DE3036957A1

DE3036957A1 - Verfahren zur herstellung von zementklinker und vorrichtung zu dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE3036957A1
Application number: DE19803036957
Authority: DE
Inventors: Naum Pinchusovi&ccaron; Charkov Kogan
Original assignee: GVI PROEKT I NI RABOTAM JUZGIP
Current assignee: GVI PROEKT I NI RABOTAM JUZGIP
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE3036957C2

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ZEMENTKINKER UND
VORRICHTUNG ZU DESSEN DURCEEtSRUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf vOrrichtungen zum Herstellen von Zementklinker und kann in der Baustoffindustrie verwendet werden.
Es ist allgemein bekannt, daß die für die Zementherstellung erforderlichen Produktionskosten von dem spezifischen Aufwand an technologischer Energie bei der Erzeugung von Zementklinker abhängig sind. Es ist weiterhin bekannt, daß dabei beträchtliche unnütz Wärmeverluste, durch welche der Mehrverbrauch an technologischem Brennstoff nervorgerufen wird, unvermeidlich sind. Mehrmals wurden Versuche unternommen, durch technologische und bauliche Vervollkommnung die Verluste herabzusetzen. Die praktische Verwirklichung dieser Versuche hatte jedoch zur wesentlichen Kompliæserung der Ausrüstungen, zur beträchtlichen Vergrößerung dedes ren Außenabmessungen und Metallaufwandes zu deren Fertigung zur Folge. Die durch die Verwertung des Überschusses an Rnergie erhaltene Wirkung wurde durch die Steigerung der Ausrü.stungskosten entwertet. Folglich ist dieses Problem bis zum nicht heutigen Tagiin genügendem Maße befriedigend gelöst.
Davon zeugt indirekt eine große Menge an in verschiedenen Ländern in den letzten 10 bis 15 Jahren auf derartige Vervollkommnungen erteilten Patenten.
Weitgehend ist ein traditionelles Verfahren zur Herstellung von Zementklinker bekannt Cs. z.B. Vogel R.: Silikattechnik, ffieft 9, 1966). Dieses Verfahren sieht das Vorwärmen von Rohmehl und dessen nachfolgende Aufgabe in einen Drehrohrofen vor. In diesem Drehrohrofen wird das Rohmehl in Umwalzschicht Entsprechend entkohlt. / der Verlagerung des entkohlten Reaktionsguts in Richtung des Auslaufendes des Drehrohrofens vollzieht sich die sein Rosten undjGranulierung zum Zementklinker Es ist selbstverständlich, daß das Rohmehl unmittelbar an der Schichtoberfläche intensiv erwärmt wird. Zur Erwärmung der Schicht über deren gesamte Dicke wird eine beträchtliche Menge an technologischer Energie verbraucht, wodurch ein bedeutender Brennstoffverbrauch hervorgerufen wird. Darüber hinaus weisen die aus dem Ofenauslauf austretenden gasförmigen Verbrennungsprodukte nur eine Temperatur von 90Q bis 12000C auf. Deshalb ist es1 möglich, einen verhältnismäßig niedrigen Wärme anteil weiterzuverwerder ten. Ferner ist die Kohlenstoffentzugsintensität iflIumwälzschicht relativ niedrig, was sich auf die Leistungsfähigkeit der für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens verwendeten Vorrichtung nachteilig auswirkt.
Man versuchte, die vorstehend beschriebenen Nachteile durch die getrennte Durchführung von Kohlenstoffentzug und Rösten zu beseitigen. Insbesondere ist ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker bekannt (s. französische Anmeldung Nr.
2235890), derentsprechend das Rohmehl zunächst auS eine Temperatur von 800 bis 9000C erwärmt wird. Das erwärmte Rohmehl wird in. eine Entkohlungseinrichtung eingegeben, in welcher beim Verbrennen von einem Teil des technologischen Brennstoffes die Entkohlung des Rohstoffes in Wirbelschicht durchgeführt wird.
Der andere Teil des technologischen Brennstoffes wird in einem Drehrohrofen verbrannt in welchen das entkohlte Reaktionsgut Entsprechend aufgegeben wird. / der Verlagerung des Reaktionsgutes vom Einlauf- bis zum Auslaufende den Drehrohrofens erfolgt dessen Rösten und Granuliertng in Umwälzschicht. Bei der Durchführung dieses Verfahrens werden 4Q bis 50S des technologischen BrennstQ£t in Zn der Entkohlungseinrichtung verbrannt, während dessen der restliche Brennstoff dem Drehrohrofen zugeführt wird.
Das Rohmehl wird durch die Verbrennungsprodukte des technolowischen Brennstoffavorgewärmt, welche aus der Entkohlungseinrichtung und dem Drehrohrofen abgeleitet werden. Der Kohlenstoffentzugsverlauf in Wirbelschicht vollzieht sich aktiver als dieser in Umwälzschicht, deswegen ist die Leistungsfähigkeit der Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens bedeutend höher. Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens ist jedoch mit erhöhten Wärmeverlusten durch die thermische Strahlung über die Wände der Entkohlungseinrichtung verbunden.
Darüber hinaus führt die getrennte Erhitzung von Rohmehl zu deren Entkohlung und des entkohlten Reaktionsgutes zu dessen Rösten in verschiedenen Behältern ebenfalls zur unrationellen Verwendung von technologischem Brennstoff. Diese Besonderheit der Technologie hat eine wesentliche Vergrößerung der Außendes abmessungen der Anlage, Metallaufwandszu deren Festigung und folglich von Ausrüstungskosten zur Folge.
Es ist auch ein Versuch zur Beseitigung dieses Nachteils durch die Vereinigung der Rohmehlentkohlung in Wirbelschicht sowie des Röstens des entkohlten Reaktionsgutes in einem Drehrohrofen bekannt (siehe deutsche Auslegeschrift Nr. 2061980).
s Diese Verfahren sieht das Vorwärmen von Rohmehl auf eine Temperatur von 800 bis 9000C, dessen nachfolgende Entkohlung im Wirbelzustand und das Rösten vor. Für die DurchfUhrung des KohlenstoffentzugSwird das Rohrehl Ii Luftstrahl in einen Drehrohrofen durch dessen Einlaufende eingetragen. Gleichzeitig wird durch dasselbe Einlaufende des Drehrohrofens der technologische Brennstoff zugeführt, welcher bei dessen Verbrennen einen parallelen Gasstrom bildet. Das Rösten des im parallelen Strom entkohlten Reaktionsgutes vollzieht sich ebenfalls im Wirbelzustand. Nach dem Austreten aus dem Auslaufende des Drehrohrofens wird das schwebende Gemisch aus gebranntem Dispersionsklinker in feste und gasförmige Phasen getrennt.
Die abgeschiedenen gasförmigen Verbrennungsprodukte werden zur Vorwärmung des Rohmehlsserwendet.
Die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens enthält Zyklon wärmeaustauscher, welche mit dem Einlaufende des Drehrohrofens in Reihe verbunden sind.
Einlaufende des Drehrohrofens ist koaxial zu diesem ein Luftstrahlsauger angeordnet, durch welchen die Zyklon--wärmeaustauscher mit dem Drehrohrofen-Innenraum verbunden sind. Der Luftstrahlsauger ist dabei mit einem Luftverdichter gebunden und weist einen Brenner auf. Am Ausgang des Einlaufendes des Drehrohrófens ist ein Abscheider eingebaut, welcher als Zyklonabscheider ausgeführt ist. Der Z;yklonabscheider ist mit einem Zyklon wärmeaustauscher zur teilweisen Weiterverwertung der in den gasförmigen Verbrennungsprodukten aufgespeicherten Wärme verbunden.
Offensichtliche Vorteile des beschriebenen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung desselben bestehen darin, das durch Verzicht auf den Einsatz der Entkohlungseinrichtung die Wärmeverluste durch thermische Strahlung herabgesetzt soder wie die Außenabmessungen und(tallaufwand zur Fertigung der Vorrichtung herabgemindert werden.
Ungeachtet dieser Vorteile hat das vorstehend beschriebene Verfahren aus einer ganzen Reihe von Gründen keine breite Verwendung gefunden. Wie es sich herausgestellt hat, kommt es zum unzureichenden Rösten des entkohlten Reaktionsgutes in Wirbelzustand, was sich auf die Klinkerqualität nachtei3.ig auswirkt. Die Beseitigung dieses Mangels ist durch die VergröBerung der Zufuhr an technologischem Brennstoff möglich. Dies bewirkt aber eine wesentliche Erhöhung der Temperatur des in den Abscheider eingeführten Klinker. Infolgedessen kommt es zur Bildung einer Schicht aus Klinkermasse an der Wandung des Abscheiders innerhalb einer relativ kurzen Zeitperiode. Zur Vermeidung von Ausfällengist der Drehrohrofen regelmäßig stillzusetzen und von Klinkermasse zu reinigen. Darüber hinaus ist; die Vorrichtung zur Weiterverwertung der in den Verbrennungsprodukten, welche eine Temperatur von l4000C aufweisen, enthaltenen Wärme mit einem mehrstufigen System von Zyklonwärmeaustauschern auszurüsten (es sind zumindest fünf ZyklonwärmeaustaUsEbe? erforderlich). Es ist offenkundig, daß je mehr Zyklono wärmeaustauscher eingesetzt werden, desto größer ist die Fläche des Wärmeaustausches mit der Umgebung und desto sind höher/die untiederbringlichen Wärmeverluste. Dieselbe Tatsache trägt zur wesentlichen Erhöhung des gasdynamischen Widerstandes dieses Systems bei, demzufolge zusätzliche Energieaufwendungen zur Betätigung des Antriebs der Absaugvorrichtung er-Torderlich sind. Ferner versteht es sich von selbst, daß die Einrichtung eines mehrstufigen Systems von Zyklon,wärme aust;auschernmit erheblichen AuStendunget verbunden ist.
Als wirtschaftlich unzweckmäßig hat sich auch ein anderes zur Vergrößerung der Rüstzeit beitragendes Verfahren erwiesen, demgemäß der Drehrohrofen verlängert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Zementklinker zu entwickeln, durch deren technologische und bauliche Besonderheiten bei gemeinsam durchgeführter Entkohlung und Röstung die Temperatur der Ausgangsverbrennungsprodukte des Drehrohrofens wesentlich verringert und somit der spezifische Energieaufwand zur Herstellung von Klinker sowie die Außenabmessungen der Vorrichtung herabgesetzt werden können.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelost, daß in einem Verfahren zur Herstellung von Zementklinker, welches das Voreines wärmen 1 Rohmehls,dessen Injizieren mit Hilfe eines Luftstrahlsaugers durch das Einlaufende des Drehrohrofens, die nachfolgende Entkohlung im Wirbelzustand unter Einwirkung der durch Verbrennen von in den Drehrohrofen eingegebenen technologischem Brennstoff gewonnenen Wärme sowie das Rösten des entkohlten Reaktionsgutsim Strom der Verbrennungsprodukte des technologischen Brennstoffes erfindungsgemäß die Entkohlung des sich im Wirbelzustand befindenden Rohmehls im Gegenstrom der durch das Verbrennen von technologischem Brennstoff am Auslaufende des Drehrohrofens gewonnenen gasförmigen Verbrennungsprodukte durchgeführt und das entkohlte Reaktionsgut durch den peripheren Teil dieses Gasstromes über das Einlaufende des Drehrohrofens herausgeführt, von den Verbrennungsprodukten abgeschieden und dem Drehrohrofen zum Zwecke des nachfolgenden Röstens in Umwälzschicht zugeführt wird.
Bei der Entkohlung des im Wirbelzustand befindlichen Rohmehls im Gegenstrom der gasförmigen Verbrennungsprodukte, wel.-che am Auslaufende des Drehrohrofens geliefert werden, wird ein beträchtlicher Wärmeanteil absorbiert und die Geschwindigkeit des erwähnten Stromes herabgemindert. Demzufolge entweichen über das Einlaufende des Drehrohrofens Gase mit einer Temperatur von höchstens 6500C. Es ist vollkommen klar, daß fi3r die Weiterverwertung dieser Wärme nur ein Paar Zykl.on--wärmeaustauscher ausreichen. Dadurch wird es möglich, die bei der 11erstellung von Klinker auftretenden spezifischen Wärmeverluste wesentlich zu verringern. Es muß darauthingewiesen werden, daß die gasförmigen Serbrennungsprodukte durch das Auslaufende des Drehrohrofens überhaupt nicht austreten tind die Klinkertemperatur 11000C beträgt. Bei dieser Temperatur ist der Klinker nicht nicht klebrig und haftetian den Kühlerwänden.
Dazu trägt auch die Tatsache bei, daß der Klinker aus dem Drehrohrofen in Form von Körnchen austritt. Ein wichtIger Vorteil der gegebenen Technologie besteht darin, daß das Rösten des entkohlen Reaktionsgutes in Umwälzschicht erfolgt und die Haltezeit sich dabei als genügend erweist, so daß die Temperatur nicht einmal auf 140000 erhöht werden soll. Dadurch wird es möglich, den Verbrauch an technologischem Brennstoff zu verringern, die Klinkerqualität zu erhohen und dessen Selbstkostenpreis herabzusetzen0 Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfällt praktisch die Notwendigkeit, den Drehrohrofen auszusetzen, wn dessen Kühler zu reinigen. Die Formierung des hergestellten Klinkers zu Körnchen ermöglicht es, auf die Einrichtung von zusätzlichen Reinigungsanlagen am Auslaufende des Drehrohrofens zn Verzichten.
Das Rohmehl ist zunächst auf eine Temperatur von 400 bis 6000C unter Ausnutzung der vom entkohlten Reaktionsgut abgeachiedenen gasförmigen Produkte der Verbrennung des technologischen Brennstoffes zu erwärmen. Durch die Befolgung derartiger Betriebsbedingungen wird es möglich, die aus dem Drehrohrofen austretende überschüssige Wärmeenergie praktisch völlig auszug nutzen.
Entsprechend der bevorzugten Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das vorher erwärmte Rohmehl durch das Einlaufende des Drehrohrofens mit einem Teil des techno1ogischen Brennstoffes injiziert. Beim Verbrennen dieses Teiles d.es technologischen Brennstoffes wird der Kohlenstoffentzug in den entgegengesetzt einströmenden gasförmigen Verbrennungsprodukten durchgeführt.
Die Durchführung dieser Verfahrensvariante ermöglicht es, die Leistungsfähigkeit der Anlage wesentlich zu erhöhen und gleichzeitig die Erhöhung der Temperatur der durch das Einlaufende des Drehrohrofens austretenden Verbrennungsprodukte e zu vermeiden.
Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn 20 bis 80So des technologischen BreanstoffSam Auslaufende des Drehrohrofens und der Rest am Einlaufende des Drehrohrofens verbrannt werden.
Der Selbstkostenpreis von Zementklinker kann durch die Anwendung einer Verfahrensvariante wesentlich vermindert werden, derentsprechend in das aus dem Drehrohrofen ausgeführte schwebende Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut und Verbrennungsprodukten Hochofenschlacke eingeführt wird, wonach die feste Phase des schwebenden Gemisches abgetrennt und dem Drehrohrofen zum gemeinsamen Rösten in der Umwälzschicht zugeführt wird.
den Beim Aufkochen der in Schlacketeilchen enthaltenen Feuchtigerfolgt keit kommt es zu deren Zerstorung und beim Rösten deren Zusammsnsintern mit dem entkohlten Reaktionsgut. Es ist bekannt, daß die Hochofenschlacke ein ziemlich billiges, gut durchgeglühtes Nebenprodukt der Hüttenbetriebe ist und verschiedene Metalloxide enthält. Das Vorhandensein der Hochofenschlacke im entkohlten Reaktionsgut trägt dazu bei, die spezifischen Verluste an der fUx die Röstung erforderlichen Wärme herabzusetzen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Hochofenschlacke in einer Menge von 0,02 bis 1,35 t je 1 t entkohltes Reaktions gut pro Stunde einzuführen.
Minimale Energieaufwendungen bei guter Klinkerqualität werden beim Einführen der Schlacke mit einer relativen Feuchtigkeit von 1,5 bis 12, einem Säuregrad von 0,2 bis 1,4 und einer TeilchengröBe von 0,5 bis 40 mm erreicht.
Die gestellte Aufgabe wird in einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche einen Zyklon,-wärmeaustauscher zum Vorwärmen des Rohmehls, einen mit dem Zyklonwärmeaustauscher und einem Luftverdichter verbundene Luftstrahlbauer, einen Drehrohrofen, in welchen durch de Aen Einlaufende der Luftstrahlsauger koaxial eingeführt ist, und auch einen in den Drehrohrofen eingeführten Brenner enthält, gemäß dep Erfindung dadurch gelost, daß der Brenner durch das Auslaufende des Ofens eingeführt ist, wobei das Einlaufende des Drehrohrofens durch einen Abscheider mit einer Absaugvorrichtung verbunden ist, wobei der Abscheider eine schräg aufgestellte Abflußrinne zum Rückführen von abgetrenntem entkohltem Reaktionsgut in den Drehrohrofen aufweist.
Durch die Einrichtung des Brenners am Auslaufende des Drehrohrofens wird es möglich, den Kohlenstoffentzug im Gegenstrom der gasförmigen Verbrennungsprodukte durchzuführen und den spezifischen Wärmeaufwand wesentlich zu verringern. Durch das Vorhandensein einer Absaugvorrichtung sowie eines Abscheiders wird es möglich, das entkohlte Reaktionsgut aus dem Drehrohrofen herauszuführen, von den Verbrennungsprodukten abzuscheiden und in Umwälzschicht zu rösten.
Zur völligen Wärme ausnutzung soll der Abscheider mit der Absaugvorrichtung durch den Zyklon,-wärmeaustauscher zum Vorwarmen des Rohmehlsverbunden werden.
Am wirtschaftlichsten,ist eine andere Modifikation der Vorrichtung, dergemäß in dem Luftstrahlsauger von der Seite des Einlaufendes des Drehrohrofens ein zusätzlicher Brenner angeordnet ist.
Es ist vorteilhaft, am Eingang des Abscheiders einen AufgabesbeMltizum Zuftiliren von Hochofenschlacke anzuordnen. Diese Mo-Modifikation der Einrichtung ermöglicht es, Hochofenschlacke ohne deren Vorzermahlung; zu verwenden.
Des weiteren wird das Wesen der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung einer Modifikation der Vorrichtung sowie von Beispielenzur Durchführung des Verfahrens unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in schematischerDarstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; Fig. 2 einen Drehrohrofen im Querschnitt nach der Linie II - II gemäß Fig. 1, wobei mit den Zeichen (+) und (-) die Strahllaufrichtungen der Staub-Gas-Strome gekennzeichnet sind Fig. 3 eine bevorzugte Modifikation der erfirldungsgemäßen Vorrichtung mit einem im LuStstrahlsauger angeordneten zusätzlichen Brenner; Fig. 4 eine Modifikation der Vorrichtung, welche es ermöglicht, die Hochofenschlacke bei der Herstellung von Zementklinker. auszunutzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Zementklinker wird folgendermaßen durchgeführt.
Ein Rohmehl wird vorher auf eine Temperatur von 400 bis 6000C erwärmt und im Luftstrom in einerehrohrofen durch dessen Einlaufende injiziert. An dem Auslaufende des Drehrohrofens wird technologischer Brennstoff verbrannt und somit ein Gegenstrom von gasförmigen Verbrennungsprodukten erzeugt.
Das schwebende Gemisch aus Rohmehl wird im Gegenstromder Verbrennungsprodukte entkohlt und durch den peripheren Teil dieses Stromes am Einlaufende des Drehrohrofens ausgeführt. Das ausgeführte schwebende Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut und gasförmigen Verbrennungsprodukten wird getrennt. Die abgeschiedenen gasförmigen Verbrennungsprodukte werden zum Vorwärmen von Rohmehl angewendet und das abgeschiedene entkohlte Reaktionsgut wird dem Drehrohrofen wiederholt zugeführt. Das Rösten des entkohlten Reaktionsgutes wird einer injUmwälzschicht durchgeführt. Der in Form von Körnern erhaltene Klinker wird dann abgekühlt.
Gemäß der bevorzugten Verfahrensvariante wird das vorgewärmte Rohmehl durch das Einlaufende des Drehrohrofens zusammen mit einem Teil des technologischen Brennstoffes injiziert.
sich Beim Verbrennen von Brennstoff an denlgegenfiberliegenden Drehrohrofenenden kommt es zur Bildung von Gegenströmenvon gasförmigen Verbrennungsprodukten, in welchen die Entkohlung des schwebenden Gemisches aus Rohmehl durchgeführt wird. Um das gasdynamische "Sperren" des Drehrohrofens zu verhindern, wird an dessen Auslaufende Unterdruck erzeugt.
Des weiteren verläuft der Vorgang auf die vorstehend beschriebene Art und Weise. Beider Verwirklichung dieser Verfahrensvariante werden 20 bis 80% des technologischen Brennstoff5am Auslaufende des Drehrohrofens, und der Rest an dessen Ein laufende verbrannt.
Bei einer anderen Verfahrensvariante wird in das aus dem Drehrohrofen ausgeführte schwebende Gemisch Hüttenschlacke eingeführt. Nach dem Gelangen von Schlacketeilchen in den Strom der erhitzten Verbrennungsprodukte werden diese durch das Sieden der in ihnen enthaltenen Feuchtigkeit zerstört. Danach wird die feste Phase des schwebenden Gemisches, enthaltend das entkohlte Reaktionsgut und die Hüttenschlacke, abgetrennt. Das erhaltene Gemisch wird in den Drehrohrofen durch dessen Einlaueiner fende zum gemeinsamen Rösten iniUmwälzschicht wieder eingeführt.
Die Hüttenschlacke wird dem entkohlten Reaktionsgut in einer Menge von 0,02 bis 1,35 t Je 1 t entkohltes Reaktionsgut pro Stunde ununterbrochen zugeführt. Die besten Ergebnisse werden bei der Verwendung von Huttenschlacke erreicht, welche eine relative Feuchtigkeit von 1,5 bis 12%, einen Säuregrad von 0,2 bis 1,4 und eine Teilchengröße von 0,5 bis 40 mm aufweist.
Der spezifische Wärmeaufwand bei der Herstellung von Zementklinker unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens beträgt 750 kcal je 1 kg Klinker, während bei der bisher bekannten Technologie, welche die Entkohlung sowie das Rösten im Nebenstrom vorsieht, der spezifische Wärmeaufwand 1100 kcal je 1 kg Klinker beträgt. Gemäß der Erfindung kann der spezifische Wärmeaufwand bei der Einführung vonHüttenschlacke auf 580 kcal je 1 kg Klinker herabgesetzt werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebeinen Verfahrens ( Fig. 1) enthc7.lt einen Vorratsbellalter (Bunker)l, 1, welcher über einem Dosierförderer 2 aufgestellt ist. Unter dem Dosierförderer 2 ist in einem Stutzen 3 eine Aufgabeöffnung 4 ausgeführt. Der Stutzen 3 ist an den Eingang eines Zklonwärmeaustauschers 5 angeschlossen. Der Zyklonwärmeaustauscher 5 ist seinerseits mit einer Absaugvorrichtung 6 und einem Luftstrahlsauger 7 verbunden. Der Iiuftstrahlsauger 7 ist mit einem Luftverdichter 8 (im gegebenen Falle - mit einer Schleuderpumpe) verbunden und in den Drehrohrofen durch dessen Einlaufende koaxial zu diesem eingeführt. Das Einlaufende des Drehrohrofens 9 ist durch einen Stutzen 10 mit einem Abf scheider 11, welcher eine schräg aufgestellte AbluB«rinne 12 aufweist, verbunden. Die schräg aufgestellte AbfLußinne 12 ist in das Einlaufende des Drehrohrofens 9 eingeführt. Von der Sei-9 te des Auslaufendes ist in den Drehrohrofen/ ein Brenner 13 einauch geführt. Am Ausgangsende des Drehrohrofens 9 ist/ein Kühler 14 angeordnet. Der Kühler 14 ist durch eine Druckluft-8 leitung 15 mit dem LuftverdichterWverbunden (im gegebenen Falle - mit dem Eingang der Schleuderpumpe). In dieser Figur der durchqehenden Zeichnungen ist mitlPfeilen die Laufrichtung der Strahlen des Behwebenden Gemisch.es aus entkohltem Reaktionsgut und mit strichpunktlerten Pfeilen 17 - die Laufrichtung der Strahlender gasförmigen Verbrennungsprodukte des technologischen Brennstoffes dargestellt. Zur Anschaulichkeit ist auf dem Unterteil des Drehrohrofens Aine Schicht 18 von entkohltem Röstgut gezeigt.
In Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen sind die Laufrichtungen der Gas- und Staubseromeu-ber den Querschnitt des Drehrohrofens 9 mit den Zeichen (+) und (-) gekennzeichnet.
In Fig; 3 der Zeichnungen ist eine bevorzugte Modifikation der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Diese Modifikation ist im wesentlichen der vorstehend beschriebenen ähnlich, enthält aber zusätzlich einen Brenner 19. Zur vollen Wämeausnutzung ist in dieser Modifikation ein zusätzlicher Zyklon,wärme austauscher 20 vorgesehen, welcher mit dem Zyklon~-wärmeaustauscher 5 durch einen Stutzen 21 verbunden ist. In diesem Falle ist die Aufgabeöffnung 4 im Stutzen 21 ausgeführt.
In Fig. 4 ist eine Modifikation der Vorrichtung dargestellt, welche der in Fig. 3 gezeigten Modifikation ähnlich ist. In dieser Variante enthält die Vorrichtung zusätzlich einen für die Zuführung von ungemahlener Hüttenschlacke bestimmten und über (-bunker) dem Dosierförderer 23 aufgestellten Aufgabebehälter 22 /. Die Riemenscheibe des Dosierförderers 23 ist über der Aufgabe öffnung 24 angeordnet, welche in dem Stutzen 10 ausgeführt ist.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung besteht im folgenden.
Aus dem Bunker 1 wird das Rohmehl auf den Dosierförderer 2 geschüttet und durch die Aufgabeöffnung 4 in den Stutzen 3 aufgegeben. Durch den Stutzen 3 wird das Rohmehl kontinuierlich dem Zyklonivärmeaustauscher 5 zugeführt, wo es durch die gasförmigen Verbrennungsprodukte von technologischem Brennstoff auf eine Temperatur von 400 bis 600°C vorgewärmt wird, welche aus dem Drehrohrofen 9 mittels einer Abzugsvorrichtung 6 angesaugt werden. Das Vorgewärmte Rohmehl wird aus dem Zyklon wärmeaustauscher 5 zum Luftstrahlsauger 7 befördert. Dem Luftstrahlsauger 7 wird mit Hilfe desLuftverdichters 8 tuft ununterbrochen zugeführt. Das mit dem Luftstrom aufgegriffene Rohmehl wird in den Drehrohrofen 9 durch dessen Einlaufende injizi.ert.
Dem Brenner 13 wird ein technologischerBrennstoff zugeführt, durch dessen Verbrennung am Auslaufende des Drehrohrofens 9 ein zum Einlaufende des Drebrohrofens 9 gerichteter Gasstrom entsteht. Nach dem Gelangen von Rohmehl in den Gegenstrom der gasförmigen Verbrennungsprodukte kommt es zu dessen Entkohlung, Bei der endothermen Entkohlungsreaktion wird der größere Teil den der inlgasformigen Verbrennungsprodukten enthaltenen Wärme absorbiert und die Temperatur der letzteren wird auf 650°C gesenkt. Durch den peripheren Stromteil (in Fig. 1 mit strichpunktierten Pfeilen und in Fig. 2 - mit Zeichen (-) gekennzeichnet) wird das entkohlte Reaktionsgut durch das Ein laufende des Drehrohrofens 9 aus diesem ausgetragen. Dazu trägt auch die Tatsache bei, daß am AuslauBende des Drehrohrofens 9 mittels der Absaugvorrichtung 6 Unterdruck erzeugt wird. Das schwebende Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut wird durch den Stutzen 10 in den Abscheider 11 eingegeben, wo es in feste und gasförmige Phasen geteilt wird. Die abgeschiedenen gasförmigen Verbrennungsprodukte werden durch den Stutzen 3 in den Zyklon wärm.eaustauscher 5 gefördert und zum Vorwärmen von Rohmehl ver--das wendet. Durch diesen Gasstrom wird * m Zyklonotwärmeaustauscher 5> eintretende durch die Aufgabeöffnung 4 1 Rohmehl/befördert. Das im Abscheider 11 abgeschiedene entkohlte Reaktionsgut wird durch die geneigt angeordnete Abflußrinne 12 in den Unterteil des Dreh-Entsprechend rohrofens 9 befördert. / der Verschiebung der Umwälzschicht 18 von entkohltem Reaktionsgut vom Einlauf- zum .tuslaufende des Drehrohrofens 9 kommt es zum Rösten und Granulieren des genaTmten Reaktionsgutes. Der gebildete granulierte Klinker wird aus d.em Auslaufende des Drehrohrofens 9 in den Kühler 14 geschüttet. Die durch den Kühler 14 strömende Luft wird über die Druckluftleitung 15 dem Luftverdichter 8 zugeführt. Im Kühler 14 wird somit die in dem abzukühlenden Klinker aufgespeichefte Wärme weiterverwertet.
Die Arbeitsweise der in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellten Modifikation ist der Arbeitsweise der beschriebenen Modifikation ähnlich. Das Vorwärmen von Rohmehl vollzieht sich jedoch stadienweise in zwei Zyklon wärmeaustaudes schern20 und 5. Darüber hinaus wird ein Teilitechnologischen Brennstoffes durch den Brenner 19 von seiten des Einlaufendes des Drehrohrofens 9 injiziert In diesem Falle vollzieht sich die Entkohlung von Rohmehl im Gegenstrom der gasförmigen Verbrennungsprodukte des technologischen Brennstoffes. 20 bis 80S; des technologischen Brennstofwerden dem Brenner 13, und der restliche Brennstoff - dem Brenner 19 zugeführt.
Die Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten Modifikation der Vorrichtung ist der Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellwird jedoch ten Modifikation ähnlich. Aus dem Bunker 221mit Hilfe des Dosierförderers 23 durch die Aufgabeöffnung 24 ununterbrochen ungemahlene Hochofenschlacke eingegeben. Nach dem Gelangen der Schlacketeilchen in den durch den Stutzen 10 strömenden erhitzten Staub- und Gasstrom werden diese unter Einwirkung von in ihnen siedender Feuchtigkeit zerstört.
Die auf solche Art und Weise zerkleinerte Schlacke wird mit dem entkohlten Reaktionsgut im Stutzen 10 vermischt und im Abscheider 11 abgeschieden. Die erhaltene Mischung aus entkohltem Reaktionsgut und zerkleinerter Schlacke tritt huber die geneigt der aufgestellte Abflußrinne 12 in den Drehrohrofen 9 ein, wo sie in Umwälzschicht 18 geröstet wird.
Des weiteren wird das Wesen der Erfindung an konkreten Beispielen der Verfahrensdurchführung erläutert.
Beispiel 1 Eln Zementklinker wurde erfindungsgemäß folgenderweise erhalten. Das 79,8 Gewichtsprozent Kalkstein, 19,0 Gewichtsprozent Ton und 1,2 Gewichtsprozent Pyritabbrand enthaltende Rohmehl wurde ununterbrochen in einer Menge von 195 t/h in einen Zyklon/wärmeaustauscher eingegeben und auf eine Temperatur von 500 C erwärmt. Zum Vorwärmen das Rohmehf wurden die von entkohltem Reaktionsgut abgeschiedenen gasförmigen eines Verbrennungsprodukte I technologischer Brennstoff>(Naturgas) verwendet. Das vorgewärmte Rohmehl wurde mit dem Luftstrom durch das Einlaufende des Drehrohrofens injiziert. Der Luftverbrauch betrug 12300 m3/h. Das im schwebenden Gemisch enthaltene Rohmehl wurde im Gegenstrom der beim Verbrennen von 100% technologischen grennstoffes am Auslaufende des Drehrohrerhaltenen ofens gasförmigen Verbrennungsprodukte entkohlt. Als technologischer Brennstoff wurde Naturgas verwendet. Der Eohlenstoffentzug wurde bei einer Temperatur von 7500C im Laufe von 1 s vollzogen. Das schwebende Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut wurde durch den peripheren Teil des Stromes der gasförmigen Verbrennungsprodukte aus dem Drehrohrofen durch dessen Einlaufende ausgeführt. Aus diesem Gemisch wurde das dispergierte entkohlte Reaktionsgut abgeschieden, weiches in den Drehrohrofen zum Zwecke einer des Röstens in/Umwälzschicht zurückgeführt wurde. Die abgeschiedenen gasförmigen Verbrennungsprodukte, wie es vorstehend erwähnt wurde, wurden zum Vorwärmen des Rohmehf verwendet. Beim Rösten wurde das entkohlte Reaktionsgut allmählich auf eine Temperatur von 14-500C erwärmt, wobei dessen Zusammenklumpen und Granulieren vor sich ging. Die erhaltenen Klinkerkörnchen wurdden im Luftstrom im Laufe von 20 bis 30 min abgekühlt.
Bei der Messung der Hautptkenndaten des Verfahrens, des Verbrauchs an technologischem Brennstoff, der Wärmestrahl.ulE und bei der Auswertung der erhaltenen Daten wurde festgestellt, daß der spezifische Wärmeverbrauch 750 kcal Je 1 kg Zementklinker betrug. Dies bedeutet, daß im Vergleich zu der Technologie, welche die Entkohlung und das Rösten von im schwebenden Zustand befindlichem Rohmehl im Parallelstrom der Verbrennungsprodutte vorsieht, der spezifische Energieaufwand um 10% herabgesetzt wurde. Es hat sich auch herausgestellt, daß zur Durchfiihrung dieser Verfahrensvariante ein kompakterer Drehrohrofen ohne an dessen Ausgangsende angeordnetem zyklonwärmeaustauscher erforderlich ist und daß die Aufwendungen zu dessen Fertigung entsprechend kleiner sind. Zu Vergleichszwecken ist zu bemerken, daß der spezifische Wärmeaufwand von modernsten Anlagen mit Entkohlungseinrichtungen 780 kcal je 1 kg Klinker beträgt.
Beispiel 2 Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 1 beschriebene Art und Weise hergestellte Das Rohmehl wurde jedoch auf eine Temperatur von 4000C vorgewärmt. Der Kohlenstoffentzug wurde dabei bei einer Temperatur von 7300C durchgeführt. Die Hauptkenndaten des Röstenßund AbV5hlenSglichen denen des Beispiels 1. Es hat sich herausgestellt, daß auch diese Verfahrensvariante die Verringerung an spezifischen wärme aufwendungen (im Vergleich zum Prototyp - um 10%, im Vergleich zu den Anlagen mit Entkohlungseinrichtungen - um 5%) zu erlangen ermöglicht.
Beispiel 3 Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 1 beschriebene Art und Weise hergestellt. Das Rohmehl wurde jedoch vorhergehend auf eine Temperatur von 6000C erwärmt. Der Kohlenstoffentzug erfolgte bei einer Temperatur von 7600C. Die Hauptkenndaten des RöstenSund Abkihleglichendenen des Beispiels 1. Es hat sich herausgestellt, daß auch diese Verfahrensvariante die Verringerung an spezifischen Wärmeaufwendungen (im Vergleich zu dem Prototyp - um 7%, im Vergleich zu den mit Entkohlungseinrichtungen ausgerüsteten Anlagen - um 5) zu erlangen ermöglicht.
Beispiel 4 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 1 beschriebene Art und Weise hergestellt, aus dem gleichen Rohstoff und bei den gleichen Röst- und Abkühlungsbedingungen. Vorhergehend wurde jedoch das Rohmehl auf eine Temdie peratur von 300 C erwärmt, welche niedriger alslgemäß der Erfindung minimal empfohlene Temperatur ist. Der Eohlenstoffentzug wurde dabei( bei einer Temperatur von 6500C vollzogen.
Es hat sich herausgestellt, daß der spezifische Wärmeverbrauch bei der DurchfUhrung einer solchen Verfahrensvariante diesem bei den mit Entkohlungseinrichtungen versehenen Anlagen ähnlich ist und 780 bis 8000C koa e 1 kg Klinker beträgt. Die unproduktiven Wärmeverluste werden auch dadurch hervorgerufen, daß das Vorwärmen von Rohmehl bis auf eine Temperatur von nur 3000C keine Möglichkeit gibt, die Wärmeenergie der aus dem Auslaufende des Drehrohrofens austretenden gasförmigen Verbrennungsprodukte genügend voll auszunutzen.
Beispiel 5 (negativ) Der Zementklinker wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Art und Weise aus dem gleichen Rohstoff und unter den gleichen Röst- und Abkühlungsbedingungen hergestellt. Das Rohmehl wurde jedoch vorhergehend auf eine Temperatur von 700 C erwärmt, welche höher als die gemäß der Erfindung maximal empfohlene Temperatur ist. Der Kohlenstoffentzug wurde dabei bei einer Temperatur von 8000C vollzogen.
Bei wiederholter Durchführung dieser Verfahrensvariante konnte festgestellt werden, daß, obwohl die spezifischen Energieaufwendungen herabgesetzt werden konnten, Schwierigkeiten aufgetreten sind, welche der breiten Verwendung dieser Verfahrensvariante im industriellen Ausmaß im Wege stehen. In der Mehrheit der Fälle wurde insbesondere! teiweises Stoffabschmelzen, Klinkererweichung und dessen Anhaften an den R0hlerwänden verzeichnet.
Beispiel 6 Gemäß der bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Vervahrens wurde ein Zementklinker im wesentlichen auf die im Beispiel 1 beschriebene Art und Weise hergestellt. Das vorgewärmte Rohmehl wurde jedoch zusammen mit einem Teil an technologischem Brennstoff injiziert. Die Entkohlung des Rohmehlswurde beim Verbrennen des Brennstoffes in den entgegengerichteten Flammenstrahlen durchgeführt. Dabei wurden an1Einlaufende des Drehrohrofens 50 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoffsvertrannt. Die übrigen 50 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoff wurden am Auslaufende des Drehrohrofens verbrannt. Bei dem Kohlenstoff- .entzug wurden folgende technologische Betriebsbedingungen eingehalten: Luftverbrauch, m3/h .......... 12300 emperatur, °C .. 850 Verweilzeit, s ....................... 0-,6 Beim Rösten wurde die Temperatur des entkohlten Reaktionsguts Sauf 14500C erhöht. Der spezifische Wärme aufwand betrug 740 kcal je 1 kg Klinker, was um 7% niedriger ist als im Beispiel 1 angegeben wurde.
Beispiel 7 Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 6 beschriebene Art und Weise aus dem gleichen Ausgangsstoff und unter den gleichen technologischen Bedingungen dessen Vorwärmung und Abkühlung hergestellt. Am Einlaufende des Drehrohrofens wurden jedoch 80 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoffs und am Auslaufende - entsprechend 20 Gewichtsprozent verbrannt. Die Dauer des Kohlenstoffentzuges betrug 0,8 s. Der Kohlenstoffentzug wurde bei einer Temperatur von 9500C vollzogen. Es hat sich herausgestellt, daß auch in diesem der Falle der spezifische Wärmeaufwand beitHerstellung von 1 kg Klinker ungefähr um 10 kcal niedriger ist, als der im Beispiel 1 angeführte.
Beispiel 8 Ein Zementklinker wurden wesentlichen auf die im Beispiel 6 beschriebene Art und Weise unter Verwendung desselben Ausgangsstoffes und unter gleichen technologischen Bedingungen dessen Vorwärmung und Abkühlung hergestellt. Am Einlaufende des Drehrohrofens wurden jedoch 20 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoffsverbrannt und am Auslaufende entsprechend 80 Gewichtsprozent. Die Dauer des Kohlenstoffentzuges betrug 0,5 s. Der Kohlenstoffentzug wurde bei einer Temperatur von 7900C vollzogen Es hat sich herausgestellt, daß auch in diesem Falle der spezifische Wärmeaufwand bei der Herstellung von 1 kg Klinker ungefähr um 10 kcal niedriger ist, als im Beispiel 1 angeführt.
Beispiel 9 (negativ) den Der Zementklinker wurde im wesentlichen auf die inlBeispielen 6 bis 8 beschriebene Art und Weise hergestellt. Am Einlaufende des Drehrohrofens wurden jedoch 90 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoffs verbwannt, und am Auslaufende entsprechend 10 Gewichtsprozent. Dabei hat sich herausgestellt, daß der spezifische Wärmeaufwand bei der Herstellung von 1 kg Klinker höher war, als im Beispiel 1 angeführt. Dies ist darauf zurückzurührn, daß die Temperatur der durch das Einlaufende des Drehrohrofens austretenden Verbrennungsprodukte und des entkohlten Reaktionsgutes auf 1000 bis 1100 0C erhöht wurde. Die unwiede,rbringlichen Wärmeverluste haben sich entsprechend bei der Wärmeausnutzung vergrößert, so daß die Einrichtung von zusätzlichen Zyklon.owärmeaustauschern noendig wurde, was zur Erhöhung der Kosten des Klinkers beigetragen hat. Auserdem haben sich die Röstbedingungen infolge des Mangels an dazu erforderlichem Brennstoff verschlechtert.
Beispiel 10 (negativ) den Ein Zementkliner wurde im wesentlichen auf die inlBeispielen 6 bis 8 beschriebene Art und Weise hergestellt. Jedoch wurden am Einlaufnde des Drehrohrofens 10 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoff5 und am Auslaufende des Drehrohrofens -entsprechend 90 Gewichtsprozent des technologischeil Brennstoffs verbrannt. Bei der Erprobung dieser Verfahrensvariante hat es sich herausgestellt, daß zu deren Durchführung eine besondere, kostspielige Ausfütterung der Innenoberfläche des Drehrohrofens erforderlich ist. Darüber hinaus kam es bei den vorstehend erwähnten Betriebsbedingungen zur Uberhitzung des Reaktionsgutes am Auslaufende des Drehrohrofens, so daß dieses klebrig wurde, was zur Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit der Anlage beitrug.
Beispiel 11 Gemäß einer anderen Verfahrensvariante wurde ein Zementklinker im wesentlichen auf die im Beispiel 6 beschriebene Art und Weise hergestellt. Dem aus dem Drehrohrofen ausgeführten schwebenden Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut wurde jedoch Hüttenschlacke beigemischt, welche folgende chemische Zusammensetzung aufwies (in Gewichtsprozent): Kalziumoxid . . . . . . . . . . . 47,14 Siliziumoxid .................. ... 37,11 Aluminiumoxid ................... 7,97 Eisenoxid ....................... 0,86 andere Oxide .................... Rest Die beigemischte Hüttenschlacke wies eine relative Feuchtigkeit von 5% sowie einen Säuregrad von 0,6 auf. Die mittlere Teilchengröße betrug 10 mm. Die Hüttenschlacke wurde ununterbrochen inweiner Menge von 0,4 t je 1 t entkohlten Reaktionsgutes pro Stunde eingeführt.
Während der Entkohlung wurden folgende technologischen Betriebsbedingungen aufrechterhalten: Luftverbrauch, m3/h ................. 12300 Temperatur, °C , . . . . . . . . . . . . . . . Orc 850 Verweilzeit, s ...................... 0,6 Wärend des Röstens wurde die Temperatur des entkohlten Reaktionsgutes bis auf 13000C erhöht.
5 Im Vergleich zu Beispiel 6 wurde der Selbstkostenpreis des KlinkerSum 30% herabgemindert und der spezifische Wärmeaufwand betrug 690 kcal Je 1 kg Klinker. Dies ist auf die Verwendung von billigen Nebenprodukten (Hüttenschlacke) sowie auf die Senkung des Verbrauchs an technologischem Brennstoff zurückzuführen.
Beispiel 12 Der Zementklinker wurde unter Verwendung vorIaldenschlacke im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei die gleichen technologischen Betriebsbedingungen des Vorwärmens, der Entkohlung, Röstung und Abkiihlung eingehalten wurden. Dem schwebenden Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut wurde jedoch die bei der Herstellung von Nickel anfallende Haldenschlacke beigemischt, welche folgende chemische Zusammensetzung aufwies (in Gewichtsprozent): Siliziumoxid . . . . . . . . . . 53,26 Kalziumoxid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20,24 Aluminiumoxid ..................... 9,06 Magnesiumoxid ..................... 6,7 Eisenoxid .......................... 9 andere Oxide ............... . Rest Die beigemischte Haldenschlacke wies eine relative Feuchauf tigkeit von 12% sowie einen Säuregrad von 1,4/. Die mittlere Teilchengröße betrug 40 mm. Die Haldenschlacke wurde ununterbrochen in einer Menge von 0,02 t je 1 t entkohlten Reaktionsgutes pro Stunde eingeführt. Der spezifische Wärmeaufwand betrug 730 kcal je 1 kg Klinker, was den spezifischen Wärmeaufwand bei Anwendung des Analogieverfahrens um 11% unterschreitet und weniger, als im Beispiel 1 angeführt, ist.
Beispiel 13 Ein Zementklinker wurde unter Verwendung von Stahlschmelzschlacke im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei die gleichen technologischen Betriebsbedingungen der Vorwärmung, Entkohlung, Röstung und Abkühlung eingehalten wurden. Dem schwebenden Gemisch aus entkohltem Reaktionsgut wurde jedoch die bei der Herstellung von Stahl in elektrischen Stahlschmelzöfen erhaltene Stahlschmelzschlacke beigemischt, welche folgende chemische Zusammensetzung aufwies (in Gewichtsprozent): Siliziumoxid I.,............... . 16 Kalziumoxid ....... 56,7 Aluminiumoxid ....................... 1,5 Magnesiumoxid . . . . . . . . . . . . . . . 1,8 Eisenoxid . . . . . . . . . . . . . . . . . 10,6 andere Oxide ........................ Rest Die beigemischte Stahlschmelzschlacke wies eine relative auf Feuchtigkeit von 1,5% sowie einen Säuregrad von 0,26 Die mittlere Teilchengröße betrug 0,5 mm. Die Stahlschmelzschlacke wurde ununterbrochen in einer Menge von 1,35 t je 1 t entkohlten Reaktionsgutes pro Stunde eingeführt. Der spezifische Wärmeaufwand betrug 580 kcal Je 1 kg Klinker, was den spezifischen Wärmeaufwand bei der Anwendung des Analogieverfahrens um 4050 unterschreitet und weniger, als im Beispiel 1 angeführt, ist.
Beispiel 14 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei die bei der Weiterverarbeitung des Roheisens zu Stahl erhaltene Schlacke, deren chemische Zusammensetzung der im Beispiel 11 erwähnten Hüttenschlacke gleich ist, verwendet wurde.
Die beigemischte Schlacke wies eine relative Feuchtigkeit von 5% sowie einen Säuregrad von 0,6 auf. Die mittlere Teilchengröße betrug 10 mm. Den vorzugsweisen technologischen Betriebsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zuwider wurde jedoch die Schlacke in einer Menge von 1,5 t je 1 t entkohlten Reaktionsgutes pro Stunde eingeführt. Der spezifische Wärmeauiwand betrug bei der Durchführung dieser Verfahrensvariante 540 kcal je 1 kg Klinker. Ungeachtet dessen, daß der spezifische Wärme aufwand niedriger, als in der bevorzugten Verfahrensvariante der erfindungsgemäßen Technologie ist, ist deren Anwendung wirtschaftlich unzweckmäßig. Es hat sich herausgestellt, daß bei einer solchen Menge an beigemischter Schlacke der Sättigungskoeffizient des Klinker wesentlich herabgesetzt und somit die Qualität des daraus hergestellten Zements rapide beeinträchtigt wird.
Beispiel 15 (negativ) Der Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei die bei der Weiterverarbeitung des'Rdheisens zu Stahl erhaltene Schlacke, deren chemische Zusammensetzung der im Beispiel 11 erwähnten Hüttenschlacke gleich ist, verwendet wurde.
Die beigemischte Schlacke wies eine relative Feuchtigkeit von 5% sowie einen Säuregrad von 0,6 auf. Deren mittlere Teilchengröße betrug 10 mm. Den bevorzugten technologischen Betriebsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zuwider wurde jedoch die Schlacke in einer Menge von 0,01 t Je 1 t entkohlten Reaktionsgutes pro Stunde eingeführt. Der spezifische Wärmeauiwand betrug bei der Durchführung dieser Verfahrensvariante 740 kcal Je 1 kg Klinker. Wie aus den angeführten Daten ersichtlich ist, übt die Einführung der Schlacke in solchen Mengen praktisch keinen Einfluß auf den spezifischen Wärmeaufwand sowie auf den Selbstkostenpreis des Klinkers aus.
Beispiel 16 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei dikgleichen Ausgangsstoffe verwendet und die gleiche Hüttenschlacke beigemischt wurde. Die relative Feuchtigkeit der Hüttenschlacke betrug aber 14%. Der spezifische Wärmeaufwand betrug dabei 698 kcal je 1 kg Klinker. Jedoch wurde während der Durchfijhrung dieser Verfahrensvariante durch intensive explosionsartige Zerstörung der feuchten Schlacke die Beständigkeit der Betriebsden führung gestört, was zur Rissewbildung in Gasabzugsröhren und der Ausfütterung der Anlage führte.
Beispiel 17 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei dielgleichen Ausgangsstoffe verwendet und in die gleiche Hüttenschlacke beigemischt wurde. Die relative Feuchtigkeit der Hüttenschlacke betrug aber 1%. Der spezifische Wärmeaufwand betrug dabei 686 kcal je 1 kg Klinker. Es hat sich herausgestellt, daß ein solcher Feuchtigkeitsgehalt der Hüttenschlacke unzureichend für deren thermische Zerkleinerung ist, so daß das Vorhandensein von einer bedeutenden Menge an groben Schlackenteilchen in dem hergestellten Klinker zu verzeichnen war.
Beispiel 18 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei aber die mittlere Teilchengröße der dem entkohlten Reaktionsgut beigemischten Schlacke 50 mm betrug. Der spezifische Wärme aufwand betrug dabei 690 kcal je j kg Klinker. Bei der Durchführung dieser Verfahrensvariante enthielt der Klinker eine beträchtliche Menge an groben, miteinander nicht verbundenen Schlackenteilchen, wie es im Beispiel 17 der Fall war.
Beispiel 19 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei aber die mittlere Teilchengröße der dem entkohlten Reaktionsgut beigemischten Schlacke 0,1 mm betrug, Der spezifische Wärmeaufwand betrug dabei 690 kcal je 1 kg Klinker. Ungeachtet eines relativ niedrigen Wärmeverbrauches ist der Wirkungsgrad der beschriebenen Verfahreb ariante unzureichend, weil jede real existierende Schlacke eine wesentlich größere Teilchengröße aufweist. Deswegen ist zum Erhalten der Schlacke mit einem solchen Dispersionsgrad deren zusätzliche Zermahlung beziehungsweise mechanische Zerkleinerung erforderlich, wodurch die Wirtscha.ftlichkeit des Verfahrens beeinträchtigt wird.
Beispiel 20 (negativ) Ein Zementklinker wurde im wesentlichen auf die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei aber der Säuregrad der in das entkohlte Reaktionsgut eingegebenen Hüttenschlacke 1,98 betrug. Bei der Durchführung des erfindungseine gemäßen Verfahrens wurde versucht, insbesondere Feuerungsschlacke zu verwenden, welche folgende chemische Zusammensetzung aufwies (in Gewichtsprozent): Siliziumoxid ..................... 55,3 Aluminiumoxid . .25 Eisenoxid ........................ 10,7 Kalziumoxid . . . . . . . . . . . . 3,24 Magnesiumoxid .................... 1,23 andere Oxide ................. .... Rest Es hat sich herausgestellt, daß es im Verlaufe des Röstens zur Bildung einer zähflüssigen Schmelzmasse kam.
Beispiel 21 (negativ) Ein Zementklinker wurde auf im wesentlichen die im Beispiel 11 beschriebene Art und Weise hergestellt, wobei aber der Säuregrad der dem entkohlten Reaktionsgut beigemischten Hüttenschlakke 0,05 betrug. Es wurde festgestellt, daß die einen solchen Säuregrad aufweisende H5ttenschlacke in ganz kleinen Mengen anfällt, welche für deren Weiterverwertung in industriemäßigen Produktionsmethoden eindeutig unzureichend sind.
Beispiel 22 Ein Zementklinker wurde erfindungsgemäß auf die folgende Art und Weise hergestellt. Das einem Center ähnliche Kreide, Ton, Asche und Pyritabbrand enthaltende Rohmehl wurde in einen Zyklon zwärmeaustauscher in einer Menge von 179 t/h ununterbrochen eingegeben und auf eine Temperatur von 6000C vorgewärmt.
Das vorgewärmte Rohmehl wurde danach in einen Drehrohrofen im Luftstrom injiziert, wobei die Luftdurchflußmenge 13000 m3/h betrug. Von seiten des Einlauf- sowie des Auslauf,endes des Drebrohrofens wurde in den letzteren Kohlenstaub aufgegeben.
50 Gewichtsprozent Kohlenstaub wurden am Auslaufende und die restlichen 50 Gewichtsprozent - am Einlaufende des Drehrohrofens verbrannt. Die Entkohlung wurde bei einer Temperatur von 8300C im LauSe von 0,6 s durchgeführt. In das schwebende Gemisch eine aus entkohltem Reaktionsgut wurde der im Beispiel 11 beschriebenen ähnliche Hochofenschlacke in einer Menge von 0,296 t je 1 t entkohlten Reaktionsgutes eingegeben. Die beigemischte Hochofenschlacke wies eine relative Feuchtigkeit von 10% sowie auf einen Säuregrad von 1,06. Die mittlere Teilchengröße der Schlacke betrug 8 mm. Das Rösten des entkohlten Reaktionsgutes wurde bei einer Temperatur von 14000C durchgeführt.
Der spezifische Wärmeaufwand betrug 680 kcal je 1 kg Klinker.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann also unter Verwendung von verschiedenartigen Ausgangsstoffen sowie technologischen Brennstoffen durchgeführt werden.
Vorstehend sind nur einige konkrete Ausführungsbeispiele des Verfahrens und Modifikationen der Vorrichtung zu dessen Durchführung angeführt, wobei dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik offenkundig ist, daß auch andere AusSihrungsvarianten und Modifikationen möglich sind, wobei aber das Erfindungsder Er findungs, wesen und -tatbestand im Rahmen der Patentansprüche erhalt bleiben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker, elnschließend - Vorwärmen eines Rohmehls, einen - Injizieren des Rohmehs im Luftstrom in / Drehrohrofen über dessen Einlaufende, - Entkohlung des RohmehlS im Wirbelzustand durch Verbreneines nungsprodukte / in den Drehrohrofen eingegebenen technologischen Breanstoffes, - Rösten des entkohlten Fteaktionsgutes im Strom der Verbrennungsprodukte des technologischen Brennstoffes, d 8 d u r c 1 g e k e n n z e 1 c h n e t , daß - der technologische Brennstoff am Auslaufende des t>rehrohrofens verbrannt, - die Entkohlung des injizierten Rohmehls im Gegenstrom der gasförmigen Verbrennungsprodukt e durchgeführt, - das entkohlte Reaktionsgut über das Einlaufende des Drehrohrofen im peripheren Stromteil der gasförmigen Verbrennungsprodukte ausgeführt, - das aus dem Drehrohrofen ausgeführte schwebende Gemisch auis entkohltem Reaktionsgut und gasförmigen Verbrennungsprodukten in feste und gasförmige Phasen getrennt, - das auf solche Weise abgeschiedene entkohlte Reaktionsgut in den Drehrohrofen zurückefiihrt, und - das Rösten in Umwälzschicht durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass das Rohmehl vorher durch die vom entkohlten Reaktionsgut abgeschiedenen Verbrennungssprodukte des technologischen Brennstoffes auf eine Temperatur von 400 bis 600°C erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c b g e k e n n -z 5 i c h n e t , dass das vorher erwärmte Rohmehl durch das Einlaufende des Drehrobrofens zusammen mit einem Teil des technologischen Brennstoffes injiziert wird, bei dessen Verbrennen die Entkohlung in entgegengerichteten Strömen der gasförmigen Verbrennungsprodukte durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass am Auslaufende des Drehrohrofens 20 bis 80 Gewichtsprozent des technologischen Brennstoffs,und am Einlaufende des Drehrohrofens der Rest verbrannt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -dem z e i c h n e t , dasslaus dem Drehrohrofen ausgefahrten den schwebenden Gemisch qus dem entkohltem Reaktionsgut undlVerbrennungsprodukten des technologischen Brennstoffes Hochofenschlacke beigemischt wird, wonach die feste Phase des schwebenden (Terisches abgeschieden und in den Drebrobrofen zu deren Rösten in Umwälzschicht zurückgefahrt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Hochofenschlacke dem entkohlen Re-Reaktionsgut in einer Menge von 0,02 bis 1,0 t je 1 t des entRoh ten Reaktionsgutes pro Stunde beigemischt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z. e i. c h n e t , dass die beigemischte HochofenschLacke eine relative Feuchtigkeit von 1,5 bis 12% sowie einen Säuregrad von 0,2 bis 1,4 aufweist, wobei deren mittlere Teilchengröße 0,5 bis 40 mm beträgt.
einem der 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach/An-1-7 sprache /,enthaltend einen Zyklonwärmeaustauscher zum Vo.rwärmen des Rohmehls,einen mit dem Zyklonwärmeaustauscher sowie mit einem Luftverdichter verbundenen Luftstrahisauger, - einen Vrebrohrofen, in welchen durch dessen Einlaufende der Luftstrahlsauger koaxial eingeführt ist, einen in den Drehrohrofen eingeführten Brenner, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Brenner (13) in den Drehrohrofen (9) durch dessen Auslaufende eingeführt ist, - das Einlaufende des Drehrohrofens (9) mit einer Absaugvorrichtung (6) durch einen Abscheider (11) verbunden ist, - der Abscheider (11) eine schräg angeordnete Abflußrinne (12) aufweist, welche in den Drehrohrofen (9) durch dessen Einlaufende eingeführt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Abscheider (11) mit der Absaugvorrichtung (6) durch den zyklonwärmeaustauscher (20) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daB diese mit einem zusätzlichen, im Luftatrahisauger (7) von seiten des Einlaufendes des Drehrohrofens (9) angeordneten Brenner (l9) ausgestattet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß am Ausgang des Abscheiders (11) einAufgabebiäiter (27) zum Aufgeben von Hochofenschlacke angeordnet ist.