DK141243B - Fremgangsmåde og anlæg til kalcinering forud for brænding i ovn af pulverformede eller granulerede materialer. - Google Patents

Description

141243

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et anlæg til kalcinering forud for brænding i ovn af pulverformede eller granulerede materialer, f.eks. cementråmel. Sådanne anlæg er kendte og kan bestå af en forvarmer med én eller flere strenge, en roterovn og en køler til afkøling af det i ovnen behandlede produkt. Forvarmerstrengene forsynes med luft enten i form af ovnrøggasser, der ledes til den enkelte streng fra ovnindløbet, eller i form af forbrugt kølerluft, der ledes uden om ovnen direkte til den pågældende streng. Den enkelte streng kan endvidere være forsynet med en kalcinator til hel eller delvis kalcinering af det til strengen tilførte råmateriale, forinden dette ledes videre til ovnen.

Et eksempelvis kendt anlæg til udførelse af fremgangsmåden består af to eller flere forvarmerstrenge, af hvilke den ene, der ikke indeholder nogen kalcinator, får tilført ovnrøggasser, og derfor kan benævnes ovnstrengen, medens den anden eller de andre, der hver har en kalcinator indkoblet mellem strengens sidste og næstsidste trin, forsynes med luft fra køleren og som derfor benævnes kølerluftstrengen eller -strengene.

Råmaterialer, der tilføres forvarmerstrengene, ledes efter forvarmning til kalcinatoren i kølerluftstrengen eller - efter opdeling i delstrømme - til kalcinatorerne i kølerluftstrengene til en samlet forkalcinering.

Fra kalcinatoren ledes materialerne derefter videre via sidste trin i kølerluftstrengen til ovnindløbet.

En anden kendt type anlæg kan være forsynet med kalcinator i hver forvarmerstreng, således at forkalcine-ringen finder sted separat i den enkelte streng, inden det behandlede materiale ledes videre til ovnen.

Ved begge typer anlæg er det imidlertid en ulempe, at kalcineringsgraden af det i kalcinatoren/kalcinatorerne behandlede materiale ikke altid opnår den for det pågældende materiale optimale værdi, dels fordi tilstrækkelig varme af hensyn til den dermed forbundne risiko for beskadigelse af ovnindløbet og konstruktionen omkring 141243 2 dette ikke kan tilføres kalcinatoren/kalcinatorerne, dels fordi en efter de anvendte råmaterialer hensigtsmæssig blanding af helt eller delvist kalcineret råmateriale før dettes indføring i ovnen kan være svær at opnå.

Det særligt nye ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvor det i ovnstrengen forvarmede råmateriale på kendt vis opdeles i to delstrømme, består i, at én delstrøm i alt væsentligt udgøres af den maksimale materialemængde, der med sikkerhed kan kalcineres fuldstændigt eller omtrent fuldstændigt af varmen i ovnrøggasserne, hvilken delstrøm ledes til ovnindløbet eller til et stigrør mellem ovnindløbet og ovnstrengens nederste trin, mens en anden delstrøm ledes til kalcinatoren i kølerluftstrengen til kalcinering i kalcinatoren sammen med det råmateriale, der er blevet indført og forvarmet i kølerstrengen. Herefter forenes det kalcinerede råmateriale fra begge forvarmerstrenge og ledes samlet til ovnen til videre behandling.

Den ønskede forkalcineringsgrad af den samlede råmaterialemængde opnås således ved, at man gennem en med sikkerhed opnået meget høj forkalcineringsgrad af den delmængde råmateriale, der fra ovnstrengen ledes direkte til ovnindløbet og/eller stigrøret mellem ovnindløbet og ovnstrengens nederste trin, benytter denne delmængde til at stabilisere forkalcineringsgraden af den samlede råmaterialemængde ved at tilsætte delmængden til den råmaterialemængde, der er blevet kalcineret i forkalcinatoren, forinden de to råmaterialemængder samlet ledes til ovnen. Den i stigrøret og/eller ovnindløbet kalcinerede delmængde af råmateriale fra ovnstrengen udgør fortrinsvis 15-20% af den samlede råmaterialemængde, som tilføres anlægget. Delmængden af råmateriale, der ledes til ovnindløbet og/eller stigrøret, kan udskilles på kendt vis f.eks. med en særlig cyklonkonstruktion, som kan udgøre et forvarmertrin i ovnstrengen.

3 141243 Når råmaterialerne møder de varme ovngasser i ovnindløbet eller stigrøret vil der, samtidig med at kalci-nering påbegyndes, tillige ske en væsentlig reduktion af røggassernes temperatur i ovnindløbet i forhold til gassernes arbejdstemperatur under selve ovnprocessen.

Gennem denne temperatursænkning bliver det muligt at skåne ovnindløbet og konstruktionen omkring dette uden at sænke arbejdstemperaturen i ovnen i øvrigt.

Endvidere er det fordelagtigt at tilføre ukal-cineret råmateriale direkte til ovnindløbet og/eller mellem ovnen og ovnstrengen, da man herved formindsker risikoen for påbagninger i stigrøret, hvilket ikke er tilfældet, når alt råmateriale samlet behandles i en kalcinator, før det ledes til ovnen.

Opfindelsen indbefatter også et ovnanlæg til udførelse af fremgangsmåden. Anlægget består af en forvarmer med mindst to forvarmerstrenge, en ovn, en køler koblet til ovnen til køling af ovnproduktet, rørforbindelser mellem ovnindløb og forvarmerens ovnstreng og mellem køler og forvarmerens kølerluftstreng for til-føring af henholdsvis ovngasser og kølerluft til forvarmeren, midler til opdeling af det i ovnstrengen forvarmede råmateriale i delstrømme. Anlægget er ejendommeligt ved, at det har rørforbindelser for videreførsel af én delstrøm direkte til ovnindløbet og/eller til stigrøret mellem ovnindløbet og det nederste trin i ovnstrengen, rørforbindelser for tilledning af en anden delstrøm fra ovnstrengen til kalcinatoren i kølerluftstrengen, og rørforbindelser til at lede det i henholdsvis stigrør og kalcinator kalcinerede råmateriale som en samlet strøm til ovnen til viderebehand-ling i denne.

På tegningen er skematisk vist et ovnanlæg ifølge opfindelsen, idet 4 141243

Figur 1 viser det samlede ovnanlæg

Figur 2 er en del af ovnindløbets tværsnit set fra siden og

Figur 3 er en grafisk sammenligning mellem kalcineringsgrader opnået efter den hidtil kendte metode og efter metoden ifølge opfindelsen.

På Figur 1 er 1 en roterovn, 2 en efter ovnen koblet køler, A en forvarmerstreng, der forsynes med forvarmet luft i form af ovnrøggasser gennem stigrøret 6, og B en forvarmerstreng, der forsynes med forvarmet luft i form af forbrugt kølerluft fra køleren gennem ledningen 4. 3 angiver brændstoftilførslen til en brænder i ovnen.

De to forvarmerstrenge, ovnstrengen (A) og kølerluftstrengen (B), er her eksempelvis vist som 4-trins cyklonstrenge, hvor trinene ovenfra og nedefter er benævnte som trin I, II, III og IV. Kølerluftstrengen omfatter forneden tillige en kalcinator 5 med brændselstilførsel 5a. Cyklontrinene i den enkelte streng er på kendt vis indbyrdes forbundet ved stigrør, f.eks. stigrørene 8 og 11, og ledninger for tilførsel af råmateriale. Luften, der ledes til en strengs nederste trin, suges op gennem strengen af en ventilator 16, 17, og råmateriale tilføres strengene ved 18 og 19.

Det tredie cyklontrin i ovnstrengen består af to cykloner Illa og Hib, der er således udformet, at den til trinet tilførte råmaterialemængde deles, hvorved 15-20% af den samlede mængde råmateriale, der tilføres anlægget, som en delmængde via cyklonen Illa gennem ledningen 7 føres til ovnindløbet, medens den øvrige til strengen tilførte råmaterialemængde via cyklonen Hib og ledningen 10 føres til kalcinatoren 5 i køleluftstrengen.

Delmængden, som føres til ovnindløbet gennem ledningen 7, møder i selve ovnindløbet - se Figur 2 -de varne røggasser, hvis temperatur umiddelbart slås ned af det tilførte råmateriale samtidig med, at dette medrives af ovnrøggasserne og føres op igennem stigrøret 6.

5 1 h1243

Straks ved mødet mellem råmaterialet og ovnrøggasserne påbegyndes kalcineringen, der inden råmaterialet forlader stigrøret via cyklontrin IV, gennemføres fuldstændigt eller omtrent fuldstændigt, idet størrelsen af delmængden er afpasset efter varmemængden i røggasserne ved ovnindløbet, hvorved den fuldstændige eller omtrent fuldstændige kalcinering af delmængden sikres. Via cyklontrin IV i ovnstrengen ledes det i stigrøret og/eller ovnindløbet således kalcinerede råmateriale gennem ledningen 13 til ledningen 14, i hvilken det blandes med det råmateriale, der er blevet behandlet i kalci-natoren, og som derpå fra cyklontrin IV i kølerluftstrengen gennem ledningen 12 også førés til ledningen 14.

Når det i stigrøret 6 behandlede råmateriale, der har en stabil, høj forkalcineringsgrad, i ledningen 14 tilsættes det i kalcinatoren 5 behandlede materiale, viser erfaringen, at det er muligt og bedre end ved hidtil kendte typer anlæg at sikre en ønsket middelkal-cineringsgrad af den samlede, til anlægget førte råmaterialemængde, før denne mængde ledes ind i ovnen.

Ledningen 14 tilfører det forkalcinerede råmateriale forneden i ovnindløbet, hvorved dette råmateriale ledes direkte ned i ovnchargen. Tilførsel af råmateriale gennem ledningen 7 kan også ske højere oppe i stigrøret 6 og da gennem ledningen 7a, som i så fald erstatter den nederste del af ledningen 7. Denne udførelsesfora vil give sikkerhed for en mere effektiv suspension af råmaterialet i ovngasserne i selve stigrøret og dermed opnåelse af den bedst mulige forkalcineringsgrad i dette, men samtidig vil den give et noget mindre temperaturfald i røggasserne i ovnindløbet og tilsvarende mindre muligheder for at skåne konstruktionen f.eks. blandt andet den roterende tætning 15 omkring indløbet.

6 141243 På Figur 3 er på basis af beregninger grafisk vist forskellen i stabilitet af kalcineringsgraden ved ovnindløbet ved udelukkende kalcinering af råmaterialet fra ovnstrengen i en kalcinator i kølerluftstrengen (den stiplede kurve) og ved kun at lede en del af råmaterialet fra ovnstrengen til forkalcinering i en kalcinator i kølerluftstrengen, men en anden del ledes til ovnindløbet og/eller det nederste stigrør for at blive forkalcineret her (de fuldt optrukne kurver, der angiver eksempelvise og forud valgte røggastemperaturer på 1000°, 1100° og 1200° C). Med A% er angivet kalcineringsgraden i procent i A-strengen på figur 1 (ovnstrengen) og med B% kalcineringsgraden i procent i B-strengen (kølerluftstrengen). Røggastemperaturerne svarende til den stiplede kurve kan eksempelvis udledes gennem skæringspunkterne mellem den stiplede kurve og de fuldt optrukne kurver. Det fremgår af figuren, at der i anlæg, hvor der sker en deling af råmaterialemængden i ovnstrengen forud for kalcineringen, opnås en væsentlig stabilere forkalcinering - kurverne er fladere - end i anlæg, hvor alt råmateriale fra ovnstrengen ledes til kalcinering i kølerluftstrengen (stejlere kurve).

Claims (2)

141243

1. Fremgangsmåde til forkalcinering af pulverformede eller granulerede råmaterialer, f.eks. cement-råmel, i et ovnanlæg forud for materialernes behandling i ovnen (1), og hvor anlægget blandt andet består af en forvarmer med mindst 2 strenge (A, B), af hvilke den ene streng, ovnstrengen (A), der ikke indeholder nogen kalclnator, tilføres ovnrøggasser, medens den anden streng, kølerluftstrengen (B), der tillige indbefatter en kalcinator (5), forsynes med forbrændings-og forvarmningsluft i form af kølerluft fra en efter ovnen koblet køler (2) til afkøling af det i ovnen behandlede produkt, og hvor det i ovnstrengen (A) forvarmede råmateriale opdeles i delstrømme, kendetegnet ved, at in delstrøm udgøres af den materialemængde, som med sikkerhed kan kalclneres fuldstændigt eller omtrent fuldstændigt af varmen i ovnrøggasserne, hvilken delstrøm ledes til ovnindløbet (1) eller til et stigrør (6) mellem ovnindløbet (1) og ovnstrengens nederste trin (IV), medens en anden delstrøm ledes til kalcinatoren (5) i kølerluftstrengen til kalcinering i kalcinatoren sammen med det råmateriale, som er blevet tilført og forvarmet i kølerluftstrengen, hvorefter det kalcinerede råmateriale fra begge forvarmerstrenge samlet ledes til ovnen (1) til videre behandling i denne.

1 AT EITIR A L.

2. Fremgangsmåde i henhold til krav 1 kendetegnet ved, at råmaterialestrømmen, der direkte fra ovnstrengen (A) tilføres stigrøret (6) og/eller ovnindløbet (1), udgør mellem 15 og 20% af den samlede råmaterialemængde, der tilføres anlægget.