DE2647914A1

DE2647914A1 - PRODUCTION OF CEMENT BY THE DRY PROCESS

Info

Publication number: DE2647914A1
Application number: DE19762647914
Authority: DE
Inventors: Francis Dambrine
Original assignee: Fives Cail Babcock SA
Current assignee: Fives Cail Babcock SA
Priority date: 1975-10-23
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1977-05-05
Also published as: FR2328674A1; FR2328674B1; IT1067569B; CH616640A5; ES452488A1; OA05461A; JPS5251421A; BE847000A; BR7607059A; DK459876A; JPS594392B2; GB1511066A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-INQ. A. WEDDE DIPL.-INQ. K. EMPLPATENTANWÄLTE DIPL-INQ. A. WEDDE DIPL.-INQ. K. EMPL

Banken: Deutsche Bank Nr. 65/2Ξ6Ο1 8 MÜNCHEN Banks: Deutsche Bank No. 65 / 2Ξ6Ο1 8 MUNICH

Bayer. Hypothekenbank Nr. 172/28OO2 Schumannstr. 2 — Tel. (Ο8β) 471S Δ7 Bayer. Mortgage bank No. 172 / 28OO2 Schumannstr. 2 - Tel. (Ο8β) 471S Δ7

Postscheck München Nr. 47 392-8Ο3 Telegramme: Patentwedde - MünchenPost check Munich No. 47 392-8Ο3 Telegrams: Patentwedde - Munich

22. Oktober 1976 Akte: P 23 152October 22, 1976 File: P 23 152

PIVBS-OAII BABCOOK S.A, Pari s/Frankreich.PIVBS-OAII BABCOOK S.A, Pari s / France.

Herstellung von Zement im TrockenverfahrenManufacture of cement using the dry process

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Zement im Trockenverfahren in Anlagen mit einem Drehrohrofen, einem Vorwärmer, in welchem das gebrannte Material durch die Abgase des Ofens und gegebenenfalls einer, im Sinne der Strömungsrichtung des Materials gesehen, vor dem Ofen angeordneten Kalzinierungskammer erhitzt wird, und einem Kühler, in welchem der aus dem Ofen austretende Klinker durch luft gekühlt wird, die danach als Sekundärluft im Ofen und gegebenenfalls in der Kalzinierungskammer verwendet wird.The invention relates to the production of cement by the dry process in systems with a rotary kiln, a preheater, in which the fired material passes through the exhaust gases from the kiln and optionally a calcination chamber arranged in front of the furnace, viewed in terms of the direction of flow of the material is heated, and a cooler in which the clinker emerging from the kiln is cooled by air, which is then used as secondary air in the furnace and optionally in the calcination chamber.

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Bei den vorhandenen Anlagen reiclit die Menge der Sekundärluft nicht aus, um die Kühlung des Klinkers sicherzustellen, was dazu führt, im Kühler Überschußluft zu verwenden, die an die Atmosphäre abgegeben oder in den Kreislauf zurückgeführt wird, nachdem sie durch indirekten Wärmetausch mit kalter Luft gekühlt wurde.With the existing systems, the amount of secondary air is sufficient not enough to ensure the cooling of the clinker, which leads to the use of excess air in the cooler is released into the atmosphere or returned to the cycle after using it through indirect heat exchange cold air was cooled.

Um die Kalorien der Oberschußluft zurückzugewinnen, wird sie manchmal zum Trocknen des Rohmaterials verwendet. Da diese luft aber aus dem Kühler mit relativ niedriger Temperatur in der Größenordnung von 300° G abgezogen wird, ist die rückgewonnene Wärmemenge nur gering.To recover the calories from the excess air, it is sometimes used to dry the raw material. There but this air is withdrawn from the cooler at a relatively low temperature of the order of 300 ° G, the amount of heat recovered is only small.

Es ist auch vorgescnlagen worden, die Überschußluft dem Kühler mit einer höheren Temperatur von etwa 800 C zu entnehmen und ihre freie Wärme vor ihrer Rückführung in den Kreislauf in einem mit einem Turbogenerator verbundenen Dampfkessel zu verwenden· Diese Lösung bringt zusätzliche relativ hohe Investierungs- und Uhterhaltskosten mit sich und stellt infolge des schlechten Wirkungsgrades der Wärmeenergieübertragung nur dann einen Vorteil dar, wenn die vom Netz gelieferte elektrische Energie sehr teuer ist.It has also been proposed to remove the excess air from the cooler at a higher temperature of about 800.degree and their free heat before being recirculated in a turbo generator connected to it To use steam boilers · This solution entails additional relatively high investment and maintenance costs and due to the poor thermal energy transfer efficiency is only an advantage if the electrical energy supplied by the grid is very expensive.

Aufgabe der Erfindung ist die Herabsetzung des Wärmeenergiebedarfes dieser Anlagen durch eine bessere Rückgewinnung der freien Wärme des Klinkers und die Vermeidung der Rückführung der zur Kühlung des Klinkers benutzten Luft an dieThe object of the invention is to reduce the heat energy requirement these systems through better recovery of the free heat of the clinker and the avoidance of recirculation the air used to cool the clinker to the

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Atmosphäre, wodurch jede Luftverschmutzung im Bereich des Kühlers vermieden und die Wirtschaftlichkeit einer Entstaubungsanlage verbessert werden kann«. Erfindungsgemäß wird die freie Wärme eines Teiles der dem Klinkerkühler bei einer Temperatur von ca. 900 bis 1000° C entnommenen Kühlluft dazu verwendet, wenigstens teilweise eine Gruppe des gebrannten Materials zu erhitzen und zu kalzinieren, welche danach in den Ofen eingebracht, „ und wenigstens ein Teil dieser Luft in den Klinkerkühler zurückgeführt wirdoAtmosphere, which avoids any air pollution in the area of the cooler and the efficiency of a dust extraction system can be improved «. According to the invention, the free heat is a part of the clinker cooler at a temperature of about 900 to 1000 ° C removed cooling air used to at least partially a group to heat and calcine the fired material, which is then introduced into the furnace, “and at least one Part of this air is returned to the clinker cooler

Wenn die Anlage eine vor dem Ofen angeordnete Kalzinierungskammer aufweist, kann die dem Klinkerkühler entnommene Sekundärluft auch einen Teil ihrer Kalorien an diese Gruppe des gebrannten Materials abgeben, bevor sie in die Kalzinierungskammer geführt wird.If the plant has a calcination chamber arranged in front of the furnace, the chamber removed from the clinker cooler can be used Secondary air also gives off some of its calories to this group of burned material before going into the Calcination chamber is performed.

In einem kälteren Bereich des Klinkerkühlers entnommene Luft kann auch zur Vorwärmung dieser Gruppe des gebrannten Materials benutzt werden.Air extracted in a colder area of the clinker cooler can also be used to preheat this group of the burned air Materials are used.

JTach der Erhitzung und Kalzinierung wird diese Gruppe des gebrannten Materials in den Ofen an der Brennerseite eingeführt; insbesondere kann sie in den Ofen mit dem Brennstoff durch die Düse des Brenners eingespritzt werden.After heating and calcination, this group becomes des the fired material is introduced into the furnace on the burner side; in particular, it can be put in the furnace with the fuel injected through the nozzle of the burner.

Pur die Ingangsetzung dieses Verfahrens kann ein Wärmetauscher verwendet werden, dessen Einlaß für die Gase anA heat exchanger can only be used to initiate this process be used, its inlet for the gases

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den Kühler angeschlossen ist, während sein Auslaß mit der
Saugseite eines Gebläses verbunden ist, das wenigstens
einen Teil der den Wärmetauscher durchströmten Luft in den Kühler zurückfördert. Es kann beispielsweise ein Zyklonen-Wärmetauscher oder ein Wärmetauscherturm im Gegenstrom verwendet werden.the cooler is connected, while its outlet with the
Suction side of a fan is connected, the at least
some of the air flowing through the heat exchanger is fed back into the cooler. For example, a cyclone heat exchanger or a countercurrent heat exchanger tower can be used.

Wenn die Anlage eine Kalzinierungskammer aufweist, kann
die in dieser Kammer verwendete Sekundärluft an einer zwischenliegenden Stelle des Wärmetauschers entnommen werden.If the plant has a calcination chamber, can
the secondary air used in this chamber can be taken from an intermediate point of the heat exchanger.

Wenn die Anlage einen Rostkühler aufweist, dessen heißester Bereich an die Heizkappe des Ofens angrenzt, wird der Einlaß für die Gase des Wärmetauschers an den Kühler und sein Auslaß an die Saugseite eines Gebläses angeschlossen, welches die aus dem Wärmetauscher austretende Luft unter den
Rost des Kühlers in seinem heißesten Bereich fördert.If the system has a grate cooler, the hottest area of which is adjacent to the heating cap of the furnace, the inlet for the gases of the heat exchanger is connected to the cooler and its outlet to the suction side of a fan, which brings the air exiting the heat exchanger under the
Rust promotes the cooler in its hottest area.

Es kann auch ein weiterer Wärmetauscher, beispielsweise ein Zyklonen-Wärmetauscher vorgesehen werden, in dem das gebrannte Material vor seinem Eintritt in den Haupt-Wärmetauscher mittels vom kältesten Bereich des Kühlers entnommener Luft vorgewärmt wird, wobei diese Luft danach., mit
der den Haupt-Wärmetauscher verlassenden Luft gemischt und in den Kühler zurückgeführt wird.A further heat exchanger, for example a cyclone heat exchanger, can also be provided in which the fired material is preheated by means of air taken from the coldest area of the cooler before it enters the main heat exchanger, this air then being with
the air leaving the main heat exchanger is mixed and returned to the cooler.

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der ErfindungA non-limiting embodiment of the invention

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ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.is shown in the drawing and is described below described in more detail.

Die einzige ]?igur der Zeichnung ist ein Schema eines Teiles einer Anlage zur Herstellung von Zement im Trockenverfahren mit einem Vorwärmer, einer Kalzinierungskammer, einem Drehrohrofen und einem Klinkerktihler, wobei der größere Teil des Rohmaterials im Vorwärmer mittels der Abgase des Ofens und der Kalzinierungskammer erhitzt und dann kalziniert wird, bevor er in den Ofen eingeführt wird, in welchem das Klinkern erfolgt.The only figure of the drawing is a schematic of a part a plant for the production of cement in the dry process with a preheater, a calcination chamber, a rotary kiln and a clinker cooler, with the greater part of the raw material in the preheater by means of the exhaust gases of the furnace and the calcination chamber is heated and then calcined before being introduced into the furnace in which the Clinker takes place.

Der Klinkerkühler 14 ist ein Rostkühler und an die Heizkappe des Ofens 10 angeschlossen, dergestalt, daß der heiße Klinker aus dem Ofen direkt auf den Rost fällt.The clinker cooler 14 is a grate cooler and connected to the heating cap of the furnace 10, such that the hot clinker from the oven falls directly onto the grate.

Die Anlage weist außerdem einen Zyklonen-Wärmetauscher auf, in dem eine Gruppe des gebrannten Rohmaterials erhitzt und wenigstens teilweise durch die heiße, dem Kühler entnommene Luft kalziniert wird. Dieser Wärmetauscher weist drei Zyklone 22, 24 und 26 auf, die durch Rohre 28 und 30 hintere inandergeschaltet sind; der Einlaß des Zyklons 26 ist an die Heizkappe des Ofens durch ein Rohr 32 und der Auslaß des Zyklons 22 an die Saugseite eines Gebläses 34 durch eine Leitung 36 angeschlossen.» Die Austrittsöffnung des Gebläses 34 ist mit Windkästen verbunden, die unter dem Rost des Kühlers an seinem heißesten Bereich angeordnet sind, der an die Heizkappe des Ofens angrenzteThe plant also has a cyclone heat exchanger in which a group of the fired raw material is heated and is at least partially calcined by the hot air taken from the cooler. This heat exchanger has three Cyclones 22, 24 and 26, through pipes 28 and 30 aft are interconnected; the inlet of cyclone 26 is to the heater cap of the furnace through a pipe 32 and the outlet of the cyclone 22 is connected to the suction side of a fan 34 by a line 36. » The outlet of the Fan 34 is connected to wind boxes which are located under the grille of the cooler at its hottest area adjacent to the heater cap of the oven

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Der Einlaß eines weiteren Zyklons 38 ist durch eine Leitung 40 mit der Haube verbunden, welche den Rost des Kühlers an seinem kältesten Bereich überdeckt, während der Auslaß des Zyklons an die,Leitung 36 angeschlossen ist.The inlet of a further cyclone 38 is connected by a line 40 to the hood which connects to the grate of the cooler covers its coldest area, while the outlet of the cyclone is connected to the line 36.

Ein Gebläse 42, dessen Druckseite an eine Rohrleitung 44 angeschlossen ist, ermöglicht die Einspritzung von Brennstoff und des aus dem Zyklon 26 austretenden Materials in den Ofen.A fan 42, the pressure side of which is connected to a pipe 44, enables fuel to be injected and the material exiting cyclone 26 into the furnace.

Unter den Rost des Kühlers an seinem kältesten Bereich wird Frischluft eingeblasen, deren Menge gleich der Gesamtmenge der im Ofen und in der Kalzinierungskammer verbrauchten Sekundärluft ist.Fresh air is blown in under the grille of the cooler in its coldest area, the amount of which is equal to the total amount the secondary air consumed in the furnace and in the calcination chamber.

Eine Leitung 46 verbindet das Rohr 30 mit dem Lufteinlaß der nicht dargestellten Kalzinierungskammer, um diese mit Sekundärluft zu versorgen. Ebenso könnte die Sekundärluft der Heizkappe des Ofens 10 entnommen werden.A line 46 connects the tube 30 to the air inlet of the calcination chamber, not shown, to this with To supply secondary air. The secondary air could also be taken from the heating cap of the furnace 10.

Das gebrannte Material wird in den nicht gezeigten, am oberen Teil des Ofens angeordneten Vorwärmer und bei 3? in die Leitung 40 eingeführt; die Menge des bei F eingeführten Materials stellt nur eine kleine Gruppe der in den Vorwärmer eingeführten Menge dar, wird pneumatisch bis zum Zyklon 38 gefördert und dann in den Wärmetauscher eingebracht. Es wird durch die Zyklone 22, 24 und 26 geführtThe fired material is placed in the preheater, not shown, located on the upper part of the furnace and at 3? in line 40 inserted; the amount of material introduced at F represents only a small group of that into the preheater Introduced amount is, is pneumatically conveyed to the cyclone 38 and then introduced into the heat exchanger. It is passed through cyclones 22, 24 and 26

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und schließlich, durch die Düse 44 mittels des Gebläses 42 in den Ofen 10 eingespritzt· Die Leitung 40 und der Zyklon 38 "bilden einen zusätzlichen. Wärmetauscher, in welchem das bei F eingeführte Material vor seiner Einführung in den Haupt-Wärmetauscher mit den Zyklonen 22, 24 und 26 vorgewärmt wird.and finally, through the nozzle 44 by means of the fan 42 injected into the furnace 10 · The line 40 and the cyclone 38 "form an additional. Heat exchanger in which the material introduced at F is preheated with cyclones 22, 24 and 26 before it is introduced into the main heat exchanger will.

Beispielsweise können 10$ der Gesamtmenge des in der Anlage verarbeiteten Materials mit Hilfe der an der Heizkappe des Ofens bei einer Temperatur von etwa 900 bis 1000° 0 entnommenen Luft bis zur Dekarbonisierungstemperatur erhitzt und wenigstens teilweise kalziniert werden, wobei die aus den Zyklonen 22 und 38 austretende Luft unter dem Rost des Kühlers mit etwa 300° 0 wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird. Der thermische Wirkungsgrad läßt sich dadurch gegenüber einer herkömmlichen Anlage um mehr, als &% verbessern. For example, $ 10 of the total amount of material processed in the plant can be heated to the decarbonization temperature and at least partially calcined with the aid of the air taken from the heating cap of the furnace at a temperature of about 900 to 1000 ° 0, with the from the cyclones 22 and 38 escaping air under the grate of the cooler is returned to the circuit at around 300 °. The thermal efficiency can be improved by more than &% compared to a conventional system.

Anstelle des Zyklonen-Wärmetauschers könnte natürlich ein andersartiger Wärmetauscher verwendet werden, insbesondere ein Turm-Wärmetauscher im Gegenstrom.Instead of the cyclone heat exchanger, a different type of heat exchanger could of course be used, in particular a tower heat exchanger in countercurrent.

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L e e r s~e i t eL e r s ~ e i t e

Claims

October 22, 1976 file; P 23 152

Claims

1.) Process for the production of cement in the dry process, according to which fired material in a preheater by means of the exhaust gases of a rotary kiln and optionally a kining chamber heated, then introduced into this furnace and the clinker produced through at the outlet of the furnace Fresh air is cooled, which is then used as secondary air in the furnace and optionally in the calcination chamber is, characterized in that the free heat of a part of the clinker cooler at a Temperature of about 900 to 1000 ° G removed cooling air is used to at least partially a group of the to calcine fired material, which is then placed in the furnace, and at least part of this air is returned to the cooler.

709818/0772 " ⁹ ~

ORIGINAL .INSPECTED

2.) The method according to claim 1, characterized in that part of the cooling air, which for Calcining this group of raw material has served as secondary air in the calcining chamber and the other Part of the cooling air is used to heat this group of raw material before calcining and then into the cooler is returned.

3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the area with lower Temperature of the air extracted from the clinker mill to heat this group of raw material before calcining is used.

4.) The method according to claim 1, 2 or 3, characterized g ekennzeieh.net that this group of raw material after calcination is introduced into the area of the furnace adjacent to the clinker cooler.

5.) The method according to claim 4, characterized in that that this group of raw material is blown into the furnace through the nozzle of the burner.

6.) Plant for the production of cement in the dry process with a rotary kiln, a preheater, in which the burned material through the exhaust gases of the furnace and possibly one, ". seen in the direction of flow of the material,

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in front of the furnace arranged calcination chamber is heated, and a cooler in which the exiting from the furnace Clinker is cooled by air, which is then used as secondary air in the kiln and possibly in the calcination chamber is used, characterized in that the .Anlage also has a heat exchanger has, whose inlet for the gases is connected to the cooler and whose outlet is connected to the suction side of a fan is, which at least a 3? part of the air flowing through the heat exchanger conveys into the cooler, wherein the heat exchanger has an inlet for the material and an outlet connected to the furnace.

7 ·) Plant according to claim 6, characterized in that the heat exchanger at an intermediate Place has an air outlet which conduit to the air inlet of the calcination chamber connected is",

8.) Plant according to claim 6 or 7, in which the cooler is designed as a grate cooler and a hot one to the furnace adjoining area into which the hot clinker enters, and a colder area from which the cooled Clinker outlet, characterized that the air emerging from the heat exchanger is guided into the hot area of the cooler under the grate.

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9o) system according to claim 8, characterized that it has an additional heat exchanger in which the fired material before its entry Air extracted into the main heat exchanger by means of the colder area of the cooler is preheated, wherein this air is then mixed with the air exiting the main heat exchanger and fed back into the cooler will.

10.) Plant according to claim 9, characterized in that the main heat exchanger and the additional Heat exchangers cyclone heat exchangers sindo

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