DD213912A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE HEAT TREATMENT AND CALCINATION OF MILK-FORMED MATERIAL - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehoerige Vorr.zur Waermeb.u.Kalzination von mehlfoermigem Material,insbesondere Zementrohmehl,Ziel u.Aufg.d.Erf.ist es,den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern,sowie im Bereich der Reaktorabscheider guenstigere Abscheideverhaeltnisse bei geringeren Abmessungen der Abscheider zu schaffen. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass aus dem Kalzinierreaktor mindestens drei Gasstroeme austreten. Die mindestens zwei mit kalziniertem Material beladenen tangential austretende Gasstroeme gelangen zu den Reaktorabscheidern, wobei das Material abgeschieden und zum Ofeneinlauf und das Gas zu jeweils einer Vorwaermerflut gefuehrt wird. Der axial austretende staubfreie Gasanteil wird mit vorgewaermtem Material aus der in Materialrichtung drittletzten Zyklonstufe beaufschlagt, in einem zu keiner von beiden Fluten gehoerenden Zyklon entstaeubt und das abgeschiedene Material zur naechsten Stufe und schliesslich zum Reaktor sowie das Abgas zu gleichen Teilen zu beiden Vorwaermerfluten gefuehrt. Das Drehofenabgas wird auf bekannter Art und Weise in den Reaktor gefuehrt und fuer die Kalzination genutzt.The invention relates to a method and the associated Vorr.zur Waermeb.u.Kalzination of flour-like material, in particular cement raw meal, Ziel u.Aufg.d.Erf.ist is to improve the thermal efficiency, and in the reactor separators more favorable Abscheideverhaeltnisse at lower Dimensions of the separator to create. According to the invention this is achieved in that emerge from the calcination at least three gas streams. The at least two laden with calcined material tangentially exiting gas stream to the reactor separators, wherein the material is separated and led to the kiln inlet and the gas to a Vorwaermerflut. The axially exiting dust-free gas fraction is applied with vorgewaermtem material from the third-most cyclone stage in the material direction, entstaeubt in a belonging to neither of two floods cyclone and the separated material to the next stage and finally to the reactor and the exhaust gas in equal parts led to both Vorwaermerfluten. The rotary kiln exhaust gas is introduced in a known manner in the reactor and used for the calcination.
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung und KaIz i·- nation von mehlföfinigem MaterialMethod and device for heat treatment and quenching of flour-like material
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur Wärmebehandlung und Kalzination von mehl— förmigem Material, insbesondere Zementrohmehl«The invention relates to a method and the associated device for heat treatment and calcination of flour-shaped material, in particular cement raw meal «
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die zum Einsatz gelangenden Kalzinierreaktoren zum Kalzinieren des bereits vorgewärmten Zementrohmehls unterscheiden sich einmal darin, ob ausschließlich die im Reaktor erforderliche, aus dem Kühler stammende und dort erwärmte Verbrennungsluft in diesen gelangt, während das im Drehrohrofen entstehende Abgas nur im Vorwärmer genutzt wird, ohne in den Reaktor zu gelangen oder ob der Reaktor sowohl mit der Kühlerabluft als auch mit Ofenabgas beaufschlagt wird. Weiterhin unterscheiden sich die einzelnen Typen darin, auf welche Weise die Gasströme zu- und abgeführt werden, z. B. axial oder tangential. Ebenso kann die Art der Verschaltung des Kalzinators mit den Vorwärmerstufen bezüglich der Gas- und Materialströme unterschiedlich sein.The used for calcination reactors for calcining the preheated cement raw meal once differ in whether only the required in the reactor, coming from the radiator and there heated combustion air enters this, while the exhaust gas produced in the rotary kiln is used only in the preheater, without in the Reactor to arrive or whether the reactor is charged with both the exhaust air cooler and with furnace exhaust gas. Furthermore, the individual types differ in how the gas flows are supplied and removed, for. B. axial or tangential. Likewise, the nature of the interconnection of the calciner with the preheater stages may be different with respect to the gas and material flows.
So ist bekannt, einen zweiflutigen, materialseitig überkreuz verschalteten Vorwärmer gleichmäßig mit den Abgasen eines Kalzinierreaktors zu beaufschlagen, während das Drehofenab— gas über eine separate Zyklonstufe geführt, danach aufgeteilt und beiden Vorwärmersträngen zugemischt wird. Das Material wird aus der vorletzten Zyklonstufe in die nur mit Drehofenabgas beaufschlagte letzte und von dort zum Reaktor geführt.It is known, for example, to uniformly apply a double-flow preheater, which is cross-linked on the material side, to the exhaust gases of a calcination reactor, while the rotary kiln exhaust gas is passed through a separate cyclone stage, then divided and admixed to both preheater strands. The material is passed from the penultimate cyclone stage in which only acted upon with rotary kiln exhaust last and from there to the reactor.
In der DE-OS 2931590 "besteht der Unterschied im wesentlichen darin, daß dort Reaktorabgas nur einer Vorwärmerflut aufgegeben wird und das aus dem Drehofen stammende Abgas nach Verlassen der letzten Zyklonstufe nicht zugemischt, sondern getrennt in einer anderen Vorwäriaerflut weiterbehandelt wird. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß beim Anfahren der Anlage der Reaktor und seine baiden Abscheider nicht vom Drehofenabgas berührt werden, also separat aufgeheizt werden müssen und daß die sehr lange Abgasleitung, die den Drehofen mit dem unteren Zyklon verbindet, hohe Investkosten hervorruft und Ursache von Störungen durch Ansätze ist.In DE-OS 2931590 "the difference essentially consists in the fact that reactor exhaust gas is only fed to a preheater flood and the exhaust gas originating from the rotary kiln is not admixed after leaving the last cyclone stage but is further treated separately in another prewarming flood is that when starting the system, the reactor and its baiden separator are not affected by the rotary kiln exhaust, so need to be heated separately and that the very long exhaust pipe, which connects the rotary kiln with the lower cyclone, high investment costs and cause disturbances by approaches is.
Fach der DD 157 859 gelangt nicht nur die benötigte Verbrennungsluft in den Reaktor, sondern auch das gesamte Drehofenabgas. Dabei wird eine Aufteilung der Abgase vor^- genommen, indem ein Teil direkt axial von unten in den Reaktor einströmt, während der andere Teil zunächst über eine Umgehungsleitung geführt und weiter oben tangential zugemischt wird. Sine solche lösung vermeidet zwar die vorgenannten !Jachteile, erreicht aber andererseits ein geringeres Ge sasitwärme tau sehvermögen, weil eine Wärme— tausoh-Stufe, nämlich die nur mit Ofenabgas beaufschlagte Stufe, fehlt.The DD 157 859 compartment not only supplies the required combustion air to the reactor, but also the entire rotary kiln exhaust gas. In this case, a division of the exhaust gases before ^ - taken by a part flows directly axially from below into the reactor, while the other part is first passed through a bypass line and mixed tangentially above. Although such a solution avoids the above-mentioned jetties, on the other hand it achieves a lower geothermal heat visibility because a heat taush stage, namely the stage exposed to furnace exhaust gas, is absent.
Fach einer vorgeschlagenen Lösung finden die Kalzination und teilweise die Abscheidung des Materials im Kalzinierreaktor gleichzeitig statt, indem das Gasgemisch des KaI-zinators, bestehend aus Kühlersekundärluft und Ofenabgas, im Bereich des Austrages in zwei Teilströme aufgeteilt wird. Dabei wird ein Teilstrom mit nahezu dem gesamten Material tangential und der andere nahezu staubfreie Teilstrom axial aus der Kalzinierstufe ausgetragen.Compartment of a proposed solution, the calcination and partly the deposition of the material in the calcination take place simultaneously by the gas mixture of KaI-zinators, consisting of Kühlersekundairluft and furnace exhaust gas, in the region of the discharge is divided into two partial streams. In this case, a partial flow with almost the entire material tangentially and the other almost dust-free partial flow is discharged axially from the calcining stage.
Der mit dem kalzinierten Material beaufschlagte Gasstrom wird, wie üblich, zu einem Zyklon geführt, aus dem das Material zum Drehofen und das Gas in eine Vorwärmerflut gelangen. Der materialfreie Gasanteil ist für/die zweite Vorwärmerflut vorgesehen, wobei der am Reaktor beginnende Verbindungskanal zusammen mit dem untersten Abscheider der zweiten Hut bereits als Wärmetauscherstufe genutzt werden. Auf diese Weise wird der spezifische WärmeverbrauchThe gas stream charged with the calcined material is passed, as usual, to a cyclone from which the material for the rotary kiln and the gas pass into a preheater flood. The material-free gas fraction is provided for / the second Vorwärmerflut, wherein the connecting channel beginning at the reactor are already used as a heat exchanger stage together with the lowest separator of the second hat. In this way, the specific heat consumption
gesenkt, ohne daß ein zusätzlicher Zyklon notwendig ist. Der Nachteil der Lösung besteht darin, daß der in Materialrichtung vorletzte Zyklon der ersten PIut sein vorgewärmtes Material in das Steigrohr zu fördern hat, das axial iToer den Reaktor angeordnet ist« Dadurch ergibt sioh eine größere Bauhöhe, verbunden mit größeren Investitionsaufwendungen, Weiterhin müssen hohe Ansprüche an den Separationsgrad des Beaktors gestellt werden, d. tu die Trennung in materialbeladenen und staubfreien Abgasteil muß hoch sein, weil die Gasströme zu gleichen Teilen zu den beiden Pluten abgezogen werden,lowered, without an additional cyclone is necessary. The disadvantage of the solution is that the penultimate in the direction of material cyclone of the first PIut has to promote his preheated material in the riser, which axially iToer the reactor is arranged. «This results in sioh a greater height, coupled with greater investment costs, Furthermore, high standards be placed on the degree of separation of Beactor, d. tu the separation into material-laden and dust-free exhaust part must be high, because the gas flows are subtracted in equal parts to the two plots,
üiin weiterer Vorschlag baut ebenfalls auf einem Separierendem Heaktor mit axialem Gas- und tangentialen Gas-Material-Abzug und Überkreuz-Yerschaltung der Materialströme auf, wobei beide Gasströme 3'eweils eine PIut durchströmen» Die Axialleitung wird mit Material der vorletzten Vorwärmerstufe der einen Plut beaufschlagt und mündet in den in Materialrichtung gesehen vorletzten Zyklon der anderen Plut· Das im Zyklon abgeschiedene Gut gelangt in die umgehungsleitung, die bei dieser Lösung als Wärmetauschstrecke fungiert und selbst in einem Zyklon mündet, der das mitgeführte Gut abscheidet und in den Eeaktor führt. nachteilig ist, daß zur Erreichung einer verbesserten Vorwärmung eine zusätzliche Zyklonstufe erforderlich ist, daß die Mischung der Gasströme in genauer Abstimmung erfolgen muß und daß der in Materialrichtung gesehen vorletzte Zyklon sein Material in die Axialleitung gibt, was zu einer hohen Bauweise und demzufolge hohen Investkosten führt.üiin another proposal also builds on a Separierendem Heaktor with axial gas and tangential gas material deduction and cross-Yerschaltung the material flows, both gas flows through 3'Weils a PIut »The axial line is charged with material of the penultimate preheater stage of a Plut and discharges into the second-last cyclone of the other plut seen in the material direction. The material separated in the cyclone enters the bypass which, in the case of this solution, acts as a heat exchange path and even opens into a cyclone which separates the entrained material and leads into the eeactor. A disadvantage is that in order to achieve an improved preheating an additional cyclone stage is required that the mixture of gas streams must be made in close coordination and that the penultimate in the material direction cyclone its material in the axial line, which leads to a high construction and consequently high investment costs ,
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, bei zumindest partiell gleichzeitig stattfindender Ealzination und Abscheidung des Materials im Kalzinierreak^-tor, den thermischen Wirkungsgrad weiter zu verbessern und geringere Investitionsaufwendung bei verbesserten Wärmetauschverhältnissen des Kalzinier-Vorwärmer-Systems zu erreichen.The aim of the invention is to further improve the thermal efficiency and at least partially simultaneously occurring ealzination and deposition of the material in Kalzinierreak ^ -tor to achieve thermal efficiency and lower investment expenditure with improved heat exchange ratios of the calcining preheater system.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur thermischen Behandlung und Kalzination von feinkörnigem Gut zu entwickeln, die ein besseres Anfahrverhalten zeigt, im Bereich der Heaktorabscheider günstigere Abscheideverhältnisse bei geringeren Abmessungen der Abscheider schafft·The invention has for its object to develop a method and the associated apparatus for the thermal treatment and calcination of fine-grained Good, which shows a better start-up, in the field of Heaktorabscheider favorable deposition conditions with smaller dimensions of the separator creates ·
Srfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, daß aus dem Reaktor mindestens drei G-asströme austreten· Die mit kalziniertem Material beladenBB mindestens zwei tangential austretenden Gasströme gelangen zu den Eeaktorabsoheidern , wobei das Material abgeschieden und zum Ofeneinlauf und das Gas zu jeweils einer Vorwärmerflut geführt wird. Der axial austretende staubfreie Gasanteil wird mit vorgewärmten Material aus der in Materialrichtung, drittletzten Zyklonstufe beaufschlagt, in einem zu keiner von beiden Fluten gehörenden Zyklon entstaubt und das abgeschiedene. Material zur nächsten Stufe und schließlich zum Heaktor sowie das Abgas zu gleichen Teilen zu beiden Vorwärmerfluten geführt· Das Drehofenabgas wird auf bekannte Art und Weise in den Heaktor geführt und für die Kalzination genutzt·According to the invention, this is achieved by discharging at least three gas streams from the reactor. The laden with calcined material BB at least two tangentially exiting gas flows to the eeaktorabsoheidern, wherein the material is separated and fed to the kiln inlet and the gas to a respective Vorwärmerflut. The axially exiting dust-free gas fraction is treated with preheated material from the direction of material, third last cyclone stage, dedusted in a belonging to neither of two floods cyclone and the deposited. Material to the next stage and finally to the Hektor and the exhaust gas in equal parts led to both Vorwärmerfluten · The rotary kiln exhaust gas is fed in a known manner in the Hektor and used for the calcination ·
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispie— len näher erläutert. Hierbei zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments. Show here
Pig«. 1 die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltung der Gas- und MaterialströmePig ". 1 shows the schematic representation of the circuit according to the invention of the gas and material flows
Fig· 2 die sehematische Darstellung einer anderen verfahrenstechnischen LösungFIG. 2 shows the schematic representation of another process engineering solution
Die gestrichelte Linie zeigt den Weg des Gutes, die durchgezogene den'des Gases. Gemäß Pig· 1 wird das im Kalzinierreaktor 10 durch Verbrennung von Brennstoff mit heißer Kühlerabluft, die über die Leitung 14 dem Heaktor zugeführt wird, entstehende und mit dem über die Leitung 15 von unten axial oder über die Leitung 12 tangential in den Heaktor 10 gelangenden Drehofengas vermischte Abgas am Heaktoraustritt in drei Teilströme aufgeteilt·The dashed line shows the way of the good, the solid den'des gas. In accordance with Pig. 1, the rotary kiln gas produced in the calcining reactor 10 by combustion of fuel with hot exhaust air from the cooler, which is supplied to the header via the line 14, and with the jet tangentially via the line 15 axially or via the line 12 tangentially into the header 10 mixed exhaust gas at the outlet of the reactor is divided into three sub-streams ·
Zwei Teilströme werden tangential über die Zyklone 8 und 7 abgezogen -and führen das durch die Drallbewegung an der Seaktorwand geführte Material aus dem Reaktor heraus, während der andere Teilstrom nahezu material— frei den Reaktor axial über den Kanal 16 verläßt. Yon den beiden materialbeladenen, tangential den Reaktor verlassenden Gasströmen wird ein Teilstrom über den Zyklon 7, der das materialbeladene Gas von Gut trennt und weiter über die Zyklonvorwärmerstufen 5, 3, 1 geführt , während der andere Teilstrom des materialbeladenen Gases im Zyklon 8 vom Material getrennt wird und die Abgase über die Zyklonstufen 5, 4, 2 geführt wird. In den Steigrohren der einzelnen Vorwärmerstufen gibt das eine Gas seine Wärme an das mit ihm geführte Material ab und wärmt dieses auf. Der den Reaktor axial verlassende, nahezu materialfreie Gasstrom gelangt in den Zyklon 9, wird von da aus auf beide Fluten gleichmäßig verteilt. Die Gasleitung münden in die Steigrohre der Stufen 3 und 4. Das über die Materialaufgabe 13 in die Vorwärmerstufe 1 gelangende Aufgabegut passiert die Stufen 1, 2, 3? 4, 9, 5, 6 in der angegebenen Reihenfolge, nimmt auf diesem Wege durch Kontakt mit den heißen Gasen Wärme auf und gelangt über die laterialleitung der Stufe β in den Kalzinierreaktor 10, wird dort dekarbonisiert und mit dem den Reaktor 10 tangential verlassenden Gasstrom über die Zyklone 7 und 8 ausgetragen,» Das in Zyklonen 7 und 8 abgeschiedene Gut wird über die jeweilige Materialleitung dem Drehofen 11 zugeführt, wo es thermisch weiterbehandelt wird, Uach Figur 2 sind die Materialleitungen nur im unteren Bereich der Erfindung überkreuz verschaltet. Das über die Materialaufgabe 13 in die Stufe 1 eingetragene Gut passiert in der Reihenfolge 1,3,5,6 die einzelnen Vorwärmerstufen und gelangt danach in den Reaktor 10. Das über die Mäterialaufgabe 17 in die Stufe 2 eingetragene Gut gelangt über die Vorwärmerstufe 4 in die Vorwärmerstufe 9» Von dort aus wird es in die Umgebungsleitung 12 geführt und von dem aufsteigenden Ofenabgasstrom in den Reaktor 10 getragen. Beide in den Reaktor 10 geför-Two partial streams are drawn off tangentially via the cyclones 8 and 7 -and lead the material guided by the twisting motion on the seaector wall out of the reactor, while the other partial stream leaves the reactor axially over the channel 16 almost free of material. Of the two material-laden, tangentially leaving the reactor gas streams is a partial flow through the cyclone 7, which separates the material-laden gas from Good and continue on the Zyklonvorwärmerstufen 5, 3, 1, while the other partial flow of the material-laden gas in the cyclone 8 separated from the material is and the exhaust gases through the cyclone stages 5, 4, 2 is performed. In the riser tubes of the individual preheater stages, a gas releases its heat to the material guided with it and heats it up. The reactor leaving the reactor axially almost free gas flow enters the cyclone 9, is distributed evenly from there to both floods. The gas line opens into the risers of stages 3 and 4. The material passing through the material task 13 in the preheater stage 1 feed passes the stages 1, 2, 3? 4, 9, 5, 6 in the order given, takes in this way by contact with the hot gases heat and passes through the laterialleitung the stage β in the calcining reactor 10, where it is decarburized and with the reactor 10 tangentially leaving the gas stream over the cyclones 7 and 8 discharged, "The separated in cyclones 7 and 8 Good is supplied via the respective material line to the rotary kiln 11, where it is further treated thermally, Uach Figure 2, the material lines are interconnected cross-over only in the lower part of the invention. The registered on the material task 13 in the stage 1 Good passes in the order 1,3,5,6 the individual preheater stages and then passes into the reactor 10. The registered on the Mäterialaufgabe 17 in the stage 2 passes through the preheater 4 in the preheater stage 9 »From there it is fed into the environmental line 12 and carried by the ascending furnace exhaust gas flow into the reactor 10. Both are fed into the reactor 10.
derte Materialströme werden im Eeaktor teilweise oder völlig kalziniert und über die tangentialen Austragsleitungen in die Zyklone 7 und 8 geführt, von wo aus das Gut in die nächste Verfahrensstufe, beispielsweise einem Drehrohrofen 11, transportiert wird· Die Gasströme werden wie bei Pig· 1 geführtThe material flows are partially or completely calcined in the eeactor and fed via the tangential discharge lines into the cyclones 7 and 8, from where the material is transported to the next process stage, for example a rotary kiln 11. The gas streams are conducted as in Pig
t.t.
Diese erfindungsgemäße Lösung hat den Torteil, daß durch Aufteilung des tangentialen Abgasstromes die Abmessungen der Reaktorabscheider so klein gehalten werden, daß die thermische Effektivität dadurch verbessert wird, und die Gesamtbauhöhe dadurch wesentlich verringert werden kann, weil durch die Schaltung der Zyklone ein oberer Zyklon das, axial über dem Eeaktor befindliche Steigrohr beschickt. Dadurch und durch den Wegfall der gegenüber der getrenntflutigen Variante erforderlichen langen Abgasleitung verringern sich die Investkosten. Die thermische Effektivität wird dadurch verbessert, daß einerseits das hochtem— perierte Ofenabgas im Heaktor für die Kälzination und andererseits ein Teil des kälteren Reaktorabgases in einer zusätzlichen Wärmetauscherstufe genutzt wird, so daß die Gastemperatur dieses Teiles nach Verlassen der Stufe niedriger ist als wenn das Ofenabgas eine zusätzliche Wärmetauscherstufe durchlaufen hat.This solution according to the invention has the goal that by dividing the tangential flow of exhaust gas, the dimensions of the reactor are kept so small that the thermal efficiency is improved, and the overall height can be significantly reduced, because by the circuit of the cyclones an upper cyclone, the fed axially above the eeaktor located riser. As a result, and by eliminating the long exhaust pipe required in relation to the separate-flow variant, the investment costs are reduced. The thermal efficiency is improved by, on the one hand, the high-temperature furnace exhaust gas used in the calcination boiler and on the other part of the colder reactor exhaust gas in an additional heat exchanger stage, so that the gas temperature of this part after leaving the stage is lower than when the furnace exhaust gas has passed through additional heat exchanger stage.
Claims (4)
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| DD24877983A DD213912A1 (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | METHOD AND DEVICE FOR THE HEAT TREATMENT AND CALCINATION OF MILK-FORMED MATERIAL |
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| DD (1) | DD213912A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4124256C2 (en) * | 1991-07-22 | 2000-07-06 | Deutz Ag | Plant for the production of cement clinker from raw meal |
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1983
- 1983-03-14 DD DD24877983A patent/DD213912A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4124256C2 (en) * | 1991-07-22 | 2000-07-06 | Deutz Ag | Plant for the production of cement clinker from raw meal |
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