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Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus branntkalkhaltigem Rohmehl und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Herstellung von Zement aus ganz oder teilweise vorgebrannten Rohstoffen ist bekannt. Dabei werden insbesondere Abfallkalke verwendet, wie z. B. gebrannter Absiebkalk, der vornehmlich in Kalkwerken anfällt.
Er entsteht durch Absiebung des ofenfallendes Gutes und enthält die natürlichen Verunreinigungen und die Asche des Brennstoffes und musste früher wegen seines verringerten CaO-Gehaltes ungenutzt auf die Halde gegeben werden.
Es ist bekannt, dass man bei Verwendung solcher Rohstoffe das reine Trockenbrennverfahren anwendet. Das Rohmehl wird aus dem Abfallkalk unter Zusatz von vorgetrocknetem Ton oder Sand oder auch von vorgetrockneter Hochofenschlacke und ähnlichem im richtigen und für Zement üblichen Verhältnis durch Mahlung hergestellt und in dieser Form auch dem Brennapparat aufgegeben. Eine Aufgabe in Form von Granalien wäre unzweckmässig, da hierzu Wasser erforderlich ist, wodurch zwangsweise eine Löschung des Ca0 zu Ca(OH)2 erfolgt.
Die bei diesem Lösch- prozess freiwerdende Wärme müsste dann später im Brennofen wieder zusätzlich aufgebracht werden.
Weiterhin ist bekannt, dass der Branntkalk, insbesondere in der feingemahlenen Form, in der er in einem solchen Rohmehl vorliegt, begierig Kohlensäure aufnimmt.
Eine Vorwärmung des Rohmehles, bei der also eine intensive Berührung des Rohmehles mit den Ofenabgasen stattfindet, ist daher ungeeignet, denn das entstehende CaCO3 müsste vor der Sinterung durch zusätzliche Brennstoffaufgabe wieder zersetzt werden. Die Wärmewirtschaft des Verfahrens würde dadurch verschlechtert.
So konnte durch wissenschaftliche und praktische Untersuchungen nachgewiesen werden, dass bei einer solchen Vorw'ärmung mit intensiver Berührung im Bereich zwischen 400 und 750 C ein erheblicher Teil der Verbrennungskohlensäure des Drehofenabgases durch das C110 absorbiert wird. Etwa 1811/o C110 im Rohmehl waren in CaCo3 umgewandelt. Dies hat zur Folge, dass mehr als 100 kcal/kg Klinker zusätzlich wieder zu deren Zersetzung aufgewendet werden müssen.
Deshalb hat man bei branntkalkhaltigen Rohmehlen auf die in der Zementindustrie bekannten und üblicherweise verwendeten Vorwärmer verzichtet, obwohl diese eine intensive Wärmeausnutzung der Ofenabgase ermöglichen. Branntkalkhaltiges Rohmehl wird deshalb direkt dem Drehofen aufgegeben, da hier die Berührung des Abgases mit dem Gut nur auf die Oberfläche der Füllung beschränkt bleibt, also wesentlich geringer ist. Die hierbei stattfindende Kar- bonatisation ist praktisch belanglos.
Allerdings ist dabei die wärmewirtschaftliche Ausnutzung der Ofenabgase nicht so vorteilhaft. Ausserdem kann die Wärme des Klinkers, der den Drehofen mit etwa 1300-1400 C verlässt, nur zu einem kleinen Teil, und zwar in Form. von heisser Verbrennungsluft und soweit möglich, als Überschuss- luft, dem Prozess zurückgeführt werden. Fast die Hälfte der Klinkerwärme geht verloren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus branntkalkhaltigem Rohmehl im Drehofen mit vorgeschalteter Vorwärmeeinrich- tung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das fertige Rohmehl in dem Vorwärmer nur mit Heissluft aufgeheizt wird.
Das z. B. im richtigen und üblichen Mischungsverhältnis von Kalk, Ton und Kieselsäure oder Hoch ofenschlacke durch einen Mahlgang hergestellte Rohmehl wird zweckmässigerweise nach einer Homogenisierung einem Vorwärmer, z. B. einem Schwebegas-
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wärmetauscher, aufgegeben, dieser aber von unten nicht mit dem Ofenabgas, sondern mit Heissluft, z.
B. aus der Klinkerkühlung, beaufschlagt, wobei im letzteren Falle die gesamte Kühlerheissluft in den Bedarf zur Verbrennung des in den Drehofen eingeblasenen Brennstoffes und in die wesentlich grössere Menge für den Vorwärmer aufgeteilt wird. Bei diesem Verfahren ist es nicht erforderlich, die Verbrennung mit einem mehr als üblichen Luftüberschuss vorzunehmen.
Die Wärme der heissen Ofenabgase, deren Temperatur und damit deren Wärmeinhalt durch entsprechende Länge des Ofens gesenkt werden kann, kann zweckmässigerweise zum Trocknen von Ton und Sand oder Hochofenschlacke usw. benutzt werden.
Mit dem Ofenabgas kann aber auch z. B. durch einen Rekuperator Luft aufgeheizt werden, die man ebenfalls dem Vorwärmer aufgibt, z. B. an einer Stelle, an der die von unten kommende Kühlerheissluft dieselbe Temperatur hat.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorwärmeeinrichtung an Zementdrehöfen, zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Vorwärmer in seinem unteren Teil lediglich eine Zuführung für Heissluft und einen Auslauf für das heisse Rohmehl zum Drehofen besitzt.
In der Zeichnung ist ein Schema eines Beispiels der Vorrichtung und des Verfahrens für den Fall dargestellt, dass die Ofenabgase zum Trocknen von Ton- und Sand oder auch von Hochofenschlacke verwendet oder benötigt werden. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Vorwärmer 2 vor dem Ofen 6, einer Zufuhr 3 für Heissluft und einem Austrag 5 für das erhitzte Rohmehl. Das homogenisierte Rohmehl gelangt durch die Dosiervorrichtung 1 von oben in den Vorwärmer 2, in den von unten durch 3 Heissluft aus dem Klinkerkühler 4 eintritt. Das vorgewärmte Rohmehl fliesst durch 5 in den Drehofen 6.
Der entstehende Portlandklinker fällt in den Klinkerkühler 4 und wird durch Entgegenströmen der Kaltluft 7 abgekühlt, wobei sich letztere aufheizt.
Der Abgas des Drehofens wird durch 8 in den Trockner 9 eingeleitet, in den Ton und Sand oder Hochofenschlacke durch 10 aufgegeben werden. Das getrocknete Gut wird zusammen mit dem Abfallkalk 11 in der Mühle 12 vermahlen und das entstehende Rohmehl in 13 homogenisiert.
Durch die Vorrichtung und das in ihr betriebene Verfahren ist es möglich, gegenüber dem Brennen von Branntkalkrohmehl in einem Drehofen ohne Vorwärmer den Wärmeverbrauch um etwa 25"/a zu senken. Gegenüber einem Verfahren, bei dem im Vorwärmer die Ofenabgase den Branntkalk karbonatisie- ren, ist der Wärmegewinn sogar 401/a.
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Process for the production of cement clinker from quicklime-containing raw meal and device for carrying out the process The production of cement from completely or partially prebaked raw materials is known. In particular, waste limes are used, such as. B. burnt lime, which occurs primarily in lime works.
It is produced by sieving off the material falling from the stove and contains the natural impurities and the ashes of the fuel and, in the past, had to be dumped unused due to its reduced CaO content.
It is known that the pure dry burning process is used when using such raw materials. The raw meal is produced from the waste lime with the addition of pre-dried clay or sand or also pre-dried blast furnace slag and the like in the correct proportions that are usual for cement and is also given to the kiln in this form. A task in the form of granules would be inexpedient, since water is required for this, which inevitably results in the Ca0 being extinguished to Ca (OH) 2.
The heat released during this extinguishing process would then have to be applied again later in the kiln.
It is also known that quicklime, especially in the finely ground form in which it is present in such raw meal, eagerly absorbs carbonic acid.
Preheating the raw meal, in which the raw meal comes into intensive contact with the furnace exhaust gases, is therefore unsuitable, because the CaCO3 that is produced would have to be decomposed again by adding additional fuel before sintering. This would worsen the heat economy of the process.
Scientific and practical investigations have shown that with such preheating with intensive contact in the range between 400 and 750 C, a significant part of the carbon dioxide from the rotary kiln exhaust gas is absorbed by the C110. About 1811 / o C110 in the raw meal were converted to CaCo3. As a result, more than 100 kcal / kg of clinker must also be used to break it down.
For this reason, the preheaters commonly used in the cement industry, known and commonly used in the cement industry, have been dispensed with in the case of raw meals containing quicklime, although these enable intensive heat utilization of the kiln exhaust gases. Quicklime-containing raw meal is therefore fed directly to the rotary kiln, since the contact between the exhaust gas and the material is limited to the surface of the filling, i.e. it is much less. The carbonation that takes place is practically irrelevant.
However, the thermal economic utilization of the furnace exhaust gases is not so advantageous. In addition, the heat from the clinker that leaves the rotary kiln at around 1300-1400 C can only be used to a small extent, namely in the form. of hot combustion air and, if possible, as excess air, returned to the process. Almost half of the clinker heat is lost.
The subject of the invention is a method for the production of cement clinker from quicklime-containing raw meal in a rotary kiln with an upstream preheating device, which is characterized in that the finished raw meal is only heated with hot air in the preheater.
The Z. B. in the correct and usual mixing ratio of lime, clay and silica or blast furnace slag produced by a grinding process raw meal is conveniently a preheater, z. B. a suspended gas
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heat exchanger, abandoned, but not with the furnace exhaust gas from below, but with hot air, e.g.
B. from the clinker cooling, is applied, in the latter case the entire cooler hot air is divided into the need for burning the fuel blown into the rotary kiln and the much larger amount for the preheater. With this method it is not necessary to carry out the combustion with a more than usual excess of air.
The heat of the hot furnace exhaust gases, whose temperature and thus their heat content can be reduced by a corresponding length of the furnace, can conveniently be used for drying clay and sand or blast furnace slag, etc.
With the furnace exhaust, however, z. B. be heated by a recuperator air, which is also given to the preheater, z. B. at a point where the cooler hot air coming from below has the same temperature.
The invention also relates to a preheating device in cement rotary kilns for carrying out the method according to claim 1, which is characterized in that the lower part of the preheater only has a supply for hot air and an outlet for the hot raw meal to the rotary kiln.
The drawing shows a scheme of an example of the device and the method for the case that the furnace exhaust gases are used or required for drying clay and sand or also blast furnace slag. The device essentially consists of a preheater 2 in front of the oven 6, a supply 3 for hot air and a discharge 5 for the heated raw meal. The homogenized raw meal passes through the metering device 1 from above into the preheater 2, into which hot air from the clinker cooler 4 enters from below through 3. The preheated raw meal flows through 5 into the rotary kiln 6.
The resulting Portland clinker falls into the clinker cooler 4 and is cooled by the counterflow of the cold air 7, the latter heating up.
The exhaust gas from the rotary kiln is fed through 8 into the dryer 9, into which clay and sand or blast furnace slag are fed through 10. The dried material is ground together with the waste lime 11 in the mill 12 and the resulting raw meal is homogenized in 13.
With the device and the process operated in it, it is possible to reduce the heat consumption by about 25 "/ a compared to burning quicklime raw meal in a rotary kiln without a preheater. Compared to a process in which the kiln exhaust gases carbonate the quicklime in the preheater, the heat gain is even 401 / a.