Verfahren und Anlage zum Brennen von pulverförmigen Rohmaterial

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von pulverförmigem Rohmaterial in einer Anlage mit einem parallel arbeitenden, mehrstufigen Zyklonvorwärmer mit einem Ofenstrang und einem einen Kalzinator aufweisenden Kalzinatorstrang, einem Ofen und einer Kühleinheit zum Kühlen des gebrannten Materials mittels Luft, von der ein Teilstrom als Sekundärluft durch den Ofen und weiter in den Ofenstrang strömt und ein anderer Teilstrom als Tertiärluft den Kalzinator des Kalzinatorstrangs zugeführt wird und weiter in den Kalzinatorstrang strömt, wobei aufgegebenes Rohmaterial im Ofen- und Kalzinatorstrang vorerwärmt, danach kalziniert und schließlich im Ofen gesintert wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Aus dem bekannten Stand der Technik ist die AT 346 753 B bekannt, die ein Verfahren und eine Anlage der vorerwähnten Art offenbart. Die Aufgabe der hierin geoffenbarten Erfindung besteht vornehmlich in der Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Reduzierung der Verunreinigungskonzentrationen in den Zyklonen und Steigleitungen und folglich in einer Reduzierung der Gefahr von Verstopfungen. Gemäß dieses bekannten Verfahrens wird das zu behandelnde Rohmaterial am oberen Ende der vorwärmerstränge eingeführt, anschließend im Kalzinator kalziniert und schließlich in den Ofen zur Sinterung eingeführt, wobei mindestens ein Teil des aus dem Kalzinatorstrang stammenden Materialstroms dem unteren Zyklon des Ofenstrangs vor der Einführung in den Kalzinator zugeführt wird.

[0003] Neben den oben dargelegten Betriebserfordernissen sollte ein Verfahren zum Brennen pulverförmiger Rohmaterialien auch einen geringen Wärmeverbrauch und im Hinblick auf eine möglichst niedrige Umweltbelastung eine geringe Schadstoffemission so wie insbesondere eine geringe Stickoxidemission (NO_x) gewährleisten. Diese Forderungen sind aber gerade bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Anlage keineswegs befriedigend erfüllt.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, dessen Durchführung mit einem geringen Wärmeverbrauch möglich ist und bei dem geringe Schadstoffemissionen und insbesondere geringe Stickoxidemissionen auftreten.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der direkt durch den Ofen geleitete Teilstrom in einen den Ofenstrang zugeordneten, wenigstens vom Materialstrom des Kalzinatorstranges beschickten Kalzinator geleitet wird, in dessen unteren, dem Eintritt des Teilstroms zugekehrten Bereich Brennstoff zugeführt wird und in dessen oberen Teil oberhalb der Brennstoffzuführung ein weiterer von der Kühlereinheit abgeleiteter Teilstrom als Tertiärluft eingeführt wird, und dass in den mit dem Gesamtmaterialstrom beschickten Kalzinator des Kalzinatorstranges oberhalb der Einmündung des Tertiärluft-Teilstroms Brennstoff in zwei im Abstand übereinanderliegenden Ebenen zugeführt wird.

[0006] Der Vorteil dieses Verfahrens ist zum einen ein geringer Wärmeverbrauch, der einen geringen Brennstoffeinsatz bedeutet, so dass dadurch geringe Schadstoffemissionen auftreten. Desweiteren werden die bei der Verbrennung im Ofen thermisch entstehenden Stickoxide (NO_x) im Ofen und nachfolgenden Kalzinator im Ofenstrang durch Schaffen von Strecken mit reduzierender Atmosphäre vermindert. Durch anschließende Zugabe von vorgewärmter Verbrennungsluft von der Kühleinheit wird gewährleistet, dass noch eine vollständige Verbrennung restlos stattfinden kann. Durch die Einführung von Brennstoff in den Kalzinator des Kalzinatorstrangs in zwei im Abstand übereinander liegenden Ebenen werden die im Kalzinator entstehenden Temperaturspitzen durch eine gestufte Verbrennung gesenkt, was zu einer Vermeidung der Schadstoffbildung führt.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

[0008] Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens mit einem parallel arbeitenden, mehrstufigen Zyklonvorwärmer mit einem Ofenstrang und einem Kalzinator aufweisenden Kalzinatorstrang, einem Ofen und einer Kühleinheit mit einer Leitung zur Aufteilung der Abluft der Kühlereinheit und zur Weiterleitung eines Teilstromes im Ofen und eines anderen Teilstromes in den Kalzinatorstrang. Die Anlage ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Ofenstranges ein Kalzinator angeordnet ist, in dessen unterem Teil eine Zufuhrleitung für den durch den Ofen geleiteten Teilstrom einmündet und in dessen der Einmündung der Zufuhrleitung zugekehrten Bereich ein Brenner in einer oberhalb der Einmündung der Zufuhrleitung liegenden Ebene vorgesehen ist, dass eine Zuleitung für einen weiteren Tertiärluft-Teilstrom von der Kühlereinheit zum Kalzinator des Ofenstrangs vorgesehen ist, die in den oberen Teil des Kalzinators oberhalb des Brenners einmündet und dass der Kalzinator des Kalzinatorstranges oberhalb der Einmündung der Tertiärluft-Teilstromleitung in zwei im Abstand übereinander liegenden Ebenen mit mindestens je einem Brenner ausgestattet ist.

[0009] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen 9 bis 11 gekennzeichnet.

[0010] In der Zeichnung wird der Gegenstand der Erfindung an Hand von zwei Ausführungsformen schematisch näher veranschaulicht, worin Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäß gestalteten und arbeitenden Anlage und Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäß gestalteten und arbeitenden Anlage zeigen.

[0011] Das Brennen von pulverförmigem Rohmaterial geschieht in einer Anlage (Fig. 1), die aus einem parallel arbeitenden mehrstufigen Zyklonvorwärmer, aus jeweils einem Kalzinator Ca1; Ca2 in jedem Strang, einem Ofen K und einer Kühlereinheit C steht. Der Ofenstrang wird von Prozessgasen, die vom Ofen K und dem Kalzinator Ca2 kommen, durchströmt, während der Kalzinatorstrang von den Prozessgasen, die aus dem Kalzinator Ca1 kommen, durchströmt wird. Im Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstranges findet die Hauptentsäuerung statt.

[0012] Das pulverförmige Rohmaterial wird zu 40 % bis 100 % in die oberste Stufe K1 bei Ik des Ofenstranges und zu 0 % bis 60 % in die oberste Stufe C1 bei Ic des Kalzinatorstranges aufgegeben. In dieser obersten Stufe K1 des Ofenstranges findet der Wärmeaustausch des kalten pulverförmigen Rohmaterials mit den heisseren Prozessgasen aus der darunterliegenden Stufe K2 des Ofenstranges statt. Die Temperatur des pulverförmigen Rohmaterials wird dabei erhöht, die des Prozessgases dabei vermindert. Nach dem Wärmeaustausch mit dem Prozessgas des Ofenstranges gelangt das pulverförmige Rohmaterial gemeinsam mit dem Prozessgas in den Zyklonabscheider der obersten Stufe K1, wo es vom Gasstrom getrennt wird und gemeinsam mit dem für die oberste Stufe C1 des Kalzinatorstranges frisch aufgegebenen pulverförmigem Rohmaterial in die gleiche Stufe C1 des Kalzinatorstranges gelangt.

[0013] In dieser Stufe findet ein Wärmeaustausch zwischen dem gesamten (= 100 %) pulverförmigen Rohmaterial und den Prozessgasen der darunter liegenden Stufe C2 des Kalzinatorstangs statt. Bis zum Eintritt in den Ofen K wechselt das pulverförmige Rohmaterial zwischen dem Ofen- und Kalzinatorstrang. Das pulverförmige Rohmaterial durchläuft dabei die Stufen von oben nach unten, bis es in den Kalzinator Ca2 des Ofenstranges gelangt. Im Kalzinator Ca2 des Ofenstranges findet eine Vorentsäuerung des pulverförmigen Rohmaterials statt, das dann über den Zyklonabscheider der untersten Stufe K4 im nachfolgenden Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstrangs fast vollständig entsäuert wird. Im Zyklonabscheider der untersten Stufe C4 des Kalzinatorstrangs wird dann das pulverförmige Rohmaterial vom Gasstrom getrennt und über den Ofeneinlauf KI in den Ofen K aufgegeben. Im Ofen K wird das pulverförmige Rohmaterial fertig gebrannt. Im nachgeschalteten Kühler C wird der dabei entstandene heisse Zementklinker durch Kühlluft abgekühlt, die sich dabei erwärmende Kühlluft wird als Verbrennungsluft für den Ofenbrenner am Ofenkopf KH, für die Kalzinatorbrenner im Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstranges und im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs verwendet.

[0014] Die Prozessgase werden in parallelen Strängen geführt. Die durch den Ofen K, Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs und Zyklon-vorwärmerstufen K4 bis K1 des Ofenstrangs strömenden Gase wer-den von einem Gebläse Fk und die durch den Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstrangs und Zyklonvorwärmerstufen C4 bis C1 des Kalzinatorstrangs strömenden Gase von einem Gebläse Fc abgezogen. Die Aufteilung des Brennstoffs bei den Brennern er-folgt so, dass ein Teil des Gesamtbrennstoffs (30% bis 70 %) im Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstranges und ein Teil des Gesamtbrennstoffs (30 % bis 70 %) im Ofen K und im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs aufgegeben wird.

[0015] Die Brennstoffaufgabe in den Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstrangs kann also in diesem Bereich zwischen 30 % und 70 % freigewählt werden und ist daher relativ unabhängig von der Brennstoffaufgabe im Ofenstrang. Eine Abhängigkeit besteht also nur darin, dass die Gesamtbrennstoffaufgabe immer 100 % ausmacht. Das bedeutet, dass im Ofen immer die Restverbrennungsmenge auf 100 % verbrannt werden muss. Auch die Brennstoffaufgabe im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs kann unabhängig von der Brennstoffaufgabe in den übrigen Brennern relativ frei gewählt werden, sollte aber im Bereich bis ca. 15 % der Gesamtbrennstoffaufgabe liegen.

[0016] Durch diese Anordnung wird erreicht, dass in beiden Strängen die Prozessgasmengen in einem erwünschten Verhältnis stehen. Die vorgewärmte Verbrennungsluft für die Brenner vom Ofen K vom Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs und vom Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstrangs wird dem Kühler C entnommen. Dabei wird ein Teil der Gesamtverbrennungsluft als Sekundärluft in den Ofen K und ein Teil der Gesamtverbrennungsluft als Tertiärluft in Leitungen TL_k und TL_c den Kalzinatoren Ca1 und Ca2 im Verhältnis der Brennstoffaufgabe zugeführt. Die Tertiärluft wird mittels eines Schiebers S1 in der Zuleitung TL_k zum Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs derart geregelt, dass die Aufteilung gemäß dem Verhältnis der Brennstoffaufgabe erfolgt.

[0017] Im Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstranges erfolgt die Verbrennung in mindestens zwei Verbrennungsebenen, wobei in einer Verbrennungsebene mindestens ein Brenner angeordnet ist. In der untersten Verbrennungsebene B1a wird ca. 2/6 des Gesamtbrennstoffs aufgegeben. In dieser Ebene wird auch 100 % des pulverförmigen Rohmaterials gebracht. Dadurch werden hohe Temperaturspitzen im Kalzinator Ca1 verhindert. Dies wiederum reduziert die NO_x-Bildung im Verbrennungsraum. In der höher gelegenen, zweiten Verbrennungsebene wird nun der restliche Brennstoff von ca. 1/6, bezogen auf die Gesamtbrennstoffmenge, eingebracht. Die zweite, im Abstand über der unteren Verbrennungsebene B1a vorgesehene Verbrennungsebene B1b wird im Bereich des Kalzinators Ca1 so angeordnet, dass der Brennstoff zur Gänze noch im Kalzinator Ca1 verbrennen kann und die Verweilzeit für das pulverförmige Rohmaterial genügend groß ist. Andernfalls würde nämlich die Gastemperatur nach dem Kalzinator Ca1 unerwünschterweise ansteigen. Dies wiederum würde zu einem höheren Gesamtwärmeverbrauch führen, was es aber zu vermeiden gilt.

[0018] Im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs wird ca. 1/6 des Gesamtbrennstoffs verbrannt. In dieser Anordnung werden mehrere Aufgaben erfüllt. Der Ofen K wird durch eine reduzierte Brennstoffaufgabe von ca. 2/6, bezogen auf die Gesamtbrennstoffmenge, geringerer thermischer Belastung ausgesetzt. Die Verbrennungsluft für den Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs wird nicht durch den Ofen K ge-führt, sondern über eine eigene Zuleitung dem Kühler C entnommen. Dadurch ergeben sich durch niedrigere Gasgeschwindigkeiten im Ofen K auch geringere Staubkreisläufe.

[0019] Eine weitere Aufgabe des Kalzinators Ca2 des Ofenstrangs ist die Reduzierung des durch die Verbrennung im Ofen K entstandenen NO_x. Da die Verbrennungsluft des Kalzinators Ca2 des Ofenstrangs nicht durch den Ofen K geführt wird, kann die Verbrennung im Ofen K mit niedrigerem Luftüberschuss stattfinden. Niedrigerer Luftüberschuss bei der Verbrennung bedeutet geringere thermische NO_x-Bildung im Verbrennungsraum. Im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs wird der Brennstoff im unteren Teil eingebracht, so dass eine Strecke mit reduzierender Atmosphäre gebildet wird. In dieser reduzierenden Atmosphäre wird nun das im Ofen entstandene NO_x reduziert. Im oberen Teil des Kalzinators Ca2 des Ofenstrangs wird die vorgewärmte Tertiärluft als Verbrennungsluft zugeführt, damit der unverbrannte Brennstoff restlos verbrennen kann. Die Verbrennungsluft für die Verbrennung der Brennstoffe in den Kalzinatoren wird als Tertiärluft den Kühler C über den Ofenkopf KH oder direkt über die Kühlerwand entnommen und durch die Tertiärluftleitungen TL_k und TL_c den Kalzinatoren Ca1 und Ca2 zugeführt.

[0020] Bei der in Fig. 2 gezeigten Anlage wird das pulverförmige Rohmaterial in den beiden obersten Stufen C1, K1 des Zyklonwärmetauschers bei Ic und Ik eingebracht. Das pulverförmige Rohmaterial wird auf beide Stränge im Verhältnis der Brennstoffaufgabe aufgeteilt. Nach dem Wärmetausch wird das pulverförmige Rohmaterial in dem jeweiligen Zyklonabscheider dieser Stufen C1, K1 von den Prozessgasen getrennt und in die darunter liegenden Stufen C2, K2 geführt. Dort wird der Vorgang wiederholt. Der Materialstrom wechselt dabei nicht den Strang. Erst nach der vorletzten Zyk-lonstufe C3 des Kalzinatorstrangs wechselt der Materialstrom des Kalzinatorstrangs den Strang und wird gemeinsam mit dem pulver-förmigen Rohmaterial von der vorletzten Stufe K3 des Ofenstrangs in den Kalzinator Ca2 aufgegeben.

[0021] Im Kalzinator Ca2 findet eine Vorentsäuerung des pulverförmigen Rohmaterials statt, das dann im darauffolgenden Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstranges fast vollständig entsäuert wird. Im Zyk-lonabscheider der untersten Stufe C4 des Kalzinatorstranges wird dann das pulverförmige Rohmaterial vom Gasstrom getrennt und in den Ofen K aufgegeben. Im Ofen K wird das pulverförmige Rohmaterial fertig gebrannt. Im nachgeschalteten Kühler C wird der dabei entstandene heisse Zementklinker durch die Luft abgekühlt, die sich dabei erwärmende Kühlluft wird als Verbrennungsluft für den Ofenbrenner am Ofenkopf KH, für die Kalzinatorbrenner im Kalzinator Ca1 des Kalzinatorstrangs und im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs verwendet. Die Führung der Prozessgase, Brennstoffaufgabe, Verbrennung und Verbrennungsluftzuführung erfolgt wie vorstehend an Hand der Fig. 1 beschrieben.

[0022] Die Regelung der Verbrennungsluftzufuhr zu den Brennern B1a, B1b des Kalzinators Ca1 des Kalzinatorstrangs erfolgt über das Gebläse Fc des Kalzinatorstrangs, abhängig von der Gasanalyse (CO, O₂) der Prozessgase des Kalzinatorstrangs. Die Überwachung von O₂, CO in den Prozessgasen erfolgt über Gasproben und Analyse mittels eines Analysenmessgerätes A3 nach der Zyklonstufe C4 des Kalzinatorstranges.

[0023] Die Regelung der Verbrennungsluftzufuhr zum Ofenbrenner B3 und dem Brenner B2 im Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs erfolgt über das Gebläse Fk des Ofenstrangs, abhängig von der Gasanalyse (CO, O₂) der Prozessgase des Ofenstrangs. Die Überwachung von O₂, CO in den Prozessgasen erfolgt über Gasproben und Analyse mittels eines Analysenmessgerätes A2 nach der Zyklonstufe K4 des Ofenstrangs. Die Aufteilung der Verbrennungsluftzufuhr zwischen dem Ofenbrenner B3 und dem Brenner B2 im Kalzinator Ca2 im Ofenstrang erfolgt über den Schieber S1 in der Tertiärluftleitung TL_k zum Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs. Eine Gasanalysenmessung mittels eines vor dem Kalzinator Ca2 des Ofenstrangs in der Leitung der vom Ofen kommenden Abgase angeordneten Analysenmessgerätes A1 überwacht die O₂, CO-Werte der Prozessgase aus dem Ofen K. Im Ofen K soll eine Verbrennung mit möglichst wenig Luftüberschuss ablaufen, um schon von vornherein die Bildung NO_x zu verringern. Anderseits wird eine vollständige Verbrennung im Ofen K angestrebt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Brennen von pulverförmigem Rohmaterial in einer Anlage mit einem parallel arbeitenden, mehrstufigen Zyklonvorwärmer mit einem Ofenstrang und einem einen Kalzinator aufweisenden Kalzinatorstrang, einem Ofen (K) und einer Kühlereinheit (C) zum Kühlen des gebrannten Materials mittels Luft, von der ein Teilstrom als Sekundärluft durch den Ofen (K) und weiter in den Ofenstrang strömt und ein anderer Teilstrom als Tertiärluft dem Kalzinator (Ca1) des Kalzinatorstrangs zugeführt wird und weiter in den Kalzinatorstrang strömt, wobei aufgegebenes Rohmaterial im Ofen- und Kalzinatorstrangs vorerwärmt, danach kalziniert und schließlich im Ofen (K) gesintert wird dadurch gekennzeichnet, dass der direkt durch den Ofen (K) geleitete Teilstrom in einen dem Ofenstrang zugeordneten, wenigstens vom Materialstrom des Kalzinatorstranges beschickten Kalzinator (Ca2) geleitet wird, in dessen unterem, dem Eintritt des Teilstroms zugekehrten Bereich Brennstoff zugeführt wird und in dessen oberen Teil oberhalb der Brennstoffzuführung ein weiterer, von der Kühlereinheit abgeleiteter Teilstrom als Tertiärluft eingeführt wird, und dass in den mit dem Gesamtmaterialstrom beschickten Kalzinator (Ca1) des Kalzinatorstrangs oberhalb der Einmündung des Tertiärluft-Teilstromes Brennstoff in zwei im Abstand übereinander liegenden Ebenen zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiges Rohmaterial zu 40 % bis 100% in die oberste Stufe des Ofenstrangs und zu 0 % bis 60 % in die oberste Stufe des Kalzinatorstrangs aufgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffaufteilung im Ofenstrang und Kalzinatorstrang im Bereich von 30 % bis 70 % erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffaufgabe im Kalzinator des Kalzinatorstrangs zwischen 30 % und 70 % bezogen auf 100 % Gesamtbrennstoffaufgabe und die Brennstoffaufgabe im Kalzinator des Ofenstrangs bis etwa 15 % der Gesamtbrennstoffaufgabe liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Ofen ca. 2/6 und im Kalzinator des Ofenstrangs ca. 1/6 und im Kalzinator des Kalzinatorstrangs auf der unteren Verbrennungsebene ca. 2/6 und auf der oberen Verbrennungsebene ca. 1/6 des Gesamtbrennstoffs verbrannt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluftzufuhr in den Ofen und in den Kalzinator des Ofenstranges sowie in den Kalzinator des Kalzinatorstranges mittels Regelung von jeweils dem Ofen- und Kalzinatorstrang zugeordnetem Gebläse in Abhängigkeit von einer Gasanalysenmessung der Prozessgase im Ofen- und Kalzinatorstrang gesteuert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufteilung der Verbrennungsluftzufuhr zwischen Ofen und Kalzinator des Ofenstranges mittels Regelung der Teriärluftzuführung zum Kalzinator des Ofenstranges in Abhängigkeit von einer Gasanalysenmessung der aus dem Ofen austretentenden Prozessgase gesteuert wird.

8. Anlage zur Durführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem parallel arbeitenden, mehrstufigen Zyklonvorwärmer mit einem Ofenstrang und einem einen Kalzinator aufweisenden Kalzinatorstrang, einem Ofen (K) und einer Kühlereinheit (C) mit einer Leitung zur Aufteilung der Abluft der Kühlereinheit und zur Weiterleitung eines Teilstroms in den Ofen (K) und eines anderen Teilstroms in den Kalzinatorstrang, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Ofenstrangs ein Kalzinator (Ca2) angeordnet ist, in dessen unteren Teil eine Zufuhrleitung für den durch den Ofen (K) geleiteten Teilstrom einmündet und in dessen der Einmündung der Zufuhrleitung zugekehrten Bereich ein Brenner (B2) in einer oberhalb der Einmündung der Zufuhrleitung liegenden Ebene vorgesehen ist, dass eine Zuleitung TL_k für einen weiteren Tertiärluft-Teilstrom von der Kühlereinheit (C) zum Kalzinator (Ca2) des Ofenstrangs vorgesehen ist, die in den oberen Teil des Kalzinators (Ca2) oberhalb des Brenners (B2) einmündet und dass der Kalzinator (Ca1) des Kalzinatorstranges oberhalb der Einmündung der Tertiärluft-Teilstromleitung (TL_c) in zwei im Abstand übereinanderliegenden Ebenen mit mindestens je einem Brenner (B1a, B1b) ausgestattet ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (TL_k) des Tertiärluft-Teilstroms von der Kühlereinheit (C) zum Kalzinator (Ca2) des Ofenstrangs ein Regelorgan (S1), vorzugsweise ein Schieber angeordnet ist.

10. Anlage nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan (S1) zu seiner Steuerung mit einem in der Verbindungsleitung zwischen Ofen (K) und Kalzinator (Ca2) des Ofenstrangs angeordneten Analysenmessgerät (A1) für die Prozessgase in Wirkverbindung steht.

11. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Ofen- und Kalzinatorstrang jeweils vorzugsweise nach der untersten Zyklonstufe (K4; C4) ein Analysenmessgerät ((A2; A3) für die Prozessgase angeordnet ist, das zur Steuerung eines jeweils dem Ofen- und Kalzinatorstrang zugeordneten Gebläses (F_k; F_c) in Wirkverbindung steht.

Claims

1. Process for firing powdery raw materials in an installation with a parallel operating multiple stage cyclone pre-heater with a furnace branch and a calcining branch having a calciner, a furnace (K) and a cooling unit (C) for cooling the fired materials by means of air, from which a partial stream flows as secondary air through the furnace (K) and further into the furnace branch and another partial stream is fed as tertiary air to the calciner (Ca1) of the calciner branch and flows further into the calciner branch, wherein raw material supplied is preheated in the furnace and calciner branches, thereafter calcined and finally sintered in the furnace (K), characterised in that the partial stream fed directly through the furnace (K) is fed into a calciner (Ca2) fitted to the furnace branch and charged at least from the material flow of the calciner branch, into the lower region of which opposite the entry of the partial stream fuel is fed and into the upper portion of which above the fuel feed a further partial stream derived from the cooling unit is introduced as tertiary air, and that, in the calciner (Ca1) of the calciner branch charged with the entire material stream fuel is fed in above the inlet of the tertiary air partial stream, in two planes one lying at a distance above the other.

2. Process according to Claim 1, characterised in that powdery raw material is supplied to the extent of 40 % to 100 % into the uppermost stage of the furnace branch and as to 0 % to 60% into the uppermost stage of the calciner branch.

3. Process according to Claim 1 or 2, characterised in that the fuel distribution in the furnace branch and the calciner branch takes place in the range of 30 % to 70%.

4. Process according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the fuel feed in the calciner of the calciner branch lies between 30 % and 70 % taken with reference to 100 % of the total fuel supply and the fuel feed in the calciner of the furnace branch lies at approximately 15 % of the total fuel supply.

5. Process according to one of Claims 1 to 4, characterised in that, of the total fuel in the furnace around 2/6 and in the calciner of the furnace branch around 1/6 and in the calciner of the calciner branch at the lower combustion plane around 2/6 and at the upper combustion plane around 1/6 is combusted.

6. Process according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the combustion air feed into the furnace and into the calciner of the furnace branch as well as into the calciner of the calciner branch is controlled by means of control of blowers fitted in each case to the furnace and calciner branch in dependence on a gas analysis measurement of the process gases in the furnace and calciner branch.

7. Process according to one of Claims 1 to 6, characterised in that a distribution of the combustion air feed between furnace and calciner of the furnace branch is controlled by means of control of the tertiary air feed to the calciner of the furnace branch in dependence on a gas analysis measurement of the process gas emerging from the furnace.

8. Installation for carrying out the process according to one of the preceding Claims with a parallel working multi-stage cyclone preheater with a furnace branch and a calciner branch having a calciner, a furnace (K) and a cooler unit (C) with a lead for distributing the exhaust air of the cooler unit and for further leading a partial stream into the furnace (K) and another partial stream into the calciner branch, characterised in that, at the lower end of the furnace branch, a calciner (Ca2) is arranged into the lower portion of which debouches a feed lead for the partial stream fed through the furnace (K) and in the region of which opposite the inlet port of the feed lead, a burner (B2) is provided in a plane lying above the inlet port of the feed lead, that a lead TL_k is provided for a further tertiary air partial stream from the cooler unit (C) to the calciner (Ca2) of the furnace branch, which debouches into the upper portion of the calciner (Ca2) above the burner (B2) and that the calciner (Ca1) of the calciner branch is equipped above the inlet for the tertiary air partial stream lead (TL_c) in two planes, one lying at a distance above the other, with in each case at least one burner (B1a, B1b).

9. Installation according to Claim 8, characterised in that in the feed lead (TL_k) of the tertiary air partial stream from the cooler unit (C) to the calciner (Ca2) of the furnace branch, there is arranged a control element (S1), preferably a slide valve.

10. Installation according to Claim 8 and 9, characterised in that the control element (S1) for its control is operationally connected with an analysis measurement device (A1) for the process gases arranged in the connection lead between furnace (K) and calciner (Ca2) of the furnace branch.

11. Installation according to Claim 8, characterised in that in the furnace and calciner branches, in each case preferably after the lowermost cyclone stage (K4; C4), an analysis measuring device ((A2; A3) is arranged for the process gases, which, for control, is operationally connected to a blower (F_k; F_c) fitted in each case to the furnace and calciner branch.

Revendications

1. Procédé pour cuire des matières premières pulvérulentes dans une installation comportant un réchauffeur à cyclone à plusieurs étages, travaillant en parallèle équipé d'une ligne de four et d'une ligne de calcination présentant un four à calciner, un four (K) et une unité de refroidissement (C) destinée à refroidir le matériau cuit au moyen d'air, dont un courant partiel parcourt le four (K) en tant qu'air secondaire puis circule dans la ligne de four et un autre courant partiel est amené en tant qu'air tertiaire vers le four à calciner (Ca1) de la ligne de calcination puis s'écoule dans la ligne de calcination, dans lequel la matière première chargée dans la ligne de four et de calcination est préchauffée, puis calcinée et enfin frittée dans le four (K), caractérisé en ce que le courant partiel directement acheminé à travers le four (K) est dirigé dans un four à calciner (Ca2), coordonné à la ligne de four et alimenté au moins par le flux de matière de la ligne de calcination, dans la zone inférieure, orientée vers l'entrée du courant partiel, duquel on amène du combustible et dans la zone supérieure duquel, au-dessus de l'apport en combustible, on introduit un autre courant partiel, dévié de l'unité de refroidissement, en tant qu'air tertiaire, et en ce que dans le four à calciner (Ca1) de la ligne de calcination alimenté en courant de matière totale, on amène au-dessus de l'embouchure du courant partiel d'air tertiaire du combustible selon deux plans placés l'un au-dessus de l'autre, avec un écart.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière première en poudre est chargée pour 40 % à 100 % dans l'étage supérieur de la ligne de four et pour 0 à 60 % dans l'étage supérieur de la ligne de calcination.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la répartition du combustible dans la ligne de four et la ligne de calcination se fait dans la gamme de 30 % à 70 %.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la charge de combustible dans le four à calciner de la ligne de calcination est comprise entre 30 % et 70 %, sur la base de 100 % de charge totale de combustible, et la charge de combustible dans le four à calciner de la ligne de four représente jusqu'à environ 15 % de la charge totale de combustible.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans le four sont brûlés environ 2/6, et dans le four à calciner de la ligne de four environ 1/6, et dans le four à calciner de la ligne de calcination sur le plan d'incinération inférieur environ 2/6 et sur le plan d'incinération supérieur environ 1/6 du combustible total.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'apport d'air de combustion dans le four et dans le four à calciner de la ligne de four, ainsi que dans le four à calciner de la ligne de calcination, est commandé au moyen d'une régulation d'une soufflante coordonnée respectivement à la ligne de four et de calcination, en fonction d'une mesure d'analyse gazeuse des gaz de processus dans la ligne de four et de calcination.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une répartition de l'apport d'air de combustion entre le four et le four à calciner de la ligne de four est commandée au moyen d'une régulation de l'apport d'air tertiaire vers le four à calciner de la ligne de four, en fonction d'une mesure d'analyse gazeuse des gaz de processus sortant du four.

8. Installation pour la réalisation du procédé selon l'une des revendications précédentes avec un réchauffeur à cyclone à plusieurs étages, travaillant en parallèle équipé d'une ligne de four et d'une ligne de calcination présentant un four à calciner, d'un four (K) et d'une unité de refroidissement (C) comportant une conduite de répartition de l'air sortant de l'unité de refroidissement et d'acheminement d'un courant partiel dans le four (K) et d'un autre courant partiel dans la ligne de calcination, caractérisée en ce qu'au niveau de l'extrémité inférieure de la ligne de four est disposé un four à calciner (Ca2) dans la partie inférieure duquel débouche une conduite d'amenée d'un courant partiel dirigé à travers le four (K) et dans la zone, orientée vers l'embouchure de la conduite d'apport, duquel est prévu un brûleur (B2), dans un plan au-dessus de l'embouchure de la conduite d'apport, en ce qu'une conduite TL_K d'un autre courant partiel d'air tertiaire est prévue depuis l'unité de refroidissement (C) vers le four à calciner (Ca2) de la ligne de four, laquelle débouche dans la partie supérieure du four à calciner (Ca2) au-dessus du brûleur (B2), et en ce que le four à calciner (Ca1) de la ligne de calcination est équipé, au-dessus de l'embouchure de la conduite de courant partiel d'air tertiaire (TL_C), selon deux plans placés l'un au-dessus de l'autre, selon un écart, d'au moins respectivement un brûleur (B1a, B1b).

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que dans la conduite (TL_K) du courant partiel d'air tertiaire de l'unité de refroidissement (C) vers le four à calciner (Ca2) de la ligne de four est disposé un organe de régulation (S1), de préférence un tiroir.

10. Installation selon la revendication 8 et 9, caractérisée en ce que l'organe de régulation (S1), eu égard à sa commande, se trouve en interaction avec un appareil de mesure d'analyse (A1) des gaz de processus disposé dans la conduite de raccordement entre le four (K) et le four à calciner (Ca2) de la ligne de four.

11. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que dans la ligne de four et de la ligne de calcination est disposé respectivement, de préférence après l'étage de cyclone le plus inférieur (K4 ; C4), un appareil de mesure d'analyse (A2 ; A3) des gaz de processus, lequel lui est coordonné par action pour commander une soufflante (F_K ; F_C) respectivement coordonnée à la ligne de four et de calcination.

Zeichnung