[go: up one dir, main page]

RS63626B1 - Postupak za proizvodnju cementnog klinkera - Google Patents

Postupak za proizvodnju cementnog klinkera

Info

Publication number
RS63626B1
RS63626B1 RS20220943A RSP20220943A RS63626B1 RS 63626 B1 RS63626 B1 RS 63626B1 RS 20220943 A RS20220943 A RS 20220943A RS P20220943 A RSP20220943 A RS P20220943A RS 63626 B1 RS63626 B1 RS 63626B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
furnace
calciner
oxygen
gas
temperature
Prior art date
Application number
RS20220943A
Other languages
English (en)
Inventor
Eike Willms
Oliver Maier
Original Assignee
Thyssenkrupp Ind Solutions Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=75362641&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RS63626(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from BE20205227A external-priority patent/BE1028194B1/de
Priority claimed from DE102020204520.8A external-priority patent/DE102020204520A1/de
Application filed by Thyssenkrupp Ind Solutions Ag filed Critical Thyssenkrupp Ind Solutions Ag
Publication of RS63626B1 publication Critical patent/RS63626B1/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/432Preheating without addition of fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44Burning; Melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/434Preheating with addition of fuel, e.g. calcining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44Burning; Melting
    • C04B7/4407Treatment or selection of the fuel therefor, e.g. use of hazardous waste as secondary fuel ; Use of particular energy sources, e.g. waste hot gases from other processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/47Cooling ; Waste heat management
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/42Arrangement of controlling, monitoring, alarm or like devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0006Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0018Monitoring the temperature of the atmosphere of the kiln
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0028Regulation
    • F27D2019/0034Regulation through control of a heating quantity such as fuel, oxidant or intensity of current
    • F27D2019/004Fuel quantity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0028Regulation
    • F27D2019/0034Regulation through control of a heating quantity such as fuel, oxidant or intensity of current
    • F27D2019/004Fuel quantity
    • F27D2019/0043Amount of air or O2 to the burner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27MINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2003/00Type of treatment of the charge
    • F27M2003/03Calcining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/121Energy efficiency measures, e.g. improving or optimising the production methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

Opis
[0001] Pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju cementnog klinkera.
[0002] Poznato je iz stanja tehnike uvođenje gasa koji sadrži kiseonik u rotacionu peć ili kalcinator postrojenja za proizvodnju cementa za sagorevanje goriva. Da bi se smanjila količina otpadnih gasova i da bi se mogli izbeći složeni procesi čišćenja, npr. iz DE 102018 206 673 A1 je poznato korišćenje gasa za sagorevanje koji je što je moguće bogatiji kiseonikom, tako da je sadržaj CO2 u otpadnim gasovima visok.
[0003] Standard kreča, između ostalog, služi kao indikator sastava i kvaliteta cementnog klinkera. Na primer, sa standardom kreča od 95, udeo alita (trikalcijum silikat, C3S) je obično 60-65%, a udeo belita (dikalcijum silikat, C2S) 10-20%, pri čemu se mineralogija klinkera prilagođava preko sastava sirovog mlevenog materijala i izabranih uslova pečenja. Cement napravljen gore navedenim postupkom obično ima značajan udeo belita (dikalcijum silikat). Ovo obično dovodi do niske rane čvrstoće cementa i velike potrošnje energije prilikom mlevenja cementa.
[0004] Zadatak ovog pronalaska je stoga da se prevaziđu nedostaci pomenuti gore i da se specifikuje postupak energetski efikasne proizvodnje cementa, pri čemu cement optimalno ima visok udeo alita (trikalcijum silikat).
[0005] Ovaj zadatak se prema ovom pronalasku rešava postupkom koji ima karakteristike nezavisnog uređaja prema zahtevu 1 i uređajem koji ima karakteristike nezavisnog postupka iz patentnog zahteva 10. Poželjni razvoji proističu iz zavisnih patentnih zahteva.
[0006] Prema prvom aspektu, postupak za proizvodnju cementnog klinkera obuhvata sledeće korake:
prethodno zagrevanje sirovog mlevenog materijala u predgrejaču,
kalcinacija prethodno zagrejanog sirovog mlevenog materijala u kalcinatoru, pečenje prethodno zagrejanog i kalcinisanog sirovog mlevenog materijala u peći da bi se formirao cementni klinker, pri čemu se u peć dovodi gas za sagorevanje koji sadrži kiseonik i određuje se temperatura unutar peći, i
hlađenje cementnog klinkera u hladnjaku.
[0007] Postupak takođe uključuje činjenicu da se dovod kiseonika u peć kontroliše/reguliše u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći. Pod snabdevanjem kiseonikom se podrazumeva količina, posebno zapremina kiseonika koja teče u peć u jedinici vremena.
[0008] Povećanje standarda kreča je moguće, na primer, postavljanjem više temperature u zoni sinterovanja sa istim vremenom zadržavanja materijala koji se sagoreva u peći. U ovom slučaju se postiže veći sadržaj alita sa istim sadržajem slobodnog kreča u proizvodu. Klinkeri bogati alitom postižu bolje karakteristike čvrstoće u cementu u odnosu na klinkere sa manjim sadržajem alita. Pošto se komponenta belita teže melje od komponente alita, veći sadržaj alita takođe smanjuje količinu električne energije potrebne za mlevenje cementnog klinkera.
Konkretno, standard kreča se može podesiti koristeći gore opisani postupak.
[0009] Gas za sagorevanje koji se dovodi u peć ima, na primer, sadržaj kiseonika veći od 20,5%, posebno veći od 30%, poželjno veći od 95%. Gas za sagorevanje se u potpunosti sastoji od čistog kiseonika, na primer, pri čemu je udeo kiseonika u gasu za sagorevanje 100%. Da bi se kontrolisalo/regulisalo snabdevanje kiseonikom, sadržaj kiseonika u gasu za sagorevanje se povećava ili smanjuje, na primer, pri čemu struja gasa za sagorevanje u peć, na primer, ostaje konstantan. Takođe je moguće povećati ili smanjiti struju gasa za sagorevanje da bi se povećao ili smanjio dovod kiseonika u peć. Na primer, struja gasa za sagorevanje i/ili udeo kiseonika u protoku gasa za sagorevanje se povećava ili smanjuje da bi se regulisao/kontrolisao dovod kiseonika u peć.
[0010] Peć je poželjno cevna rotaciona peć sa rotacionom cevi koja se može rotirati oko svoje uzdužne ose i poželjno je blago nagnuta u pravcu transporta materijala koji se sagoreva, tako da se materijal pomera u smeru transporta usled rotacije rotacione peći i gravitacije. Peć poželjno ima ulaz za materijal na jednom kraju za ulaz prethodno zagrejanog sirovog mlevenog materijala i na svom kraju suprotnom od ulaza za materijal ima izlaz za materijal za ispuštanje sagorelog klinkera u hladnjak. Glava peći, koja ima gorionik za sagorevanje materijala i poželjno ulaz za gorivo za dovod goriva u peć, poželjno u gorionik, poželjno je postavljena na kraju peći na strani izlaza za materijal. Peć poželjno ima zonu sinterovanja u kojoj se materijal bar delimično topi i posebno ima temperaturu od 1500 °C do 1800 °C, poželjno 1450 °C do 1700 °C. Zona sinterovanja obuhvata, na primer, glavu peći, poželjno zadnju trećinu ili zadnje dve trećine peći u pravcu transporta materijala. Temperatura je poželjno određena unutar zone sinterovanja i/ili ulaza za materijala u peć.
[0011] Gas za sagorevanje se, na primer, potpuno ili delimično uvodi direktno u glavu peći, pri čemu glava peći, na primer, ima ulaz za gas za sagorevanje. Poželjno je da se ceo gas ili deo gasa za sagorevanje uvodi u peć preko njenog izlaza za materijal.
[0012] Poželjno je da je hladnjak za hlađenje cementnog klinkera povezan sa izlazom za materijal peći.
[0013] Regulacija/kontrola dovoda kiseonika u peć u zavisnosti od temperature unutar peći, posebno zone sinterovanja ili ulaza za materijal peći, nudi prednost jednostavne regulacije temperature peći, sa poželjno podešenim stehiometrijskim ili skoro stehiometrijskim sagorevanjem.
[0014] Prema prvom obliku izvođenja, temperatura unutar peći se meri direktno pomoću uređaja za merenje temperature ili indirektno pomoću parametara procesa, kao što su posebno sadržaj azot-oksida u peći, potrošnja energije peći, sadržaj kiseonika u peći, dovod goriva u peć, spoljna temperatura zida peći i/ili sirovog mlevenog materijala koji se unosi u predgrejač. Parametri procesa se poželjno u svakom slučaju određuju pomoću odgovarajućeg mernog uređaja i poželjno prenose na upravljački uređaj. Upravljački uređaj je posebno konstruisan tako da određuje temperaturu unutar peći na osnovu jednog ili više utvrđenih parametara. Konkretno, upravljački uređaj je konstruisan tako da kontroliše i/ili reguliše temperaturu.
[0015] Prema još jednom obliku izvođenja, dovod kiseonika u peć i u kalcinatoru je podešen na takav način da se stehiometrijsko, posebno skoro stehiometrijsko, sagorevanje odvija u kalcinatoru i peći. Zbir dovoda kiseonika u peć i dovoda kiseonika u kalcinatoru je ukupna procesna količina kiseonika. Uređaj za merenje kiseonika je poželjno postavljen unutar predgrejač tako da se odredi sadržaj kiseonika u gasu koji protiče kroz predgrejač. Poželjno je da je upravljački uređaj konstruisan tako da određuje ukupnu procesnu količinu kiseonika iz utvrđenog sadržaja kiseonika u gasu koji protiče kroz predgrejač. Konkretno, distribuciju ukupne procesne količine kiseonika u kalcinatoru i u peći poželjno treba da kontroliše upravljački uređaj u zavisnosti od utvrđene koncentracije kiseonika u gasu koji protiče kroz predgrejač, tako da se skoro stehiometrijsko ili superstehiometrijsko sagorevanje goriva poželjno odvija u peći i kalcinatoru. Utvrđena ukupna procesna količina kiseonika se deli između peći i kalcinatora u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći, posebno unutar zone sinterovanja i/ili ulaza za materijal peći. Upravljački uređaj je poželjno konstruisan tako da deli količinu kiseonika koja teče u peć i/ili kalcinator na takav način da zbir odgovara ukupnoj količini kiseonika koja je neophodna za superstehiometrijsko sagorevanje. Poželjno, snabdevanje kalcinatora i peći kiseonikom se dodatno reguliše u zavisnosti od količine goriva koja se dovodi u peć i/ili kalcinator i/ili količine sirovog mlevenog materijala ubačenog u predgrejač.
[0016] Utvrđena temperatura se poredi sa zadatom vrednošću, a ako utvrđena temperatura odstupa od zadate vrednosti, dovod kiseonika u peć i/ili kalcinator se povećava ili smanjuje. Zadata vrednost je zadata temperatura koja predstavlja željenu temperaturu unutar zone sinterovanja i/ili ulaza za materijala peći.
[0017] Zadata vrednost se podešava u zavisnosti od distribucije veličine čestica i/ili standarda kreča. Poželjno je da različite zadate vrednosti temperature budu dodeljene različitim standardima kreča. Na primer, zadata vrednost je 1360 °C do 1520 °C sa standardom kreča od 95, ili zadata vrednost je 1480 °C do 1620 °C sa standardom kreča od 100, ili je zadata vrednost od 1580 °C do 1680 °C sa standardom kreča od 104.
[0018] Takođe je moguće da se različite zadate vrednosti dodeljuju različitim distribucijama veličine čestica. Gruba raspodela veličine čestica zahteva višu zadatu vrednost u poređenju sa finijom distribucijom veličine čestica. Sirovi mleveni materijal sa relativno grubom distribucijom veličine čestica ima, na primer, oko 20% do 25% ili više ostatka na 90 µm. Podešavanje odgovarajuće temperature obezbeđuje da sirovi mleveni materijal potpuno reaguje u zoni sinterovanja sa istim vremenom zadržavanja kao i obično, i da se formiraju odgovarajući minerali klinkera, posebno alit. Ovo dovodi do značajne uštede u električnoj energiji mlevenja pri proizvodnji sirovog mlevenog materijala za cement.
[0019] Dodeljivanje zadate vrednosti specifičnim distribucijama veličine čestica i/ili standardima kreča je poželjno unapred određeno i, posebno, pohranjeno u upravljačkom uređaju.
[0020] Poželjno se ukupna procesna količina kiseonika dovodi u peć, pri čemu gas za sagorevanje koji se dovodi u peć ima sadržaj kiseonika veći od 95%, tako da je sagorevanje u peći prekomerno stehiometrijsko i otpadni gas iz peći ima sadržaj kiseonika od 50% do 70%. Otpadni gas iz peći se zatim dovodi u kalcinator i u potpunosti formira gas za sagorevanje kalcinatora.
[0021] Takođe je moguće zamisliti da se samo deo ukupne procesne količine kiseonika dovodi u peć i da se gas za sagorevanje kalcinatora samo delimično formira iz otpadnih gasova peći, a deo gasa za sagorevanje dovodi direktno u kalcinator.
[0022] U dva gore navedena slučaja, upravljački uređaj se postavlja na sledeći način. Ako utvrđena temperatura premašuje zadatu vrednost, poželjno je da se poveća količina gasa za sagorevanje i/ili količina kiseonika u gasu za sagorevanje. Ako utvrđena temperatura padne ispod željene vrednosti, količina gasa za sagorevanje i/ili količina kiseonika u gasu za sagorevanje se smanjuje ako utvrđena temperatura padne ispod željene vrednosti. Prema nalazu pronalazača, prekomerna količina gasa za sagorevanje dovodi do pada temperature unutar peći jer se unutrašnjost peći hladi viškom gasa za sagorevanje koji se ne pretvara u procesu pečenja.
[0023] Prema još jednom obliku izvođenja, gorivo se dovodi u peć i snabdevanje gorivom se reguliše u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći. Poželjno je da se dovod goriva poveća ili smanji ako utvrđena temperatura odstupa od unapred određene željene vrednosti. Ako utvrđena temperatura premašuje unapred određenu zadatu vrednost, dovod goriva se, na primer, smanjuje. Ako utvrđena temperatura padne ispod unapred određene zadate vrednosti, dovod goriva se, na primer, povećava. Takođe je moguće da se dovod goriva reguliše u zavisnosti od temperature određene na ulazu u peć i/ili količine azotnih oksida u otpadnom gasu predgrejača.
[0024] Prema još jednom obliku izvođenja, hladnjak ima prostor za rashladni gas kroz koji struja rashladnog gasa za hlađenje rasutog materijala može teći u poprečnoj struji, pri čemu prostor za rashladni gas ima prvi odeljak prostora za rashladni gas sa prvom strujom rashladnog gasa i drugi odeljak prostora za rashladni gas koji se graniči sa njim u pravcu transporta klinkera i koji obuhvata drugu struju rashladnog gasa, pri čemu je gas za sagorevanje koji se dovodi u peć formiran u potpunosti ili delimično od prve struje rashladnog gasa i gde se dovod gasa za sagorevanje reguliše u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći. Poželjno je da se dovod gasa za sagorevanje poveća ili smanji kada utvrđena temperatura odstupi od unapred određene zadate vrednosti. Ako utvrđena temperatura premašuje unapred određenu željenu vrednost, dovod gasa za sagorevanje se, na primer, smanjuje. Ako utvrđena temperatura padne ispod unapred određene željene vrednosti, dovod gasa za sagorevanje se, na primer, povećava
[0025] Hladnjak ima transportni uređaj za transport rasutog materijala u pravcu transporta kroz prostor za rashladni gas. Prostor za rashladni gas obuhvata prvi odeljak prostora za rashladni gas sa prvom strujom rashladnog gasa i drugi odeljak prostora za rashladni gas koji se nalazi pored njega u pravcu transporta rasutog materijala i obuhvata drugu struju rashladnog gasa. Prostor za rashladni gas je poželjno omeđen na vrhu plafonom prostora za rashladni gas, a na dnu dinamičkom i/ili statičkom rešetkom, i poželjno je da na njoj leži rasuti materijal. Prostor za rashladni gas je posebno ceo prostor hladnjaka kroz koji rashladni gas struji iznad rasutog materijala. Struja rashladnog gasa teče kroz dinamičku i/ili statičnu rešetku, posebno kroz transportni uređaj, kroz rasuti materijal i u prostor za rashladni gas. Prvi odeljak prostora za rashladni gas je poželjno postavljen direktno iza ulaza hladnjaka, posebno izlaza za materijal peći, u smeru protoka rasutog materijala koji se hladi. Poželjno, klinker pada iz peći u prvi odeljak prostora za rashladni gas.
[0026] Prvi odeljak rashladnog prostora poželjno ima statičku rešetku i/ili dinamičku rešetku, koja je postavljena ispod izlaza za materijal iz peći, tako da klinker koji izlazi iz peći pada na statičku rešetku usled sile gravitacije. Statička rešetka je, na primer, rešetka postavljena pod uglom od 10° do 35°, poželjno 12° do 33°, posebno 13° do 21° prema horizontali, kroz koju prva struja rashladnog gasa protiče odozdo. Poželjno, samo prva struja rashladnog gasa, koji se ubrzava pomoću ventilatora, na primer, teče u prvi odeljak prostora za rashladni gas. Drugi odeljak prostora za rashladni gas se graniči sa prvim odeljkom prostora za rashladni gas u pravcu transporta rasutog materijala i poželjno je odvojen od prvog odeljka prostora za rashladni gas pomoću uređaja za odvajanje. Poželjno, samo druga struja rashladnog gasa, koji se ubrzava pomoću ventilatora, na primer, teče u drugi odeljak prostora za rashladni gas.
[0027] Drugi odeljak prostora za rashladni gas poželjno ima dinamičku rešetku za transport rasutog materijala kroz prostor za rashladni gas. Dinamička rešetka sadrži transportnu jedinicu za transport materijala u pravcu transporta, pri čemu transportna jedinica ima, na primer, ventilacioni pod kroz koji može da struji rashladni gas, sa više otvora za ulaz rashladnog gasa. Rashladni gas se obezbeđuje, na primer, pomoću ventilatora postavljenih ispod ventilacionog poda, tako da rashladni gas, kao što je rashladni gas, protiče kroz rasuti materijal koji treba da se ohladi u poprečnoj struji u pravcu transporta. Ventilacioni pod poželjno formira ravan na kojoj leži rasuti materijal. Dalje, transportna jedinica poželjno ima više transportnih elemenata koji se mogu pomerati u smeru transporta i suprotno smeru transporta. Ventilacioni pod je poželjno delimično ili potpuno formiran transportnim elementima koji su raspoređeni jedan pored drugog i formiraju ravan za prijem rasutog materijala.
[0028] Prva struja rashladnog gasa koja teče kroz prvi odeljak prostora za rashladni gas je, na primer, čist kiseonik ili gas sa udelom manjim od 35 zapr. %, posebno manje od 21 zapr. %, poželjno 15 zapr. % ili manje azota i/ili argona i/ili udelom kiseonika većim od 20,5%, posebno većim od 30%, poželjno većim od 95%. Prvi odeljak prostora za rashladni gas je poželjno direktno povezan sa izlazom za materijal peći, poželjno sa glavom peći, tako da se rashladni gas zagreva u hladnjaku, a zatim teče u rotacionu peć i koristi se kao gas za sagorevanje. Druga struja rashladnog gasa je, na primer, vazduh.
[0029] Poželjno je da hladnjak ima uređaj za odvajanje za gasno-tehničko međusobno razdvajanje odeljaka prostora za rashladni gas.
[0030] Prema još jednom obliku izvođenja, peć ima više ulaza za gas za sagorevanje kroz koje se gas za sagorevanje uvodi u peć, pri čemu se dovod gasa za sagorevanje do odgovarajućih ulaza gasa za sagorevanje u svakom slučaju reguliše u zavisnosti od temperature određene unutar peći. Poželjno je da se ulazi za gas za sagorevanje nalaze u zoni sinterovanja peći ili da su povezani sa njom preko vodova ili kanala. Snabdevanje gasom za sagorevanje se podešava, na primer, preko sredstava za napajanje kao što su klapne, blende ili prigušnice.
[0031] Prema još jednom obliku izvođenja, količina goriva koja se ubacuje u peć i kalcinator, udeo azotnih oksida u otpadnom gasu peći, udeo kiseonika u otpadnom gasu peći, količina sirovog mlevenog materijala ubačenog u predgrejač i dovod kiseonika u peć i/ili kalcinator regulišu se u zavisnosti od najmanje jedne od utvrđenih vrednosti.
[0032] Temperatura materijala unutar zone sinterovanja poželjno iznosi 1450 °C do 1800 °C, poželjno 1500 °C do 1700 °C. Temperatura gasa, posebno temperatura na unutrašnjoj strani zida peći, poželjno iznosi 2000 °C do 2600 °C, poželjno 2100 °C do 2500 °C, unutar zone sinterovanja. Da bi se odredio položaj zone sinterovanja peći, na primer, spoljašnja temperatura zida peći se određuje u više mernih tačaka, a temperaturni profil se poželjno kreira preko spoljašnjeg zida peći.
[0033] Prema još jednom obliku izvođenja, određivanje temperature unutar peći uključuje određivanje temperature gasne faze, unutrašnje površine zida i/ili klinkera unutar zone sinterovanja i/ili ulaza za materijal peći, pri čemu se temperatura, na primer, određuje bez kontakta. Takođe je moguće odrediti temperaturu pomoću termoelementa.
[0034] Temperatura unutar peći se poželjno određuje pomoću jednog ili više uređaja za merenje temperature koji su instalirani u zoni sinterovanja i/ili na ulazu za materijal peći. Uređaj za merenje temperature je, na primer, pirometar. Pirometar je poželjno konstruisan na takav način da se temperatura meri bez kontakta, pri čemu je poželjno da merni uređaj radi u kratkotalasnom i srednjetalasnom svetlosnom opsegu. Na primer, merni uređaj je konstruisan tako da određuje temperaturu unutrašnjeg zida peći i/ili klinkera unutar peći. Merni uređaj je, na primer, infracrveni merni uređaj (NIR, MIR).
[0035] Pronalazak takođe uključuje postrojenje za proizvodnju cementa koje sadrži
• predgrejač za prethodno zagrevanje sirovog mlevenog materijala,
• kalcinator za kalcinisanje prethodno zagrejanog sirovog mlevenog materijala, • peć za pečenje sirovog brašna u cementni klinker, pri čemu peć ima uređaj za merenje temperature za određivanje temperature unutar peći i ulaz za gas za sagorevanje za ubacivanje gasa za sagorevanje sa sadržajem kiseonika u peć, i
• hladnjak za hlađenje cementnog klinkera.
[0036] Postrojenje za proizvodnju cementa ima i upravljački uređaj koji je povezan sa uređajem za merenje temperature i dovodom gasa za sagorevanje i konstruisan je tako da reguliše dovod kiseonika u peć u zavisnosti od temperature određene unutar peći.
[0037] Prethodno opisani oblici izvođenja i prednosti postupka za proizvodnju cementnog klinkera važe i za postrojenje za proizvodnju cementa koje je u skladu sa uređajem.
[0038] Poželjno, ulaz za gas za sagorevanje sadrži sredstva za regulaciju strujanja gasa za sagorevanje u peć, kao što je klapna, blenda, prigušnica, ventili ili ventilator za ubrzavanje gasa za sagorevanje u peć. Konkretno, upravljački uređaj je povezan sa sredstvom tako da kontroliše/reguliše strujanje gasa za sagorevanje u peć.
[0039] Prema još jednom obliku izvođenja, predgrejač ima uređaj za merenje kiseonika povezan sa upravljačkim uređajem za određivanje sadržaja kiseonika u gasu koji protiče kroz predgrejač, a upravljački uređaj je konstruisan tako da reguliše dovod kiseonika u kalcinator i peć na takav način da se u peći i kalcinatoru sagorevanje odvija stehiometrijski ili superstehiometrijski, posebno skoro stehiometrijski. Konkretno, uređaj za merenje kiseonika je postavljen u pravcu strujanja gasa u predgrejaču pre poslednjeg stepena ciklona. Prvi stepen ciklona je gornji stepen ciklona, u koji se unosi sirov mleveni materijal. Poslednji stepen ciklona nalazi se neposredno pre ulaza za materijal peći. Takođe je moguće da se uređaj za merenje kiseonika postavi iza drugog ciklona, poželjno iza kalcinatora. Uređaj za merenje kiseonika se takođe može instalirati nizvodno od predgrejača.
[0040] Upravljački uređaj je poželjno povezan sa uređajem za merenje kiseonika na takav način da uređaj za merenje kiseonika prenosi utvrđenu koncentraciju kiseonika u upravljački uređaj. Poželjno je da je upravljački uređaj konstruisan na takav način da upoređuje utvrđenu koncentraciju kiseonika sa unapred određenom zadatom vrednošću i da povećava ili smanjuje dovod kiseonika u kalcinator i/ili peć ako koncentracija kiseonika odstupa od zadate vrednosti. Na primer, upravljački uređaj je konstruisan tako da povećava dovod kiseonika u kalcinator i/ili peć kada utvrđena koncentracija kiseonika padne ispod zadate vrednosti. Na primer, upravljački uređaj je konstruisan tako da smanjuje dovod kiseonika u kalcinator i/ili peć ako utvrđena koncentracija kiseonika prelazi zadatu vrednost.
1
[0041] Upravljački uređaj je konstruisan tako da poredi utvrđenu temperaturu u peći sa zadatom vrednošću i povećava ili smanjuje dovod kiseonika u peć i/ili u kalcinator ako utvrđena temperatura odstupa od zadate vrednosti. Na primer, upravljački uređaj je konstruisan tako da povećava snabdevanje kiseonikom kada utvrđena temperatura pređe zadatu vrednost. Na primer, upravljački uređaj je konstruisan tako da povećava snabdevanje kiseonikom kada utvrđena temperatura pređe zadatu vrednost. Zadata vrednost se podešava u zavisnosti od distribucije veličine čestica i/ili standarda kreča.
[0042] Prema još jednom obliku izvođenja, kalcinator i peć imaju jedno ili više sredstava za snabdevanje gorivom peći i kalcinatora, pri čemu je upravljački uređaj povezan sa najmanje jednim sredstvom i konstruisan je na takav način da reguliše dovod goriva u kalcinator i/ili reguliše peć u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći. Najmanje jedno sredstvo je, na primer, cev za gorivo sa klapnom, prigušnicom ili ventilom koji podešava brzinu protoka goriva kroz cev. Na primer, upravljački uređaj je konstruisan tako da smanjuje dovod goriva kada utvrđena temperatura pređe zadatu vrednost. Konkretno, upravljački uređaj je konstruisan tako da povećava dovod goriva kada utvrđena temperatura padne ispod zadate vrednosti. Prema još jednom obliku izvođenja, peć ima više ulaza za gas za sagorevanje kroz koje se gas za sagorevanje uvodi u peć, pri čemu je upravljački uređaj konstruisan na takav način da reguliše dovod gasa za sagorevanje do odgovarajućih ulaza gasa za sagorevanje u zavisnosti od temperature utvrđene unutar peći.
[0043] Prema još jednom obliku izvođenja, uređaj za merenje temperature je konstruisan tako da vrši beskontaktno merenje temperature unutrašnje površine zida peći i/ili klinkera unutar zone sinterovanja.
Opis crteža
[0044] Pronalazak je detaljnije objašnjen u nastavku na osnovu nekoliko primera izvođenja sa referencom na priložene slike.
Sl. 1
prikazuje šematski prikaz postrojenja za proizvodnju cementa sa upravljačkim uređajem u skladu sa primerom izvođenja.
Sl. 2
prikazuje šematski prikaz postrojenja za proizvodnju cementa sa upravljačkim uređajem prema dodatno primeru izvođenja.
[0045] Sl.1 prikazuje postrojenje za proizvodnju cementa 10 sa jednožilnim predgrejačem 12 za prethodno zagrevanje sirovog mlevenog materijala, kalcinatorom 14 za kalcinisanje sirovog mlevenog materijala, peći 16, posebno rotacionom peći za pečenje sirovog mlevenog materijala u klinker, i hladnjakom 18 za hlađenje peći 16 pečenog klinkera.
[0046] Predgrejač 12 sadrži više ciklona 20 za odvajanje sirovog mlevenog od struje gasa sirovog mlevenog materijala. Na primer, predgrejač 12 ima pet ciklona 20, koji su raspoređeni jedan ispod drugog u četiri stepena ciklona. Predgrejač 12 ima ulaz za materijal (nije prikazan) za dovođenje sirovog mlevenog materijala u najgornji stepen ciklona predgrejača 12 koji se sastoji od dva ciklona 20. Sirovi mleveni materijal struji kroz ciklone 20 stepena ciklona jedan za drugim u protivstruji otpadnog gasa peći i/ili kalcinatora i pri tome se zagreva. Kalcinator 14 je podešen između poslednjeg i pretposlednjeg stepena ciklona.
Kalcinator 14 ima vertikalnu cev sa najmanje jednim gorionikom za zagrevanje sirovog mlevenog materijala, tako da se sirovi mleveni materijal kalciniše u kalcinatoru 14. Štaviše, kalcinator 14 ima ulaz za gorivo 24 za dovod goriva u vertikalnu cev. Kalcinator 14 takođe uključuje ulaz za gas za sagorevanje 26 za dovođenje gasa za sagorevanje u uspon kalcinatora 14. Gas za sagorevanje je, na primer, vazduh, vazduh obogaćen kiseonikom, čist kiseonik ili gas sa sadržajem kiseonika od najmanje 85%. Otpadni gas iz kalcinatora se uvodi u predgrejač 12, poželjno u pretposlednji stepen ciklona, i ostavlja predgrejač 12 iza gornjeg stepena ciklona kao otpadni gas predgrejača 22.
[0047] Peć 16 je priključena nizvodno od predgrejača 12 u pravcu struje sirovog mlevenog materijala, tako da sirov mleveni materijal prethodno zagrejan u predgrejaču 12 i kalcinisan u kalcinatoru 14 struji u peć 16. Ulaz za materijal 25 peći 16 je direktno spojen sa vertikalnom cevi kalcinatora 14 tako da otpadni gas iz peći struji u kalcinator 14, a zatim u predgrejač 12. Peć 16 je, na primer, cevna rotaciona peć sa rotirajućom cevi koja se može okretati oko svoje uzdužne ose i postavljena je pod blago nagnutim uglom. Peć 12 ima gorionik 28 i pripadajući ulaz za gorivo 30 na kraju izlaza za materijal unutar rotacione cevi. Izlaz za materijal peći 16 je postavljen na kraju rotacione cevi naspram ulaza za materijal 25 tako da se sirovi mleveni materijal prenosi unutar rotacione cevi rotacijom rotacione cevi u pravcu gorionika 28 i izlaza za materijal. Sirovi mleveni materijal se sagoreva u peći 16 da bi se formirao cementni klinker, pri čemu sirov mleveni materijal u suštini prolazi kroz faze formiranja klinkera u rotacionoj peći i formira se u pravcu strujanja mlevenog materijala u približno poslednjoj trećini peći C3S. U poslednjoj trećini peći se trajno formira sloj tvrdih naslaga debljine do oko 250 mm, koji hemijski/mineraloški odgovara cementnom klinkeru. Deo peći 16 u kojoj se formira C3S se u daljem tekstu naziva zona sinterovanja 32. Zona sinterovanja 32 obuhvata zadnji deo rotacione cevi na strani izlaza za materijal, poželjno zadnju trećinu, posebno zadnje dve trećine rotacione cevi u smeru strujanja materijala. Poželjno, zona sinterovanja 32 je onaj deo peći 16 u kome je temperatura oko 1450 °C do 1800 °C, poželjno 1500 °C do 1700 °C. Peć 16 je priključena nizvodno od predgrejača 12 u pravcu strujanja sirovog mlevenog materijala, tako da sirov mleveni materijal prethodno zagrejan u predgrejaču 12 i kalcinisan u kalcinatoru 14 struji u peć 16. Ulaz za materijal 25 peći 16 je direktno spojen sa vertikalnom cevi kalcinatora 14 tako da otpadni gas iz peći struji u kalcinator 14, a zatim u predgrejač 12. Peć 16 je, na primer, cevna rotirajuća peć sa rotacionom cevi koja se može okretati oko svoje uzdužne ose i postavljena je pod blago nagnutim uglom. Peć 12 ima gorionik 28 i pripadajući ulaz za gorivo 30 na kraju izlaza za materijal unutar rotacione cevi. Izlaz za materijal iz peći 16 je postavljen na kraju rotacione cevi naspram ulaza za materijal 25 tako da se sirovi mleveni materijal prenosi unutar rotacione cevi rotacijom rotacione cevi u pravcu gorionika 28 i izlaza za materijal. Sirovi mleveni materijal se sagoreva u peći 16 da bi se formirao cementni klinker, pri čemu sirov mleveni materijal u suštini prolazi kroz faze formiranja klinkera u rotacionoj peći i formira se u pravcu struje mlevenog materijala u približno poslednjoj trećini peći C3S. U poslednjoj trećini peći se trajno formira sloj tvrdih naslaga debljine do oko 250 mm, koji hemijski/mineraloški odgovara cementnom klinkeru. Deo peći 16 u kojoj se formira C3S se u daljem tekstu naziva zona sinterovanja 32. Zona sinterovanja 32 obuhvata zadnji deo rotacione cevi na strani izlaza za materijal, poželjno zadnju trećinu, posebno zadnje dve trećine rotacione cevi u smeru strujanja materijala. Poželjno, zona sinterovanja 32 je onaj deo peći 16 u kome je temperatura oko 1450 °C do 1800 °C, poželjno 1500 °C do 1700 °C.
[0048] Izlaz za materijal peći 16 prati hladnjak 18 za hlađenje klinkera. Hladnjak 18 ima prostor za rashladni gas 34 u kome se klinker hladi strujom rashladnog gasa. Klinker se transportuje u smeru transporta F kroz prostor za rashladni gas 34. Prostor za rashladni gas 34 ima prvi odeljak 36 prostora za rashladni gas i drugi odeljak prostora za rashladni gas 38 koji se graniči sa prvim odeljkom prostora za rashladni gas 36 u smeru transporta F. Peć 16 je spojen sa hladnjakom 18 preko izlaza za materijal peći 16 tako da klinker koji je pečen u rotacionoj peći 20 pada u hladnjak 18.
1
[0049] Prvi odeljak prostora za rashladni gas 36 nalazi se ispod izlaza materijala iz peći 16 tako da klinker pada iz peći 16 u prvi odeljak prostora za rashladni gas 36. Prvi deo prostora za rashladni gas 36 predstavlja ulazni deo hladnjaka 18 i poželjno ima statičku rešetku 40 koja prima klinker koji izlazi iz peći 16. Statička rešetka 40 je u potpunosti posebno postavljena u prvom odeljku prostora za rashladni gas 36 hladnjaka 10. Poželjno, klinker pada iz peći 16 direktno na statičku rešetku 40. Statička rešetka 40 poželjno se pruža u potpunosti pod uglom od 10° do 35°, poželjno 14° do 33°, poželjnije 21° do 25° u odnosu na horizontalu tako da klinker klizi u pravcu transporta duž statičke rešetke 40 i na njoj.
[0050] Prvi odeljak 36 prostora za rashladni gas prati drugi odeljak 38 prostora za rashladni gas hladnjaka 18. U prvom odeljku prostora za rashladni gas 36 hladnjaka 18, klinker se posebno hladi na temperaturu nižu od 1100 °C, pri čemu se hlađenje odvija na takav način da se tečne faze prisutne u klinkeru potpuno pretvaraju u čvrstu fazu materije. Prilikom napuštanja prvog odeljka prostora za rashladni gas 36 hladnjaka 18, klinker je poželjno potpuno u čvrstoj fazi i na maksimalnoj temperaturi od 1100 °C. U drugom odeljku prostora za rashladni gas 38 hladnjaka 18, klinker se dodatno hladi, poželjno na temperaturu nižu od 100 °C. Druga struja rashladnog gasa se poželjno može podeliti na nekoliko parcijalnih struja gasa koje imaju različite temperature.
[0051] Statička rešetka prvog odeljka prostora za rashladni gas 36 ima prolaze, na primer, kroz koje rashladni gas ulazi u hladnjak 18 i klinker. Rashladni gas se generiše, na primer, pomoću najmanje jednog ventilatora postavljenog ispod statičke rešetke 40 tako da prva struja rashladnog gasa 42 struji odozdo kroz statičku rešetku u prvi deo prostora za rashladni gas 36. Prva struja rashladnog gasa 42 je, na primer, čist kiseonik ili gas sa udelom od 15 zapr. % ili manje azota i proporcijom od 50 zapr. % ili više kiseonika. Prva struja rashladnog gasa 42 protiče kroz klinker i zatim teče u peć 16. Prva struja rashladnog gasa formira, na primer, delimično ili potpuno gas za sagorevanje peći 16. Visok udeo kiseonika u gasu za sagorevanje dovodi do otpadnog gasa predgrejača, koji se u suštini sastoji od CO2 i vodene pare, i ima prednost u tome što nema potrebe za nizvodno priključenim skupim postupcima čišćenja za čišćenje otpadnog gasa. Osim toga, postiže se smanjenje količine procesnog gasa, tako da se sistem može dimenzionisati znatno manjim.
[0052] Klinker koji se hladi pomera se u smeru transporta F unutar hladnjaka 18. Drugi odeljak 38 prostora za rashladni gas poželjno ima dinamičku, posebno pokretnu rešetku 44 koja se graniči sa statičkom rešetkom 40 u smeru transporta F. Dinamička rešetka 44 ima, posebno, transportnu jedinicu koja transportuje klinker u smeru transporta F. Transportna jedinica je, na primer, pokretni podni transporter koji ima više transportnih elemenata za transport rasutog materijala. U slučaju transportera sa potisnim podom, transportni elementi jesu više dasaka, poželjno rešetkastih dasaka, koje formiraju ventilacioni pod. Transportni elementi su raspoređeni jedan pored drugog i mogu se pomerati u smeru transporta F i suprotno smeru transporta F. Elementi transportera koji su konstruisani kao daske transportera ili rešetkaste daske i mogu poželjno da prođu kroz struju rashladnog gasa, raspoređeni su po celoj dužini drugog odeljka 38 prostora za rashladni gas hladnjaka 18 i formiraju površinu na kojoj leži klinker. Jedinica za transport takođe može biti potisna transportna traka, pri čemu transportna jedinica ima stacionarni ventilacioni pod kroz koju može da teče struja rashladnog gasa i više transportnih elemenata koji se mogu pomerati u odnosu na ventilacioni pod.
Transportni elementi potisnog transportera su poželjno postavljeni iznad ventilacionog poda i imaju nosače koji se kreću poprečno na smer transporta. Za transport klinkera duž ventilacionog poda, transportni elementi se mogu pomerati u smeru transporta F i suprotno smeru transporta F. Transportni elementi potisnog transportera i potisnog podnog transportera mogu se pomerati prema „principu pokretnog poda“, pri čemu se transportni elementi pomeraju istovremeno u smeru transporta, a ne istovremeno u smeru suprotnom od smera transporta. Kao alternativa ovome, mogu se zamisliti i drugi principi transporta iz tehnologije rasutih materijala.
[0053] Ispod dinamičke rešetke 44, na primer, postavljeno je više ventilatora, pomoću kojih se druga struja rashladnog gasa 46 duva kroz dinamičku rešetku 44 odozdo. Druga struja rashladnog gasa 46 je, na primer, vazduh.
[0054] Na sl.1, na primer, uređaj za usitnjavanje 48 je povezan sa dinamičkom rešetkom 44 druge sekcije 38 prostora za rashladni gas. Uređaj za usitnjavanje 48 je, na primer, drobilica sa najmanje dva valjka za drobljenje koji se mogu okretati u suprotnim smerovima i između njih formiranim zazorom za drobljenje u kome se vrši drobljenje materijala. Još jedna dinamička rešetka 50 ispod uređaja za usitnjavanje 48 je pričvršćena za uređaj za usitnjavanje 48. Hladni klinker 52 poželjno ima temperaturu od 100 °C ili nižu kada napušta hladnjak 18.
[0055] Na primer, hladniji otpadni vazduh 54 se ispušta iz drugog odeljka prostora za rashladni gas 38 i dovodi u separator 56, kao što je ciklon, u svrhu odvajanja čvrste materije.
1
Čvrsta materija se, na primer, vraća nazad u hladnjak 18. Izmenjivač toplote vazduh-vazduh 58 je spojen nizvodno od separatora 56, tako da rashladni otpadni vazduh unutar izmenjivača toplote 58 prethodno zagreva vazduh koji se, na primer, dovodi u mlin za sirov mleveni materijal.
[0056] Unutar peći 16, poželjno unutar zone sinterovanja 32 peći 16, nalazi se uređaj za merenje temperature 60 za određivanje temperature gasa i/ili klinkera unutar peći 16. Uređaj za merenje temperature 60 je povezan sa upravljačkim uređajem 62 tako da se utvrđeni podaci o temperaturi prenose do upravljačkog uređaja 62. Regulator 62 je spojen sa ulazom za gas za sagorevanje 26 kalcinatora 14 za regulaciju količine gasa za sagorevanje koji struji u kalcinator 14. Upravljački uređaj 62 je poželjno konstruisan na takav način da kontroliše/reguliše količinu prve struje rashladnog gasa 42 koji ulazi u prvi odeljak prostora za rashladni gas 36 hladnjaka 18. Upravljački uređaj 62 je posebno konstruisan tako da kontroliše/reguliše količinu vazduha za sagorevanje u peći i/ili količinu vazduha za sagorevanje u kalcinatoru 14, poželjno u zavisnosti utvrđene temperature unutar peći 16, posebno unutar zone sinterovanja 32. Konkretno, upravljački uređaj 62 je konstruisan na takav način da kontroliše/reguliše količinu kiseonika koja se dovodi u kalcinator 14 i/ili peć 16. Količina kiseonika u kalcinatoru 14 ili peći 16 se podešava, na primer, količinom gasa za sagorevanje ili procentom kiseonika u gasu za sagorevanje. Upravljački uređaj 62 je poželjno spojen sa jednim ili više ventilatora za ubrzavanje gasa za sagorevanje peći 16 i/ili kalcinatora 14, tako da upravljački uređaj kontroliše/reguliše, na primer, brzinu ventilatora
[0057] Takođe je moguće da je upravljački uređaj 62 povezan sa odgovarajućim ulazom za dovođenje gasa za sagorevanje u kalcinator 14 ili peć 16 na takav način da reguliše veličinu otvora odgovarajućeg ulaza. Takođe je moguće zamisliti da je upravljački uređaj 62 spojen na vod za kiseonik za odvođenje kiseonika u gas za sagorevanje i da reguliše količinu kiseonika koja kroz vod struji u gas za sagorevanje. Poželjno je da se kiseonik dobija iz posude pod pritiskom, bilo u gasovitom ili tečnom obliku. Iz izvora tečnog kiseonika, gas se dovodi, na primer, u isparivač gde se pretvara u tečnu fazu. U slučaju obezbeđivanja gasa bilo iz isparivača ili iz izvora gasa pod pritiskom, ulazni pritisak se poželjno generiše tako da ventilator ili kompresor/sabijač mora da generiše samo malu količinu rada kompresije/ubrzanja. Poželjno je da se vod do odgovarajućih ulaza u peć podešava pomoću jednog ili više ventila. Sredstva za merenje protoka kiseonika su predviđena, na primer, na deonici.
1
[0058] Upravljački uređaj 62 je poželjno konstruisan tako da upoređuje utvrđenu temperaturu u zoni sinterovanja 32 peći 16 sa unapred određenom zadatom vrednošću i, ako utvrđena temperatura odstupa od zadate vrednosti, količina gasa za sagorevanje, a posebno količina kiseonika koja se nalazi u peći 16 i/ili kalcinatoru 14 povećava ili smanjuje. Na primer, upravljački uređaj 62 je konstruisan tako da povećava količinu gasa za sagorevanje, posebno količinu kiseonika u gasu za sagorevanje, kada utvrđena temperatura pređe željenu vrednost. Upravljački uređaj 62 je poželjno konstruisan tako da smanjuje količinu gasa za sagorevanje, posebno količinu kiseonika u gasu za sagorevanje, kada utvrđena temperatura padne ispod željene vrednosti. Prema nalazima pronalazača, prekomerna količina gasa za sagorevanje dovodi do pada temperature unutar peći 16 jer se unutrašnjost peći hladi viškom gasa za sagorevanje koji se ne pretvara u procesu pečenja. U principu, može se pretpostaviti superstehiometrijsko sagorevanje.
[0059] Ovakva kontrola/regulacija temperature peći omogućava proizvodnju klinkera sa željenom proporcijom alita na jednostavan način.
[0060] Unapred određena zadata vrednost temperature u peći, posebno u zoni sinterovanja 32, omogućava postavljanje visokog standarda kreča u sirovom mlevenom materijalu i, kao rezultat toga, u cementnom klinkeru i stoga je u velikoj meri odgovorna za kvalitet proizvoda. Uprkos visokom standardu kreča od npr. preko 100-105, više temperature zone sinterovanja od uobičajenih mogu dovesti do potpunog ili skoro potpunog pretvaranja belita sa kalcijum oksidom u alit. Dobijeni cementni klinker ima sadržaj alita od najmanje 65%, posebno više od 75%, ali poželjno do 85%, dok su proporcije belita i kalcijum oksida (slobodnog kreča) koji nije reagovao, blizu nule. Za CEM I sa 95-100% sadržaja klinkera u skladu sa DIN EN 197-1, ovo rezultira 2-dnevnim početnim čvrstoćama značajno većim od 30 MPa, posebno preko 40 MPa, ili posebno poželjno preko 50 MPa već pri malim finoćama cementa od manje od 600 m<2>/kg prema Blaine-u, ali poželjno manje od 500 m<2>/kg prema Blaine-u, i 28-dnevnim standardnim čvrstoćama znatno većim od 50 MPa, posebno većim 60 MPa, ali poželjno većim od 70 MPa.
[0061] Da bi se podesilo superstehiometrijsko sagorevanje, podešava se celokupno snabdevanje kiseonikom u procesima sagorevanja, posebno snabdevanje kiseonikom kalcinatora 14 i snabdevanje kiseonikom peći 16. Merni uređaj za određivanje sadržaja
1
kiseonika u predgrejaču 12, poželjno u gasu za predgrejač, poželjno je postavljen nizvodno od drugog stepena ciklona u pravcu strujanja gasa, pri čemu je prvi stepen ciklona najviši stepen ciklona. Ukupna količina kiseonika koja se uvodi u procese sagorevanja u kalcinatoru 14 i peći 16 kontroliše / reguliše se u zavisnosti od utvrđenog sadržaja kiseonika posle drugog stepena ciklona, količine goriva unetog u procese sagorevanja i poželjno količine sirovog mlevenog materijala koja se dovodi u predgrejač tako da dolazi do superstehiometrijskog sagorevanja unutar kalcinatora 14 i peći 16.
[0062] Utvrđena ukupna količina kiseonika se deli između peći 16 i kalcinatora 14 u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći 16, posebno u zoni sinterovanja 32.
Upravljački uređaj 62 je konstruisan tako da deli količinu kiseonika koja teče u peć 16 i/ili kalcinator 14 na način da zbir odgovara ukupnoj količini kiseonika koja je neophodna za superstehiometrijsko sagorevanje.
[0063] Sl.2 prikazuje još jedan primer izvođenja postrojenja za proizvodnju cementa koji u velikoj meri odgovara primeru izvođenja na sl.1 i u kome su isti elementi opremljeni istim referentnim brojevima. Za razliku od primera izvođenja na sl.1, uređaj za merenje temperature 60 je, na primer, postavljen na ulazu za materijal 25 peći 16. Uređaj za merenje temperature 60 je poželjno konstruisan na takav način da određuje temperaturu materijala koji ulazi u peć 16. Utvrđena temperatura se prenosi na upravljački uređaj 62 i koristi se posebno za regulisanje dovoda kiseonika u pećnicu i/ili kalcinator, kao što je gore opisano sa referencom na sl.1. Takođe je moguće da je uređaj za merenje temperature 60 konstruisan tako da određuje temperaturu u ulazu za materijal 25 i zoni sinterovanja 32 peći 16 i prenosi je na upravljački uređaj 62.
[0064] Pored temperature u zoni sinterovanja 32 i/ili ulaza za materijal 25 peći 16, takođe je moguće da drugi parametri, kao što je dovod goriva u kalcinator 14 i/ili peć 16, snabdevanje sirovim mlevenim materijalom na predgrejač 12 ili udeo oksida azota u otpadnom gasu peći, otpadnom gasu kalcinatora ili otpadnom gasu predgrejača i prenosi se na upravljački uređaj 62 . Dovod kiseonika u peć 16 i/ili kalcinator se reguliše, na primer, u zavisnosti od parametara navedenih gore.
[0065] Na primer, potrošnja energije peći 16 se takođe određuje i prenosi na upravljački uređaj. Ovo daje indikaciju rada peći i potrebe za intervencijom kod regulacije. Na primer,
1
snabdevanje peći kiseonikom se dodatno reguliše pomoću upravljačkog uređaja 62 u zavisnosti potrošnje energije peći 16.
Spisak referentnih oznaka
[0066]
10 Postrojenje za proizvodnju cementa
12 Predgrejač
14 Kalcinator
16 Peć
18 Hladnjak
20 Ciklon
22 Otpadni gas predgrejača
24 Ulaz za gorivo kalcinatora
25 Ulaz za materijal na peći
26 Ulaz za gas za sagorevanje kalcinatora
28 Gorionik peći
30 Ulaz za gorivo na peći
32 Zona sinterovanja
34 Prostor za rashladni gas
36 Prvi odeljak prostora za rashladni gas
38 Drugi odeljak prostora za rashladni gas
40 Statička rešetka
42 Prva struja rashladnog gasa
44 Dinamička rešetka
46 Druga struja rashladnog gasa
48 Uređaj za usitnjavanje
50 Dinamička rešetka 50
52 Hladni klinker
54 Otpadni vazduh hladnjaka
56 Separator
58 Izmenjivač toplote
60 Uređaj za merenje temperature
62 Upravljački uređaj
1

Claims (13)

Patentni zahtevi
1. Postupak za proizvodnju cementnog klinkera, koji se sastoji od sledećih koraka:
prethodno zagrevanje sirovog mlevenog materijala u predgrejaču (12), kalcinisanje prethodno zagrejanog sirovog obroka u kalcinatoru (14),
pečenje prethodno zagrejanog i kalcinisanog sirovog mlevenog materijala u peći (16) da bi se formirao cementni klinker, pri čemu se peć (16) snabdeva gasom za sagorevanje koji sadrži kiseonik i određuje se temperatura unutar peći (16), i hlađenje cementnog klinkera u hladnjaku (18),
naznačen time, što
se dovod kiseonika u peć (16) reguliše u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći (16),
pri čemu se utvrđena temperatura upoređuje sa zadatom vrednošću i ako utvrđena temperatura odstupa od zadate vrednosti, dovod kiseonika u peć (16) i/ili u kalcinator (14) se povećava ili smanjuje, i
pri čemu se zadata vrednost podešava u zavisnosti od distribucije veličine čestica i/ili standarda kreča.
2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što se temperatura unutar peći (16) određuje direktno pomoću uređaja za merenje temperature (60) ili indirektno pomoću parametara procesa, kao što je posebno sadržaj azot-oksida u peći (16), potrošnja energije peći (16), sadržaj kiseonika u peći (16), dovod goriva u peć (16), spoljna temperatura zida peći i/ili sirovi mleveni materijal koji se unosi u predgrejač (12).
3. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što je snabdevanje kiseonikom u peći (16) i u kalcinatoru (14) podešeno na takav način da se superstehiometrijsko, posebno skoro stehiometrijsko sagorevanje odvija u kalcinatoru (14) i peći (16).
4. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, u kome se gorivo dovodi u peć (16) i dovod goriva se reguliše u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći (16).
5. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu hladnjak (18) ima prostor za rashladni gas (34) kroz koji protok rashladnog gasa može da teče u poprečnom toku za
2
hlađenje rasutog materijala, pri čemu prostor za rashladni gas (34) ima prvi odeljak za rashladni gas (36) sa prvom strujom rashladnog gasa (42) i drugi odeljak za rashladni gas (38) sa drugom strujom rashladnog gasa (46) koji se nalazi pored njega u pravcu transporta klinkera, pri čemu se gas za sagorevanje dovodi do peći (16) formira se prvom strujom rashladnog gasa (42) i pri čemu se dovod gasa za sagorevanje reguliše u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći (16).
6. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time što peć (16) ima više ulaza za gas za sagorevanje kroz koje se gas za sagorevanje uvodi u peć (16), pri čemu se dovod gasa za sagorevanje do odgovarajućih ulaza za gas za sagorevanje reguliše u zavisnosti na utvrđenoj temperaturi unutar peći (16).
7. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time što se određuje količina goriva dovedena u peć (16) i kalcinator (14), udeo azotnih oksida u otpadnom gasu iz peći, udeo kiseonika u otpadnom gasu iz peći, količina koja se unosi u predgrejač sirovog obroka i dovod kiseonika u peć (16) i/ili kalcinator (14) se reguliše u zavisnosti od najmanje jedne od utvrđenih vrednosti.
8. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što određivanje temperature unutar peći (16) i/ili ulaza za materijal (25) u peć (16), određivanje temperature gasne faze, unutrašnje površine zida i/ili klinkera u zoni sinterovanja (32) i pri čemu se temperatura određuje bez kontakta.
9. Postrojenje za proizvodnju cementa (10) koje obuhvata
- predgrejač (12) za prethodno zagrevanje sirovog mlevenog materijala,
- kalcinator (14) za kalcinisanje prethodno zagrejanog sirovog mlevenog materijala, - peć (16) za pretvaranje sirovog mlevenog materijala u cementni klinker, pri čemu peć (16) ima uređaj za merenje temperature (60) za određivanje temperature unutar peći (16) i ulaz za sagorevanje za ubacivanjem gasa za sagorevanje sa sadržajem kiseonika u peći (16) ima, i
- hladnjak (18) za hlađenje cementnog klinkera,
naznačen time, što
postrojenje za proizvodnju cementa ima upravljački uređaj (62), koji je povezan sa uređajem za merenje temperature i ulazom za sagorevanje gasa i konstruisan je tako da reguliše dovod kiseonika u peć (16) u zavisnosti od utvrđene temperature u unutrašnjosti peći (16), upravljački uređaj (62) je konstruisan tako da upoređuje utvrđenu temperaturu u peći (16) sa ciljnom vrednošću i, ako utvrđena temperatura odstupa od ciljne vrednosti, povećava dovod kiseonika u peć (16) i/ili u kalcinator (14), ili smanjuje i pri čemu je ciljna vrednost postavljena u zavisnosti od distribucije veličine čestica i/ili standarda kreča.
10. Postrojenje za proizvodnju cementa prema zahtevu 9, naznačeno time što predgrejač (12) ima uređaj za merenje kiseonika povezan sa upravljačkim uređajem (62) za određivanje sadržaja kiseonika u gasu koji teče kroz predgrejač (12) i gde upravljački uređaj (62) je konstruisan tako da reguliše snabdevanje kalcinatora (14) i peći (16) kiseonikom na takav način da se u peći (16) i kalcinatoru (14) odvija stehiometrijsko ili preterano stehiometrijsko sagorevanje.
11. Postrojenje za proizvodnju cementa prema jednom od zahteva 9 ili 10, pri čemu kalcinator (14) i peć (16) imaju sredstva za dovod goriva u svaku od peći (16) i kalcinatora (14) i pri čemu je upravljački uređaj (62) povezan sa sredstvom i konstruisan je tako da kontroliše dovod goriva u kalcinator (14) i/ili peć (16) u zavisnosti od temperature određene unutar peći (16).
12. Postrojenje za proizvodnju cementa prema jednom od zahteva 9 do 11, pri čemu peć (16) ima više ulaza za gas za sagorevanje kroz koje se gas za sagorevanje uvodi u peć (16), pri čemu je upravljački uređaj (62) postavljen tako da dovod gasa za sagorevanje do odgovarajućih ulaza za gas za sagorevanje u zavisnosti od utvrđene temperature unutar peći (16).
13. Postrojenje za proizvodnju cementa prema jednom od zahteva 9 do 12, naznačeno time što je uređaj za merenje temperature konstruisan tako da vrši beskontaktno merenje temperature unutrašnje površine zida peći i/ili klinkera u zoni sinterovanja.
RS20220943A 2020-04-08 2021-04-06 Postupak za proizvodnju cementnog klinkera RS63626B1 (sr)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20205227A BE1028194B1 (de) 2020-04-08 2020-04-08 Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
DE102020204520.8A DE102020204520A1 (de) 2020-04-08 2020-04-08 Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
PCT/EP2021/058930 WO2021204797A1 (de) 2020-04-08 2021-04-06 Verfahren zur herstellung von zementklinker
EP21716212.2A EP3911615B1 (de) 2020-04-08 2021-04-06 Verfahren zur herstellung von zementklinker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS63626B1 true RS63626B1 (sr) 2022-10-31

Family

ID=75362641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20220943A RS63626B1 (sr) 2020-04-08 2021-04-06 Postupak za proizvodnju cementnog klinkera

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20230145917A1 (sr)
EP (1) EP3911615B1 (sr)
CN (1) CN115380014B (sr)
DK (1) DK3911615T3 (sr)
ES (1) ES2928101T3 (sr)
HR (1) HRP20221243T1 (sr)
HU (1) HUE060202T2 (sr)
LT (1) LT3911615T (sr)
PL (1) PL3911615T3 (sr)
PT (1) PT3911615T (sr)
RS (1) RS63626B1 (sr)
WO (1) WO2021204797A1 (sr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210323864A1 (en) * 2018-09-10 2021-10-21 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Cooler for cooling clinker and method for operating a cooler for cooling clinker

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1073013B (it) * 1976-10-12 1985-04-13 Italcementi Spa Dispositivo per la regolazione della temperatura dei gas nella camera di essiccazione di un preriscaldatore a griglia mobile per la produzione di clinker da cemento
US4624636A (en) * 1984-04-05 1986-11-25 Fuller Company Two stage material cooler
TW332857B (en) * 1993-02-26 1998-06-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cement clinker
JP2618836B2 (ja) * 1994-09-08 1997-06-11 川崎重工業株式会社 セメントクリンカの焼成方法及び焼成装置
US6383283B1 (en) * 1997-12-02 2002-05-07 Cement Petcoptimizer Company Control of cement clinker production by analysis of sulfur in the end product
CN100344568C (zh) * 2006-03-29 2007-10-24 缪建通 水泥熟料烧成工艺
CN101817648B (zh) * 2010-04-27 2012-08-22 贾会平 一种煅烧物料的方法和设备
CN102276177B (zh) * 2010-07-29 2013-01-23 四川川恒化工股份有限公司 一种生产水泥的方法
CN103486849B (zh) * 2013-09-06 2015-11-18 内蒙古工业大学 一种可变气氛水泥熟料煅烧回转窑试验设备
CN104850149A (zh) * 2015-06-03 2015-08-19 新气象(唐山)合同能源管理有限公司 控制提高水泥质量的设备及方法
CN106482507B (zh) * 2016-10-18 2018-10-09 湖南大学 一种水泥分解炉燃烧自动控制方法
DE102017202824A1 (de) * 2017-02-22 2018-08-23 Thyssenkrupp Ag Anlage zur Herstellung von Zementklinker und Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage
DE102017119155B3 (de) * 2017-08-22 2018-05-09 Thyssenkrupp Ag Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
SE543100C2 (en) * 2018-04-23 2020-10-06 Optimation Ab Optimisation of control of rotary kiln
DE102018206673A1 (de) 2018-04-30 2019-10-31 Thyssenkrupp Ag Oxyfuel-Klinkerherstellung mit spezieller Sauerstoffzugasung
CN110929936A (zh) * 2019-11-25 2020-03-27 华润水泥技术研发(广西)有限公司 一种水泥熟料性能预测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210323864A1 (en) * 2018-09-10 2021-10-21 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Cooler for cooling clinker and method for operating a cooler for cooling clinker
US12162808B2 (en) * 2018-09-10 2024-12-10 thyssenkrupp Polysius GmbH Cooler for cooling clinker and method for operating a cooler for cooling clinker

Also Published As

Publication number Publication date
DK3911615T3 (da) 2022-10-03
HRP20221243T1 (hr) 2022-12-09
LT3911615T (lt) 2022-11-10
EP3911615B1 (de) 2022-07-13
EP3911615A1 (de) 2021-11-24
ES2928101T3 (es) 2022-11-15
CN115380014A (zh) 2022-11-22
WO2021204797A1 (de) 2021-10-14
CN115380014B (zh) 2024-02-20
US20230145917A1 (en) 2023-05-11
HUE060202T2 (hu) 2023-02-28
PL3911615T3 (pl) 2022-12-05
PT3911615T (pt) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11820718B2 (en) Oxyfuel clinker production without recirculation of the preheater exhaust gases
US11878950B2 (en) Oxyfuel clinker production with special oxygen addition
US4381916A (en) Method and apparatus for roasting fine grained ores
KR100425620B1 (ko) 시멘트 클링커의 제조방법 및 제조장치
NO138670B (no) Anlegg for brenning av granulatformet eller pulverformet materiale
AU2014326102B2 (en) Method for operating cement production facility
US4236932A (en) Method and apparatus for producing a hydraulic binder
US3519254A (en) Method and apparatus for the control of burner heat distribution
US20200392041A1 (en) Clinker production plant and method for producing clinker in such a plant
RS63626B1 (sr) Postupak za proizvodnju cementnog klinkera
JP7656630B2 (ja) 分散性原料の熱処理のための設備及びそのような設備を動作させるための方法
EP0048537B1 (en) Kiln plant for burning granular or pulverulent material
US12540098B2 (en) System and method for thermally treatment of air-dispersible raw material
US20230150871A1 (en) Method and device for the production of cement clinker
EA044382B1 (ru) Способ изготовления цементного клинкера
CN116888086A (zh) 用于热处理可空气分散原料的系统和方法
CA3172494C (en) Method and device for the production of cement clinker
BE1028194B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
US20250207858A1 (en) Method for operating a burner of a rotary kiln
DE102020204520A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
BR112022022413B1 (pt) Método para tratamento térmico de matéria-prima que pode voar
CS250215B2 (en) Method of raw material powder calcination especially for cement production and equipment for its realization
MXPA99011129A (en) Method and apparatus for producing cement clinker