliche Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk;
1B ist eine geschnittene Ansicht und zeigt einen herkömmlichen Brennofen und einen Kühler, die in der Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk enthalten sind;
2A ist eine teilweise geschnittene Ansicht und zeigt einen herkömmlichen Brenner, der in der Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist;
3A ist eine Tabelle und zeigt die Veränderung der Komponenten des Emissionsgases in Abhängigkeit des Hydrationslevels des hergestellten gebrannten Kalks;
3B ist eine Tabelle und zeigt die Eigenschaften des Brennstoffs, der beim Kalzinieren von gebranntem Kalk auf herkömmlichem Wege benutzt wird;
3C ist eine Tabelle und zeigt die Bestandteile des Emissionsgases, bei dem Ölkoks benutzt wird, gemäß dem Stand der Technik;
3D ist eine Tabelle und zeigt den „S"-Gehalt (Schwefelgehalt) bei gebranntem Kalk, bei dem Ölkoks benutzt wird, gemäß dem herkömmlichen Verfahren;
4 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk, wobei das erfindungsgemäßen Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle und das Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk umgesetzt werden;
5A ist eine teilweise gebrochene geschnittene Ansicht und zeigt einen Brenner, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist;
5B ist eine geschnittene Ansicht des Brenners, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist;
6A ist eine Tabelle und zeigt die Bestandteile des Emissionsgases, wenn pulverförmige Kohle gemäß der Erfindung benutzt wird;
6B ist eine Tabelle und zeigt die Bestandteile des Emissionsgases entsprechend dem Anteil an pulverförmiger Kohle, wobei pulverförmige Kohle gemäß der Erfindung benutzt wird;
7 ist eine Darstellung der Verteilung der Bereiche mit maximaler Temperatur eines Brennofens, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel;
8A und 8B sind Tabellen und zeigen im Vergleich das erfindungsgemäße Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel, wobei Luftdruck, Koksofengas und der Injektionsdruck der pulverförmigen Kohle angegeben sind;
9 ist eine schematische Darstellung und zeigt einen erfindungsgemäßen Injektionsbrenner für pulverförmige Kohle der in einem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen benutzt wird;
10 ist eine geschnittene Ansicht und zeigt das vordere Ende des Brenners, bei dem pulverförmige Kohle injiziert wird und der in 9 gezeigt ist;
11 ist eine geschnittene Ansicht und zeigt einen Vorheizer, der in einer Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist, um ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk zu verwirklichen;
12 ist eine geschnittene Ansicht und zeigt eine Siebeinheit, die in einer Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist, um ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
13 ist eine Übersichtszeichnung und zeigt einen Vorratsbehälter für pulverförmige Kohle, der in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist, um das erste Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
14A ist eine Übersichtszeichnung und zeigt einen Kühler, der in einer Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist, um das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
14B ist eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht und zeigt einen Protektor für eine Kühlluftrohranordnung in einem Kühler, die in der Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist, um das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
15 ist eine Tabelle zur Darstellung der Temperaturen der Abschnitte, um die Temperaturverteilungen innerhalb der Brennöfen bei einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung und einem herkömmlichen Beispiel zu vergleichen;
16 ist eine schematische Ansicht und zeigt einen drehbaren Brennofen, um ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
17 ist eine schematische Ansicht und zeigt eine Sortiereinheit für pulverförmige Kohle, die in einem Drehofen injiziert wird, um das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Kalkstein umzusetzen;
18A bis 18C sind Tabellen, die von einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk erhalten wurden, wobei:
18A ist eine Tabelle in der die Wärmemengen in Abhängigkeit von der Verteilung der Partikelgröße verschiedener Brennstofftypen verglichen werden,
18B ist eine Tabelle in der die Lebensdauern der Zerkleinerer in Abhängigkeit von der Verteilung der Partikelgröße mehrerer Brennstofftypen verglichen werden, und
18C ist eine Tabelle in der die Lebensdauern der Zerkleinerer in Abhängigkeit der Verteilung der Partikelgröße mehrerer Brennstofftypen, denen jeweils 50 % pulverförmige Kohle zugesetzt worden ist, verglichen werden;
19 ist eine Übersichtszeichnung und stellt eine Sortiereinheit dar, die in einer Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist, um ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk zu verwirklichen;
20A und 20B sind Darstellungen, die eine Sortiereinheit zur Vorbehandlung von Kalkstein zeigen, um ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen, wobei:
20A ist eine teilweise gebrochen gezeichnete perspektivische Ansicht, und
20B ist eine Darstellung von Ketten und Gitterstäben, die mit den Ketten verbunden sind;
21 ist eine Tabelle, die die Partikelgrößenverteilung von Kalkstein innerhalb von Brennöfen zeigt, um ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk mit einem herkömmlichen Beispiel zu vergleichen;
22 ist eine geschnittene Seitenansicht und zeigt einen drehbaren Vorheizer, um ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
23 ist eine geschnittene Ansicht entlang Linie A-A von 22;
24 ist eine Ansicht, die einen Wasserabschlussbereich zeigt, der in dem drehbaren Vorheizer von 22 vorgesehen ist;
25 ist eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht und zeigt eine Stromversorgung, die in dem in 22 gezeigten drehbaren Vorheizer vorgesehen ist;
26 ist eine Übersichtszeichnung und zeigt eine Vorrichtung, um ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk zu verwirklichen;
27 ist eine Übersichtszeichnung und stellt erste und zweite Brennöfen dar, die in der Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk von 26 dargestellt sind;
28 ist eine Übersichtszeichnung und stellt einen Längsabschnitt eines Injektionsbrenners für pulverförmige Kohle dar, der in dem ersten Ofen der in 26 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist;
29A und 29B sind Detailansichten des in 28 gezeigten Injektionsbrenners für pulverförmige Kohle, wobei:
29A ist eine geschnittene Vorderansicht und zeigt Kanäle, und
29B ist eine geschnittene Seitenansicht und zeigt die Kanäle;
30 ist eine Übersichtszeichnung und zeigt einen Längsabschnitt eines Koksofengasbrenners, der in dem zweiten Ofen angebracht ist, der in der in 26 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist;
31A und 31B sind Detailansichten und zeigen den in 30 gezeigten Koksofengasbrenner, wobei:
31A ist eine geschnittene Vorderansicht und zeigt Kanäle, und
31B ist eine geschnittene Seitenansicht und zeigt die Kanäle;
32A und 32C sind Tabellen von Vergleichsexperimenten, die bei einem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk durchgeführt wurden, wobei:
32A ist eine Tabelle und zeigt die Rückstandszeiten von Kalkstein gemäß der Erfindung,
32B ist eine Tabelle und stellt das Verhältnis zwischen Rückstandszeiten von Kalkstein und Ausbeute in einem ersten Vorheizer dar, und
32C ist eine Tabelle und stellt die Qualität des Kalzinationsgrads der Brennstoffzufuhrrate in dem zweiten Brennofen dar;
33 ist eine Übersichtszeichnung und zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk um ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
43 ist eine Übersichtszeichnung und zeigt eine Zuführeinheit für pulverförmige Kohle die in der Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk vorgesehen ist um ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen;
35A und 35B sind Tabellen die von Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von pulverförmiger Kohle und einem Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk erhalten wurden, wobei:
35A ist eine Tabelle die die Bestandteile von Emissionsgas in Abhängigkeit des Hydrationslevels von gebranntem Kalk vergleicht, wenn der Betrieb entsprechend einem erfindungsgemäßen Verfahren oder einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von pulverförmiger Kohle erfolgt, und
36 ist eine Tabelle die Temperaturverteilungen und die Ausbeute in Abhängigkeit des Hydrationslevels von gebranntem Kalk bei einem Betrieb vergleicht, wenn ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmiger Kohle erfindungsgemäß oder auf herkömmliche Weise durchgeführt wird;
36 ist eine Tabelle die die Dicke von Belagschichten vergleicht in Abhängigkeit der Betriebszeit, die erhalten wurden durch Durchführen eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle gemäß der Erfindung bzw. eines herkömmlichen Beispiels beim tatsächlichen Betrieb;
37A und 37B sind Darstellungen die erhalten wurden bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle gemäß der Erfindung bzw. bei einem herkömmlichen Beispiel beim tatsächlichen Betrieb, wobei:
37A ist eine graphische Darstellung und vergleicht die Dicke der Belagschicht in Abhängigkeit der Betriebszeit, und
37B ist eine Tabelle und vergleicht die tatsächliche Ausbeute in Abhängigkeit der Betriebszeit bei der Erfindung und beim Stand der Technik;
38 ist eine graphische Darstellung und zeigt die Konzentrationen der Staubemission nach dem Betrieb um ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung mit einem herkömmlichen Beispiel zu vergleichen; und
39 ist eine Tabelle und zeigt Hydrationslevel, tatsächlicher Ausbeuten und die Produkt- und Staubausbeute nach dem Betrieb um ein viertes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung mit einem herkömmlichen Beispiel zu vergleichen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Nachführend wird die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Bei dem Verfahren zum Einblasen von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Brennofen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird pulverförmige Kohle, die als Nebenprodukt bei einem Verfahren zur Koksherstellung anfällt oder pulverförmige Kohle, die in einer gewünschten Partikelgröße durch ein separates Verfahren zur Herstellung von pulverförmiger Kohle hergestellt worden ist, als Wärmequelle für Kalkstein benutzt, der in einem Brennofen eingebracht worden ist.
4 ist eine allgemeine Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kalkstein 100, wobei Verfahren zum Einblasen von pulverförmiger Kohle und zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Die Vorrichtung 100 zur Herstellung von gebranntem Kalk besitzt einen Vorheizer 110, der benachbart zu einem drehbaren Ofen 105 angeordnet ist, sodass Kalkstein (CaCo₃) durch den Vorheizer 110 in den Brennofen 105 eingebracht wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Verfahrensschritt des Einbringens von Kalkstein in den drehbaren Brennofen 105 wie oben beschrieben durchgeführt. Daneben wird der Verfahrensschritt des Aufheizens des Kalksteins, der in dem drehbaren Brennofen 105 eingebracht worden ist, durchgeführt, wobei pulverförmige Kohle als Wärmequelle benutzt wird. Wenn die Kalzination beendet ist, wird der gebrannte Kalk aus dem drehbaren Brennofen 105 ausgetragen.
Der drehbare Brennofen 105 besitzt einen Brenner 120, gegenüber dem Vorheizer 110 und einen Auslass 130 zum Austragen des gebrannten Kalks (CaO), der unterhalb des Brenners 120 angeordnet ist.
Daher umfasst die Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk 100 gemäß der Erfindung den Verfahrensschritt der Benutzung von pulverförmiger Kohle mit einer festgelegten Partikelgröße als Wärmequelle, und pulverförmige Kohle, die durch ein Zuführrohr 112 für pulverförmige Kohle des Brenners 120 zugeführt worden ist, wird in dem drehbaren Brennofen 105 verbrannt.
Die 5A und 5B sind geschnittene Ansichten des Brenners 120. Der Brenner 120 besitzt die Form einer Mehrfachrohrstruktur, umfassend einen äußeren ersten Kanal 114a, einen mittleren zweiten Kanal 114b und einen inneren dritten Kanal 114c, wobei der erste Kanal 114a mit einem ersten Luftzufuhrrohr 114 zum Zuführen von Luft versehen ist, der zweite Kanal 114b ist mit einem Koksofengasrohr 116 zum Zuführen von Koksofengas versehen, und der dritte Kanal 114c ist mit einem Zufuhrrohr 112 für pulverförmige Kohle versehen, um pulverförmige Kohle zuzuführen. Ein Zufuhrrohr 122 für Luft ist benachbart zu dem Zuführrohr 112 für pulverförmige Kohle angeordnet, sodass der Luftdruck pulverförmige Kohle von dem Zuführrohr 112 für pulverförmige Kohle durch den dritten Kanal 114c zum vorderen Ende des Brenners 120 hintransportiert, indem die pulverförmige Kohle verbrannt wird.
Pulverförmige Kohle, die durch den Brenner 120 zugeführt wird, besitzt generell die in 6A dargestellten Bestandteile. Es ist erforderlich, dass wenigstens 90 % der pulverförmigen Kohle eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger aufweisen, um Probleme während der erzwungenen Zuführung und Entleerung zu vermeiden.
Unterschiedliche Brennstofftypen wie Anthrazitkohle und Feinkoks können benutzt werden, sofern sie so verkleinert werden, dass wenigstens 98 % der Brennstoffpartikel eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger aufweisen. Da der Feuchtegehalt des Brennstoffs bei 0,5 % oder weniger gehalten werden sollte ist es erforderlich, Kohlepartikel zu zerkleinern und zu trocknen bevor sie als Brennstoff benutzt werden.
Das Verfahren, dass durch den drehbaren Ofen 105, der eine Kapazität von beispielsweise 315-320 t pro Tag bei einem Hydrationslevel von etwa 96,5-94,5 aufweist, läuft folgendermaßen ab: pulverförmige Kohle wird in einem Vorratsbehälter 140 gegeben und unter Druck von dem Vorratsbehälter 140 in den Brenner 120 gefördert. Falls die pulverförmige Kohle eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger und einen Feuchtegehalt von 0,5 % oder weniger aufweist, ist es einfach die pulverförmige Kohle zu befördern und einzubringen. Wenn jedoch die pulverförmige Kohle eine Partikelgrößenverteilung von weniger als 98 % bei 1 mm oder weniger und einen Feuchtegehalt von 1,1 % oder mehr aufweist, kommt es zu Klumpenbildung wenn sie gefördert oder eingebracht wird.
Falls pulverförmige Kohle eine Partikelgrößenverteilung von 90-97 % bei 1 mm oder weniger aufweist, kann sie als Brennstoff benutzt werden, allerdings benötigt sie einen hohen Zufuhrdruck von etwa 4-7 kg/cm². Daneben kann es zu Klumpenbildung kommen, zumindest teilweise wenn die Kohle gefördert wird.
Die Partikelgröße und der Feuchtegehalt des Brennstoffs sind sehr wichtige Parameter, wenn Rohmaterial gespeichert und in den Brenner 120 eingegeben wird. Falls das Rohmaterial nicht mit den Referenzwerten übereinstimmt, können die Rohrleitungen verstopft werden, wenn die Kohle gefördert oder in den Brenner 120 eingebracht wird. Daher wird pulverförmige Kohle vorzugsweise so behandelt, dass sie eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger und einen Feuchtegehalt von 0,5 % oder weniger aufweist.
Vorzugsweise weist die pulverförmige Kohle eine Partikelgrößenverteilung von 98,5 oder mehr bei 0,5 mm oder weniger auf. In diesem Fall umfasst die pulverförmige Kohle eine große Menge feiner Partikel um ein Verklumpen weiter zu verringern, wobei die Effizienz bei der Verbrennung erhöht wird.
Die in der Erfindung benutzte pulverförmige Kohle wird von einem nicht gezeigten Kokskühler oder einer Vorrichtung zur Trockendestillation hergestellt. Diese Kohle kann benutzt werden ohne eine zusätzliche Verarbeitung falls sie einen Feuchtegehalt von 0,5 % oder weniger aufweist und eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder weniger bei 1 mm oder weniger. Ferner ist es möglich, den Abstand der Flammenverbrennung innerhalb des Brennofens durch Variation des Eingangsdrucks anzupassen, wenn pulverförmige Kohle als ein solcher Brennstoff benutzt wird.
Falls pulverförmige Kohle, die als Nebenprodukt bei einem Koksherstellungsverfahren anfällt, auf diese Weise in den drehbaren Brennofen 105 eingebracht wird, ist es möglich die Emissionskonzentration von NOx und SOx zu verringern, die in dem Abgas enthalten sind.
Wie aus der Tabelle in 6B hervorgeht, wird das Emissionsverhältnis von NOx und SOx beträchtlich reduziert gegenüber demjenigen eines herkömmlichen Verfahrens, bei dem Koksofengas benutzt wird, jedoch nur dann, wenn pulverförmige Kohle in einer Menge von lediglich 50 % der gesamten Wärmemenge des Brenners 120 benutzt wird, die dem drehbaren Brennofen 105 zur Verfügung gestellt wird.
Obwohl dadurch die Menge an Asche (Staub) relativ verdoppelt oder noch mehr erhöht wird, kann Umweltverschmutzung auf geeignete Weise vermieden werden durch Ausstoßen des Abgases durch den Brennofen 105 durch den Staubfänger 160 und den Schornstein 170.
Wenn pulverförmige Kohle in den drehbaren Ofen 105 eingegeben und darin verbrannt wird, um auf diese Weise eine Wärmequelle zur Verfügung zu stellen, ist es möglich, gebrannten Kalk mit hoher Qualität aus Kalkstein herzustellen und den Ausstoß von giftigen Gasen wie NOx und SOx beträchtlich zu reduzieren, wodurch die Verhinderung von Luftverschmutzung beträchtlich verbessert wird.
Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverörmiger Kohle umfasst die Verfahrensschritte des Einbringens von Kalkstein in den drehbaren Brennofen 105, Aufheizen des Kalksteins in dem drehbaren Brennofen 105 und Austragen des gebrannten Kalks aus dem drehbaren Brennofen 105, wobei bei dem Verfahrensschritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle von dem Brenner 220 in den drehbaren Ofen 105 injiziert wird, wenigstens bis zu einem mittleren Abschnitt in Längsrichtung des drehbaren Brennofens 105, von der Auslassseite zu seiner Eingangsseite. Dadurch wird der Bereich der inneren Maximaltemperatur des drehbaren Brennofens 105 zum mittleren Abschnitt in Längsrichtung verschoben und die Abweichung der inneren Temperatur der Längsabschnitte minimiert, um die Bildung der inneren Belagschicht zu dezentralisieren.
In 7 ist gezeigt, dass das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle den Bereich der inneren maximalen Temperatur K des drehbaren Ofens 105 zum mittleren Abschnitt in Längsrichtung des Brennofens 105 verschiebt und die Abweichung der inneren Temperatur entlang der Abschnitte in Längsrichtung minimiert, um die Ausbildung der inneren Belagschicht zu dezentralisieren.
Dadurch erhöht die vorliegende Erfindung die Wärmewirksamkeit durch verteilte Verbrennung von pulverförmiger Kohle, um den Bereich K mit maximaler Temperatur des Brennofens des Brenners 220 zum Eingang des Brennofens 105 hin zu verschieben, das heißt, von dem Abschnitt C, der hinter dem mittleren Abschnitt in Längsrichtung des Brennofens 105 angeordnet ist zum mittleren Abschnitt B des Brennofens 105 hin. Der Bereich der Maximaltemperatur, der auf diese Weise verschoben worden ist, erhöht die Temperatur des Abschnitts A im Eingangsbereichs des Ofens um 50 bis 400 °C im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren, wobei die Temperatur des Abschnitts C, benachbart zu dem Brenner 220, um etwa 0 bis 150 °C verringert und die Temperatur des Abschnitts D um etwa 0 bis 100 °C verringert wird, um die gesamte Wärmekonzentration in Längsrichtung des Brennofens zu verringern, wobei die Dickenabweichung der resultierenden Belagschicht verringert wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle ermöglicht es, dass pulverförmige Kohle, die zur Verbrennung von dem Brenner 220 injiziert wird, zumindest im mittleren Bereich in Längsrichtung des Ofens 105 verbrannt wird, von der Eingangsseite des Brennofens 105 zur Ausgangsseite hin, um den Bereich der Maximaltemperatur zur Mitte hin, in Längsrichtung des Ofens, zu verschieben und um die Abweichung der Temperatur entlang der Längsabschnitte innerhalb des Brennofens 105 zu minimieren, wodurch die Bildung der inneren Belagschicht dezentralisiert wird.
Wie aus der Tabelle von 8A hervorgeht, verringert das zweite Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle den ersten bis dritten Luftdruck in dem Brenner 220 um etwa 15 bis 50 % und den Zuführdruck des Koksofengases in dem Brenner 220 um etwa 20 bis 50 %, im Vergleich zu herkömmlicher Luft, jedoch wird der Zuführdruck der pulverförmigen Kohle relativ um etwa 20 bis 50 % erhöht, um die Verbrennungsfläche der pulverförmigen Kohle in dem Brennofen 105 zu maximieren.
Ferner, wie in 8B gezeigt ist, wird der erste Luftdruck bei 6,0 bis 6,3 kg/cm² gehalten, der Eingangsdruck des Koksofengases wird bei 1,1 bis 1,3 kg/cm² gehalten, und der Eingangsdruck der pulverförmigen Kohle wird bei 1,20 bis 1,50 kg/cm² gehalten.
Wenn die Werte derart beibehalten werden, wird die Kalzinationswärme, die bei der Verbrennung der pulverförmigen Kohle erzeugt wird, gleichmäßig in Längsrichtung des Brennofens verteilt, um die Entstehung der Belagschicht zu verringern, die durch lokale Aufheizung in dem Brennofen 105 erzeugt wird.
Die 9 und 10 zeigen einen Brenner 220, um ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in dem drehbaren Ofen zu verwirklichen.
Der Brenner 220 weist die Form einer Mehrrohrstruktur auf, umfassend ein lineares erstes Kühlluftrohr 210 zur Luftzuführung, ein Koksofengasrohr 212, angeordnet innerhalb des ersten Kühlluftrohrs 210 und zum Zuführen von Koksofengas, ein lineares zweites Luftrohr 222, angeordnet innerhalb des Koksofenrohrs 212, ein drittes spiralförmiges Luftrohr 230, angeordnet innerhalb des zweiten linearen Luftrohrs 222 und ein lineares Zuführrohr 232 für pulverförmige Kohle, das innerhalb des spiralförmigen dritten Luftrohrs 230 angeordnet ist, ferner umfassend eine gegossene Schicht aus Feuerschutzmaterial 250 im äußersten Bereich.
Wie in 9 gezeigt ist, besitzt der Brenner 220 der Erfindung einen Luft-Lüfter 252, um den ersten bis dritten Luftrohren 210, 222 und 230 Luft zuzuführen und ist an die ersten bis dritten Luftrohre 210, 222, 230 über ein Hauptluftrohr 254, Verzweigungsrohre 256 und Dämpfer 258, die auf den Verzweigungsrohren 256 angebracht sind, angeschlossen. Das Koksofengasrohr 212 ist mit einem Hauptkoksofengasrohr 260 verbunden, um mit Koksofengas versorgt zu werden, und das Zuführrohr 232 für pulverförmige Kohle ist mit einem Hauptzuführrohr 270 für pulverförmige Kohle verbunden, um mit pulverförmiger Kohle versorgt zu werden.
Wie in 10 gezeigt ist, wird Luft zu dem Brenner 220 durch das lineare erste Kühlluftrohr 210 in den äußeren Bereich der Mehrrohrstruktur zugeführt, um einen direkten Kontakt von Flammen auf der Innenwand des Brennofens 105 oder einen daraus resultierenden exzessiven Temperaturanstieg zu vermeiden, das Koksofenrohr 212, das innerhalb des linearen ersten Kühlluftrohrs 210 angeordnet ist, führt Koksofengas, das mit Luft, die durch das lineare zweite Luftrohr 222 und das spiralförmige dritte Luftrohr 230 zugeführt wird, Koksofengas zu, um spiralförmige Flammen zu bilden, die lineare pulverförmige Kohle wird innerhalb des spiralförmigen dritten Luftrohrs 230 angeordnet, um pulverförmige Kohle zuzuführen.
Der Brenner 220 der Erfindung injiziert pulverförmige Kohle, die von dem Zuführrohr 232 für pulverförmige Kohle stammt, zu der Mitte der Flammen, die durch eine Mischung aus Koksofengas, linearer zweiter Luft und spiralförmiger dritter Luft gebildet werden, so dass pulverförmige Kohle injiziert wird, während sie vorgeheizt wird, um durch den Brenner 220 verbrannt zu werden, der an der Ausgangsseite zur Eingangsseite des Brennofens 105 angeordnet ist, wenigstens im mittleren Bereich in Längsrichtung des Brennofens 105. Dadurch wird die Maximaltemperatur des Brennofens 105 zur Mitte in Längsrichtung des Brennofens 105 hin verschoben, um das Anhaften der Belagschicht auf der Innenwand des Brennofens 105 durch pulverförmige Kohle zu dezentralisieren, um die Abweichung des Innendurchmessers der Belagschicht in Längsrichtung des Brennofens 105 zu minimieren.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle führt der Brenner 220 pulverförmige Kohle über das Hauptzuführrohr 270 für pulverförmige Kohle zu, wodurch pulverförmige Kohle nicht direkt in dem Bereich, der benachbart zu dem Brenner 220 ist, verbrannt wird, sondern zu einer Stelle geblasen wird, die so nah wie möglich an der Eingangsseite des Brennofens 105 ist, wobei der Verbrennungspunkt verschoben wird. Diese bewirkt, dass die Temperatur innerhalb des Brennofens 105 gleichförmig wird, wobei die Bildung der Belagschicht durch pulverförmige Kohle in Längsrichtung des Brennofens 105 dezentralisiert wird, in Richtung zur Einlassseite.
Wie in 10 gezeigt ist, hat der Brenner 220 für pulverförmige Kohle einen Verwirbler 280, der innerhalb des inneren dritten Luftrohrs 230 angeordnet ist, um das Koksofengas bei der raschen Mischung mit der dritten Luft zu unterstützen und um eine lange Flamme zu bilden und injizierte pulverförmige Kohle in das Zentrum der Flammen zu injizieren, wobei die Kohle vorgeheizt wird, um das Anhaften von pulverförmiger Kohle, die von dem Brenner 220 ausgestoßen wird, an der Innenwand des Ofens 105 zu minimieren.
Der Verwirbler 280 weist eine Mehrzahl von drehbaren Blättern 284 an der Außenseite eines Zylinders 282 auf, wie in der Vergrößerung von 9 gezeigt ist. Die Flügel 284 sind in das dritte Luftrohr 230 eingesetzt und fest daran angeordnet und der Zylinder 282, der in der Mitte der rotierenden Blatter 284 angeordnet ist, ist auf dem linearen Zuführrohr 232 für pulverförmige Kohle derart befestigt, dass der mittlere Raum des Zylinders 232 mit dem linearen Zuführrohr 232 für pulverförmige Kohle in Verbindung steht.
Daher wird pulverförmige Kohle linear bei hoher Geschwindigkeit ohne Fließwiderstand injiziert, durch den Verwirbler 280 und Luft, die durch das dritte Luftrohr 230 zugeführt und durch die rotierenden Blätter 284 gedreht wird, um sich schnell mit dem Koksofengas zu vermischen, wobei lange Flammen erzeugt werden.
Nachfolgend wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk im Detail beschrieben, wobei die Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle benutzt werden.
Ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für gebrannten Kalk umfasst die Schritte des Einbringens von Kalkstein in den Brennofen 105, Benutzen von pulverförmiger Kohle als Rohmaterial einer Wärmequelle, die dem Brennofen 105 zugeführt wird und Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen 105.
Das erste Ausführungsbeispiel gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk führt zunächst den Verfahrensschritt des Einbringens des Kalksteins in den Brennofen 105 aus, in dem Kalkstein, der kalziniert oder gebrannt werden soll, in den Brennofen 105 über einen Vorheizer 110 eingebracht wird, wie in 11 gezeigt ist. In dem Vorheizer 110 wird Kalkstein in einen Fülltrichter 314 von oben über ein Förderband 312 eingebracht, und der Fülltrichter 314 entlädt den Kalkstein nach und nach in einer bestimmten Menge in einen äußeren Zylinder 316 unterhalb des Fülltrichters 314.
Ein mittlerer Zylinder 317 ist innerhalb des äußeren Zylinders 316 angeordnet, um die Kalzinierung von Kalkstein zu verhindern, wobei er eine Überhitzung des Vorheizers 110 verhindert, und seine innere Struktur ist derart, dass Kühlluft hindurchfließt, zirkuliert und dann ausgestoßen wird.
Ferner sind eine Mehrzahl von Rüttlern 319 um den unteren Teil des äußeren Zylinders 316 angeordnet, um Kalkstein in den Brennofen 105 zu befördern, und Gas, das von der Seite des Brennofens 105 emittiert worden ist, fließt durch die Innenseite des äußeren Zylinders 316, um Wärme mit dem darin befindlichen Kalkstein auszutauschen und den Kalkstein vorzuheizen, das Gas wird in den Staubfänger 160 ausgestoßen, wie in 4 gezeigt ist, über ein Auslassrohr 316a, das an der Oberseite des äußeren Zylinders 316 vorgesehen ist, und nach der Abtrennung von Staub wird das Gas schließlich über den Schornstein 170 ausgestoßen. Auf diese Weise fördert die Erfindung schließlich vorgeheizten Kalkstein über den Vorheizer 110 in den Brennofen 105.
Ferner umfasst die Erfindung den Verfahrensschritt der Benutzung von pulverförmiger Kohle als Rohmaterial als Wärmequelle, die auf den Brennofen einwirkt. Zu diesem Zweck, wie in 12 gezeigt ist, wird pulverförmige Kohle, die bei einer Partikelgröße von 1 mm oder weniger über eine Siebeinheit 330 zugeführt wird, die einen schrägen rohrförmigen Abschnitt 332 zum Aufnehmen von pulverförmiger Kohle durch die Spitze. Ferner durch einen Gebläselüfter 334 an einer Seite des schrägen rohrförmigen Abschnitts 332, einen Sackfilter 336 gegenüber dem Gebläselüfter 334 und einer Mehrzahl von Verkleinerungsrollen 338, die an der Unterseite des schrägen röhrenförmigen Teils 332 angeordnet sind.
Der Sackfilter 336 ist an der Auslassseite mit einer Führung 336a verbunden, so dass pulverförmige Kohle, die durch den Sackfilter 336 gesammelt worden ist, temporär in einem Vorratsbehälter 140 für pulverförmige Kohle gespeichert wird. Der Vorratsbehälter 140 für pulverförmige Kohle besitzt ein Auslassrohr 140a, angeschlossen an das Zuführrohr 112 für pulverförmige Kohle des Brenners 120, wie in den 5A und 5B gezeigt ist, so dass pulverförmige Kohle quantitativ gesteuert werden kann, während sie in den Brenner 120 gefördert wird.
Wenn pulverförmige Kohle C von der Oberseite des schrägen röhrenförmigen Abschnitts 332 herabtropft, fördert die Siebeinheit 330 Wind zu der pulverförmigen Kohle C durch die Betätigung des Gebläselüfters 334, so dass kleine Partikel der pulverförmigen Kohle, das heißt, Partikel mit einer Größe von 1 mm oder weniger zum Sackfilter 336 gestreut und dadurch herausgefiltert werden. Größere Partikel der pulverförmigen Kohle C fallen herunter und werden durch die Zerkleinerungsrollen 338 in kleinere Partikel zerkleinert.
Anschließend wird zerkleinerte pulverförmige Kohle C durch ein Zirkulationsrohr 339 zur Oberseite des schrägen röhrenförmigen Abschnitts 332 gefördert und durch den Gebläselüfter 334 verstreut und von dem Sackfilter 336 gefangen.
Durch dieses Verfahren wird dem Brenner 120 pulverförmige Kohle zugeführt, die eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger hat. Pulverförmige Kohle C, die in dem Vorratsbehälter 140 für pulverförmige Kohle enthalten ist, wird dem Brenner 120 des Brennofens 105 über einen Entleerungszuführer zugeführt, wie in 13 gezeigt ist.
Bei dem Verfahren, bei dem pulverförmige Kohle C als Rohmaterial der Wärmequelle, die dem Brennofen 105 zugeführt wird, benutzt wird, führt die Erfindung pulverförmige Kohle dem Brenner 120 bei einem Druck von etwa 2 bis 5 kg/cm² über den Entleerungszuführer 344 zu, der unter einem unteren Fülltrichter 342 angeordnet ist, der in dem Vorratsbehälter 140 für pulverförmige Kohle vorgesehen ist. Ferner kann ein Konstantmengenmesser 342a, der in dem Fülltrichter 342 vorgesehen ist, kann die Menge der pulverförmigen Kohle messen, die von dem Fülltrichter 342 zum Brenner 120 zugeführt wird, und eine Steuereinheit 350 zum Steuern der Menge der pulverförmigen Kohle, die dem Brenner 120 zugeführt wird, betätigt den Entleerungszuführer 344, um pulverförmige Kohle quantitativ in den Brenner 120 befördern gemäß einem festgelegten Programm.
Pulverförmige Kohle, die zum Zuführrohr 112 für pulverförmige Kohle des Brenners 120 geflossen ist, wird erwärmt, wobei gebrannter Kalk, der von dem Brennofen 105 ausgetragen wird, abgekühlt wird, und die Kohle wird unter Krafteinwirkung zum vorderen Ende des Brenners 120 gefördert durch injizierte Luft von erhöhtem Druck.
Wie in den 4 und 14A gezeigt ist, wird heiße Injektionsluft durch einen Auslassabschnitt 362 mit einem aufgeweiteten konischen Ende innerhalb des Kühlers 360, der benachbart zu dem Auslass 130 angeordnet ist, ausgestoßen, in dem der konische Abschnitt 362 an einen Staubsammler 370 über eine Rohrleitung 364 angeschlossen ist, so dass Staub von der heißen injizierten Luft entfernt wird, die von dem Kühler 360 ausgestoßen wird. Die injizierte Luft wird über ein Gebläse 360 mit dem Luftzuführungsrohr 122 verbunden, innerhalb des Brenners 120, (vgl. 4 und 5A).
Dazu wird Luft mit erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck von dem Luftzuführungsrohr 122 zu der zwangsgeführten pulverförmigen Kohle innerhalb des Brenners 120 injiziert. Es wird darauf hingewiesen, dass Staub von der injizierten Luft zur Zwangsführung der pulverförmigen Kohle entfernt wird, während sie den Staubfänger 370 passiert.
Die Injektionsluft, die durch den Kühler 360 einströmt, kann in den Ofen bei einer Temperatur von 200 bis 250 °C zusammen mit der pulverförmigen Kohle gefördert werden, nachdem sie durch den Staubfänger 370 von Staub gereinigt worden ist.
Die Erfindung umfasst ebenso den Verfahrensschritt des Austragens des gebrannten Kalks, der in dem Brennofen 105 produziert worden ist. Wie in den 14A und 14B gezeigt ist, wird gebrannter Kalk nach dem Brennvorgang temporär in dem Kühler 360 an der Auslassseite gespeichert. Anschließend wird kalte Luft, die in Richtung eines schirmförmigen Bauteils 363 am Boden des Kühlers 360 durch eine Rohrleitung 374a mittels eines Gebläselüfters 374 gefördert ist, kühlt den gebrannten Kalk bis zu einer Temperatur von etwa 80 °C oder weniger. Der abgekühlte gebrannte Kalk wird in einem Produktfülltrichter, der nicht gezeigt ist, gespeichert, wobei Auslass- und Abfülleinrichtungen unter dem Kühler 360 benutzt werden.
Üblicherweise wird Luft direkt in den Brennofen 105 geführt, nachdem sie den Kühler 360 passiert hat, um als zweite Verbrennungsluft benutzt zu werden, so dass der Brennofen 105 übermäßig mit Luft versorgt wird. Nachdem kalte Luft mit 200 bis 250 °C, die durch den Kühler 360 erzeugt worden ist, erfindungsgemäß von Staub befreit worden ist, während sie den Schirmabschnitt 362 und den Staubsammler 370 passiert, kann sie als Blasluft für pulverförmige Kohle ebenso wie als zweite Verbrennungsluft genutzt werden.
In der Erfindung wird Luft benötigt, die in den Brenner 120 geblasen worden ist, um einen Staubgehalt von 50 mg oder weniger aufrechtzuerhalten, um eine Staubansammlung in einem Gebläserohr 378 zu vermeiden, die den Staubfänger 370 mit dem Gebläse 366 verbindet. Wie in 14A gezeigt ist, kann der Staubfänger 370 zum Entstauben der injizierten Luft, die in dem Kühler 360 erzeugt wird, eine Mehrfachfilterstruktur aufweisen und eine Mehrzahl von Filtern 372a für große Partikel mit großen Poren aufweisen und eine Mehrzahl von Filtern 372b für kleine Partikel mit schmalen Poren. Mit dieser Struktur kann Staub von der Injektionsluft entfernt werden.
Beim Zuführen der Luft in den Brenner 120 bei einem Druck in dem Bereich von 2 bis 5 kg/cm2 mit dem Gebläse 366, das an dem Gebläserohr 378 befestigt ist, ist es möglich, die Flammenlänge beim Verbrennen der pulverförmigen Kohle einzustellen.
Wie Aus der Tabelle von 6B hervorgeht, wenn pulverförmige Kohle benutzt wird bei einer Wärmemenge von etwa 30 % der Gesamtwärmemenge des Brenners 120, wird die Luftmenge um etwa 20 bis 24 % reduziert und ein übermäßiges Luftverhältnis wird unterdrückt, im Vergleich mit demjenigen der zweiten Verbrennungsluft gemäß dem Stand der Technik, um NOx um etwa 45 bis 49 % und SOx um 23 bis 26 % zu reduzieren, im Vergleich zum Stand der Technik, wo nur Koksofengas genutzt wird.
Aus der Tabelle von 6B geht hervor, dass die Erfindung Vorteile aufweist, falls pulverförmige Kohle in einem Anteil von 30 % oder weniger der gesamten Wärmequelle genutzt wird und das an die Luft ausgestoßene Emissionsgas kann hinsichtlich des NOx-Bestandteils um mehr als 50 % verringert werden und die SOx-Erzeugung kann bis zu 30 % oder mehr verringert werden, verglichen mit dem Stand der Technik.
Die Erfindung kann die Menge der Verbrennungsluft, die in den Ofen 105 eingebracht wird, um 23 bis 25 % verringern, verglichen mit dem Stand der Technik, durch die Benutzung von pulverförmiger Kohle, und somit kann sie einen niedrigen „N"-Anteil im Brennstoff haben, dadurch wird der erwähnte Effekt erzielt. Die pulverförmige Kohle erzeugt eine große Menge Asche (Staub), die durch den Staubsammler 160 gesammelt wird, bevor er über den Schornstein 170 in die Luft geblasen wird.
Obwohl die vorherige Beschreibung sich auf heiße Injektionsluft von etwa 200 bis 250 °C bezogen hat, die von dem Kühler 360 erhalten wird, kann diese Injektionsluft auch Raumtemperatur bei einem erhöhten Druck sein, anstelle derjenigen Luft, die durch den Schirmabschnitt 362 von dem Kühler 360 angesaugt wird. Das heißt, es ist möglich, pulverförmige Kohle bei Raumtemperatur zwangsweise zu fördern durch Abschalten eines Ventils 378a des Gebläserohrs 378, das mit dem Staubfänger 370 in Verbindung steht, wie in 4 gezeigt ist und durch Ansaugen von Injektionsluft durch eine Rohrleitung 367 und Ventile 367a aus der Luft.
Die injizierte Luft, die in den Brenner 120 auf diese Weise geflossen ist, fördert die pulverförmige Kohle unter Einwirkung des Förderdrucks zum vorderen Ende des Brenners 120. Wie in 5A gezeigt ist, ist der Brenner 120 an dem vorderen Ende mit einem Venturirohr 182 mit einem reduzierten Kanalquerschnitt versehen, so dass pulverförmige Kohle zur Vorderseite des Brenners unter negativem Druck gesaugt wird, was auftritt, wenn Luft, die von dem Zwangsführungsrohr 122 stammt, das Venturirohr 182 bei hoher Geschwindigkeit passiert, und wirksam auf die Injektionsluft strömt. An dem vorderen Ende des Brenners 120 befindet sich ein drehbares Bauteil 184 mit einer Mehrzahl von spiralförmigen Kanälen, um spiralförmige Flammen an der Austrittsseite des Brenners zu bilden, und um ebenso die Flammen in einem weiteren Bereich zu verteilen, um den Kalkstein innerhalb des Brennofens 105 aufzuheizen.
Das drehbare Bauteil 184 besitzt einen zylindrischen Körper 186 von reduziertem Durchmesser, einem spiralförmigen Vorsprung 186a, der an einem Ende des zylindrischen Körpers 186 gebildet ist, in Richtung der Eingangsseite des Brenners 120, und eine Mehrzahl von drehbaren Blättern 188, die am äußeren Umfang des Körpers 186 gebildet sind. Wie in 5B gezeigt ist, ist der Außendurchmesser der drehbaren Blätter 188 (Rotorblätter) derselbe wie ein Auslass 189 für pulverförmige Kohle des Brenners 120, so dass eine Mischung von Injektionsluft und pulverförmiger Luft in den Brennofen 105 injiziert werden kann, lediglich durch eine Mehrzahl von spiralförmigen Kanälen 190, die durch die Rotorblätter 188 definiert werden, den äußeren Umfang des Körpers 186 und die Innenseite des Auslasses 189 für pulverförmige Kohle, die im Ergebnis spiralförmige Flammen bilden.
Auf dieselbe Weise erzeugt der Brenner 120 spiralförmige Flammen durch Brennen von pulverförmiger Kohle, wenn pulverförmige Kohle durch das Zuführrohr 112 für pulverförmige Kohle in den Brennofen 105 gefördert wird. Wie weiter in 5A gezeigt wird, kann der erfindungsgemäße Brenner 120 Koksofengas verbrennen, wobei lediglich das Koksofenrohr 116 und das erste Luftrohr 114 benutzt werden, oder er kann gleichzeitig Koksofengas und pulverförmige Kohle verbrennen, wenn das Koksofengasrohr 116, das erste Luftrohr 114, das Rohr 112 für pulverförmige Kohle und das Luftzuführungsrohr 122 genutzt werden. Es ist ebenso möglich, lediglich pulverförmige Kohle innerhalb des Brennofens 105 zu verbrennen, in dem lediglich ein Rohr 112 für pulverförmige Kohle und das Luftzuführungsrohr 122 benutzt werden.
Der Brennstoff benutzt Koksofengas bei einem Temperaturbereich des Brennofens 105 von weniger als 1100° C, und pulverförmige Kohle wird benutzt bei einem Verhältnis von 0 bis 100 % der gesamten Wärmemenge des Brennstoffs in einem Temperaturbereich von 1100° C oder mehr. Das heißt, die Erfindung erfordert, dass der Brennofen 105 bei einer Temperatur von 1100° C oder mehr gehalten wird, um die pulverförmige Kohle in den Brennofen 105 zu verbrennen. In einem frühen Stadium der Verbrennung wird lediglich Koksofengas benutzt, um die Temperatur innerhalb des Brennofens 105 24 Stunden lang aufrechtzuerhalten. Bei einem Temperaturbereich von 1100° C oder mehr wird pulverförmige Kohle benutzt in einem Verhältnis von 0 bis 100 % der gesamten Wärmemenge, die dem Brenner 120 zugeführt wird.
Bei einem kommerziellen Betrieb, der tatsächlich in dem drehbaren Brennofen durchgeführt wurde, der 315 bis 320 t pro Tag produziert, wobei ein Hydrationslevel von 96,5 bis 94,5 % aufrechterhalten wird, kann pulverförmige Kohle in den Brennofen 105 bei einer Temperatur von 1100 °C oder mehr zugeführt werden, da sie bei einer Ofentemperatur unter 1100 °C unvollständig verbrannt wird. Daneben kann pulverförmige Kohle zu 100 % bei einer Brennofentemperatur zugeführt werden, wenn 1100 °C oder mehr aufrechterhalten werden.
Die Verbrennungslänge kann gesteuert werden durch Einstellen des Injektionsdrucks der pulverförmigen Kohle, die in den Brennofen 105 gefördert wird in Abhängigkeit von dem Anteil der pulverförmigen Kohle. Das heißt, pulverförmige Kohle, die als Brennstoff benutzt wird, kann in einem Wärmemengenbereich von 15 bis 100 % aufrechterhalten werden, im Hinblick auf die Gesamtwärmemenge des Brennstoffs bei seinem Injektionsdruck von 4 kg/cm² oder mehr. Wenn das Verbrennungsverhältnis von Koksofengas in dem Bereich von 7 bis 10 m gemäß dem Stand der Technik aufrechterhalten wird, ermöglicht es die Erfindung, dass die Flammenlänge eine Verbrennungsreichweite von 7 bis 15 m aufrechterhält, gemäß dem Injektionsdruck der pulverförmigen Kohle.
Die Einstellung der Verbrennungsreichweite, wie oben beschrieben, kann die Effizienz der Verbrennung erhöhen, um den Effekt der Erhöhung des Temperaturbereichs von 1000 °C oder mehr in einer Temperaturverteilung innerhalb des Brennofens 105 um 10 bis 13 % zu erhöhen, wie in 15 gezeigt ist.
Im Falle einer herkömmlichen Verbrennung, wo nur Koksofengas verbrannt wird, belegt der Temperaturbereich von 1000 °C oder mehr im Allgemeinen etwa 50 % innerhalb des Brennofens 105. Andererseits, im Falle einer gleichzeitigen Verbrennung von Koksofengas, das 70 % belegt und pulverförmiger Kohle, die 30 % der gesamten Wärmemenge ausmacht, führt die Diffusionsverbrennung der pulverförmigen Kohle dazu, dass der Temperaturbereich von 1000° C oder mehr etwa 70 % belegt. Somit kann die Erfindung die Ausbeute an gebranntem Kalk um 10 bis 13 % erhöhen, im Vergleich zum Stand der Technik. Daneben kann Emissionsgas bei einer um 50 °C oder mehr erhöhten Temperatur erhalten werden, um den Vorheizeffekt des Kalksteins, der in dem Vorheizer 1010 gespeichert ist, weiter zu verbessern.
Bei einem kommerziellen Betrieb, der tatsächlich in dem drehbaren Ofen 105 durchgeführt wurde, der 315 bis 320 t pro Tag produziert, wobei ein Hydrationslevel von 96,5 bis 94,5 % aufrechterhalten wird, führt die Benutzung von pulverförmiger Kohle im Umfang von 30 % zu einer Erhöhung des Temperaturbereichs von 1000 °C um 10 bis 13 %, so dass die Temperatur des dem Vorheizer 110 zugeführten Gases, der den Kalkstein speichert, weiter um 40 bis 50 °C erhöht wird, im Vergleich zum Stand der Technik, wodurch die Ausbeute um 10 bis 13 % erhöht wird.
Das heißt, die Temperatur des Kalksteins kann um 40 bis 50° C erhöht werden, im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren, da der Kalkstein in dem Vorheizer 110 gespeichert und vorgeheizt wird, während etwa 9 bis 10 Stunden und anschließend in dem Brennofen 105 gefördert wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass pulverförmige Kohle die Verbrennungslänge der Flamme erhöht, so dass sie 7 bis 8 m länger als bei der Verbrennung von Koksofengas ist und die Reaktion durch Diffusionsverbrennung innerhalb des Brennofens 105 verbessert die Wirksamkeit der Verbrennung und wirkt so als Hauptfaktor der den Vorheizeffekt des in dem Vorheizer 110 gespeicherten Kalksteins erhöht, so dass die Ausbeute an gebranntem Kalk um 10 bis 13 % erhöht wird.
Nachdem Kalkstein vollständig verbrannt worden ist durch Zuführen von pulverförmiger Kohle, wie oben beschrieben wurde, wird der gebrannte Kalk gekühlt und aus dem Brennofen 105 aufgetragen. Gebrannter Kalk, der wie oben beschrieben aufgetragen wird, enthält Schlacke, die als Zement benutzt werden kann.
Wie in 14A gezeigt ist, besitzt der Kühler 360, der an der Auslassseite des Brennofens 105 vorgesehen ist, die Kaltluftrohrleitung 374a zum Einbringen von kalter Luft unter den konischen Schirmabschnitt und den Gebläselüfter 374 zum Zuführen von kühler Luft zu der Kühlluftleitung 374a. Oberhalb der Kühlluftleitung 374a, wie in 14B gezeigt ist, ist ein konischer Schutz 363 mit der Form einer Abdeckung vorgesehen, der an der Innenseite des Kühlers 360 über eine Mehrzahl von Haltestäben 363 befestigt ist, um den Einlass der Kaltluftleitung 374a vor dem Herunterfallen von gebranntem Kalk in den Kühler 360 zu schützen, während die kalte Luft über einen größeren Bereich verteilt wird.
In dem Kühler 360 fällt der gebrannte Kalk, der eine Temperatur von etwa 800 bis 850° C aufweist, durch den Auslass 130 des Brennofens 105 um den Auslassschirmbereich 362 herum herunter und tauscht Wärme mit der kalten Luft aus, die von der Kaltluftleitung 374a gefördert wird, um auf 80° C oder weniger heruntergekühlt zu werden. Anschließend wird gekühlter gebrannter Kalk an einen anderen Platz transportiert über einen Entleerungszuführer 392 und ein Förderband 394, die unter dem Kühler 360 vorgesehen sind.
Wie oben beschrieben wurde, benutzt die Erfindung pulverförmige Kohle zusammen mit Koksofengas als Brennstoff für den Brenner 120. Auf diese Weise verhindert die Erfindung das Einströmen einer übermäßigen Luftmenge in den Brennofen 105. Durch die Verhinderung des Einströmens einer übermäßigen Luftmenge kann die Erfindung die Zufuhr von „N" in den Brennstoff vorteilhafterweise NOx reduzieren, das unausweichlich während des Herstellungsprozesses von gebranntem Kalk mit hoher Qualität entsteht.
Daneben kann die Erfindung bei allen Arten von Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk durch Brennen von Kalkstein benutzt werden, insbesondere kann sie bei dem Herstellungsverfahren zur Herstellung von Zement benutzt werden und die Qualität von gebranntem Kalk erreichen, das beim Aufbereiten von geschmolzenem Eisen erforderlich ist und einen geringen „S"-Gehalt aufweist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für gebrannten Kalk umfasst die Schritte des Zuführens von Kalkstein in einen Brennofen 105, Verwenden von pulverförmiger Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die bei dem Brennofen 105 eingesetzt wird und Abkühlen und Austragen von gebranntem Kalk aus dem Brennofen 105.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk wird in dem Schritt der Benutzung von pulverförmiger Kohle pulverförmige Kohle als Wärmequelle genutzt und dem Ofen 105 zugeführt, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Mischen von 50 Gew.-% pulverförmiger Kohle mit einer Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger mit festem Brennstoff, um pulverförmiges Rohmaterial zu erhalten, Befördern des pulverförmigen Rohmaterials mit Luftdruck, um Rohmaterial zu sortieren mit Partikelgrößen von 1 mm oder weniger innerhalb eines Gehäuses mit einem Taschenfilter, und Zerkleinern von Partikeln die größer als 1 mm sind mit einem Zerkleinerer und Rezirkulieren der zerkleinerten Partikel nochmals durch das Gehäuse, so dass pulverförmiges Rohmaterial, das durch den Taschenfilter erhalten wird, eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder weniger bei 1 mm oder weniger aufweist.
Daher wird im zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk pulverförmige Kohle benutzt, üblicher Koks, Ölkoks, Anthrazit usw. als Wärmequelle, die eine pulverförmige Partikelgröße aufweisen, die für die Verbrennung in dem drehbaren Ofen 105 geeignet sind durch Sortieren und Zerkleinern.
Der Schritt der Benutzung der pulverförmigen Kohle C als Rohmaterial einer Wärmequelle, die dem Brennofen 105 zugeführt wird, wie oben beschrieben wurde, bei dem pulverförmige Kohle mit einer Partikelgröße von 1 mm oder weniger in einer Menge von 98 % oder mehr in einem Verhältnis entsprechend zu 50 Gew.-% mit festem Brennstoff gemischt wird, um ein pulverförmiges Rohmaterial zu erhalten, wird nachfolgend beschrieben.
In der Erfindung wird pulverförmiges Rohmaterial, das in dem Brenner 120 des drehbaren Ofens 105 genutzt wird, fein zwangsgeführt und eingebracht in einer Partikelgrößenerteilung von 98 % oder mehr bei einem 1 mm oder weniger und bei einem Feuchtegehalt von 0,5 % oder weniger, wohingegen ein Verklumpen auftreten kann, wenn es zwangsgeführt oder gefördert wird bei einer Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger und eine Feuchtegehalt von 1,1 % oder mehr.
Ferner, falls pulverförmiges Rohmaterial eine Partikelgrößenverteilung von 90 bis 97 oder mehr bei 1 mm oder weniger aufweist, kann es als Brennstoff genutzt werden, aber es benötigt einen hohen Förderdruck von etwa 4 bis 7 kg/cm². Ebenso kann es Verklumpen verursachen, zumindest teilweise, wenn es zwangsgeführt wird.
Dementsprechend sind die Partikelgröße und der Feuchtegehalt des Brennstoffs sehr wichtige Parameter, wenn Rohmaterial gespeichert und in den Brenner 120 gefördert wird. Wenn die Referenzwerte nicht eingehalten werden, können die Rohrleitungen verstopfen, während das Material zugeführt oder in den Brenner 120 eingebracht wird. Daher wird bevorzugt, dass die pulverförmige Kohle eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger und einen Feuchtegehalt von 0,5 % oder weniger aufweist. Vorzugsweise besitzt 98,5 % oder mehr der pulverförmigen Kohle eine Partikelgröße von 0,5 % oder weniger. Dann enthält die pulverförmige Kohle einen großen Anteil an feinen Partikeln, die ein Verklumpen ferner verringern, während die Verbrennungseffizienz erhöht wird.
Pulverförmiger Brennstoff kann in der Erfindung benutzt werden, falls es eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger besitzt.
Allerdings, wie aus der Tabelle in 18A hervorgeht, besitzen herkömmlicher Koks und Ölkoks im Allgemeinen eine Partikelgrößenverteilung von weniger als 10 % bei 1 mm oder weniger, wobei es schwierig ist, große Partikel zu zerkleinern. Anthrazit kann als Wärmequelle in dem drehbaren Brennofen erst benutzt werden, nachdem es zerkleinert worden ist, da es eine Partikelgrößenverteilung von 40 % oder weniger bei 1 mm oder weniger besitzt.
Dementsprechend wird in der Erfindung ein Verfahrensschritt ausgeführt, bei dem pulverförmiges Rohmaterial mit einer Sortiereinheit 400 entfernt wird, wenn Partikelgrößen von 1 mm oder weniger auftreten, wobei dies mit einem Filterbeutel 440 aussortiert wird.
In diesem Schritt wird pulverförmiges Rohmaterial, das durch Mischen von 50 Gew.-% von pulverförmiger Kohle, die eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder weniger bei 1 mm oder weniger mit festem Brennstoff erhalten wird, ausgewählt aus der Gruppe: herkömmlicher Koks, Ölkoks und Anthrazit, wobei es von einem Vorbereitungsfülltrichter 405 in ein Gehäuse eingebracht und dann über ein Fluidrohr 412 verteilt wird, so dass Partikel, die Durchmesser von 1 mm oder weniger haben, in den Filterbeutel 440 über eine Luftaustrittsöffnung 435 gesaugt werden.
Pulverförmige Rohmaterialpartikel werden gefangen und durch Filtertaschen 443 in den Filterbeutel 440 befördert, und anschließend betätigt der Filterbeutel 440 ein spiralförmiges Bauteil 445 mit einem Antriebsmotor 447, um die pulverförmigen Rohmaterialpartikel nach außen zu befördern.
Die Erfindung umfasst ebenso den Verfahrensschritt des Zerkleinerns eines Teils der pulverförmigen Rohmaterialpartikel mit einer Größe von 1 mm oder mehr, die zu groß sind, um gefördert zu werden oder in den Filterbeutel 440 gesaugt zu werden, wobei die zerkleinerten Rohmaterialpartikel rezirkuliert werden.
Dabei werden die pulverförmigen Rohmaterialpartikel mit einer Größe von 1 mm oder mehr bis zu einer Partikelgröße von 1 mm oder weniger in einen Zerkleinerer 420 zerkleinert, der unter dem Gehäuse angeordnet ist, in dem ein Antriebsmotor 425 betätigt wird, um Zerkleinerungsrollen 422a und 422b zu drehen. Anschließend werden die zerkleinerten Rohmaterialpartikel über einen Eimerkettenbagger 450 rezirkuliert und wiederum in den Vorbereitungsfülltrichter 405 eingebracht.
Wie aus der Tabelle von 18A hervorgeht, wird bei diesem Verfahren fester Brennstoff wie üblicher Koks, Ölkohle usw. mit einer Partikelgrößenverteilung von 10 % oder weniger bei 1 mm oder weniger benötigt, damit eine Partikelgrößenverteilung von 97 % oder mehr bei 1 mm oder weniger vorliegt, die gesiebt oder sortiert werden muss durch die Sortiereinheit 400, wie es die Erfindung erfordert.
Die Tabelle von 18B beschreibt Betriebsergebnisse, bei denen herkömmlicher Koks und Ölkoks durch die Sortiereinheit sortiert worden sind. Unter Bezugnahme auf die Betriebsverhältnisse der Sortiereinheit 400 der Erfindung, wie sie in 17 gezeigt ist, falls gewöhnlicher Koks oder Ölkoks von einer Partikelgrößenverteilung von weniger als 10 % bei 1 mm oder weniger in eine Partikelgrößenverteilung von 97 % oder mehr bei 1 mm oder weniger durch die Sortiereinheit zerkleinert wird, erhöht sich das Betriebsverhältnis der Sortiereinheit 400 ineffizient auf den Faktor 3,0 bis 3,5 im Hinblick auf den Faktor bei pulverförmigem Koks. Der Zerkleinerer 420 kann kaum benutzt werden im Hinblick auf die Langzeitverschlechterung, da seine Lebensdauer kaum in dem Bereich von 30 bis 40 % ist.
Wenn jedoch pulverförmige Kohle, die eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger hat, in einem Verhältnis von 50 Gew.-% mit entsprechenden Typen von festem Brennstoff gemischt wird, umfassend herkömmlicher Koks, Ölkoks und Anthrazit, wie aus der Tabelle von 18C hervorgeht, um pulverförmige Rohmaterialien zu erhalten, und wenn die pulverförmigen Rohmaterialien mit der Sortiereinheit 400 sortiert werden, ist es möglich, die Partikelgröße von pulverförmigem Rohmaterial einzuhalten, das von der Erfindung verlangt wird, wobei die Betriebsrate der Sortiereinheit auf das 0,8-fache bis auf das 1,2-fache geändert wird und die Lebensdauer des Zerkleinerers 420 um etwa 10 bis 30 %.
Die Betriebsrate der Sortiereinheit 400 und die verkürzte Lebensdauer des Zerkleinerers 420 sind bei so einem Niveau akzeptabel und unterschiedliche Typen von festem Brennstoff werden vorzugsweise ausgewählt, die an der Stelle genutzt werden.
Die Erfindung schafft ebenso eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk mit einer Sortiereinheit 400 zum Sortieren und Zerkleinern von Rohmaterial in eine feine Partikelgröße, die für die Kalzinationsverbrennung geeignet ist, wie in 17 gezeigt ist, um das Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen.
Bei der Sortiereinheit 400 zur Verarbeitung von festem Material, das als Wärmequelle in dem Brennofen benutzt werden kann, ist der Vorbereitungsfülltrichter benachbart zu einem Zwangsführungsrohr eines nicht gezeigten Laders für pulverförmige Kohle angeordnet, um zwangsgeführte pulverförmige Kohle darin zu speichern und eine Doppelstruktur von Dämpfern 407a und 407b ist unter dem Vorbereitungsfülltrichter 405 angeordnet und an den Boden mit dem hohlen Gehäuse 410 angeschlossen.
Das hohle Gehäuse 410 weist einen inneren Raum auf, in dem pulverförmige Kohle verteilt ist, die Fluidrohrleitung 412 ist an der Unterseite des Innenraums des Gehäuses angeordnet, und der Zerkleinerer 420 ist unterhalb des Fluidrohrs 412 angeordnet. In dem Zerkleinerer 420 wird das Paar der gegenüberliegenden Zerkleinerungsrollen 422a und 422b entgegengesetzt zueinander rotiert durch Motoren 425, wobei sie den Kontakt miteinander beibehalten.
Der Zerkleinerer 420 besitzt ein Paar von gegenüberliegenden Zerkleinerungsrollen 422a und 422b, die durch die Motoren 425 entgegengesetzt zueinander gedreht werden, wobei sie einander berühren, um diejenigen pulverförmigen Kohlenpartikel zu zerkleinern, die eine Größe von 1 mm oder mehr aufweisen, so dass zerkleinerte Kohlenpartikel über einen Entleerungsfülltrichter 430 an dem Boden des Zerkleinerers 420 herunterfallen.
Ein Lufteinlass 432 für Niederdruckluft ist in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 410 vorgesehen. Ein Luftauslass 435 ist gegenüber dem Lufteinlass 432 vorgesehen und an den Filterbeutel 440 angeschlossen.
Der Filterbeutel 440 besitzt eine Anzahl von Filtertaschen 443 in seinem Inneren, in dem das spiralförmige Förderelement 445 und der Antriebsmotor 447 am Boden vorgesehen sind, um aufgefangenen pulverförmigen Koks nach außen zu fördern, und ein Auslass 449 des Filterbeutel 440 führt zum Vorratsbehälter 140 für pulverförmige Kohle, wobei der Vorratsbehälter eine Vorderseite des Brenners 120 des drehbaren Ofens 105 vorgesehen ist.
Der Entleerungsfülltrichter 430 des Zerkleinerers 420 ist an der Eingangsseite des Eimerförderers 450 angeschlossen, der in der Form einer Raupe ausgebildet ist, an der Eimer 452 so gedreht werden, dass pulverförmige Kohle, die nach unten durch den Zerkleinerer 420 gefallen ist, wieder angehoben wird und zurückkehrt, um in den Vorbereitungsfülltrichter 405 gefördert zu werden.
Das Fluidrohr 412, das im Inneren des Gehäuses 410 vorgesehen ist, ist mit einer Anzahl von Luftdüsen 415 versehen, die von der Unterseite in den Innenraum des Gehäuses 410 nach oben gerichtet sind. Die Luftdüsen 415 verursachen, dass diejenigen Partikel mit einer Größe von 1 mm oder weniger in das Gehäuse 410 fallen, sich in dem Innenraum des Gehäuses 410 verteilen und zum Filterbeutel 440 über den Luftauslass fließen.
Luft wird über den Lufteinlass 432 bei geringem Luftdruck zugeführt, der derselbe wie bei dem Fluidrohr 412 ist, so dass Luft, die in das Gehäuse 410 geführt worden ist, die pulverförmigen Kohlepartikel mit einer Größe von 1 mm oder weniger wirksam verteilen kann, um sie zum Filterbeutel 440 zu befördern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Herstellung von gebranntem Kalk mit der obigen Struktur wird wie folgt betrieben.
Zunächst wird pulverförmige Kohle, die in einem Kokskühler, der nicht gezeigt ist, einer Trockendestillationsvorrichtung, wird in einem Trockenstaubkollektor aufgefangen und auf einem nicht gezeigten Lader transportiert, um in dem Vorbereitungsfülltrichter 405 gespeichert zu werden, wie in 17 gezeigt ist.
Pulverförmige Kohle, die in dem Vorbereitungsfülltrichter 405 gespeichert ist, enthält eine große Menge von Partikeln mit einer Größe von 1 mm oder mehr, und der Vorbereitungsfülltrichter 405 führt dazu, dass pulverförmige Kohle durch die doppelten Dämpfer 407a und 407b der Doppelstruktur, die in dem Bodenbereich vorgesehen ist, nach unten in das Gehäuse 410 fällt. Die doppelten Dämpfer 407a und 407b werden in der Reihenfolge geöffnet, so dass nicht verarbeitete pulverförmige Kohle nach unten ausgetragen werden kann, wobei ein luftdichter Zustand zwischen dem Vorbereitungsfülltrichter 405 und dem Gehäuse 410 unterhalb des Fülltrichters 405 beibehalten wird.
Wenn die pulverförmige Kohle nach unten in das Gehäuse fällt, wird sie durch Luft mit niedrigem Druck verteilt, die über den Lufteinlass 432 zugeführt wird und anschließend durch den Innenraum des Gehäuses 410 gefördert über die Luft mit niedrigem Druck die durch die Fluidleitung 412 gefördert wird. Durch den Fließprozess werden kleine Partikel der pulverförmigen Kohle mit einer Größe von 1 mm oder weniger in den Filterbeutel 440 über den Luftauslass 435 gesaugt.
Große Partikel der pulverförmigen Kohle, die nicht gefördert oder in den Filterbeutel 440 eingesaugt werden, fallen herunter in den Zerkleinerer 420, um durch die Betätigung des Antriebsmotors 425 zerkleinert zu werden. Anschließend werden zerkleinerte Partikel der pulverförmigen Kohle über den Schaufelförderer 450 transportiert und in den Vorbereitungsfülltrichter 405 gefördert, um als Quelle von pulverförmiger Kohle benutzt zu werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umfasst die Schritte des Einbringens von gebranntem Kalk in einen Brennofen, die Benutzung von pulverförmiger Kohle als Brennstoff als Wärmequelle für den Brennofen und Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Der Schritt des Einbringens des Kalksteins in den Brennofen wird durch eine Sortiereinheit 500 für Kalkstein durchgeführt, die in 19 gezeigt ist. Das dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umfasst somit den Verfahrensschritt des Sortierens von Kalkstein gemäß der Partikelgröße wenn Kalkstein von einem Reinigungs- oder Speicherfülltrichter 505 einem Vorheizer 110 zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist ein hohler Raum 510 auf einer Rohrleitungsanordnung 550 vorgesehen, zwischen dem Fülltrichter 505 und dem Vorheizer 110, und eine Siebeinheit 520 ist innerhalb des Hohlraums 510 vorgesehen, so dass pulverförmiger Kalkstein in einer Größe von 5 mm oder weniger durch kleine Löcher in der Siebeinheit 520 hindurch treten kann.
Durch dieses Verfahren werden Partikel des Kalksteins in einer Größe von 5 mm oder mehr zum Zuführfülltrichter 522 des Vorheizers 110 über die Siebeinheit 520 zugeführt.
Daneben wird durch die Erfindung der Schritt des Sortierens der Partikelgröße von Kalkstein wie oben beschrieben durchgeführt, während der Kalkstein aufgeheizt wird um Feuchtigkeit zu entfernen. In dem Verfahrensschritt der Entfernung der Feuchtigkeit wird Emissionsgas, das von dem drehbaren Ofen 105 stammt, durch die Kammer 510 geführt um zu dem Staubsammler 106 ausgestoßen zu werden, sodass Kalkstein innerhalb der Kammer 510 getrocknet und aufgeheizt wird durch das Emissionsgas von dem Ofen.
Wenn mit Wasser gewaschener Kalkstein aufgeheizt und getrocknet wird, ist die Haftkraft auf Fremdmaterialien oder feinen Kalksteinpartikeln, die an großen Kalksteinpartikeln anhaften, beträchtlich verringert durch die Entwässerung, sodass große Partikel leicht von den kleinen Partikeln getrennt werden können.
Nachdem der Brennstoff aufgeheizt ist, wird das Emissionsgas, das von dem Brennofen ausgestoßen wird, zu einem herkömmlichen Staubfänger 160 geführt, und somit wird es über einen Schornstein 170 an die Luft abgegeben, nachdem Staub von dem Abgas entfernt worden ist.
Gemäß der obigen Erfindung wird Kalkstein sortiert nach den Partikelgrößen, bevor es in den Brennofen 105 eingebracht wird und es wird mit Emissionsgas getrocknet, das von dem Brennofen an die Luft abgegeben wird, sodass der Bodensatz und Fremdmaterial einfach von der Oberfläche des Kalksteins entfernt werden können. Gleichzeitig wird Kalkstein zum Vorheizer 110 hin bewegt, wobei eine Partikelgrößenverteilung von 3 % oder weniger bei 5 mm oder weniger beibehalten wird, um ein Atmen des Vorheizers 110 zu ermöglichen, wodurch die Ausbeute um 10 t pro Tag verbessert werden kann durch die erhöhte Wärmeeffizienz, ebenso wird der Kalkstein vor einem zu starken Verbrennen geschützt und daraus ergibt sich eine Steigerung der tatsächlichen Ausbeute um 2 bis 3 %, ebenso wird die Hydrationsrate von Kalkstein um 0,2-0,5 % verbessert.
Die 19, 20A und 20B zeigen im Detail die Struktur einer Vorrichtung um das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen.
Bei der Vorrichtung 100 zur Herstellung von gebranntem Kalk um das dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umzusetzen, das in 19 gezeigt ist, ist der Hohlraum 510 auf der Rohrleitungsanordnung 550 vorgesehen, zwischen dem Fülltrichter 505 zur Wasserreinigung und Speicherung und dem Vorheizer 110, und der Schirm 520 ist in der Kammer 510 vorgesehen und besitzt eine Anzahl von Gitterstäben, um die Partikelgröße des Kalksteins, der von dem Fülltrichter 505 zur Wasserreinigung und Speicherung zugeführt wird, zum Vorheizer 110 zu führen.
In dem oberen Bereich der Schirmeinheit 520 ist ein Fülltrichter 527 für Rohmaterial vorgesehen, der mit dem Fülltrichter 505 zur Wasserreinigung uns Speicherung verbunden ist. Eine Auslassöffnung 529 für Rohmaterial ist gegenüber dem Fülltrichter 527 für Rohmaterial angeordnet und an einen Fülltrichter 522 des Vorheizers 110 angeschlossen.
Innerhalb der Kammer 510 ist eine Mehrzahl von Kettenrädern 534 drehbar angebracht über drehbare Wellen 532a und 534a, wobei die drehbare Welle 532, die mit den Antriebszahnrädern 532 verbunden ist über die Kammer 510 mit einer Antriebsmotorwelle 532 eines Antriebsmotors 538 gekoppelt ist, wobei der Antriebsmotor 538 außerhalb der Kammer 510 vorgesehen ist.
In der Schirmeinheit 520 werden die Antriebszahnräder 532 als Reaktion auf die Betätigung des Antriebsmotors 538 gedreht um eine Mehrzahl von Ketten 534 zu drehen, die in der Form einer Raupe um die Antriebszahnräder 532 und die Folgezahnräder 534 angeordnet sind. Die Ketten 534 sind drehbar mit den Gitterstäben 525 verbunden, die die drehbaren Wellen 545 an beiden Enden einer Kante bilden, an der die drehbaren Wellen 545 drehbar über Scheiben 547 in der Mitte von benachbarten Ketten 543 verbunden sind, sodass sie an den Ketten 543 verschoben befestigt sind.
Wie in 20B gezeigt ist, besitzt jeder der Gitterstäbe 525 Hebel 551, die beidseitig von unten hervorstehen. Da beide Enden einer Kante der Gitterstäbe 525 die drehbaren Welle 545 bilden, um entsprechende der Ketten 543 zu verschieben, wenn die Ketten 543, wie in 20A gezeigt ist, gedreht werden um horizontale obere Sektionen zu passieren, die Hebel 551 werden auf den entsprechenden Ketten 543 gehalten und die Gitterstäbe behalten ihre horizontalen Positionen bei.
Wenn jedoch die Gitterstäbe 525 auf die entsprechenden Ketten 543 ausgerichtet sind, um durch horizontale untere Sektionen der entsprechenden Ketten 543 zu passieren, werden sie so transportiert wie sie von den Ketten 543 verschoben werden über die drehbaren Wellen 545, sodass sie feine Partikel von Kalkstein abgeben und entladen, die in die Kammer 510 während der Bewegung der Gitterstäbe 525 herunterfallen, durch Dämpfer 555, die unterhalb der Gitterstäbe 525 angeordnet sind.
An der Unterseite der Kammer 510 ist eine Anzahl von Dämpfern 555 vorgesehen, sodass feine Partikel des Kalksteins, die herunterfallen, nachdem sie zu einer feinen Partikelgröße durch die Gitterstäbe 525 der Schirmeinheit 520 gesiebt worden sind und sie können durch eine separate Auffangeinheit 557 aufgefangen werden.
Daneben ist ein schräger Separator 570 vorgesehen vor dem Auslass 529 für Rohmaterial. Der schräge Separator 570 dient dazu, große Partikel von Kalkstein zu trennen, die sich auf den Gitterstäben 525 befinden, von den Gitterstäben 525 zu trennen, sodass die großen Kalksteinpartikel zum Auslass 529 für Rohmaterial gebracht werden. Die Erfindung umfasst ebenso eine Rohrleitungsanordung 550a zum Verbinden des Vorheizers 110, der Kammer 510 und eines Staubfängers 160, sodass Emissionsgas, das von dem drehbaren Ofen 105 abgegeben wird, durch die Kammer 510 fließt und durch einen Staubsammler 160 abgegeben wird, während der Kalkstein in der Kammer 510 aufgeheizt wird, um von diesem Feuchtigkeit zu entfernen.
In diesem Fall, verbindet, wie in 19 gezeigt ist, die Rohrleitungsanordnung 550a den Vorheizer 110 mit dem Staubsammer 160 und ist daran auf kommunizierende Weise angeschlossen mit einem Einlass 511a für Emissionsgas und einem Auslass 511b für Emissionsgas, die an beiden Seiten der Kammer 510 ausgebildet sind.
Wenn bei der Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk gemäß der Erfindung mit der oben beschriebenen Struktur nasser Kalkstein in die Kammer 510 eingebracht und dann auf die Gitterstäbe 525 gebracht wird, berührt Emissionsgas, das in die Kammer 510 fließt, nach dem Vorheizen des rohen gebrannten Kalks den nassen Kalkstein auf den Gitterstäben 525, um diesen zu trocknen.
Dabei werden durch die Betätigung des Antriebsmotors 538 die Antriebskettenräder 532 und die Folgekettenräder 534 gedreht, sodass feine Partikel von Kalkstein mit einer Größe von 5 mm oder weniger durch schmale rechteckige Schlitze 525a der Gitterstäbe 525 fallen, die in der Form einer Raupe auf den Ketten 543 rotieren, sodass nur Partikel des Kalksteins, die größer als 5 mm sind, in den Vorheizer 110 eingebracht werden über den Auslass für Rohmaterial 529 und die Rohrleitungsanordnung 550.
Zu diesem Zweck moduliert ein Bediener die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 538 um die Menge des Kalksteins einzustellen, der in den Vorheizer 110 eingebracht wird, um den Vorrat an Kalkstein stabil zu bewirtschaften wenn Rohmaterial mit hoher Qualität zugeführt wird.
Aus der Tabelle in 21 geht hervor, dass Kalkstein getrocknet und von dem Bodensatz und Fremdmaterial, der an der Oberfläche anhaftet, befreit werden kann, bevor er erfindungsgemäß in den Brennofen 105 eingebracht wird. Dann kann eine Partikelgrößenverteilung von 5 mm oder weniger für 3 % oder weniger der Menge beibehalten werden, was weniger ist als bei dem herkömmlichen Verfahren, und die Partikelgröße von Kalkstein wird sichergestellt, sodass die Fähigkeit des Vorheizers 110 zu atmen garantiert wird und die Wärmewirksamkeit beträchtlich erhöht wird.
Als Ersatz für den stationären Vorheizer 110, der in 19 gezeigt ist, kann die Vorrichtung 100 zur Herstellung von Kalkstein einen drehbaren Vorheizer 600 aufweisen, wie in 22 gezeigt ist, der gleichförmige Wärme an den Kalkstein als Roherz überträgt, wobei ein partielles Verbrennen oder ein totales Verbrennen von Kalkstein verhindert wird, sodass der Brennofen 105 gebrannten Kalk mit hoher Qualität herstellen kann.
Zu diesem Zweck umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Herstellung von gebranntem Kalk einen hohlen äußeren Zylinder 616 und einen mittleren Zylinder 617, der innerhalb des äußeren Zylinders 616 angeordnet ist, sodass Kalkstein von oben zwischen den äußeren und den mittleren Zylinder 616, 617 eingebracht wird, darin vorgeheizt und anschließend in den Brennofen 105 eingebracht wird.
Die Erfindung umfasst ebenso ein Ringgetriebe 610, das an der Unterseite des äußeren Zylinders 616 befestigt ist, wobei das Ringgetriebe 610 einteilig mit dem äußeren Zylinder 616 verbunden und mit einem Antriebsrad 614 im Eingriff ist, sodass auf einer drehbaren Welle des Antriebsmotors 612 befestigt ist.
Die Erfindung besitzt das Antriebsrad 614, das mit dem Ringzahnrad 610 im Eingriff ist und eine Antriebseinheit 620 mit dem Antriebsmotor 612 zum Drehen des Antriebsrads 614, wobei die Betätigung des Antriebsmotors 612 die drehbare Welle dreht und somit das ringförmige Zahnrad 610 über das Antriebsrad 614, wodurch der äußere Zylinder 616 gedreht wird, der an dem ringförmigen Zahnrad 610 und dem mittleren Zylinder 617 befestigt ist.
Daneben umfasst die Erfindung eine drehbare Einheit 630, die eine Mehrzahl von Rollen 632 umfasst, die auf einem gedachten Kreis am Boden des äußeren Zylinders 616 angeordnet sind. Die drehbare Einheit 630 besitzt eine ringförmige Schiene 634 die die Rollen 632 stützt. Wie in den 22 und 23 gezeigt ist, besitzt die drehbare Einheit 630 die kreisförmige Schiene 634 auf der Oberseite eines Halterahmens 642, auf dem eine Ausgaberutsche 640 befestigt ist, neben einem unteren Auslass 620a des Vorheizers 600. Die Rollen 632 sind am Boden des äußeren Zylinders 616 befestigt und gleiten auf der Schiene 634.
Die drehbare Einheit 630 erlaubt es den Rollen 632, auf der Schiene 634 zu drehen, sodass der äußere Zylinder 616 auf dem Halterahmen 642 über die Rollen 632 und die Schiene 634 drehen kann, wenn die Betätigung des Motors 612 der Antriebseinheit 620 den äußeren Zylinder 616 über das ringförmige Zahnrad 610 dreht.
Der äußere Zylinder 616 besitzt eine Auslassrohrleitung 616a, die zu dem Staubkollektor 160 geführt ist, sowie einen durch Wasser abgedichteten Abschnitt 660 an der oberen Kante, wie in 24 gezeigt ist, um eine Struktur zu schaffen, die um einen oberen Zuführungsabschnitt 650 des Vorheizers 600 drehbar ist, an dem die Auslassrohrleitung 616a befestigt ist. Der durch Wasser abgedichtete Abschnitt 660 ist an der Oberseite des äußeren Zylinders 616 vorgesehen mit einem abgewinkelten Abschnitt 662 mit einem U-förmigen Abschnitt, der mit Wasser 665 gefüllt ist, wobei eine untere Kante 650a des oberen Zuführungsabschnitts 650 in Wasser 665 eingetaucht ist, das in dem abgewinkelten Abschnitt 662 eingefüllt ist.
Der durch Wasser abgedichtete Abschnitt 660, die untere Kante 650a des Zuführungsabschnitts 650 und der obere abgewinkelte Abschnitt 662 des äußeren Zylinders 616 vermeiden dass das Emissionsgas nach außen austritt, wobei eine reibungslose Drehung des äußeren Zylinders 616 sichergestellt wird im Hinblick auf den Zuführungsabschnitt 650.
Ein Kühlsystem 670 zum Kühlen des mittleren Zylinders 617 umfasst eine Halterung 672, ausgebildet an einem Abschnitt des äußeren Zylinders 616 und eine Absaugpumpe 674, die auf der Oberseite der Halterung 672 befestigt ist und gemeinsam mit dem äußeren Zylinder 616 gedreht wird. Kühlluft, die in den mittleren Zylinder 617 über eine Rohrleitung 676 von der Luftansaugpumpe 674 angesaugt wird, fließt durch den mittleren Zylinder 617 und wird durch eine gegenüberliegende Rohrleitung 676 ausgestoßen, die durch einen Dämpfer 680 geöffnet bzw. geschlossen wird, der an einem Ende angebracht ist.
Daneben umfasst die Erfindung eine Stromversorgung 690, sodass Strom von außen zugeführt wird um die Luftansaugpumpe 674 und die Rüttler 319 mit Strom zu versorgen. Wie in den 22 und 25 gezeigt ist, ist ein ringförmiger Rahmen 692 an der Oberseite des äußeren Zylinders 616 über ein umgebendes Verbindungsbauteil 693 angeschlossen, und ein Stromabnehmer 695 zum Aufnehmen der Spannung ist mit dem Kontaktrahmen 692 gekoppelt und drehbar mit dem äußeren Zylinder 616 verbunden.
Durch die Spannungsvorsorgung 690 wird eine Spannung von dreiphasigen Kontakten 692a des Kontaktrahmens 692 an dreiphasige Kontakte 695a weitergegeben, die in dem Stromabnehmer 695 vorgesehen sind, und weiter über Kabel 697 an die Luftansaugpumpe 674 oder die Rüttler 619 weitergegeben, um die darin enthaltenen Zylinder zu betätigen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 mit der oben beschriebenen Struktur zu Herstellung von gebranntem Kalk wird Kalkstein über den Fördertrichter 522 in die Beladesektion 650 des Vorheizers eingebracht und in einen Raum zwischen dem äußeren Zylinder 616 und dem mittleren Zylinder 617. In diesem Zustand, in dem Kalkstein eingebracht ist, wird der äußere Zylinder 616 gedreht. Wenn der äußere Zylinder 616 gedreht wird, wird Emissionsgas, das in den äußeren Zylinder 616 von dem Brennofen 105 über die Entladungsrutsche 640 am Boden des äußeren Zylinders 616 fließt, im Allgemeinen gleichförmig zugeführt in Reaktion auf Drehung des äußeren Zylinders 616.
Gleichzeitig wird die Luftansaugpumpe 674 des Kühlsystem 670 für den mittleren Zylinder 617 betätigt, sodass Kühlluft in den mittleren Zylinder 617 geführt und anschließend über den Dämpfer 680 ausgestoßen wird, um eine wirksame Kühlung durchzuführen.
Emissionsgas wird ausgestoßen, wobei Kalkstein, der in dem Raum zwischen dem äußeren Zylinder 616 und dem mittleren Zylinder 617 angeordnet ist und aufgeheizt wird, das Emissionsgas wird über den Staubsammler 160 zum Schornstein 170 ausgestoßen, und die Rüttler 619 werden periodisch betätigt um Kalkstein über die Entladungsrutsche 640 nach unten zu bringen um den Ofen 105 zu beschicken.
Auf diese Weise kann mit der Erfindung Wärme gleichmäßig zum Kalkstein als Roherz innerhalb des Vorheizers 600 transportiert werden, um ein partielles Verbrennen oder eine totales Verbrennen zu vermeiden, sodass der Brennofen 105 feinen gebrannten Kalk herstellen kann.
Ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk umfasst den Verfahrensschritt des Einteilens der drehbaren Brennöfen in einen ersten Brennofen 710 und einen zweiten Brennofen 730 um einen schnellen Betrieb bei der Herstellung von gebranntem Kalk zu erzielen.
Gemäß der Erfindung wird Kalkstein in die ersten und zweiten drehbaren Brennöfen 710 und 730 eingebracht, die abwechselnd benutzt werden und eine Mischung von pulverförmiger Kohle und Koksofengas wird in den ersten drehbaren Ofen 710 eingebracht, jedoch wird in den zweiten drehbaren Ofen 730 lediglich Koksofengas ohne pulverförmige Kohle eingebracht.
Um das vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk zu verwirklichen, das in den 26 und 27 dargestellt ist, ist der erste Brennofen 710 an der Seite eines Injektionsbrenners 720 für pulverförmige Kohle angeordnet, ein Vorheizer 721 ist an dem vorderen Ende des ersten Brennofens 710 angeordnet, ein Auslassrohr 712 des Vorheizers 721 ist mit dem vorderen Ende des ersten Brennofens 710 verbunden, der erste Brennofen 710 ist mit dem zweiten Brennofen 730 über eine Entladungsrutsche 714 an seinem hinteren Ende verbunden, und der zweite Brennofen 730 ist mit einem Injektionsbrenner 740 für Koksofengas versehen.
Der Vorheizer 721, der an das vordere Ende des ersten Brennofens 710 angeschlossen ist, heizt das darin enthaltene Rohmaterial mit Emissionsgas auf, das von dem ersten Brennofen 710 zum Vorheizer 721 fließt, und ein Abgasrohr 716 ist von der Oberseite des Vorheizers 721 zu einem Staubsammler 160 geführt und zu einem Schornstein 170, wie in 26 gezeigt ist.
Der zweite Brennofen 730 ist stromabwärts an den ersten Brennofen 710 über eine Rutsche 714 angeschlossen, der Koksofengasbrenner 740, der keine pulverförmige Kohle injiziert, ist auf dem zweiten Brennofen 730 befestigt, und ein Kühler 730 zum Kühlen des Produkts ist am Boden des Koksofengasbrenners 740 angeschlossen.
Wie oben beschrieben wurde, umfasst die Erfindung die Verfahrensschritte des Anbringens des Brenners 720, der pulverförmige Kohle und Koksofengas als gemischten Brennstoff benutzt, auf dem ersten Brennofen 710, und Befestigen des Brenners 740, der lediglich Koksofengas benutzt, auf dem zweiten Brennofen 730. Die injizierte Luft für pulverförmige Kohle, die mit dem Injektionsbrenner 720 für pulverförmige Kohle in Verbindung steht, der an der Seite des ersten Brennofens 710 vorgesehen ist und die Verbrennungsluft, die in den Injektionsbrenner 720 für pulverförmige Kohle und den Koksofengasbrenner 740 eingebracht wird, ist heiße Luft, die über Rohrleitungen 730, die sich über den Kühler 733 erstrecken, zugeführt wird. Dieses führt im Ergebnis zu einer verbesserten Wärmeeffizienz der Brenner 720 und 740.
Wie in den 28 und 29 gezeigt ist, hat der Injektionsbrenner für pulverförmige Kohle 720, der in dem ersten Brennofen 710 benutzt wird, ein zentrales Injektionsrohr 722 für pulverförmige Kohle, eine Mehrzahl von Verbrennungsluftrohren 724 außerhalb des Kohleinjektionsrohrs 722, ein Koksofengasrohr 726 außerhalb der Verbrennungsluftrohr 724 und ein weiteres Verbrennungsluftrohr 728 außerhalb des Koksofengasrohrs 726.
Der Injektionsbrenner 720 für pulverförmige Kohle ist außerhalb des Injektionsrohrs 722 für pulverförmige Kohle mit einem Verwirbler 722A versehen, um Verbrennungsluft in Drehung zu versetzen, während der Mischung von pulverförmige Kohle nach dem Injektionsrohr 722 für pulverförmige Kohle und Koksofengas nach dem Koksofengasrohr 726, so dass pulverförmige Kohle und Koksofengas innerhalb des ersten Brennofens 710 verbrannt werden können.
Die technischen Merkmale der oben beschriebenen Erfindung führen dazu, dass weder eine Beschränkung hinsichtlich des Gehalts der pulverförmigen Kohle gibt, die als Brennstoff in dem ersten Brennofen 710 benutzt wird, noch gibt es eine Beschränkung der Menge der pulverförmigen Kohle, die mit dem Koksofengas gemischt wird.
Daneben umfasst die Erfindung die Schritte des Zuführens von Koksofengas Und pulverförmiger Kohle, die 80 bis 85% der gesamten Brennstoffmenge enthält, in den Vorheizer 721 und den ersten Brennofen 710, um Kalkstein vorzuheizen, und Zuführen von Koksofengas, das 15 bis 20% der gesamten Brennstoffmenge enthält, in den zweiten Brennofen 730 und den Kühler 733, um Kalkstein in gebrannten Kalk zu kalzinieren.
In dem Fall, wenn pulverförmige Kohle, die 20% oder mehr der Koksofengasmenge enthält, das von dem Brenner 720 für pulverförmige Kohle injiziert wird, der in dem ersten Brennofen 710 angeordnet ist, brennen die Gasflammen des Brenners 720 so, dass sie sich in der Sektion A befinden und injizierte pulverförmige Kohle wird in die Sektion A gesprüht, wie in 27 gezeigt ist. Die Gasflammen werden teilweise mit Gas in der Sektion A verbrannt, teilweise gelangen sie in brennendem Zustand in die Sektion B, und teilweise werden sie in die Sektion C eingebracht, um den zweiten Brennofen 730 zu beschicken, gemeinsam mit dem Kalksteinprodukt, das primär in dem ersten Brennofen 710 vorgeheizt und gebrannt wird.
Der Koksofengasbrenner 740, der in dem zweiten Brennofen 730 angeordnet ist, ist so aufgebaut, dass er keine pulverförmige Kohle injiziert, sondern Kalksteinrohmaterial, das von dem ersten Brennofen 710 eingebracht wird und brennt dieses zu gebranntem Kalk mit hoher Qualität, wobei die Verbrennung lediglich durch Koksofengas und Verbrennungsluft aufrechterhalten wird, und anschließend wird der hergestellte gebrannte Kalk in den Kühler 733 entladen, der den gebrannten Kalk abkühlt.
Wie in den 30 und 31 gezeigt ist, ist der Koksofengasbrenner 740 mit einem Koksofengasrohr 744 versehen, um eine Mehrzahl von Verbrennungsluftrohren 742, die mit einem Verwirbler 742 versehen sind und einem weiteren Verbrennungsluftrohr 746, um das Koksofengasrohr 744 herum.
Der Koksofengasbrenner 740 dreht die Verbrennungsluft durch den Verwirbler 742A und mischt Koksofengas nach dem Koksofengasrohr 744, so dass Koksofengas mit Verbrennungsluft innerhalb des zweiten Brennofens 730 gebrannt werden kann.
Wie in 7 gezeigt ist, erlaubt der zweite Brennofen 730 es den Flammen von dem Koksofengasbrenner 740, zusätzlich pulverförmige Kohle zu verbrennen, die von dem ersten Brennofen 710 in einer vorderen Sektion E des zweiten Brennofens 730 zugeführt ist, so dass die resultierende Verbrennungswärme als Brennwärme benutzt werden kann. In einer Sektion D wird Kalkstein gebrannt, um zu gebranntem Kalk kalziniert zu werden, und gebrannter Kalk wird zum Kühler 733 hin verschoben, ohne eine Verbrennung in der Sektion F und fällt anschließend herunter.
Obwohl pulverförmige Kohle, die von dem Injektionsbrenner 720 für pulverförmige Kohle injiziert ist, der in dem ersten Brennofen 710 vorgesehen ist, nicht vollständig in dem ersten Brennofen 710 verbrannt ist, sondern herunter zum zweiten Brennofen 730 fließt, auf dem Kalksteinprodukt, das sich innerhalb des ersten Brennofens 710 bewegt, kann der Koksofengasbrenner 740 in dem zweiten Brennofen 730 die pulverförmige Kohle klären durch eine zweite Verbrennung, wobei das Kalksteinprodukt in gebranntem Kalk gebrannt wird, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk.
Die Wärme, die von der zweiten Verbrennung der pulverförmigen Kohle in dem zweiten Brennofen erzeugt worden ist, wird benutzt, um Kalkstein in dem zweiten Brennofen 730 zu brennen, so dass Kalkstein zu gebranntem Kalk ohne eine übermäßige Verbrennung gebrannt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, umfasst die Erfindung erste und zweite Brennöfen 710 und 730, und die Ausbeute hängte ab von der erhaltenen Menge von Kalkstein, die in dem Vorheizer 721 des ersten Brennofens 710 gespeichert ist. Wie aus der Tabelle ⁱⁿ 32A hervorgeht, verbleibt Kalkstein erfindungsgemäß in dem ersten Vorheizer 721 und dem ersten Brennofen 710 8,5 bis 9,5 Stunden lang, in dem zweiten Brennofen 730 und dem Kühler 733 2,5 bis 3,5 Stunden lang. Gemäß dem Brennstoffzuführplan wird ein gemischter Brennstoff aus pulverförmiger Kohle und Koksofengas in den ersten Brennofen 710 im Umfang von 80 bis 85% der gesamten Brennstoffmenge zugeführt, und reines Koksofengas wird in den zweiten Brennofen 730 im Umfang von 15 bis 20% der gesamten Brennstoffmenge zugeführt.
Darüber hinaus verbleibt Kalkstein in dem ersten Vorheizer 721 6 bis 6,5 Stunden lang, in dem ersten Brennofen 710 2,5 bis 3 Stunden lang, in dem zweiten Brennofen 730 1 bis 1,5 Stunden, und anschließend in dem Kühler 733 während 1,5 bis 2 Stunden.
Wie aus der Tabelle in 32 hervorgeht, kann die Erfindung die Ausbeute und die Qualität von gebranntem Kalk gemäß der erhaltenen Menge oder der Rückstandszeit von Kalkstein, der in dem Vorheizer 721 an der Vorderseite des ersten Brennofens 710 gespeichert ist, einstellen. Das heißt, falls die erhaltene Menge von Kalkstein in dem Vorheizer 721 sich erhöht, entsprechend einer verkürzten Rückstandszeit, nimmt die Ausbeute relativ zu, jedoch wird die Verbrennungszeit reduziert, um relativ den Kalzinationsgrad zu verringern.
Daneben kann der Kalzinationsgrad eingestellt werden hinsichtlich der Qualität, durch die Veränderung der Brennstoffzufuhrrate in den zweiten Brennofen 730. Generell benutzt der erste Brennofen 710 eine Brennstoffzufuhr von 80 bis 85% und der zweite Brennofen 730 benutzt eine Brennstoffzufuhr von 15 bis 20%, jedoch wird die gesamte Wärmemenge, die in den zweiten Brennofen 730 eingegeben wird, erhöht, gemäß der Qualität des gebrannten Kalks, um die Wirkung einer Verbesserung des Kalzinationsgrads zu erhalten.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk benutzt pulverförmige Kohle, die als Nebenprodukt bei einem Verfahren zur Herstellung von Koks anfällt, als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Kalkstein einwirkt, der in einem Brennofen eingebracht ist oder die auf pulverförmige Kohle einwirkt, die eine festgelegte Partikelgröße besitzt und die durch einen separaten Prozess zur Herstellung von pulverförmiger Kohle erhalten worden ist.
Eine Vorrichtung 800 zur Herstellung von gebranntem Kalk, bei dem die Erfindung angewendet worden ist, ist schematisch in 33 dargestellt. Die Vorrichtung 800 zur Herstellung von gebranntem Kalk umfasst einen Vorheizer an der Seite eines Ofens 805. Vor dem Vorheizer 810 ist ein Emissionsgasrohr 802, für Gas, das von dem Vorheizer 810 ausgestoßen worden ist, mit einem Rohr 550A, einer Sortiereinheit 500 für Rohmaterial verbunden, wie in 20A gezeigt ist, so dass das Emissionsgas das Rohmaterial innerhalb der Sortiereinheit 500 vorheizen kann, während es fließt.
Emissionsgas wird in einem Staubfänger 160 geführt, während es zu einer Stelle gebracht wird, in der Rohmaterial eingebracht ist, und es wird über einen Schornstein 170 ausgestoßen. Dazu wird Rohmaterial von einem nicht gezeigten Fülltrichter eingebracht, der an der Oberseite der Sortiereinheit 500 für Rohmaterial angeordnet ist und in die Sortiereinheit 500 für Rohmaterial eingebracht, um durch das Emissionsgas von Feuchtigkeit befreit zu werden. Anschließend wird es von der Sortiereinheit 500 für Rohmaterial zu dem Vorheizer 810 geführt und anschließend in der Form von Kalkstein (CaCO³) in den Brennofen 805 gebracht, wobei es eine festgelegte Temperatur beibehält.
Der Brennofen 805, in den Kalkstein eingebracht ist, ist mit einem Brenner 820 versehen, gegenüber dem Vorheizer 810, und einem Kühler 830 in einem unteren Abschnitt. Nach der Beendigung der Kalzination wird gebrannter Kalk temporär in dem Kühler 830 gespeichert, um abgekühlt zu werden, und anschließend von dort ausgetragen.
Der Brenner 820, der an der Rückseite des Brennofens 805 angeordnet ist, ist so aufgebaut, dass er pulverförmige Kohle benutzt, wie in 9 gezeigt ist.
Das fünfte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk führt selektiv Kalkstein in einer Partikelgröße von 10 bis 30mm zu, heizt den Kalkstein mit dem drehbaren Vorheizer 810 vor, über Wärmeaustausch mit Emissionsgas mit einer Temperatur von 1000 bis 1100 °C, und fördert vorgeheizten Kalkstein in den Brennofen 805.
Dieser Schritt führt die Verarbeitung von Roherz durch, wobei Kalkstein in den Brennofen 805 eingebracht wird, nach dem Vorheizen und nachdem es von Feuchtigkeit und übrigen Stoffen gereinigt worden ist.
In diesem Verfahrensschritt wird Kalkstein an der Oberseite mit einem Wasserwäscher klargewaschen, der nicht gezeigt ist, anschließend wird der Kalkstein in einer Partikelgröße von 10 bis 30mm in der Sortiereinheit 500 für Rohmaterial sortiert, bevor er in den Vorheizer 810 über einen Fülltrichter 822 eingebracht wird, und durch den Fluss von Emissionsgas bei einer Temperatur von 1000 bis 1100 °C 9 bis 10 Stunden lang verarbeitet wird, bevor er in den Brennofen 805 eingebracht wird.
In dem Kalkstein, der in den drehbaren Brennofen eingebracht werden muss, verändert sich die Oberfläche des Kalksteins so, dass sie 7 bis 10% Feuchtigkeit enthält, durch den Waschvorgang, so dass feiner Staub oder Fremdmaterial mit feiner Partikelgröße an der Oberfläche des Kalksteins anhaften und auf das Roherz (Kalkstein) in den Vorheizer 810 und den Brennofen 805 eingebracht werden, wobei Fremdmaterial von der Oberfläche entfernt wird durch Waschen und Partikelgrößen von 10mm oder weniger durch Sortieren entfernt werden.
Derartiges feines Staubmaterial und Fremdkörper verringern die Atemfähigkeit innerhalb des Brennofens 805, so dass kaum gebrannter Kalk mit hoher Qualität produziert werden kann.
Nachdem das Roherz mit Wasser gewaschen worden ist und ein erstes Mal (nicht gezeigt) in feine Partikel mit einer Siebeinheit 520 sortiert worden ist, wie in 20A gezeigt ist, fördert die Erfindung Roherz in den Vorheizer 810, um das Roherz zu trocknen, bevor es in den Brennofen 805 eingebracht wird.
Die Sortiereinheit 500 für Rohmaterial besitzt Siebe in ihrem Inneren, die den Kalkstein waschen und sortieren durch eine Struktur, die in 20A gezeigt ist.
Daneben ermöglicht es die Erfindung, dass eine Wärmequelle, die von dem Brennofen 805 auf den Vorheizer 810 einwirkt, gleichmäßig zum Rohmaterial übertragen zu werden innerhalb des Vorheizers 810.
Zu diesem Zweck umfasst die Erfindung den drehbaren Vorheizer 810, der den darin eingebrachten Kalkstein gleichförmig durch eine Struktur aufheizt, die ähnlich derjenigen ist, die in 22 gezeigt ist.
Wie oben beschrieben worden ist, kann der drehbare Vorheizer 810 gleichmäßig Wärme an den Kalkstein übertragen als Roherz, um ein partielles Verbrennen oder ein totales Verbrennen von Kalkstein zu vermeiden, so dass feiner gebrannter Kalk in dem Brennofen 805 produziert werden kann.
Daneben sieht die Erfindung vor, dass pulverförmige Kohle in den Brenner 820 in einer geeigneten Partikelgröße eingebracht wird, vorzugsweise 1 mm oder weniger als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Brennofen einwirkt.
Die Erfindung umfasst ebenso den Verfahrensschritt des Zerkleinerns der pulverförmigen Kohle als Brennstoff der Wärmequelle, die auf den Brennofen 805 einwirkt, in eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger, und den Verfahrensschritt des Austragens der pulverförmigen Kahle, die eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger bei einer festen Menge hat, um dieselbe bei einem Druck von 2 bis 5 kg/cm² zusammen mit Koksofengas in den Brenner 820 einzubringen.
Wie in 34 gezeigt ist, ist ein CDQ-Zwangsförderrohr 846 eines Laders 844 für den Transport von pulverförmiger Kohle mit einem oberen CDQ-Fülltrichter 841 verbunden, ein unterer CDQ-Fülltrichter 842 ist mit dem Boden des unteren CDQ-Fülltrichters 841 über zweifache Dämpfer 841a verbunden, und ein oberer CDQ-Fülltrichter 843, ein Vorratsbehälter 856 für pulverförmige Kohle und ein Zuführer 860 für eine feste Menge sind in dieser Reihenfolge stromabwärts von dem unteren CDQ-Fülltrichter 842 angeschlossen, um pulverförmige Kohle in en Brenner 820 zu fördern, um pulverförmige Kohle als Brennstoff für die Wärmequelle, die dem Ofen 805 zugeführt wird, in eine Partielgröße von 1 mm oder weniger zu zerkleinern.
An der Vorderseite des oberen CDQ-Fülltrichters 841 ist eine Sortiereinheit 400 für pulverförmige Kohle vorgesehen von dem Typ, der in 17 gezeigt ist, um Partikel der pulverförmigen Kohle in einer Größe von 1 mm oder weniger auszusortieren.
Beim Passieren der Sortiereinheit 400 für pulverförmige Kohle entsteht pulverförmige Kohle, die eine Partikelgrößenverteilung von 98% oder mehr bei 1 mm oder weniger aufweist und die einen Feuchtegehalt von 0,5% oder weniger besitzt, wodurch ein Verklumpen bei der Zwangsführung oder bei der Förderung vermieden wird.
Im Rahmen der Erfindung wird pulverförmige Kohle mit einer Größe von 1 mm oder weniger in einer festgelegten Menge entladen, um bei einem Druck von 2 bis 5kg/cm² in den Brenner 820 gefördert zu werden, zusammen mit Koksofengas.
In diesem Verfahrensschritt kann pulverförmige Kohle, die als Nebenprodukt von einem Verfahren zur Herstellung von Koks zusammen mit Koksofengas in den drehbaren Ofen 805 gefördert werden, um die Erhöhung der NOX-Emission zu reduzieren, die sich in der Folge der Herstellung von gebranntem Kalk mit hoher Qualität ergibt.
Zu diesem Zweck ist ein Förderer 140 für eine festgelegte Menge vorgesehen, dessen Typ in 13 gezeigt ist, durch den pulverförmige Kohle mit einer Partikelgrößenverteilung von 98% oder mehr bei 1 mm oder weniger bei einem Druck von 2 bis 5kg/cm2 in den Brenner 820 gefördert wird.
Pulverförmige Kohle, die in den Brenner 820 des drehbaren Ofens 805 durch den Förderer 140 für eine festgelegte Menge gefördert wird, kann hinsichtlich der Entladungsmenge zwischen 0 und 100% gesteuert werden, so dass die benutzte Menge entsprechend den Arbeitsbedingungen eingestellt werden kann.
Durch die Erfindung wird ebenso Kalkstein in gebrannten Kalk umgewandelt durch Kalzination oder Brennen in dem Brennofen 805 und gebrannter Kalk mit einer Temperatur von 800 bis 850 °C wird durch einen Auslass des Brennofens 805 ausgetragen.
Dieser Verfahrensschritt kühlt und entleert gebrannten Kalk, der in dem Brennofen 805 produziert worden ist, indem der Kühler 830 an der Ausgangsseite des Brennofens 805 vorgesehen ist, der eine Struktur des Typs, der in den 14A und 14B gezeigt ist, aufweist, um gebrannten Kalk auf 80 °C oder weniger zu kühlen, bevor er ausgetragen wird. Wenn er ausgetragen wird, nachdem er auf 80 °C oder weniger abgekühlt worden ist, kann gebrannter Kalk einfach durch die folgende Vorgehensweise behandelt werden, und mit der Vorrichtung zusammenhängende Unfälle oder Sicherheitsgefahren wie vorher können vermieden werden.
Um Kalkstein in gebrannten Kalk umzuwandeln gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk wird Kalkstein zugeführt durch Sortieren bei einer Partikelgröße von 10 bis 30mm, und vorgeheizt über Wärmeaustausch mit Emissionsgas von 1000 bis 1100 °C mit dem drehbaren Vorheizer 810 bevor es in den Brennofen 805 eingebracht wird, so dass der Kalkstein gleichmäßig innerhalb des Brennofens 805 aufgeheizt wird.
Nach dem Waschen des Kalksteins mit Wasser wird erfindungsgemäß Fremdmaterial von der Oberfläche des Kalksteins entfernt und die kleinen Partikel des Kalksteins werden verringert, um den Kalkstein bei einer Partikelgröße von 10 bis 30mm in den Vorheizer 810 zu fördern, so dass die Atemfähigkeit bei der Kalzination innerhalb des Ofens 805 sichergestellt ist. Die Ausbildung von Festkörpern durch pulverförmige Kohle ist minimiert innerhalb des Brennofens 805, um ein Verbrennen des Kalksteins zu verhindern, wodurch die tatsächliche Ausbeute an gebranntem Kalk beträchtlich erhöht wird.
Daneben wird eine zu starke Verbrennung von gebranntem Kalk vermieden, so dass sich die Wirkung einstellt, dass die Ausbeute beträchtlich erhöht wird, bei der Standardqualität des gebrannten Kalks.
Im Falle der Herstellung von gebranntem Kalk mit hoher Qualität in dem drehbaren Ofen 805 kann die Erfindung eine gleichmäßige Vorheizung des Roherzes (Kalkstein) erzielen, der innerhalb des Vorheizers 810 vorgeheizt wird, da der Vorheizer 810 Wärme mit dem Emissionsgas austauscht durch eine drehbare Struktur. Dieses kann als Resultat die Wirkung erzielen, dass ein Hängen vermieden wird, das durch ein partielles Verbrennen oder eine totale Verbrennung verursacht wird, dadurch wird die Menge des gebrannten Kalks mit hoher Qualität erhöht und die Ausbeute an gebranntem Kalk pro Zeiteinheit wird beträchtlich verbessert.
Erfindungsgemäß wird pulverförmige Kohle als Brennstoff in eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger zerkleinert und dem Brennofen 805 zugeführt, eine feste Menge von zerkleinerter Kohle wird ausgetragen und in den Brenner 820 zusammen mit Koksofengas wird bei einem Druck von 2 bis 5kg/cm² zugeführt.
Brennstoff aus pulverförmiger Kohle, der in dem Brenner 820 des drehbaren Ofens 805 benutzt wird, hat eine Partikelgrößenverteilung von 98% oder mehr bei 1 mm oder weniger und einen Feuchtegehalt von 0,5% oder weniger, um eine Klumpenbildung relativ zu verhindern, wenn der Brennstoff zwangsgefördert oder zugeführt wird.
Die Austragungsmenge der pulverförmigen Kohle kann zwischen 0 und 100% während des Betriebs gesteuert werden und die benutzte Menge kann entsprechend den Betriebsbedingungen eingestellt werden, so dass der Brennofen 805 so betrieben werden kann, dass die Anhaftung an der Innenwand des Brennofens 805 beträchtlich verringert ist, gegenüber der herkömmlichen Ausbeute.
Die Erfindung verarbeitet Kalkstein in gebranntem Kalk in dem Brennofen durch Kalzination, trägt den gebrannten Kalk aus, der eine Temperatur von 800 bis 850 °C aufweist, über die Auslassseite des Brennofens, und kühlt den gebrannten Kalk, der in dem Brennofen 805 erhalten wird, bis auf eine Temperatur von 80°C oder weniger ab, bevor er ausgetragen wird.
Nachdem er ausgetragen worden ist, nachdem er auf 80°C oder weniger abgekühlt worden ist, wird der gebrannte Kalk einfach gemäß der folgenden Prozedur behandelt, und mit der Einrichtung im Zusammenhang stehende Unfälle oder Sicherheitsprobleme wie Feuer können vermieden werden.
Das fünfte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk kann sowohl Koksofengas und pulverförmige Kohle als Brennstoff des Brenners benutzen, um das Eindringen einer übergroßen Luftmenge in den Brennofen 805 zu verhindern oder das Eindringen einer übergroßen Menge an Kühlluft in den Brennofen 805, um die Menge des „N"-Gehalts zu reduzieren, wodurch die Wirkung einer Verringerung der NOx-Erzeugung erzielt wird, die bei dem Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk mit hoher Qualität erzeugt wird. Die Erfindung kann bei allen Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk durch Kalzination von Kalkstein angewendet werden, ebenso kann sie die Anforderungen an die Qualität von gebranntem Kalk für die Aufbereitung von Gusseisen erfüllen, wenn ein niedriger „S"-Gehalt gefordert ist.
BEISPIELE
Nachfolgend wird die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Eine Anzahl von Experimenten wurde durchgeführt, um die Wirkung während des Betriebs der Erfindung zu überprüfen.
Ein kommerzieller Betrieb wurde durchgeführt, um gebrannten Kalk in den Brennofen 105 herzustellen, der gebrannten Kalk in einer Menge von 315 bis 320 Tonnen pro Tag gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle erzeugt.
In diesem experimentellen Beispielen wurde der kommerzielle Betrieb durchgeführt mit Koksofengas, das 50% der Wärmemenge enthält und pulverförmiger Kohle, die 50% der gesamten Wärmemenge ersetzt, die beim Kalzinationsvorgang zugeführt wird, um gebrannten Kalk mit hoher Qualität zu erzeugen, wie aus D und E von der Tabelle in 3A hervorgeht, und die Ergebnisse sind in der Tabelle von 6B angegeben.
Als pulverförmige Kohle in einem Anteil von 30% oder weniger der Gesamtwärmemenge benutzt wurde, gemäß den Beispielen dieses experimentellen Beispiels, zeigten sich hervorragende Ergebnisse bei der NOx- und SOx-Emission und die Emissionskonzentration von Staub wurde um das 0,4fache bis 0,6fache erhöht, beruhend auf der als Rest verbleibenden Asche. Als pulverförmige Kohle zu 35% oder mehr der gesamten Wärmemenge benutzt wurde, zeigten sich hervorragende Ergebnisse bei der NOx- und SOx-Emission, aber die Emissionskonzentration der übrig bleibenden Asche wurde sehr stark um das 0,7fache bis zum 1,3fachen erhöht. Somit wurde herausgefunden, dass die Kapazität des Staubsammlers 160 erhöht werden sollte, um das Emissionsgas von Staub oder Asche zu reinigen.
Beispiel 2
Für das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle wurde ein Vergleichsexperiment in dem drehbaren Ofen 105 durchgeführt, wobei Brennstoffbestandteile gemäß der Tabelle in 35A benutzt wurden, wobei Koksofengas zu 100% bei herkömmlichen Beispielen benutzt wurde, bei den erfindungsgemäßen Beispielen wurde hingegen Koksofengas zu 70% und pulverförmige Kohle zu 30% im Hinblick auf die gesamte Wärmmenge des Brenners 10 benutzt.
Wenn gebrannter Kalk hoher Qualität mit Hydrationsgraden von 96,6 bis 97,5% in diesem Experiment produziert wurde, erzeugten die herkömmlichen Beispiele NOx in einer Menge von 2,0 bis 2,3 oder um etwa 200% erhöht, und SOx in einer Menge von 1,3 bis 1,4 oder erhöht um etwa 35%, wodurch eine starke Umweltverschmutzung erzeugt wurde, im Vergleich zu der Herstellung von üblichem gebrannten Kalk mit einem Hydrationsniveau von 92,0%.
Als pulverförmige Kohle im Umfang von 30% wie in den erfindungsgemäßen Beispielen benutzt wurde, vergrößerte sich der Staub auf das 1,5 bis 1,6fache durch die Wirkung der verbleibenden Asche, wohingegen NOx im Verhältnis von 0,52 bis 0,54 erzeugt oder um 50% verringert wurde und SOx wurde im Verhältnis von 0,75 bis 0,77 erzeugt oder um 24% verringert, im Vergleich zu den herkömmlichen Beispielen.
Im Hinblick auf die experimentellen Ergebnisse wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung die Erzeugung von NOx und SOx beträchtlich verringern kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem lediglich Koksofengas injiziert wird.
Da die Menge der Asche entsprechend der Verbrennung von pulverförmiger Kohle erhöht wurde, kann sie aufgefangen werden durch Staubfangeinrichtungen für das emittierte Gas.
Beispiel 3
Für das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk wurde ein kommerzieller Betrieb durchgeführt in dem drehbaren Brennofen 105, der 315 bis 320 Tonnen pro Tag produziert, wobei Hydrationslevel von 96,5 bis 94,5% beibehalten wurden, und die Ergebnisse sind in der Tabelle von 35B dargestellt. Als lediglich Koksofengas wie bei den herkömmlichen Beispielen benutzt wurde, behielt der Ofen 105 die maximalen Innentemperaturen von 1250 bis 1300 °C bei, die minimalen Innentemperaturen von 710 bis 750 °C und die Temperaturbereiche von 1000 °C oder mehr für 48 bis 52%, die einen direkten Einfluss auf die Kalzination haben, wobei 315 bis 320 Tonnen pro Tag hergestellt wurden. Als der Betrieb durchgeführt wurde und pulverförmige Kohle im Umfang von 30% hinzugefügt wurde, wie bei den erfindungsgemäßen Beispielen, behielt der Brennofen 105 eine Maximaltemperatur von 1360 bis 1400 °C bei, Minimumtemperaturen von 800 bis 850 °C und Temperaturbereiche von 1000 °C oder mehr bei 74 bis 77%, die einen direkten Einfluss auf die Kalzination haben, wobei 346 bis 350 Tonnen pro Tag produziert wurden. Im Hinblick auf die experimentellen Ergebnisse wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Beispiele die Ausbeute um 25 bis 30 Tonnen pro Tag erhöhen können im Vergleich zu herkömmlichen Beispielen, wegen der Verbesserung der Wärmewirksamkeit durch die verteilte Verbrennung der pulverförmigen Kohle.
Beispiel 4
Ein kommerzieller Betrieb wurde durchgeführt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle. In den experimentellen Beispielen, nachdem die Belagschicht vollständig von der Innenseite des Brennofens 105 entfernt wurde, wurden die Betriebszeiten eingeteilt in 1 bis 15 Tage, 16 bis 50 Tage, 51 bis 70 Tage, 70 bis 80 Tage und mehr als 80 Tage, wie aus der Tabelle in 36 hervorgeht, und anschließend wurde der kommerzielle Betrieb gemäß den Betriebsbedingungen, die in 7 dargestellt sind, durchgeführt.
In diesem Fall verringerten die erfindungsgemäßen Beispiele den Druck der Zuführung der ersten Luft in die Düse um 25 bis 50%, verglichen mit den herkömmlichen Beispielen und den Druck des zugeführten Koksofengases um 20 bis 50%, wobei der Druck der zugeführten pulverförmigen Kohle um 20 bis 50% erhöht wurde. Anschließend wurden die Verbrennungsbereiche, die durch die pulverförmige Kohle in dem Brennofen 105 belegt wurden, in Richtung der Eingangsseite des Brennofens 105 ausgedehnt, um zumindest die Mitte in Längsrichtung des Brennofens 105 zu erreichen, und somit wurden sie maximal verlängert in Richtung zur Eingangsseite des Brennofens 105.
Die folgenden experimentellen Ergebnisse wurden erhalten: Bei dem herkömmlichen Betrieb bildete sich eine Belagsschicht zuerst nach 15 Tagen und ihre Dicke erhöhte sich bis auf 400 mm oder mehr nach 70 Tagen, wie aus der Tabelle von 36 hervorgeht, so stark, dass der Betrieb unmöglich gemacht wurde, so dass die Belagsschicht entfernt wurde, nachdem der Ofen 1005 gestoppt wurde.
Dem gegenüber bildete sich bei der Erfindung eine Belagsschicht zuerst nach 25 Tagen und nahm in der Dicke lediglich bis auf 20mm zu nach 70 Tagen, was immer noch die Durchführung des Betriebs ermöglicht. Als Ergebnis wurde die Belagsschicht hinsichtlich der Dicke um mindestens 50% verringert, der Betrieb war sogar nach 80 Tagen nicht gestört, und die tatsächliche Ausbeute des Roherzes wurde auch um 3 bis 4% erhöht.
Betriebsergebnisse, die wie oben beschrieben erhalten wurden, sind in der Grafik und der Tabelle der 37A und 37B angegeben, wie daraus ersichtlich ist, verzögert die Erfindung die Entstehungszeit einer Belagsschicht um wenigstens 10 Tage und verlangsamt die Wachstumsgeschwindigkeit der Belagsschicht. Ferner kann die Erfindung eine Hitzekonzentration verhindern durch eine verteilte Verbrennung von pulverförmiger Kohle gegenüber dem herkömmlichen Verfahren, um ein zu starkes Verbrennen des Roherzes zu verhindern, durch die Bildung einer Belagsschicht, wodurch eine Verringerung der tatsächlichen Ausbeute vermieden wird.
Beispiel 5
Ein herkömmlicher Betrieb wurde durchgeführt, um festen Brennstoff mit einem Feuchtegehalt von 1 % oder weniger mit der Sortiereinheit auszusortieren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk, und die Ergebnisse sind in der Tabelle von 18B angegeben. In dem experimentellen Beispiel 5 erfüllen Brennstoffpartikel unterschiedlicher Größe die Anforderungen an die Partikelgröße, die in dem drehbaren Ofen 105 benutzt werden, nachdem sie die Sortiereinheit 400 passiert haben und verkleinert worden sind. Wegen der Partikelgrößenverteilung von herkömmlichen Koks, Ölkoks oder Anthrazit, das in die Sortiereinheit 400 eingebracht werden muss, können herkömmlicher Koks und Ölkoks die Betriebsgeschwindigkeit um das 1,6fache bis zum 3,5fachen erhöhen, im Vergleich zu pulverförmigen Koks, wobei die Lebensdauer des Zerkleinerers 420 um 60 bis 70% verringert wird.
Als der Experimentalbetrieb durchgeführt wurde, durch vorheriges Mischen von pulverförmigen Koks entsprechend den jeweiligen Abmessungen, basierend auf 50 Gew.-%, um pulverförmiges Rohmaterial zu bilden, zeigten die Ergebnisse des experimentellen Betriebs, dass es möglich ist, pulverförmiges Rohmaterial zu erhalten, das eine Partikelgrößenverteilung von 50 bis 80% bei 1 mm oder weniger aufweist. Nach dem Passieren und Sortieren durch die Sortiereinheit 400 gemäß der Erfindung wies das pulverförmige Rohmaterial eine Partikelgrößenverteilung von 98 bis 99% bei 1 mm oder weniger auf, und behielt ein gewünschtes Niveau, das als Wärmequelle des drehbaren Ofens verfügbar war.
Als Betriebsgeschwindigkeit der Sortiereinheit 400 um 0,5 bis 0,8 % erhöht wurde im Vergleich zu derjenigen bei reinem pulverförmigem Koks und die Lebensdauer des Zerkleinerers 420 um 20 bis 30 % verkürzt war, ergab sich der Vorteil, dass feste Brennstoffe wie gewöhnlicher Koks, Ölkoks und Anthrazit unabhängig von ihrer Größe benutzt werden konnten.
Beispiel 6
Ein kommerzieller Betrieb wurde in dem drehbaren Ofen 105 durchgeführt, der 340 bis 350 t pro Tag produziert durch Zuführen von pulverförmiger Kohle im Umfang von 30 der gesamten Wärmemenge gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk. Kalkstein wird hergestellt gemäß den Verfahrensschritten Zerkleinern, Sortieren und Waschen, die in dieser Reihenfolge durchgeführt wurden, und Emissionsgas mit einer Temperatur von 140 bis 150° C, das von dem Ofen 105 erzeugt wurde, wurde angesaugt und in die Kammer 510 eingebracht über die Rohrleitungsanordnung 550a gemäß der Erfindung bevor es durch den Staubsammler 160 floss.
Während des Fließens durch die Kammer 510 trocknete das Emissionsgas den Kalkstein mit einem Feuchtegehalt von 7 bis 10 % und entfernte feinen Staub oder Fremdmaterial von der Oberfläche des Kalksteins, als es durchgeblasen wurde und anschließend wurde der Kalkstein von Staub befreit in dem Staubsammler 160. In diesem Verfahren wurde Kalkstein in der Kammer 510 bis auf eine Temperatur von 40 bis 50° C vorgeheizt.
Nachdem der Kalkstein Gitterstäbe 525 der Siebeinheit 520 passiert hatte, wies der Kalkstein eine Partikelgrößenverteilung von 3 % oder weniger mit 5 mm oder weniger auf, wie aus der Tabelle von 38 hervorgeht, er wurde getrocknet, um Feuchtigkeit zu verlieren, von feinem Staub oder Fremdmaterial an seiner Oberfläche gereinigt und anschließend vorgeheizt, bevor er in den Vorheizer 110 eingebracht wurde, um die Atemfähigkeit des Vorheizers 110 beträchtlich zu verbessern.
Anschließend wurden feine Partikel von Kalkstein separat mit Entleerungsdämpfern 555 gesammelt, die an der Unterseite der Kammer 510 angebracht waren, um die Menge des Staubs, die von dem aus dem Vorheizer 110 ausgestoßene Emissionsgas um 0,3 bis 0,4 % zu verringern, sowie um die übermäßige Verbrennung bei der Kalzination zu verringern, wodurch die tatsächliche Ausbeute um 2 bis 3 % erhöht und der Vibrationslevel um 0,5 bis 0,8 % verbessert wurde, wie aus der Tabelle von 39 hervorgeht.
Beispiel 7
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk wurde ein kommerzieller Betrieb in dem Brennofen vom Drehtyp durchgeführt, der in 26 gezeigt ist, der einen ersten Brennofen 710 und einen zweiten Brennofen 730 aufweist, um 315 bis 320 t pro Tag herzustellen, wie aus den Tabellen in den 32B und 32C hervorgeht.
Wie aus der Tabelle von 32B hervorgeht, wenn die Rückstandszeit variiert wird durch Einstellen der Entladegeschwindigkeit in dem ersten Vorheizer 721, das heißt, wenn die Vorheizzeit variiert wird, wurde der Betrieb durchgeführt entsprechend den Qualitäten des gebrannten Kalks durch Variieren der Ausbeute des Produkts zwischen einem Minimum von 90 % und einem Maximum von 110 % ± 10 %.
Wie aus der Tabelle von 32C hervorgeht, variierte der Kalzinationsgrad des Produkts zwischen 95,5 % und 98,5 % als die Menge des Brennstoffs, die dem zweiten Brennofen zugeführt wurde, zwischen dem Minimum von 90 % und dem Maximum von 110 % um ± 10 % geändert wurde, basierend auf 100 %.
Somit wurde herausgefunden, dass es möglich ist, gebrannten Kalk mit hoher Qualität zu erhalten, in dem ein Bediener die Menge des zugeführten Koksofengasbrennstoffes in dem zweiten Brennofen 730 erhöht, wobei die von dem ersten Vorheizer 721 abgegebene Menge variiert wurde.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle, das oben beschrieben wurde, trat ein Effekt auf, durch den die Menge der NOx- und SOx-Emission beträchtlich verringert wurde, die an die Luft abgegeben wurde durch Verwendung von pulverförmiger Kohle beim Betrieb zur Herstellung von gebranntem Kalk mit hoher Qualität in dem drehbaren Ofen 105, um die Menge der für die Verbrennung erforderlichen Luftmenge zu verringern.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Injizieren von pulverförmiger Kohle produziert der drehbare Ofen 105 gebrannten Kalk durch Verwenden von pulverförmiger Kohle als Wärmequelle, wobei pulverförmige Kohle zumindest bis zur Mitte in Längsrichtung des Brennofens 105 injiziert wird durch einen Brenner bis zur Eingangsseite des Brennofens 105, um den inneren maximalen Temperaturbereich des Brennofens 105 zur Mitte in Längsrichtung des Brennofens 105 zu verschieben und um die innere Temperaturabweichung in Längsrichtung zu minimieren, um die Bildung einer inneren Belagschicht zu dezentralisieren.
Als Ergebnis wurden sehr nützliche Wirkungen erhalten, da die Wärmekonzentration beschränkt ist wegen der Verbrennung durch die Verteilung in Längsrichtung des Brennofens 105, um eine lokale übermäßige Dicke der Belagschicht des Brennofens 105 zu vermeiden, und die Belagschicht wird im Wesentlichen gleichförmig gebildet, so dass Roherz einfach herausgelassen werden kann, und eine übermäßige Verbrennung wird verhindert, um die tatsächliche Ausbeute der Endprodukte zu verbessern.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk produziert der drehbare Ofen 105 gebrannten Kalk hoher Qualität, bei dem der Temperaturverteilungsbereich von 1000° C oder mehr innerhalb des Brennofens 105, der einen direkten Einfluss auf die Kalzination hat, erhöht ist, um die Wärmeeffizienz der verteilten Verbrennung der pulverförmigen Kohle gegenüber dem herkömmlichen Verfahren zu erhöhen, wodurch sich die Wirkung ergibt, dass die Ausbeute gegenüber dem herkömmlichen Verfahren verbessert wird.
Dazu wird ebenso die hervorragende Wirkung erhalten, dass die Ausbeute von gebranntem Kalk pro Zeiteinheit beträchtlich verbessert wird durch die Verwendung von pulverförmiger Kohle mit hoher Wärmemenge als Wärmequelle.
Zur Herstellung von gebranntem Kalk wird pulverförmige Kohle, die während des Koksherstellungsprozesses produziert wird, durch den Staubsammler gesammelt und wirksam sortiert, in dem große Partikel der pulverförmigen Kohle selektiv in der Sortiereinheit 400 zerkleinert werden, wie in 17 gezeigt ist, bevor sie in den Brenner 120 eingebracht werden, so dass pulverförmige Kohle mit einer Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr bei 1 mm oder weniger in den drehbaren Ofen 105 eingebracht werden können. Somit erhöht die Erfindung beträchtlich die Ausbeute und den Vibrationslevel von gebranntem Kalk mit dem drehbaren Ofen 105.
Falls 50 Gew.-% von festem Brennstoff wie gewöhnlicher Koks, Ölkoks und Anthrazit in unterschiedlichen Größen mit pulverförmigem Koks gemischt werden, um ein pulverförmiges Rohmaterial zu bilden und wenn das pulverförmige Rohmaterial sortiert wird gemäß der Partikelgröße mit der Sortiereinheit 400 in dem Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in dem drehbaren Ofen 105, können Brennstoffpartikel einer gewünschten Partikelgröße erhalten werden von unterschiedlichen Typen von festem Brennstoff, wobei jegliche Verschlechterung der Betriebsgeschwindigkeit der Sortiereinheit 400 oder der Lebensdauer des Zerkleinerers 420 vermieden wird, innerhalb akzeptabler Grenzen.
Als Konsequenz ergibt sich die Wirkung, dass die Brennstofftypen stärker diversifiziert sind, so dass der drehbare Ofen 105 wirksamer betrieben werden kann.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk wird Kalkstein nach dem Waschen mit Wasser von Fremdmaterial an der Oberfläche befreit. Anschließend werden kleine Partikel des Kalksteins verringert und große Partikel des Kalksteins werden in den Vorheizer 110 eingebracht, um die Atemfähigkeit bei der Kalzination innerhalb des Brennofens sicherzustellen. Die minimierte Bildung von festen Körpern innerhalb des Brennofens 105 verhindert das zu starke Brennen von Kalkstein und verbessert somit die Ausbeute des gebrannten Kalks beträchtlich.
Da das übermäßige Verbrennen von gebranntem Kalk verhindert wird, kann die Wirkung einer beträchtlichen Verbesserung des Hydrationslevels erhalten werden, die ein Index für die Qualität des gebrannten Kalks ist.
In dem Fall der Herstellung von gebranntem Kalk in dem drehbaren Ofen 105 gemäß der Erfindung kann Roherz (Kalkstein) gleichförmig in dem Vorheizer 110 vorgeheizt werden. Dies kann als Ergebnis ein herkömmliches Hängen vermeiden, das vom zu starken Brennen oder Verbrennen stammt, es kann den Ausstoß des gebrannten Kalks von hoher Qualität verbessern und die Ausbeute an gebranntem Kalk pro Zeiteinheit beträchtlich verbessern.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk kann pulverförmige Kohle, die von dem Injektionsbrenner 720 für pulverförmige Kohle injiziert wird, der in dem ersten Brennofen 710 vorgesehen ist, in einem Umfang von 20 % oder mehr im Vergleich zu Gas zugeführt werden, so dass der Betrieb durchgeführt werden kann. Da pulverförmige Kohle in großer Menge benutzt werden kann, verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren, obwohl pulverförmige Kohle in dem ersten Brennofen 710 nicht vollständig verbrannt worden ist, sondern in den zweiten Brennofen 730 eingebracht worden ist gemeinsam mit dem Kalksteinprodukt, das in den ersten Brennofen 710 fließt, wird es durch den Koksofengasbrenner 740 innerhalb des zweiten Brennofens 730 verbrannt, um die Kalzination des Kalksteins in gebrannten Kalk zu unterstützen.
Da die Erfindung nicht mit dem Gehalt an pulverförmiger Kohle zusammenhängt, die von dem ersten Brennofen 710 injiziert wird, noch die Menge der pulverförmigen Kohle, die in dem Koksofengas enthalten ist, einschränkt, kann die Erfindung sowohl zu einer Einsparung der Menge des Koksofengases führen und ebenso den Hydrationslevel des kalzinierten Produkts erhöhen, so das sich die Wirkung von gebranntem Kalk mit hoher Qualität ergibt.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gebranntem Kalk produziert der drehbare Ofen 805 gebrannten Kalk mit hoher Qualität durch Benutzen von pulverförmiger Kohle und verringert die Menge der notwendigen zugeführten Luft, die für die Verbrennung benötigt wird, um die Menge an NOx und SOx beträchtlich zu verringern, die in die Luft ausgestoßen wird.
Obwohl das Emissionsgas mehr Asche enthält wegen der Verbrennung der pulverförmigen Kohle kann dieses einfach gelöst werden durch Entfernen der Asche mit einem Staubsammler für das Emissionsgas. Somit ergeben sich die Wirkungen, dass die Wärmeeffizienz verbessert werden kann gegenüber dem herkömmlichen Verfahren und dass der gebrannte Kalk eine hohe Qualität aufweist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Erfindung schlägt ein Verfahren und einen Brenner zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einem drehbaren Ofen vor, wobei pulverförmige Kohle als Brennstoff benutzt werden kann, und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk mit hervorragendem Hydrationslevel durch Benutzen des Verfahrens und des Brenners zum Injizieren von pulverförmiger Kohle.
Zusammenfassung
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen zur Herstellung von gebranntem Kalk, wobei gebrannter Kalk aus Kalkstein in einem drehbaren Ofen hergestellt wird gemäß den folgenden Schritten:

– Einbringen von Kalkstein in den drehbaren Ofen,
– Aufheizen des Kalksteins in dem drehbaren Ofen, und
– Austragen des gebrannten Kalks aus dem Ofen, wobei in dem Schritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle als Wärmequelle mit einem Brenner benutzt wird.

Claims

Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen zur Herstellung von gebranntem Kalk, wobei gebrannter Kalk aus Kalkstein in einem drehbaren Ofen hergestellt wird gemäß den folgenden Schritten: – Einbringen von Kalkstein in den drehbaren Ofen, – Aufheizen des Kalksteins in dem drehbaren Ofen, und – Austragen des gebrannten Kalks aus dem Ofen, wobei in dem Schritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle als Wärmequelle mit einem Brenner benutzt wird.
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 98 % der pulverförmigen Kohle eine Partikelgröße von 1 mm oder weniger aufweisen.
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 98,5 % der pulverförmigen Kohle eine Partikelgröße von 0,5 mm oder weniger aufweist.
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahrensschritt des Aufheizens des Kalksteins Koksofengas als Brennstoff bei einer Ofentemperatur unterhalb von 1100° C und die pulverförmige Kohle in einem Verhältnis von 0 bis 100 % der gesamten Wärmemenge des Brennstoffs genutzt wird.
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Brennstoff benutzte pulverförmige Kohle 15 bis 100 % der gesamten Wärmemenge ausmacht bei einem Injektionsdruck von wenigstens 4 kg/cm².
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen zur Herstellung von gebranntem Kalk, wobei gebrannter Kalk aus Kalkstein in dem drehbaren Ofen herstellt wird, mit den folgenden Verfahrensschritten zur Umwandlung von Kalkstein in gebrannten Kalk: – Aufheizen von Kalkstein in dem drehbaren Ofen, – Austragen von gebranntem Kalk aus dem Ofen, wobei in dem Verfahrensschritt des Aufheizens des Kalksteins pulverförmige Kohle von dem Brenner zur Eingangsseite des Brenner hin injiziert wird, wenigstens bis zur Mitte in Längsrichtung des Ofens, um den Bereich der maximalen Temperatur innerhalb des Ofens in Richtung der Mitte in Längsrichtung des Ofens zu verschieben, wobei die Temperaturveränderung entlang von Längsabschnitten innerhalb des Ofens minimiert wird, um die Bildung einer inneren Belagschicht zu dezentralisieren.
Verfahren zum Injizieren von pulverförmiger Kohle in einen drehbaren Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Injizierens der pulverförmigen Kohle bei einem Luftdruck von 6,0 bis 6,3 kg/cm², einem Koksofengaseingangsdruck von 1,1 bis 1,3 kg/cm² und einem Eingangsdruck der pulverförmigen Kohle von 1,20 bis 1,50 kg/cm² durchgeführt wird.
Brenner zur Benutzung bei der Herstellung von gebranntem Kalk, wobei pulverförmige Kohle als Brennstoff in dem drehbaren Ofen benutzt wird, umfassend: – ein lineares erstes Kühlrohr, angeordnet an der äußersten Position zum Aufnehmen von Luft; – ein Koksofengasrohr, angeordnet innerhalb des linearen ersten Kühlluftrohrs zum Empfangen von Koksofengas; – ein lineares zweites Luftrohr, angeordnet innerhalb des Koksofengasrohrs, um Luft aufzunehmen; – ein spiralförmiges drittes Luftrohr, angeordnet innerhalb des linearen zweiten Luftrohrs zum Empfangen von Luft; und – ein lineares Rohr für pulverförmige Kohle mit einer dualen Struktur, angeordnet innerhalb des dritten Luftrohrs zum Empfangen von pulverförmiger Kohle, wobei pulverförmige Kohle, die von dem Rohr für pulverförmige Kohle zugeführt worden ist, in Richtung der Mitte einer Flamme injiziert wird, die durch eine Mischung aus Koksofengas und spiralförmiger dritter Luft gebildet wird, so dass die Flamme die pulverförmige Kohle, die injiziert wird, vorheizt und das Anhaften einer Belagschicht an der Innenseite der Wand des Brennofens durch pulverförmige Kohle minimiert wird.
Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bis dritten Luftrohre einen Gebläselüfter umfassen, um Luft in die ersten bis dritten Rohre zuzuführen, der Gebläselüfter ist an die ersten bis dritten Luftrohre über ein Hauptluftrohr angeschlossen, Verzweigungsrohre und Dämpfer, die an den Verzweigungsrohren angeschlossen sind, das Koksofengasrohr ist mit einem Hauptkoksofengasrohr verbunden, um mit Koksofengas gefüllt zu werden, und das Zuführrohr für pulverförmige Kohle ist mit einem Hauptzuführrohr für pulverförmige Kohle verbunden, um mit pulverförmiger Kohle geschickt zu werden, wobei die durch das erste Kühlrohr geführte Luft einen direkten Kontakt der Flamme mit der Innenwand des Brennofens oder eine resultierende übermäßige Temperaturerhöhung verhindert.
Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner umfasst: einen Verwirbler, angeordnet innerhalb des dritten Luftrohrs, um das Koksofengas bei der schnellen Mischung mit der Drittluft zu unterstützen, der Verwirbler hat eine Mehrzahl von drehbaren Blättern an der Außenseite eines Zylinders, die Rotorblätter sind in dem dritten Luftrohr angeordnet, wobei der zentrale Raum des Zylinders mit dem Rohr für die pulverförmige Kohle in Verbindung steht, wobei pulverförmige Kohle linear bei hoher Geschwindigkeit ohne Fließwiderstand durch den Verwirbler injiziert wird und wobei die rotierenden Blätter die Luft in Drehung versetzen, die durch das dritte Luftrohr zugeführt wird, um sie schnell mit Koksofengas zu vermischen.
Verfahren zur Herstellung gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: – Einbringen des gebrannten Kalks in den Brennofen; – Verwendung von pulverförmiger Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Brennofen einwirkt; und – Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen nach Anspruch 11, wobei der gebrannte Kalk Zementklinker umfasst, der als Zement benutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der gebrannte Kalk in den Brennofen über einen Vorheizer eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverförmige Kohle mit einer Partikelgröße von 1 mm oder kleiner über eine Siebeinheit zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft für die Zwangszuführung der pulverförmigen Kohle erhitzt und unter Druck gesetzt wird, wenn sie den gebrannten Kalk abkühlt, der aus dem Ofen ausgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft zur Zwangsführung der pulverförmigen Kohle von Staub befreit wird, während sie durch einen Staubsammler läuft.
Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend die folgenden Merkmale: – einen Vorheizer zum Vorheizen von Kalkstein und Zuführen des vorgeheizten Kalksteins in den drehbaren Ofen; – einen Brenner mit einem Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den in den Ofen eingebrachten Kalkstein einwirkt; und – einen Kühler zum Austragen von gebranntem Kalk aus dem Brennofen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner eine Mehrfachrohrstruktur aufweist, umfassend ein erstes Luftrohr, ausgebildet an der äußersten Position zum Empfangen von Luft, ein Koksofengasrohr, angeordnet innerhalb des ersten Luftrohrs zum Empfangen von Koksofengas, das Rohr für pulverförmige Kohle ist innerhalb des Koksofengasrohres angeordnet, um pulverförmige Kohle aufzunehmen, und mit einem Rohr zur Zwangsbelüftung, angeordnet an einer Seite des Rohrs für die pulverförmige Kohle zum Transportieren der pulverförmigen Kohle, die von dem Rohr für die pulverförmige Kohle zum vorderen Ende des Brenners unter dem Einfluss von Luftdruck gefördert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein drehbares Bauteil umfasst, angeordnet an dem vorderen Ende des Brenners, wobei das drehbare Bauteil umfasst: – eine Mehrzahl von spiralförmigen Kanälen; – einen spiralförmigen Vorsprung, ausgebildet an einem Ende eines zylinderförmigen Körpers von reduziertem Durchmesser in Richtung zur Eingangsseite des Brenners; und – eine Mehrzahl von Rotorblättern, die an dem äußeren Umfang des Körpers angeordnet sind, wobei die Rotorblätter einen Außendurchmesser besitzen, der mit dem Ausgang des Brenners für pulverförmige Kohle übereinstimmen, so dass eine Mischung der Injektionsluft und der pulverförmigen Kohle durch eine Mehrzahl von spiralförmigen Kanälen injiziert wird, die durch die rotierenden Blätter, den äußeren Umfang des Körpers und die Innenseite des Auslasses für die pulverförmige Kohle begrenzt werden, um eine spiralförmige Flamme zu bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend: – eine Siebeinheit zum Sortieren von pulverförmiger Kohle, die in den Brenner eingebracht ist, wobei die Siebeinheit umfasst: – eine schräge röhrenförmige Sektion zum Aufnehmen von pulverförmiger Kohle durch ihre Spitze; – ein Gebläselüfter, angeordnet an einer Seite der schrägen röhrenförmigen Sektion; – einen Filterbeutel, angeordnet gegenüber dem Gebläselüfter; und – eine Mehrzahl von Zerkleinerungsrollen, angeordnet am Boden des schrägen röhrenförmigen Bauteils, wobei der Filterbeutel an der Auslassseite mit einer Rohrleitung verbunden ist, so dass pulverförmige Kohle, die durch den Filterbeutel gesammelt worden ist, temporär in einem Vorratsbehälter für pulverförmige Kohle gespeichert wird, der Vorratsbehälter für pulverförmige Kohle besitzt ein Rohr an der Ausgangsseite, das mit dem Rohr für die pulverförmige Kohle des Brenners gekoppelt ist, so dass die Menge der pulverförmigen Kohle gesteuert wird, wenn sie in den Brenner gefördert wird; – Zerkleinerungsrollen, angeordnet an dem Boden der schrägen röhrenförmigen Sektion, um pulverförmige Kohle in eine kleinere Partikelgröße zu zerkleinern; und – ein Zirkulationsrohr, angeordnet an dem Ausgang der Zerkleinerungsrollen, um zerkleinerte pulverförmige Kohle wieder zu der schrägen röhrenförmigen Sektion über ihre Spitze zu befördern, wobei pulverförmige Kohle, die dem Brenner zugeführt wird, eine Partikelgrößenverteilung von 98 % mit 1 mm oder weniger aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter für die pulverförmige Kohle ein Konstantmengenmessgerät besitzt, angeordnet in einem Fülltrichter, um die Menge der pulverförmigen Kohle, die von dem Fülltrichter zu dem Brenner gefördert wird, zu erfassen, die Vorrichtung umfasst weiter: einen Entleerungszuführer, angeordnet unter dem Fülltrichter, der gemäß einem festgelegten Programm einer Steuereinheit betrieben wird, wobei pulverförmige Kohle quantitativ über den Entleerungszuführer bei einem Druck von 2 bis 5 kg/cm² zugeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die injizierte Luft für die Zwangsförderung der pulverförmigen Kohle in dem Brenner über den Kühler eingebracht wird, der neben einem Auslass des Brenners angeordnet ist, aufgeheizt wird, während sie den gebrannten Kalk abkühlt, durch einen Gebläselüfter unter Druck gesetzt wird und über ein Rohr zur Zwangsführung der Luft injiziert wird, das benachbart zu dem Rohr für die pulverförmige Kohle angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler einen Schirmabschnitt aufweist, der darin angeordnet ist, um die injizierte Luft zu fördern, der Schirmabschnitt besitzt ein aufgestelltes konisches Ende und ist mit einem Staubfänger zum Entfernen von Staub aus der heißen Injektionsluft über eine Rohrleitung verbunden.
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend die folgenden Schritte: – Einbringen von Kalkstein in den Brennofen; – Benutzen von pulverförmiger Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Brennofen einwirkt; und – Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen, wobei der Schritt der Benutzung der pulverförmigen Kohle die folgenden Schritte umfasst: – Mischen von pulverförmiger Kohle mit 50 Gew.-% mit festem Brennstoff, um ein pulverförmiges Rohmaterial zu bilden, die pulverförmige Kohle hat eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr mit 1 mm oder weniger; – Einfließen des pulverförmigen Rohmaterials durch Benutzen des Luftdrucks innerhalb eines Gehäuses, um Rohmaterialpartikel mit einer Größe von 1 mm oder weniger zu einem Filterbeutel auszusortieren; und – Zerkleinern von Partikeln des pulverförmigen Rohmaterials mit einer Größe von 1 mm oder mehr mit einem Zerkleinerer, so dass die zerkleinerten Rohmaterialpartikel rezirkuliert werden, um das Gehäuse zu passieren, wobei das pulverförmige Rohmaterial, das von dem Filterbeutel erhalten wird, eine Partikelgrößenverteilung von 98 % oder mehr mit 1 mm oder weniger aufweist.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Brennstoff aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: üblicher Koks, Ölkoks und Anthrazit.
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren fen umfassend: – einen Vorheizer zum Vorheizen von Kalkstein, bevor er in den drehbaren Ofen eingebracht wird; – eine Sortiereinheit zum Sortieren und Zerkleinern des festen Brennstoffs in eine feine Partikelgröße, die für die Kalzinationsverbrennung geeignet ist, um den festen Brennstoff als Wärmequelle in den drehbaren Ofen zu benutzen; – einen Brenner, der ein Rohr für pulverförmige Kohle besitzt, um die pulverförmige Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle zuzuführen, die auf den Kalkstein einwirkt, der von der Sortiereinheit ausgetragen und in den Ofen eingebracht wird; und – einen Kühler zum Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiereinheit umfasst: – einen Vorbereitungsfülltrichter, um pulverförmige Kohle darin temporär zu speichern, – ein hohles Gehäuse, angeschlossen an den Boden des Vorbereitungsfülltrichters mit einem Fluidrohr darin, um Partikel mit einer Größe von 1 mm oder weniger des festen Brennstoffs zu befördern, die von dem Vorbereitungsfülltrichter heruntergefallen sind; – einen Zerkleinerer, angeordnet an dem Boden des Gehäuses mit einer Mehrzahl von Zerkleinerungsrollen, der Zerkleinerer dient zum Zerkleinern von Partikeln des festen Brennstoffs mit einer Größe von 1 mm oder mehr zu kleinen Partikeln; und – einen Filterbeutel, angeschlossen an die Oberseite des Gehäuses zum Sammeln von fließenden Partikeln des festen Brennstoffs mit einer Größe von 1 mm oder werniger.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Rohmaterial, das in dem Zerkleinerer als Reaktion auf die Betätigung eines Antriebsmotors zerkleinert worden ist, nochmals in den Vorbereitungsfülltrichter über einen Becherförderer eingebracht wird.
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend die folgenden Schritte: – Einbringen von Kalkstein in den Brennofen; – Verwenden von pulverförmiger Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Brennofen einwirkt; und – Abkühlen und Austragen des gebrannten Kalks aus dem Brennofen, wobei der Schritt des Einbringens des Kalksteins in den Brennofen die folgenden Schritte umfasst: – Speichern des Kalksteins in einem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter; – Sortieren des Kalksteins, der von dem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter in einen Vorheizer gefördert wird, gemäß der Partikelgröße mit einer Siebeinheit in einer hohlen Kammer, die zwischen dem Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter und dem Vorheizer angeordnet ist; – Einbringen von Emissionsgas von dem drehbaren Ofen, das die Kammer passiert und zu einem Staubsammler ausgestoßen wird, wobei es den Kalkstein in der Kammer aufheizt und Feuchtigkeit von dem Kalkstein entfernt; und – Zuführen des Kalksteins von dem Vorheizer zu dem drehbaren Ofen.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sortierens des Kalksteins eine Partikelgrößenverteilung von 3 % oder weniger mit 5 mm oder weniger aufrechterhält.
Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend: einen Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichter zum Speichern von Kalkstein; eine Schirmeinheit mit einem Hohlraum an der Rückseite des Wasserreinigungs- und Speicherfülltrichters und eine Mehrzahl von Gitterstäben innerhalb des Hohlraums zum Sortieren des Kalksteins gemäß der Partikelgröße; einen Vorheizer angeordnet an der Rückseite der Siebeinheit zum Vorheizen des Kalksteins, der gemäß der Partikelgröße sortiert wird, und Einbringen des vorgeheizten Kalksteins in den drehbaren Ofen; einen Brenner mit einem Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Kalkstein einwirkt, der von der Siebeinheit ausgetragen und in den drehbaren Ofen eingebracht wird; und einen Kühler zum Austragen des gebrannten Kalks von dem drehbaren Ofen, wobei der Kalkstein, der in den drehbaren Ofen eingebracht wird, hinsichtlich der Feuchtigkeit und Partikelgröße eingestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Rohrleitungsanordnung zum Verbinden des Vorheizers mit dem Hohlraum und dem Staubfänger aufweist, so dass das Emissionsgas, das von dem drehbaren Ofen eingebracht wird, den Hohlraum passiert und zum Staubfänger hin ausgestoßen wird, wobei es den Kalkstein innerhalb des Hohlraums aufheizt und Feuchtigkeit von dem Kalkstein entfernt.
Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die Siebeinheit umfasst: eine Mehrzahl von angetriebenen Kettenrädern und eine Mehrzahl von getriebenen Kettenrädern, die drehbar über drehbare Wellen angeordnet sind, innerhalb des Hohlraums; eine Antriebsmotorwelle eines Antriebsmotors, angeordnet außerhalb des Hohlraums und über den Hohlraum mit den drehbaren Wellen verbunden, die mit den Antriebskettenrädern verbunden sind; und eine Mehrzahl von Ketten, angeordnet in der Form einer Raupe um die Antriebskettenräder und die angetriebenen Kettenräder, um in Reaktion auf die Betätigung des Antriebsmotors gedreht zu werden und die drehbar mit den Gitterstäben verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gitterstab Hebel aufweist, die beidseitig von seiner Unterseite hervorstehen und eine nachfolgende Kette verschieben, wobei die Gitterstäbe horizontale Positionen einnehmen, wenn die Ketten rotiert werden, um die oberen horizontalen Sektionen zu passieren.
Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend: einen hohlen äußeren Zylinder; einen mittleren Zylinder angeordnet innerhalb des äußeren Zylinders, der einen Freiraum bildet zwischen dem äußeren Zylinder und dem mittleren Zylinder, um den Kalkstein aufzunehmen; ein ringförmiges Zahnrad, angeordnet im Bereich des Bodens des äußeren Zylinders; eine Antriebseinheit mit einem Antriebszahnrad, das mit dem ringförmigen Zahnrad in Eingriff ist, und ein Antriebsmotor zum Drehen des Antriebszahnrads, die Antriebseinheit rotiert den mittleren und den äußeren Zylinder als Antwort auf eine Betätigung des Antriebsmotors; eine drehbare Einheit mit einer Mehrzahl von Rollen die auf einem gedachten Kreis unten an dem äußeren Zylinder angeordnet sind und mit einer kreisförmigen Schiene, die die Rollen hält; einen Brenner mit einem Rohr für pulverförmige Kohle zum Zuführen der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die auf den Kalkstein einwirkt, der in den Brennofen eingebracht ist; und einen Kühler zum Austragen von gebranntem Kalk aus dem Brennofen.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Zylinder umfasst: eine Entleerungsrohrleitung, die mit dem Staubsammler verbunden ist; und einen durch Wasser abgedichteten Abschnitte, angeordnet an der oberen Kante um eine Struktur zu schaffen, die um einen oberen Zuführbereich des Vorheizers drehbar ist, an dem die Entladungsrohrleitung befestigt ist, der durch Wasser abgedichtete Abschnitt ist mit einem gebogenen Abschnitt versehen und Wasser ist in den gebogenen Abschnitt eingefüllt, wobei eine untere Kante der oberen Zuführsektion in das Wasser des gebogenen Abschnitts eingetaucht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Kühlsystem umfasst zum Kühlen des mittleren Zylinders, wobei das Kühlsystem umfasst: eine Halterung, die an einem Abschnitt des äußeren Zylinders angeordnet ist; eine Luftansaugpumpe, die oben an der Halterung befestigt ist, um gemeinsam mit dem äußeren Zylinder gedreht zu werden; eine Rohrleitung zum Einbringen von Kühlluft von der Luftansaugpumpe in den mittleren Zylinder; eine gegenüberliegende Rohrleitung zum Ausstoßen der Kühlluft aus dem mittleren Zylinder; einen Dämpfer, der an einem Ende der gegenüberliegenden Rohrleitung angeordnet ist, um diese zu öffnen oder zu schließen.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Stromversorgung umfasst, um Strom von außen zu empfangen, wobei die Stromversorgung umfasst: einen ringförmigen Schleifringrahmen, angeordnet an der Oberseite des äußeren Zylinders, über ein umgebendes Kontaktteil; und einen Stromabnehmer, der mit dem Schleifringübertrager gekoppelt ist, um die Spannung zu empfangen und der drehbar mit dem äußeren Zylinder verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend die folgenden Schritte: Einteilen des drehbaren Ofens in einen ersten Ofen und einen zweiten Ofen; Einbringen von Kalkstein von dem ersten Ofen in den zweiten Ofen; Vorsehen eines ersten Brenners in dem ersten Brennofen, der eine Mischung von pulverförmiger Kohle und Koksofengas als Brennstoff benutzt, und Zuführen von Koksofengas und pulverförmiger Kohle, die 80% bis 85% der gesamten Brennstoffmenge enthält, um den Kalkstein aufzuheizen; Vorsehen eines zweiten Brenners in dem zweiten Brennofen, der lediglich Koksofengas als Brennstoff benutzt, und Zuführen von Koksofengas in einer Menge von 15% bis 20% der gesamten Brennstoffmenge, um den Kalkstein zu gebranntem Kalk zu brennen; und Abkühlen und Austragen des gebranntem Kalks aus dem zweiten Brennofen.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalkstein in einem ersten Vorheizer 6 bis 6,5 Stunden lang aufbewahrt wird, in dem ersten Brennofen 2,5 bis 3 Stunden, in dem zweiten Brennofen 1 bis 1,5 Stunden und in dem Kühler 1,5 bis 2 Stunden.
Vorrichtung zur Herstellung von gebranntem Kalk in einem drehbaren Ofen, umfassend: einen Vorheizer zum Vorheizen von Kalkstein und Zuführen des vorgeheizten Kalksteins in den drehbaren Ofen; einen ersten Ofen, angeordnet an der Rückseite des Vorheizers zum Aufnehmen des vorgeheizten Kalksteins; einen Injektionsbrenner für pulverförmige Kohle zum Zuführen von Koksofengas und pulverförmiger Kohle, die 80% bis 85% der gesamten Brennstoffmenge enthält, um eine Wärmequelle für den ersten Brennofen zur Verfügung zu stellen, um den Kalkstein vorzuheizen; einen zweiten Brennofen, der in Reihe an den ersten Brennofen über eine Rutsche angeschlossen ist, um den vorgeheizten Kalkstein aufzunehmen; einen Koksofengasbrenner zum Zuführen von Koksofengas, das 15% bis 20% der gesamten Brennstoffmenge enthält, um dem zweiten Brennofen eine Wärmequelle zur Verfügung zu stellen, um den Kalkstein zu gebranntem Kalk zu kalzionieren; und einen Kühler zum Austragen von gebranntem Kalk aus dem Brennofen.
Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorheizer ein Auslassrohr für Rohmaterial besitzt, das mit der Vorderkante des ersten Brennofens verbunden ist, und der erste Brennofen ist über eine Entladungsrutsche an seinem hinteren Ende mit einem vorderen Ende des zweiten Brennofens verbunden.
Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass Injektionsluft für injizierte pulverförmige Kohle, die mit dem Injektionsbrenner für pulverförmige Kohle assoziiert ist, und Verbrennungsluft, die dem Injektionsbrenner für pulverförmige Kohle zugeführt wird, heiße Luft ist, die über Rohrleitungen zugeführt wird, die sich von dem Kühler erstrecken.
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk durch Aufheizen von Kalkstein in einem drehbaren Ofen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Sortieren von Kalkstein mit einer Partikelgröße von 10 bis 30 mm und Zuführen des sortieren Kalksteins in den Brennofen, Vorheizen des Kalksteins durch Wärmeaustausch mit Emissionsgas mit einer Temperatur von 1000 bis 1100°C und Einbringen des wärmeausgetauschten Kalksteins in den drehbaren Ofen durch Benutzen eines drehbaren Vorheizers; Zerkleinern der pulverförmigen Kohle als Brennstoff einer Wärmequelle, die dem Ofen zugeführt wird, mit einer Partikelgröße von 1 mm oder weniger; mengenmäßiges Austragen von Partikeln der pulverförmigen Kohle mit einer Größe von 1 mm oder weniger und Zuführen der pulverförmigen Kohle bei einem Druck von 2 bis 5 kg/cm² zusammen mit Koksofengas in einen Brenner; Kalzionieren des Kalksteins in gebrannten Kalk in dem drehbaren Ofen und Entladen des gebrannten Kalks, der eine Temperatur von 800 bis 850°C aufweist über eine Auslassseite des Ofens; und Abkühlen des gebrannten Kalks, der in dem drehbaren Ofen hergestellt ist, auf eine Temperatur von 80°C oder weniger und Austragen des gekühlten gebrannten Kalks, wobei die Emissionskonzentration von NOx und SOx verringert ist und ein Produkt von hoher Qualität erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverförmige Kohle eine Partikelgrößenverteilung von 98% oder mehr bei 1 mm oder weniger aufweist und einen Feuchtegehalt von 0,5% oder weniger, um ein Verklumpen während der Zwangsförderung und der Beladung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner so ausgebildet ist, dass das Emissionsgas, das über einen Schirm ausgestoßen wird, der an der Oberseite eines Kühlers angeordnet ist, in einen Staubsammler geführt und anschließend in ein Injektionsrohr für pulverförmigen Brennstoff gefördert wird durch Benutzen eines Lüfters für Injektionsluft mit pulverförmiger Kohle, um die pulverförmige Kohle in den Brennofen zu injizieren, die dort verbrannt wird.