DE2923419A1 - Einrichtung zur behandlung von rohstoffen fuer die zementherstellung - Google Patents

Description

EINRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG VON ROHSTOFFEN FÜR DIE ZEMENTHERSTELLUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Rohstoffen für die Zementherstellung, insbesondere zum ■Brennen eines granulierten oder pulverförmigen Stoffes; die erfindungsgemässe Einrichtung ist insbesondere zum Brennen von Rohstoffen für die Herstellung von Zementklinker geeignet.

Es ist bekannt, dass in herkömmlichen Zementherstellungseinrichtungen der Rohstoff in einem eine Zyklonenbatterie mit übereinander anr*eordneten Zyklonen aufweisenden Austauscher getrocknet, dehydroxyliert und sodann teilweise dekarbonatisiert werden, wonach der Rohstoff in einei sich an den Austauscher ansehlies senden Drehbrennofen völlig dekarbonatisiert und in Klinker verwandelt wird.

Es ist ebenfalls bekannt, dass bei Verwendung eines Brennstoffs mit einem Schwefelgehalt von mehr als 1$ in einem solchen Brennofen sich in der Verbindungszone zwischen dem Brennofen und dem Austauscher erheblic-Anlagerungen oder Verkrustungen bilden. Durch diese Verkrustungen wird der Strömungsquerschnitt der aus dem Brennofen austretenden Gase vermindert, woraus sich eine erhebliche Herabsetzung des Durchsatzes bzw. Ausstosses der Einrichtung ergibt.

Um die Bildung solcher Anlagerungen oder Verkrustungen zu bekämpfen wurden bereits mehrere Lösungen vorgeschlagen.

Bc; i oinifton dor bekannten Methoden wirrl dir; Rück rührun;·; des Schwefels entweder dadurch vermindert, dass ein teuerer Brennstoff mit niedrigem Schwefelgehalt verwendet wird, oder dadurch, dass ein Teil- der aus dem Brennofen austretenden Gase abgeleitet wird, um die Rückführung der in den Gasen enthaltenen klebrigen Teilchen zu vermin-Ί'·γ1). Br;i Anwendung iMcr.cr 1 <-.\.v.boren Met;ho'dn ergibt, nir:h cine Ve erung der Wärmebilanz der Einrichtung.

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Die erfindungsgemässe Einrichtung ermöglicht die Anwendung einer solchen Methode und gewährleistet dabei einen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verbesserten Ablauf des Herstellungsprozesses; insbesondere gestattet es die erfindungsgemässe Einrichtung, einen Brennstoff mit hohem Schwefelgehalt zu verwenden.

Die zur Behandlung von Zementherstellungs-Rohstoffen und insbesondere zum Brennen von Rohstoff zwecks Herstellung von Zementklinker bestimmte erfindungsgemässe Einrichtung umfasst einen Klinkerbrennofen, mehrere Zyklone in denen ein Wärmeaustausch zwischen dem zu behandelnden Rohstoff und Heissgas stattfindet, sowie einen Kühler für den gebrannten Rohstoff, wobei die genannten Zyklonen in Form von zwei Türmen angeordnet sind, von denen jeder eine Gruppe von übereinander angeordneten Zyklonen aufweist und jeder Turm von einem aufwärts gerichteten, vom Brennofen bzw. vom Kühler kommenden Heissgasstrom, sowie von einem abwärts gerichteten Rohstoffstrom durchströmt wird, und wobei diese Ströme wenigstens bis zu ihrem Einlass in den zweituntersten Zyklon des jeweiligen Turmes voneinander getrennt sind, während die Zyklonen der beiden unteren Stufen der Türme derart ausgebildet sind, dass der aus diesen Zyklonen austretende Rohstoff auf drei verschiedene Strömungswege verteilt wird, von denen der erste den Einlass des Rohstoffes in den Brennofen, der zweite den Einlass des Rohstoffes in die Brennofenheissgas-Ableitung und der dritte den Einlass des Rohstoffes in eine stromabwärts vom Kühler angeordnete und in den aus dem letzteren austretenden Heissgasstrom eingeschaltete Vorkalciniervorrichtung besorgt.

Mit einer solchen Einrichtung ist es möglich, am Brennofeneinlass einen Dekarbonatisierungsgrad von mehr als 8o$ zu erzielen. Sie ermöglicht den Einsatz zweier Vorkalciniervorrichtungen am Fuss des Zyklonenaustauschers, nämlich:

- Eine Vokaleiniervorrichtung, die am Fusse des vom Brennofen mit Heissgas gespeisten Turmes angeordnet ist, wobei eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Staubschleiers zwecks Abschreckens der aus dem Brennofen austretenden Gase vorgesehen ist, wie in den frz. Patentanmeldungen Nr. lh 11 196 und

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lh 30 711 der Anmelderin (Titel!"Verfahren und Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohstoffen in einer Zementherstellungseinrichtung") beschrieben.

- Eine Vorkalciniervorrichtung, die am Fusse des zweiten Turmes angeordnet ist und mit aus dem Kühler austretendem Heissgas gespeist wird. .

Ferner ermöglicht die erfindungsgemässe Einrichtung eine allmähliche oder progressive Inbetriebsetzung durch Speisung des Brennofens von einem einzigen Turm aus, sowie die Verwendung von Brennstoffen mit geringem Heiζvermögen in der am Fusse des vom Brennofen mit Heissgas gespeisten Turm angeordneten Vokalciniervorrichtung und in der Heissgasableitung des Brennofens.

Kachstehend wird die Erfindung des näheren anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, die als Beispiele dienen, aber nicht als die Erfindung begrenzend auszulegen sind.

Figuren 1, 2 und 3 zeigen schematisch je ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform weist die erfindungsgemässe Einrichtung zwei Türme A und B auf; jeder dieser Türme umfasst eine Gruppe von vier übereinander angeordneten Zyklonen, die für den Turm A mit den Bezugsnummern 1 , 2, 3, h und für den Turm B mit den Bezugsnummern 5 ,- 6, T, 8 (von oben nach unten) bezeichnet'sind. Die beiden Türme A und B werden von aufsteigenden Heissgas strömen durchströmt, wobei der den Turm A durchströmende Strom aus der Heissgasableitung 10 eines Klinker-Drehbrennofens 11 und der den Turm B durchströmende Heissgasstrom aus einem mit dem Brennofen 11 verbundenen (nicht dargestellten) Kühler und durch eine Vorkaie!nietvorrichtung geleiteten Heissgasstrom besteht.

Jeder der beiden Türme A und B wird ferner von einem abwärts Rerichteten Rohstoffstrom durchströmt, der jeweils bei 15 (Turm A) bzw. bei. "\6 (Turm B) in den obersten Zyklon des betreffenden Turmes eingeleitet wird.

-ς.

Die Rohstoffströme,deren Strömungsrichtung derjenigen der Heissgasströme entgegengesetzt ist, sind bis zu den vorletzten Zyklonen 3 und 7 getrennt, wobei der aus dem Zyklon 3 des mit dem Brennstoff verbundenen Turmes A austretende Rohstoff durch die Leitung 18 in Nähe des stromaufwärts gelegenen Endes des Drehofens 11 in das untere Ende der Heissgasableitung 10 und der aus dem Zyklon 7 des mit dem Kühler verbundenen Turmes B austretende Rohstoff durch die Leitung 20 in die Vorkalciniervorrichtung 13 eingeleitet wird.

Der aus den beiden unteren Zyklonen k und 8 austretende Rohstoff wird über die Leitung 22 in den Drehbrennofen 11 eingeleitet.

Am Fusse jedes Turmes A₅B sind Brennstoffeinlassmittel 26 vorgesehen; die Brennstoffeinlassmittel 26 für den Turm A befinden sich in der Nähe des Rohstoffeinlasses 22 des Brennofens 11, und zwar oberhalb dieses Einlasses 22, während der Rohstoffeinlass 28 für den Turm B in die Verbrennungskammer der Vorkalcinierungsvorrichtung 15 mündet.

Durch den Einlass von Rohstoff (durch die Leitung 18) in das untere Ende der Heissgasableitung oder Rauchgasableitung 10 des Brennofens erfolgt eine Abschreckung der aus diesem Brennofen austretenden Rauchgase, wobei der Wirkungsgrad dieser Abschreckung von der Verteilung der bei 15 und 16 an den oberen Enden der Türme A,B eingeleiteten Rohstoffmengen abhängig ist. Der Rohstoff wird von den Rauchgasen aufgenommen, durchströmt die Brennstoffeinlasszone 26, wo die Dekarbonatisierung erfolgen kann, wird im Zyklon k behandelt und sodann in den Drehbrennofen 11 eingeleitet.

Der aus dem Zyklon 7 austretende Rohstoff wird zur Vorkalciniervorrichtung 13 abgezweigt und dekarbonatisiert in Zyklon 8 behandelt und sodann ebenfalls in den Brennofen 11 eingeleitet.

Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform, die wesentlich die gleichen Bauelemente aufweist, wobei die letzteren mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind wie in Figur .1.

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Bei dieser Ausführungsform bleibt der Gaskreislauf in Bezug auf die Ausführungsform gemäss Figur 1 unverändert, während der Strömungsweg des Rohstoffes durch die beiden unteren Stufen der Türme abgeändert ist.

Der aus den Zyklonen 3 und 7 austretende Rohstoff strömt durch die Leitung 18 zum unteren Ende der Rauchgasleitung; er wird von den Rauchgasen aufgenommen und durchquert die Brennstoffeinlasszone 26, wo er dekarbonatisiert werden kann. Der Rohstoff wird sodann in Zyklon k behandelt, strömt über die Leitung 20 in die Vorkalciniervorrichtung, wo er vollständig dekarbonatisiert wird, bevor er nach Durchquerung des Zyklons 8 in den Brennofen eingeleitet wird.

Figur 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung; die letztere umfasst ebenfalls die gleichen Bauelemente, und auch hier wurde im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen lediglich der Rohstoffkreislauf abgeändert.

Der aus den Zyklonen 3 und 7 austretende Rohstoff strömt durch die Leitung 20 in die Vokalciniervorrichtung 13, wo er teilweise dekarbonatisiert wird, bevor er über den Zyklon 8 durch die Leitung 18 in das untere Ende der Rauchgasableitung 10 eingeleitet wird. Dieser teilweise dekarbonatisierte Rohstoff wird von den Rauchgasen aufgenommen und durch Einleitung von Brennstoff bei 26 völlig dekarbonatisiert. Er wird sodann im Zyklon h behandelt und schliesslich über die Leitung 22 in den Drehbrennofen 11 eingeleitet.

Die durch den aus dem Zyklon 8 austretenden Rohstoff bewirkte Abschreckung kann dadurch reguliert werden, dass man den Dekarbonätisierungsgrad entsprechend ändert, d. h. dadurch, dass man die Verteilung der in den Brennofen, sowie in den Einlass 26 der Rauchgasableitung desselben und bei 28 in die Vorkalciniervorrichtung eingelassenen Brennstoffmengen in geeigneter Weise einstellt.

Bm' jrxler drr vorn Lohend beschriebenen Au π führungs formen der erfindungsgemassen Einrichtung kann der Dekarbonatisierungsgrad des Rohstoffes am Brennofeneinlass geändert werden,man kann Werte von mehr als

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erreichen; dies wird dadurch erzielt, dass man die eingelassenen Brennstoffmengen in geeigneter Weise verteilt und für eine geeignete Verteilung der an den oberen Enden der Türme A und B eingeführten Rohstoffraengen sorgt.

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Claims (6)

P at ent ans prüche

1. - Einrichtung zur Behandlung von Zement rohstoff, insbesondere zum Brennen von Rohstoff zwecks Herstellung von Zementklinker, mit einem iClinkerbrennofen, mehreren Zyklonen, in welchen ein Wärmeaustausch zwischen dem zu behandelnden Rohstoff und einem Heissgas stattfindet, sowie einen Kühler zum Kühler des gebrannten Rohstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass die Zyklonen in Form von zwei, aus je einer Gruppe von übereinander angebrachten Zyklonen angeordnet sind und der eine Turm von einem nach oben gerichteten, aus dem Brennofen austretenden Heissgasstrom und der andere Turm von einem jiach oben gerichteten aus dem Kühler austretenden Heissgasstrom durchströmt wird, und jeder Turm ferner von einem nach unten gerichteten Rohstoffstrom durchströmt wird, wobei diese Ströme zumindest bis zu ihrem Einlass in den jeweiligen zweituntersten Zyklon jedes Turmes voneinander getrennt sind, während die Zyklonen der beiden untersten Stufen jedes Turmes derart ausgebildet sind, dass der aus diesen Zyklonen austretende Rohstoff auf drei verschiedene Strömungswege verteilt wird, von denen einer für die Beschickung des Brennofens, der zweite für den Einlass des Rohstoffes in die Rauch gas ableitung des Brennofens und der dritte für den Einlass des Rohstoffes in eine stromabwärts vom Kühler und auf dem Strömungsweg des aus demselben austretenden Heissgases angeordneten "vOrkaleiniervorrichtung sorgt , und wobei die Vbrkalciniervorrichtung mit einem Brennstoffeinlass versehen ist und ferner die Rauchgasableitung am Fus.se des mit dem Brennofen verbundenen Turmes ebenfalls einen Brenn at of feinlass aufweist und der Rohstoff in die vbrkalciniervorrichtung an einer stromaufwärts von der Zone des zugehörigen Brennstoffeinlasses gelegenen Stelle eingeführt wird.

2. - Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohstoff in Nähe der Zone des Brennstoffeinlasses eingeführt"wird.

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3. - Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff an einer in Nähe des Bohatoffeinlass.es in den Brennofen und oberhalb dieses Einlasses gelegenen Stelle eingeführt wird.

h. - Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe der beiden letzten Zyklone der beiden Türme zwecks Beschickung des Brennofens miteinander verbunden sind, während der Auslass des vorletzten Zyklons des mit dem Brennofen verbundenen Turmes die Rohstoffeinführung in die Rauchgasableitung und der Auslass des vorletzten Zyklons des mit dem Kühler verbundenen Turmes die Rohstoffeinführung in die Vorkalciniervorrichtung besorgt.

5. - Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass des letzten Zyklons des mit dem Kühler verbundenen Turmes die Beschickung des Brennofens und der Auslass des letzten Zyklons des mit dem Brennofen verbundenen Turmes die Rohstoffeinführung in die Vorkalciniervorrichtung besorgt, während die Auslässe der vorletzten Zyklonen beider Türme miteinander verbunden sind, um den Einlass von Rohstoff in die Rauchgasableitung zu sichern.

6. - Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennofen vom Auslass des letzten Zyklons des mit dem Brennofen verbundenen Turmes gespeist wird, während der aus dem letzten Zyklon des mit dem Kühler verbundenen Turmes austretende Rohstoff .· in die Rauchgasableitung eingelassen wird, wobei die Auslässe der vorletzten Zyklone beider Türme zwecks Rohstoffbeschickung der Vorkalciniervorrichtung miteinander verbunden sind.

DJPL-ING. CONRAD KÖClfUND

PATENTANWALT

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