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Title:
CONVEYOR DEVICE FOR A SYSTEM FOR PRODUCTING CEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/084027
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a conveyor device (100) for conveying bulk material (10) for a system (20) for producing cement clinker, wherein the system (20) for producing cement clinker operates in the recirculation process and/or in the oxy-fuel process, and wherein the conveyor device (100) has a connection (110) to the system (20) for producing cement clinker, in which bulk material (10) to be transported is transferred into the system (20) for producing cement clinker. According to the invention, the connection (110) between the conveyor device (100) and the system (20) for producing cement clinker has a gas supply (120) for supplying the connection (110) with recirculation gas. This design allows for a separation between atmospheric air and recirculation gas in the system for producing cement clinker.

Inventors:
MERSMANN MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/081627
Publication Date:
May 19, 2023
Filing Date:
November 11, 2022
Export Citation:
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Assignee:
KHD HUMBOLDT WEDAG GMBH (DE)
International Classes:
F27B1/00; B65G17/12; C04B7/36; F27B1/20; F27B1/26; F27B7/20; F27B7/42; F27D3/00; F27D17/00; F27D19/00; F27D21/00
Domestic Patent References:
WO2007143333A12007-12-13
Foreign References:
DE169590C1906-04-14
GB801112A1958-09-10
DE1778849A11971-08-05
DE2263099A11973-07-12
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Claims:
7

P A T E N T A N S P R Ü C H E Fördervorrichtung (100) zur Förderung von Schüttgut (10) für eine Anlage (20) zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Anlage (20) zur Herstellung für Zementklinker im Rezirkulations- verfahren und/oder im Oxy-Fuel-Verfahren arbeitet, und wobei die Fördervorrichtung (100) eine Verbindung (110) mit der Anlage (20) zur Herstellung von Zementklinker aufweist, in welcher zu transportierendes Schüttgut (10) in die Anlage (20) zur Herstellung von Zementklinker übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (110) zwischen der Fördervorrichtung (100) mit der Anlage (20) zur Herstellung von Zementklinker eine Gaszufuhr (120) zur Beaufschlagung der Verbindung (110) mit Rezirkulationsgas aufweist. 8 Fördervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (100) ein Becherwerk ist, welches am Auslass (130) eine Aufgabevorrichtung (140) aufweist, wobei die Aufgabevorrichtung (140) einen gegenüber der mittleren Querschnittsfläche (MQ) verjüngten Querschnitt (VQ) am Übergang (150) zur Anlage (20) zur Herstellung von Zementklinker aufweist, auf dem sich bei der Förderung des Schüttguts (10) ein Schüttgutkegel (11 ) ausbildet, der sich in den Übergang (150) entleert. Fördervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhr (120) so angeordnet ist, dass das Rezirkulationsgas in den Schüttgutkegel (11 ) strömt und dort die eingeschlossene atmosphärische Luft aus dem Schüttgut (10) treibt. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (100) eine Regelvorrichtung (160) aufweist, die in Abhängigkeit der Schüttgutkegelhöhe die Geschwindigkeit des Becherwerks regelt, 9 wobei sich die Geschwindigkeit des Becherwerks mit steigender Höhe des Schüttgutkegels verringert und umgekehrt mit fallender Höhe des Schüttgutkegels die Geschwindigkeit des Becherwerks erhöht. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des verjüngten Querschnitts (VQ) durch mindestens ein Schiebeblech (170) von außen einstellbar ist. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaszufuhr (120') den Freibordraum der einzelnen Becher (12) mit Re- zirkulationsgas beschickt.

Description:
Fördervorrichtung für eine Anlage zur Herstellung von Zement

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zur Förderung von Schüttgut für eine Anlage zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Anlage zur Herstellung für Zementklinker im Rezirkulationsverfahren und/oder im Oxy-Fuel-Verfahren arbeitet, und wobei die Fördervorrichtung eine Verbindung mit der Anlage zur Herstellung von Zementklinker aufweist, in welcher zu transportierendes Schüttgut in die Anlage zur Herstellung von Zementklinker übergeht.

Zur Herstellung von Zementklinker wird kalkhaltiges Gestein zusammen mit Silikathaltigem Gestein zunächst zu Rohmehl vermahlen und in einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker einer Wärmebehandlung in einem Flugstromreaktor in einer Atmosphäre aus stickstoffreicher Verbrennungsluft unterzogen. Bei der Wärmebehandlung wird aus dem kalkhaltigen Gestein formell Kohlendioxid (CO2) aus dem im Kalk enthaltenen Carbonat (COs 2- ) getrieben. Durch diese Wärmebehandlung entsteht Kohlendioxid (CO2) aus zwei Quellen, nämlich aus der Verbrennung von Brennstoffen, gleich ob regenerativ oder fossil, und durch das Austreiben des Kohlendioxids (CO2) aus dem Kalk (CaCOs). Um die Kohlen- dioxid-Emission in die freie Atmosphäre zu verringern, ist man dazu übergegangen, erste Anlagen stickstofffrei oder zumindest stickstoffarm zu betreiben und als Trägergas Kohlendioxid (CO2) einzusetzen. Dabei verändert sich die Feststoffchemie und die Wärmebilanz dieser Anlage. Ziel der stickstofffreien bzw. stickstoffarmen, jedoch kohlendioxidreichen Herstellung von Zementklinker ist es, das Kohlendioxid in unterirdische Kavernen zu verpressen. Die Stickstoffarmut des zu verpressenden, kohlendioxidreichen Abgases erspart erhebliche Kompressionsarbeit. Zur Bereitstellung eines möglichst hoch an CO2 angereicherten Abgas aus einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker kann diese in einem sogenannten Oxyfuel-Verfahren betrieben werden. Dabei wird das kohlendioxidangereicherte Abgas dieser Anlage größtenteils rezirkuliert und mit einem für die Verbrennungsprozesse notwendigen Sauerstoff angereichert. Die Zielsetzung ist dabei, ein Gasgemisch aus möglichst ausschließlich CO2 und Wasserdampf zu erzeugen, und insbesondere den als Kontamination zu bewertendem Stickstoff zu minimieren. In diesem Sinne ist das Eindringen von atmosphärischer Luft aus der Umgebung in die im Unterdrück betriebene Anlage schädlich. Der übliche Falschluftanteil im Abgas einer Klinkerofenlinie hinter Wärmetauscher liegt zwischen 15% bei einer ordnungsgemäß installierten Neuanlage und bis zu 30% bei einer Altanlage. Ein nicht unerheblicher Anteil der atmosphärischen Luft gelangt in das Ofensystem über die Mehlaufgabe, da zum einen die dort verwendeten Transport- und Dosiervorrichtungen nur unvollständig gegen die atmosphärische Umgebungsluft abgedichtet werden können und zum anderen auch innerhalb feinen Schüttgutstroms ein hoher Porenvolumenanteil vorhanden ist, der mit atmosphärischer Luft gefüllt ist.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, das Eindringen von Falschluft durch die Rohmehlaufgabe zu verhindern.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Fördervorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben.

Nach dem Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindung zwischen der Fördervorrichtung mit der Anlage zur Herstellung von Zementklinker eine Gaszufuhr zur Beaufschlagung der Verbindung mit Rezirkulationsgas aufweist. Diese Gaszufuhr verdrängt etwaige atmosphärische Luft beim Übergang des zu fördernden Schüttguts beim Übergang in die Anlage zur Herstellung von Zementklinker. Es kann in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung ein Becherwerk ist, welches am Auslass eine Aufgabevorrichtung aufweist, wobei die Aufgabevorrichtung einen gegenüber der mittleren Querschnittsfläche verjüngten Querschnitt am Übergang zur Anlage zur Herstellung von Zementklinker aufweist, auf dem sich bei der Förderung des Schüttguts ein Schüttgutkegel ausbildet, der sich in den Übergang entleert. Der Schüttgutkegel auf dem verjüngten Querschnitt führt zu einer Gastrennung zwischen der atmosphärischen Umgebungsluft und dem Rezirkulationsgas in der Anlage zur Herstellung von Zementklinker. Wird die Anlage zur Herstellung von Zementklinker unter Unterdrück betrieben, so drückt der atmosphärische Druck das Schüttgut durch den verjüngten Querschnitt der Aufgabevorrichtung hindurch, so dass wie durch einen Sog das Schüttgut den engeren Querschnitt passiert.

Um in den Poren des Schüttguts eingeschlossene, atmosphärische Luft zu treiben, kann vorgesehen sein, dass die Gaszufuhr so angeordnet ist, dass das Rezirkulationsgas in den Schüttgutkegel strömt und dort die eingeschlossene atmosphärische Luft aus dem Schüttgut treibt.

Um den Schüttgutkegel als Dichtung aufrecht zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung eine Regelvorrichtung aufweist, die in Abhängigkeit der Schüttgutkegelhöhe die Geschwindigkeit des Becherwerks regelt, wobei sich die Geschwindigkeit des Becherwerks mit steigender Höhe des Schüttgutkegels verringert und umgekehrt mit fallender Höhe des Schüttgutkegels die Geschwindigkeit des Becherwerks erhöht.

Um die Rieselgeschwindigkeit des Schüttguts in den Übergang zur Anlage zur Herstellung von Zementklinker einzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Querschnittsfläche des verjüngten Querschnitts durch mindestens ein Schiebeblech von außen einstellbar ist.

Um das Schüttgut schon während des Transportvorgangs von atmosphärischer Luft zu befreien, kann vorgesehen sein, dass eine Gaszufuhr den Freibordraum der einzelnen Becher mit Rezirkulationsgas beschickt. Das CO2-reiche Rezirkulationsgas legt sich dann während des Transports des Schüttguts im jeweiligen Becher aufgrund seiner höheren Dichte als atmosphärische Luft im Freibordraum auf das Schüttgut und verdrängt dort schon die vorhandene atmosphärische Luft aus den Poren des Schüttguts.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung.

In Figur 1 ist eine Skizze einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung 100 dargestellt. Es handelt sich bei dieser ersten Ausgestaltung der Fördervorrichtung 100 um ein Becherwerk, das in dieser Darstellung vertikal unterbrochen skizziert ist. Am unteren Teil des Becherwerks als Fördervorrichtung 100 befindet sich eine Schüttgutaufgabe 105 zur Aufgabe von Schüttgut, hier Rohmehl, welches auf das Becherwerks als Fördervorrichtung 100 unter atmosphärischer Luftumgebung aufgegeben wird. Das Becherwerks als Fördervorrichtung 100 kann hierbei eingehaust sein oder auch offen fördern. Zwei Umlenkrollen 14 und 14' treiben einen Kettenzug 13 an dem einzelne Förderbecher 12 angeordnet sind und portionsweise das Rohmehl als Schüttgut 10 nach oben transportieren. An der oberen Umlenkrolle 14' angekommen, schüttet jeweils ein Becher 12 des Becherwerks als Fördervorrichtung 100 im Auslass des Becherwerks als Fördervorrichtung 100 das Rohmehl als Schüttgut 10 aus, wo der Auslass 130 eine Verbindung 110 zu einer Anlage 20 zur Herstellung von Zementklinker aufweist. Seitens der Anlage 20 besteht die Verbindung 110 aus einer Aufgabevorrichtung 140. In diese Aufgabevorrichtung 140 entleeren sich die Becher 12 des Becherwerkes als Fördervorrichtung 100. Das dort hinein geschüttete Schüttgut 10 bildet in der Aufgabevorrichtung 140 einen Schüttgutkegel 11 aus. Dieser Schüttgutkegel 11 aus Schüttgut 10 entleert sich den Übergang 150 in die Anlage 20 zur Herstellung von Zementklinker. Nach dem Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass Rezirkulationsgas aus der Anlage 20 im Bereich der Verbindung 110 aufgegeben wird, um dort die mit dem Schüttgut 10 mitgerissene atmosphärische Luft zu verdrängen. Es kann vorgesehen sein, dass die Gaszufuhr 120 im Bereich der Verbindung 110 die atmosphärische Luft verdrängt oder aber es kann vorgesehen sein, dass die Gaszufuhr 120 etwas weiter nach unten versetzt ist, so dass die Gaszufuhr 120 in den Schüttgutkegel 11 einmündet und dort atmosphärische Luft aus den Poren des Schüttguts 10 austreibt. Damit sich ein Schüttgutkegel 11 bildet, ist vorgesehen, dass sich der Querschnitt der Aufgabevorrichtung 140 verjüngt, so dass am Fuß der Aufgabevorrichtung 140 ein geringerer verjüngter Querschnitt VQ befindet als der mittlere Querschnitt MQ der Aufgabevorrichtung. Das Schüttgut 10 entleert sich durch den geringeren, verjüngter Querschnitt VQ in die Anlage 20 hinein. Um die Größe des Querschnitts am Fuß der Aufgabevorrichtung 140 einzustellen, kann ein Schiebeblech 170 vorhanden sein, mit welchem der Querschnitt einstellbar ist. Es kann eine Regelvorrichtung 160 vorgesehen sein, welche die Geschwindigkeit und damit die Transportleistung des Becherwerks als Fördervorrichtung 100 kontrolliert, wobei die Regelvorrichtung die Geschwindigkeit des Becherwerkes mit zunehmender Höhe des Schüttgutkegels 11 verringert und mit geringerer Höhe des Schüttgutkegels 11 erhöht. Ziel dieser Regelung ist es, den Schüttgutkegel 11 aufrecht und stabil zu erhalten, der als Gasdichtung zwischen der atmosphärischen Luft des Becherwerkes und dem Rezirkulationsgas der Anlage 20 dient. Um den Eintrag von atmosphärischer Luft in den Poren des Schüttgutkegels 11 zu vermeiden, kann die Gaszufuhr 120 das Rezirkulationsgas aus der Anlage 20 auch in den Schüttgutkegel 11 einleiten. Um das Schüttgut 10 schon während des Transportvorgangs von atmosphärischer Luft zu befreien, kann vorgesehen sein, dass eine Gaszufuhr 120' den Freibordraum der einzelnen Becher 12 mit Rezirkulationsgas beschickt. B E Z U G S Z E I C H E N L I S TE

Schüttgut 120' Gaszufuhr

Schüttgutkegel 130 Auslass

Becher 140 Aufgabevorrichtung

Kettenzug 150 Übergang

Umlenkrolle 160 Regelvorrichtung ' Umlenkrolle 170 Schiebeblech

Anlage 0 Fördervorrichtung MQ mittlere Querschnittsfläche5 Schüttgutaufgabe VQ verjüngter Querschnitt0 Verbindung 0 Gaszufuhr