DE19706265B4

DE19706265B4 - Verfahren zum Brennen von basischem Material

Info

Publication number: DE19706265B4
Application number: DE1997106265
Authority: DE
Inventors: Peter-Wolfgang Dipl.-Ing. Böhm; Dietmar Dr.-Ing. Schulz
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2017-02-19
Also published as: DE19706265A1

Abstract

Verfahren zum Brennen von basischem Material, das nacheinander eine Vorwärmzone (1), eine Calcinierzone (2), eine Verweilzone (3) und eine Kühlzone (4) durchläuft, wobei
– das basische Ausgangmaterial in stückiger Form der Vorwärmzone aufgegeben und dort vorgewärmt wird, wobei heiße Abgase aus der Calcinierzone in der Vorwärmzone zum Vorwärmen des Ausgangsmateriales ausgenutzt werden,
– das vorgewärmte Material in der Calcinierzone in einem einfachen Durchlauf unter Zugabe von Brennstoff und Verbrennungsluft weiter erhitzt und calciniert wird, wobei Abgase der Verweilzone in der Calcinierzone nachverbrannt werden,
– das so calcinierte Material (10) zunächst in der Verweilzone unter Zugabe von Brennstoff sowie unter Zuführung eines Teiles der Abluft aus der Kühlzone unter reduzierenden Bedingungen einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen wird, indem das Material für eine bestimmte Zeit auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird und durch Einstellung der Zuführungsmengen für Brennstoff und Kühlzonenabluft die Reaktivität des Materials gesteuert wird,
– zwischen der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von basischem Material in stückiger Form.

Es ist bekannt ( DE 41 16 300 A1 ), stückiges oder körniges basisches Material, wie Kalkstein oder Dolomit, in einem Verfahren zu brennen, bei dem das Material in einem einzigen Durchgang durch einen Schrägschachtofen nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone, eine Nachentsäuerungszone und eine Kühlzone durchsetzt. Dabei wird Abluft der Kühlzone unter Umgehung der Nachentsäuerungszone in die Brennzone eingeleitet.

Bei einem ähnlichen bekannten Verfahren ( DE 23 64 650 A ) durchläuft körniges oder stückiges Material, wie Kalk, Dolomit oder Magnesit, in einem Schachtofen nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone, eine Nachbehandlungszone und eine Kühlzone, wobei der Brennzone in mehreren Ebenen aus verschiedenen Bereichen der Kühlzone abgezogene Abluft der Kühlzone zugeführt wird.

Zur Wärmebehandlung von körnigem oder pulverförmigem Rohmaterial, insbesondere von Zementrohmehl, ist es weiterhin bekannt ( US 4 045 162 A , das Material in einem Zyklon-Wärmetauscher vorzuwärmen und zu calcinieren, ehe es dann in einem Drehrohrofen fertiggebrannt und in einem Kühler gekühlt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Brennen von basischem Material in stückiger Form zu entwickeln, das bei vergleichsweise niedrigem anlagentechnischen Aufwand einen zuverlässigen Brennvorgang gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren genügt eine sehr einfache Aufbereitung des basischen Ausgangsmateriales, das in relativ grobstückiger Form der Vorwärmzone zugeleitet werden kann. So kann das Ausgangsmaterial beispielsweise in einer Stückgröße ab etwa 20 bis 50 mm Stückgröße aufgegeben werden. Möglich ist jedoch auch eine Stückgröße von deutlich mehr als 50 mm Kantenlänge, z.B. von ca. 200 mm Kantenlänge und mehr.

Das vorgewärmte und calcinierte Material wird in der Verweilzone unter reduzierenden Bedingungen einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen, indem es für eine bestimmte Zeit auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten und die Reaktivität des Materials durch Einstellung der Zuführungsmengen für Brennstoff und Kühlzonenabluft gesteuert wird.

Unerwünschte Schadstoffkreisläufe werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch reduziert, dass zwischen der Verweilzone und der Calcinierzone eine Teilmenge der Abgase der Verweilzone in einer Bypass-Gasführung abgezogen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur ein einfaches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Brennverfahrens.
Das zu brennende basische Material, wie Kalk, Magnesit, Dolomit und dergleichen, durchläuft nacheinander eine Vorwärmzone 1, eine Calcinierzone 2, eine Verweilzone 3 und eine Kühlzone 4. Hierbei kann als Vorwärmzone beispielsweise ein Rostvorwärmer, insbesondere ein Wanderrostvorwärmer, oder ein Schachtvorwärmer Verwendung finden. Dieser Vorwärmzone 1 wird das basische Ausgangsmaterial (Pfeil 5) in stückiger Form aufgegeben. Heiße Abgase aus der Calcinierzone 2 werden in der Vorwärmzone 1 zum Vorwärmen des Ausgangsmateriales ausgenutzt.
Das vorgewärmte Material (Pfeil 6) wird dann in die Calcinierzone 2 eingeleitet, der außerdem ein angemessener Anteil Brennstoff gemäß Pfeil 7, eine – vorzugsweise einstellbare – Teilmenge (gestrichelter Pfeil 8) der erwärmten Abluft aus der Kühlzone 4 als Tertiärluft sowie Abgase (gestrichelter Pfeil 9) der Verweilzone 3 zugeführt werden. Die Tertiärluft (Pfeil 8) wird aus der Abluft der Kühlzone 4 vor der Verweilzone 3 abgezweigt.
Die Calcinierzone 2 kann durch jede für das Calcinieren von stückigem Material geeignete Einrichtung gebildet werden. Je nach den betrieblichen und baulichen Gegebenheiten bzw. Vorgaben können die Vorwärmzone 1 und die Calcinierzone 2 entweder als getrennte Behandlungszonen oder als eine einzige Behandlungseinrichtung ausgebildet werden. Im letzteren Falle enthät dies Behandlungseinrichtung – bezogen auf den Materialfluß – einen ersten Wärmebehandlungsabschnitt für das Vorwärmen und einen zweiten Wärmebehandlungsabschnitt für das Calcinieren des stückigen Materiales. Eine solche Gestaltung ist beispielsweise sowohl bei einem Wanderrostvorwärmer als auch bei einem Schachtvorwärmer möglich.
Das im einfachen Durchlauf weitererhitzte und calcinierte bzw. gebrannte Material (Pfeil 10) wird anschließend in die Verweilzone 3 eingeführt, in der es einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen wird. Das calcinierte Material (Pfeil 10) wird in der Verweilzone unter Zugabe von Brennstoff (entsprechend Pfeil 11) sowie unter Zuführung eines Anteiles (gestrichelter Pfeil 12) der erwärmten Abluft aus der Kühlzone (4) für eine bestimmte Zeit auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten und fertiggebrannt. Durch eine entsprechende Einstellung der Zuführungsmengen für Brennstoff (Pfeil 11) und Kühlzonenabluft (Pfeil 12) kann die Reaktivität des Materiales in der Verweilzone in der erforderlichen Weise gesteuert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verweilzone 3 durch Steuerung der Brennstoff- und/oder Kühlzonenabluft unter reduzierenden Bedingungen betrieben. Die dabei entstehenden reduzierenden Abgase können anschließend in der Calcinierzone nachverbrannt werden.
Zwischen der Verweilzone 3 und der Calcinierzone 2 wird eine vorzugsweise einstellbare Teilmenge der Abgase der Verweilzone 3 in einer Bypass-Gasführung abgezogen (gestrichelte Linie 13). Auf diese Weise können Schadstoffe (z.B. Schwefeldioxid) abgezogen und dadurch Schadstoffkreisläufe reduziert werden.
Zumindest die Verweilzone 3 und die Kühlzone 4 werden zweckmäßig als getrennte Materialbehandlungszonen betrieben, die nur durch Gas- und Materialleitungen miteinander in Verbindung stehen.
Für die Verweilzone 3 eignet sich vorzugsweise ein Schachtreaktor oder ein Drehrohrreaktor.
Die Kühlzone 4 kann beispielsweise als Rostkühler, Drehrohrkühler oder Schachtkühler ausgebildet sein. Die Kühlluft (gestrichelter Pfeil 15) erwärmt sich beim Wärmeaustausch mit dem abzukühlenden.

Claims

Verfahren zum Brennen von basischem Material, das nacheinander eine Vorwärmzone (1), eine Calcinierzone (2), eine Verweilzone (3) und eine Kühlzone (4) durchläuft, wobei – das basische Ausgangmaterial in stückiger Form der Vorwärmzone aufgegeben und dort vorgewärmt wird, wobei heiße Abgase aus der Calcinierzone in der Vorwärmzone zum Vorwärmen des Ausgangsmateriales ausgenutzt werden, – das vorgewärmte Material in der Calcinierzone in einem einfachen Durchlauf unter Zugabe von Brennstoff und Verbrennungsluft weiter erhitzt und calciniert wird, wobei Abgase der Verweilzone in der Calcinierzone nachverbrannt werden, – das so calcinierte Material (10) zunächst in der Verweilzone unter Zugabe von Brennstoff sowie unter Zuführung eines Teiles der Abluft aus der Kühlzone unter reduzierenden Bedingungen einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen wird, indem das Material für eine bestimmte Zeit auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird und durch Einstellung der Zuführungsmengen für Brennstoff und Kühlzonenabluft die Reaktivität des Materials gesteuert wird, – zwischen der Calcinierzone und der Verweilzone eine Teilmenge der Abgase in einer Bypass-Basführung (13) zur Reduzierung von Schadstoffkreisläufen abgezogen wird, – und das so fertiggebrannte Material (14) in der Kühlzone unter Zuführung von Kühlluft abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Teilmenge (8) der Abluft der Kühlzone (4) vor der Verweilzone (3) abgezweigt und als Tertiärluft in die Calcinierzone (2) eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für die Verweilzone (3) ein Schacht- oder Drehrohrreaktor verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zumindest die Verweilzone (3) und die Kühlzone (4) als getrennte Materialbehandlungszonen betrieben werden und nur durch Gas- und Materialleitungen miteinander in Verbindung stehen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Vorwärmzone (1) und die Calcinierzone (2) als getrennte Behandlungszonen betrieben oder in einer einzigen Behandlungseinrichtung aufeinanderfolgend ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Vorwärmzone (1) ein Rostvorwärmer, insbesondere ein Wanderrostvorwärmer, oder ein Schachtvorwärmer verwendet wird.