Der Prozeß der Zementklinkerherstellung läßt sich in drei verschiedene Stufen unterteilen. In der ersten Stu- fe wird das feingemahlene Rohmaterial auf etwa 6θO C er¬ wärmt. In dieser Stufe treten, von der Entwässerung der Tonmineralien abgesehen, jedoch keine wesentlichen Re¬ aktionen auf. Die zweite Prozeßstufe ist gekennzeichnet durch die stark endotherme Reaktion der Entsäuerung des Kalziumkarbonats. Die dritte Prozeßstufe umfaßt schlie߬ lich die weitere Erwärmung des Brenngutes auf Sinter¬ temperatur und die schwach exotherme Reaktion der Klin- ^* kermineralbildung. Vom energetischen Standpunkt aus kommt der Entsäuerung des Kalziumkarbonats die größte Bedeutung zu, ist sie doch nach H.Kühl "Zementchemie", VEB-Verlag Technik Berlin 1958, Seite 35^ (Band II) mit einer Wärmetönung von 1638 kj/kg verbunden. Nachdem üb¬ liches Zementrohmehl etwa 75 $> Kalkstein enthält, wird der überwiegende Energieanteil beim Zementbrennprozeß in der Entsäuerungsstufe benötigt, d.h. in einem Tempera¬ turbereich von etwa 6 0 bis 950°C.

In Berücksichtigung dieser Tatsache hat man schon früh¬ zeitig in der Verfahrenstechnik der Zementherstellung versucht, die geschilderten Teilprozesse zu trennen. Die

bekanntesten der daraus entstandenen Verfahren sind das Lepolverfahren und vor allem das Wärmetauscherverfahren, bei welchen die Vorwärmung und ein Teil der Entsäuerung auf einem Rost bzw. in Zyklonwärmetausehern erfolgen. Bei beiden Verfahren wird gegenüber den in den Anfängen der Zementerzeugung üblichen langen Drehö en der Wärme¬ übergang zwischen den heißen Verbrennungsabgasen und de Rohmaterial deutlich verbessert. Bei beiden Ver hren w am Rost bzw. in den Zyklonen jedoch nur ein relativ ge- ringβr Entsäuerungsgrad erreicht. Beispielsweise sind b einem üblichen Wärmetauscherofen nach der letzten Zyklo stufe bzw. im Bereich des Ofeneinlaufs nur etwa 20 - 2 des Kalksteins entsäuert. Dieser im Hinblick auf die Te peraturen im Bereich des Ofeneinlaufs relativ geringe Entsäuerungsgrad wird u.a. dadurch erklärt, daß die Ver weilzeit des zu entsäuernden Rohmehls in den Wärmetau¬ scherzyklonen nur sehr gering ist.

Im Zuge der Rationalisierungsmaßnahmen hat man daher vo etwa zehn Jahren sogenannte Zweitbrenner im Bereich der letzten Zyklonstufe angeordnet, um auf diese Weise die Energiezufuhr auf die Entsäuerungszone zu konzentrieren. Die Sinterzone des Ofens wird dadurch deutlich entlaste Allerdings muß die für die mit dem Zweitbrenner zuge— führten Brennstoffe benötigte Verbrennungsluft in der R gel durch den Ofen zugeführt werden. Eine Weiterent¬ wicklung sieht daher vor, die für die Zweitbrenner be¬ nötigte Verbreήnungsluft nicht mehr als Sekundärluft durch den Ofen zu leiten, sondern als Tertiärluft separ bereitzustellen, vorzugsweise als vorgewärmte Kühlerheiß- luft. Auf diese Weise läßt sich der Ofen weiter entla¬ sten.

In der Praxis der Zementklinkerherstellung haben zwei Varianten des Einsatzes von Sekundärbrennstoff größere Anwendung gefunden.

Bei der ersten Variante werden bei in herkömmlicher Ba weise errichteten Wärmet useheröfen Sekundärbrennstof in den Temperaturbereich zwischen etwa 6 O und 1000 C, d.h. in der Regel in den Bereich zwischen Ofeneinlauf und unterster Zyklonstufe des Wärmetauschers eingeführ üblicherweise gelingt dies ohne hohe Investitionen _* Al Sekundärbrennstoffθ werden eingesetzt Heizöl schwer, G Kohlenstaub, aber auch Abfallstoffe mit konstantem Hei wert, etwa Altreifen. Die gasförmigen, flüssigen oder feinkörnigen Brennstoffe werden in Vermischung mit dem vom Wärmetauscher kommenden Rohmehl verbrannt, die grob körnigen Stoffe,, wie etwa die Altreifen, verbrennen in der Einlaufvorrichtung zum Ofen bzw. können sie auch in den Ofen getragen werden, in dem sie dann verbrennen. Die einsetzbare Menge an Sekundärbrennstoff ist in bei¬ den Fällen begrenzt. In der Regel gelingt es nicht, meh als 20 bis 25 des Gesamtenergiebedar es auf diesem We durch Sekundärbrennstoffe zu decken. Wird dieser Wert überschritten, so steigt der C0-Gehalt im Ofenabgas sta an, die Abgastemperatur nimmt zu und der Gesamtenergie¬ bedarf steigt. Der Kalzinationsgrad kann durch den Ein- satz von Sekundärbrennstoffen auf diesem Weg nicht we¬ sentlich gesteigert werden. Es ist daher notwendig, die zur Restentsäuerung im Ofen benötigte Energiemenge über den Primärbrenner des Ofens zuzuführen. Bei einem zu hohen Anteil an Sekundärbrennstoffen gelingt dies erfah rungsgeraäß nicht mehr.

Der Einsatz von grobkörnigen Stoffen, z.B. Altreifen, h sich grundsätzlich bewährt, wenn sie in den Ofen selbst

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gelangen, wo eine ausreichende Entgasungs- und Brennzeit zur Verfügung steht. Naturgemäß ist es in diesem Fall aber nicht möglich, Tertiärluft einzusetzen, sondern die gesamte, für die Verbrennung dieser Sekundärbrennstof e benötigte Luft muß durch den Ofen zugeführt werden. Da¬ durch bedingt ergeben sich wesentlich höhere Gasge¬ schwindigkeiten und damit ein erhöhter Staubkreislauf. Das bedeutet, daß bereits entsäuertes heißes Rohmehl aus dem Ofen in den Wärmetauscher getragen wird. Die Wärme wird, wie dies verschiedentlich ausgedrückt wurde, aus dem Ofen in den Wärmetauscher, verschleppt. Verstärkte An satzbildungen im Wärmetauscher, sowie eine entsprechende Erhöhung des Gesamtenergiebedar es sind die Folge.

Die zweite Variante, die praktisch nur in Neuanlagen zum Einsatz kommt, sieht vor, die Verbrennung der Sekundär¬ brennstoffe in einer' eigenen Brennkammer vorzunehmen, di häufig als Kalzinator bezeichnet wird. Es wurde eine Rei von Vorschlägen für solche Kalzinatoren gemacht. Sie zeichnen sich alle durch eine verlängerte Verweilzeit de Rohmehls aus, sowie durch hohe Investitionen und einen durch den Druckabfall im Kalzinator bedingten höheren Aufwand an elektrischer Energie. Als Sekundärbrennstof e kommen praktisch nur hochwertige Brennstoffe in Frage? die zu ihrer Verbrennung benötigte Luft wird häufig zur Entlastung der Sinterzone nicht durch den Ofen. geleitet, sondern dem Kalzinator in einer eigenen Leitung, vorzugs weise als Kühlerheißluft zugeführt. Mit geeigneten Kal¬ zinatoren kann ein Kalzinationsgrad von über 80 bis etwa 95 erreicht werden. Schwierigkeiten gibt es häufi indem nicht nur das Rohraehl entsäuert wird, sondern auch Schmelzen auftreten und sich Ansätze bilden, welche die Gasgeschwindigkeiten verändern und den Transport des ent säuerten Rohmehls in den Ofen beeinträchtigen.

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Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß bei her¬ kömmlichen Wärmetauscheröfen ohne besondere Investitio¬ nen nach dem im Folgenden beschriebenen neuen Verfahren der Anteil des Sekundärbrennstoffs wesentlich gesteigert werden kann und daß gleichzeitig die Anforderungen an die Qualität des Sekundärbrennstoffs deutlich gesenkt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des Zementklinker- erzeugungsprozesses kann dadurch wesentlich gesteigert werden. '

Ein wesentliches Merkmal der. vorliegenden Erfindung be¬ steht darin, daß am Ofeneinlauf bzw. im Bereich zwischen Ofeneinlauf und Vorbrennzone des Prozesses ein Sekundär¬ brennstoff in einer entweder gegenüber der bisher übli¬ chen Verfahrensweise oder gegenüber dem dort zur Verbren- nung zur Verfügung stehenden Sauerstoff stark erhöhten

Menge zugeführt wird,, so daß sich an dieser Stelle wo der Sekundärbrennstoff eingebracht wird, ein deutlicher Luft¬ unterschuß ergibt.

Dabei werden aus dem Sekundärbrennstoff brennbare Gase freigesetzt, welche in einer anschließenden Verbrennung zur Kalzinierung (Entsäuerung) des Rohmaterials herange—. zogen werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Ver¬ fahren zur Herstellung von Zementklinker, bei welchem das, vorzugsweise feingemahlene, Rohmaterial in einer

Vorwärm-Zone, vorzugsweise einem System von Zyklon-Wär¬ metauschern, erhitzt, in einer Kalzinier-Zone mit Zweit¬ feuerung, insbesondere einem Kalziniero en, unter Zufuhr eines Sekundärbrennstof es und unter Zufuhr von Tertiär- luft, zumindest teilweise entsäuert und danach, vorzugs¬ weise in einem Brennofen, einem Brennprozeß unterworfen

wird, wonach der erbrannte Klinker in einer Kühl-Zone, beispielsweise einem Klinkerkühler, gekühlt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß im Bereich der Einbrin¬ gung des vorerhitzten Rohmaterials in den. Brennprozeß, vorzugsweise im Bereich des Einlaufes des Brennofens, . und bzw. oder im Bereich zwischen Ofeneinlauf und Kal¬ zinierzone, die durch einen Kalziniero en und bzw. oder die unterste Stufe des Zyklon-Systems gebildet ist, brennbare Bestandteile enthaltende, vorzugsweise grob—, gegebenenfalls unzerkleinerte, insbesondere verzögert verbrennende Stoffe, vorzugsweise Abf llstoffe und bzw. oder herkömmliche Brennstoffe, zugesetzt und unter Zu¬ führung des aus der Verbrennung des Primärbrennstoffes im Brennprozeß entstandenen Abgases einer unvollständi— gen Verbrennung und bzw. oder Pyrolyse unterworfen wer¬ den, und daß die dabei gebildeten Gase als Sekundär- Brenngas zusammen mit dem Abgas aus dem Brennprozeß, der Kalzinierzone, insbesondere dem Kalziniero eπ, zugeführt und dort unter Zufuhr von Tertiärluft, gegebenenfalls unter Zusatz von herkömmlichen Sekundär-Brennstof en, verbrannt werden.

Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß die Ver¬ brennung des Sekundär-Brennstoffes im wesentlichen in zwei Stufen zerlegt wird. In der ersten Stufe erfolgt eine unvollständige Verbrennung und/oder nur eine Pyroly¬ se des Sekundärbrennstoffes, bei der das Sekundär-Brenn¬ gas freigesetzt wird, welches dann erst in der zweiten Stufe, der Kalzinierstu e, einer vollständigen Verbren¬ nung unterworfen wird. Die bei dieser in zwei Stufen er- folgenden, geteilten Verbrennung des Sekundär-Brennstof- fes, insbesondere die bei der Verbrennung des Sekundär- Brenngases entwickelte Hitze, wird zur Entsäuerung des Rohmaterials, insbesondere Rohmehles, herangezogen.

Unter den Bedingungen der ersten Stufe, ^' der unvollständ gen Verbrennung, tritt, soferne überhaupt Sauerstoff zu Verfügung steht, folgende Reaktion ein:

2 C + 0 ₂ » 2 CO + 221,2 kJ (52,8 kcal)

Da im Bereich der Eintragss eile Temperaturen von über 1000°C vorliegen, ist das Gleichgewicht der Reaktion un ter den Bedingungen des Luft terSchusses stark nach rechts verschoben. Überraschenderweise zeigte sich nun, daß unter diesen Bedingungen als Sekundärbrennstoff auc sehr minderwertige, grob-, gegebenenf lls sogar unzer- kleinerte, und/oder nur verzögert verbrennende Stoffe einsetzbar sind, die bisher, wegen zu geringen Wärmein¬ halts nicht für eine Verwertung beim Zementbrennprozeß herangezogen werden konnten. Es war sogar möglich, Ab- fallstoffe mit relativ hohen Wassergehalten einzusetzen, wobei folgende Reaktion abläuft

H ₂ 0 + G + 131,6 kJ (31, ² * kcal) — ^■ > CO + H ₂

Wie schon oben erwähnt, setzt sich das der Kalzinierzone insgesamt zugeführte Gas einerseits aus bei der Verbren- nung des Primärbrennstof es im Brennprozeß entstehendem Abgas und andererseits aus den Gasen, die bei der un¬ vollständigen Verbrennung und bzw. oder Pyrolyse der Se— kundärbrennstoffe _p also bei deren Verbrennun bzw. Er¬ hitzung bei Luftunterschuß freigesetzt werden, zusammen, die hier als Sekundärbrenngas bezeichnet werden. Das Se— kundärbrenngas besteht überwiegend aus a) Kohlenmonoxid CO (aus der Verbrennung des Kohlen¬ stoffs der Sekundärbrennstof e bei Lu un erschuß bzw. aus der Reaktio des in den Sekundärbrennstoffen ent haltenen Wassers mit Kohlenstoff)

b) Wasserstoff H„ (aus der Reaktion des in den Sekundär brennstoffen enthaltenen Wassers mit Kohlenstoff) c) durch pyrolytischβ Zersetzung aus den Sekundärbrenn- Stoffen entstandenen Gasen, z.B. Koh-

L_- lenwasserStoffen sowie d) gegebenenfalls durch Zersetzung der Sekundärbrenn¬ stoffe entstandenen weiteren flüchti¬ gen Verbindlangen, z.B. Schwefelverbi d ngen.

Die Zusammensetzung des Sekundärbrenngases kann natur¬ gemäß in weiten Grenzen schwanken, je nach Art und Menge der eingesetzten Sekundärbrennstoffe.

Als Sekundärbrennstdffe können Abfallprodukte aller Art eingesetzt werden. Es seien beispielsweise erwähnt:

Kunststoffab lle, insbesondere Polyäthylen, Polyvinyl- azetat, Polyamid, Polyvinylchlorid u.dgl., im besonderen Schnüre, Strümpfe, Trikotagenreste u. . schwer zu zer¬ kleinernde Kunststoffabfalle, natürliche oder künstliche Gummiprodukte, insbesondere Auto- und Schrottreifen,

Kautschuk, Müll, insbesondere Hausmüll und/oder Sperrgut Schlachtho abf lle, Fette, Tierkadaver, Abfallsäuren, Textilien, Papier, Holz, Stroh, Sulfitablaugen, phenol- hältige Abfallprodukte, ölhaltige Abfallprodukte aus de Abwasserreinigungsanlagen der Raffinerien oder petroche- misehen Betrieben, sowie Bodensätze aus Öltanks, Ölab- scheidern, ölhaltige Schleifschlämme, Schwimmschlämm aus Kläranlagen, Ölemulsionen, Abfälle aus Benzinabscheidern Altöle, Abfall-Lösemittel, Lackrückständβ, mit Öl, Lacke oder ähnlichen organischen Produkten durchtränkte poröse Gesteine, insbesondere Perlit oder Branntkalk, beispiels weise aus Tankerunfällen, Raffinerieschlämm, Drucker-

schwärze, Faulschlamm, Frischschlamm, Vorklärschlamm und/oder Überschußschlämm bzw. Mischungen aus diesen Stoffen, gegebenenfalls in Mischung mit herkömmlichen Brennstoffen.

Dem Verfahren können ohne weiteres brennbare Bestandtei enthaltene Stoffe, welche innerhalb von mehr 'als 20 s, vorzugsweise mehr als 2 min, insbesondere mehr als 10.m verbrennen, zugeführt werden.

Wie oben schon erwähnt, kann der Kalzinier-Zone außer d aus dem Sekundärbrennstoff freigesetzten Sekundärbrenn- gas noch zusätzlich ein herkömmlicher Sekundärbrennstof zugeführt werden. Dies ist insbesondere dann von Inter¬ esse und günstig, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren Stoffe mit variierenden Anteilen an brennbaren Bestand— teilen oder mit ^' stark variierender Verbrennungs- bzw.

Pyrolysegeschwindigkeit eingesetzt werden, was schließl zu Schwankungen in der Menge und bzw. oder im Heizwert des entstehenden Sekundärbrenngases führt.

Mittels einer Einrichtung zur laufenden Bestimmung der Menge und des Heizwertes des entstehenden Sekundärbrenn gases und/oder der Zusammensetzung des den Kalzinierofe verlassenden Abgases kann die Zufuhr des zusätzlichen Se kundärbrennstof es, wie z.B. eines Heizgases oder Öls, i die Kalzinierzone gesteuert werden, so daß der Kalzinie zone letztlich eine Menge des Geraisches von Sekundär¬ brenngas und herkömmlichem Sekundärbrennsto f zugeführt wird, dessen Gesarat-Heizleistung im wesentlichen konsta gehalten ist und nur wenig Schwankungen unterliegt, ob¬ wohl der zur Erzeugung des Sekundärbrenngases erfindungs gemäß eingesetzte Sekundärbrennstoff relativ hohe Quali¬ täts- und Verbrennungseigenschafts-Schwankungen aufweist

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Ein weiterer Vorteil des erfindungs emäßen Verfahrens besteht darin, daß die Tertiärluft nicht, wie in der Regel üblich, der Kalzinierzone nicht vor Zugabe der Sekundärbrennstoffe zugeführt wird, sondern daß die den Brennofen verlassenden Gase den Sekundärbrennstoff, näm lich das Sekundärbrenngas bereits enthalten und auf diese Weise die Tertiärluft sozusagen erst nachher zu¬ gesetzt wird.

Bevorzugt ist es, das bei der unvollständigen Verbren- nung und bzw. oder Pyrolyse gewonnene Sekundär-Brenngas in der Kalzinierzone mit, vorzugsweise in der Kühlzone, beispielsweise im Klinkerkühler, vorerwärmter Tertiär¬ luft und/oder mit gegebenenfalls vorgewärmtem Sauerstof zu verbrennen«.

Bei der unvollständigen Verbrennung des Sekundärbrenn¬ stoffes kann in der Praxis nicht damit gerechnet werden daß die durch die oben angegebenen Gleichungen wieder¬ gegebenen Gleichgewichtsverhältnisse eintreten. Aus Si¬ cherheitsgründen soll das Sekundärbrenngas ferner möglichst kein 0 ₂ enthalten.

Es ist daher günstig anzustreben, daß der CO-Gehalt des Sekundär-Brenngases auf über 3 Vol.-^, vorzugsweise übe 7 Vol.- , insbesondere über 1 V0I.-56, eingestellt wird Weitere ist es vorteilhaft, den Prozeß so zu führen, da der C0 ₂ -Gehalt des Sekundär-Brenngases auf einen Wert eingestellt wird, der weniger als 8 Vol.-56, vorzugsweis weniger als Vol.-jδ, insbesondere weniger als 2 Vol.-jζ über dem C0 ₂ -Gehalt des bei der Verbrennung des Primär¬ brennstoffes im Brennprozeß entstandenen Abgases liegt.

Mit Rücksicht auf die endotherme Reaktion des Wassers bei der unvollständigen Verbrennung soll der Wasserge-

halt der Sekundärbrennstoffe beschränkt werden, vorzugs¬ weise auf O bis 15 £, insbesondere 0 bis 8 und beson¬ ders vorteilhaft 0 bis #.

Das Sekundärbrenngas wird zusammen mit den bei der Ver- brennung der Primärbrennstof e im Brennofen entstehenden Ofenabgasen in den Bereich des Prozesses geführt, in welchem die Entsäuerung des Rohmβhls stattfindet. Hier verbrennt das Sekundärbrenngas nach folgender Reaktion:

2 CO + 0 ₂ — ^* > 2 C0 _£ + 567,3 kJ { 135 kcal) sowie gegebenenfalls

2 H ₂ + 0 ₂ -→ 2 H ₂ 0 + 572, kJ (136,6 kcal) und Kohlenwasserstoffe + 0_ ^• — ^*■ > C0 ₂ + H ₂ 0 + Energie.

Bezieht man die bei den einzelnen Reaktionen freiwerden¬ de Energie auf die Menge an Kohlens _* toff in dem einge- setzten Sekundärbrennstoff, so ergibt sich, daß bis zu etwa 28 *$> der Energie bei der Verbrennung zu CO frei wird, der Rest bei der Verbrennung zu C0_ (unter der An¬ nahme, daß der eingesetzte Sekundärbrennstoff aus reinem C besteht und das Sekundärbrenngas nur CO enthält).

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt wie oben kurz erwähnt, die Verwertung der Sekixndärbrennstoffe in zwei Stufen. In der ersten Stufe wird im Bereich des Ofeneinlaufs bzw. _. im Ofen selbst die brennbare Substanz der Sekundärbrennstoffe, insbesondere der Kohlenstoff, in brennbares Gas, insbesondere Kohlenmonoxid, überge¬ führt. Es ist dabei unwesentlich, mit welcher Geschwin¬ digkeit diese Umwandlung erfolgt, da im Ofen sehr viel Zeit dafür zur Verfügung steht. Die so aus den Sekundär¬ brennstoffen entstandenen brennbaren Gase werden der

zweiten Verfahrensstufe zugeführt, in welcher die Ver¬ brennung des Kohlenmonoxids sowie gegebenenfalls des Wasserstoffs und der anderen flüchtigen Bestandteile abläuft. Da es sich bei diesen Gasen durchwegs um rasch verbrennende Stoffe handelt und die gasförmigen Ver¬ bindungen weiters eine innige Mischung mit dem zu ent- säuernden Rohmehl aufweisen, kann die Verweilzeit des Rohmehls in dieser zweiten Verfahrensstufe sehr klein gehalten werden und es kann mit einem sehr geringen Lu tüberschuß gearbeitet werden. Durch diese Aufteilung der Verwertung der Sekundärbrβnnstoffe auf zwei Stufen, nämlich auf den Bereich einerseits des Ofeneinlaufs bzw. den Ofen selbst "und andererseits den eigentlichen Entsäuerungsbereich ist es möglich, auch feste, rainder- wertige, langsam verbrennende und/oder wasserhaltige

Sekundärbrennstoffe einzusetzen und doch ohne Schwierig¬ keiten hohe Kalzinationsgrade von über 0 bis 95 zu. erreichen.

Der wesentliche Unterschied des erfindungsgemäßen Ver- fahrens gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß bisher immer eine einstufige und möglichst voll¬ ständige Verbrennung der - sehr häufig in fester Form vorliegenden - Abfallstoffe angestrebt wurde. Selbst, wenn bisher einmal ein schwach reduzierender Brand auf- getreten ist, so war dies nur eine unerwünschte Störung, die nie bewußt angestrebt wurde, sondern möglichst un¬ terdrückt wurde.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird hingegen ganz be¬ wußt eine unvollständige Verbrennung oder gar nur Pyro- lyse unter kontrollierten Bedingungen angestrebt.

Es hat sich gezeigt, daß im erfindungsgemäß erhaltenen Klinker, der den Kühler verläßt, trotz der "reduzieren-

den" Verhältnisse keine reduzierten Bestandteile fest¬ zustellen sind. Das bedeutet, daß gegebenenfalls im Be¬ reich des O eneinlaufes reduzierte Klinkerbestandteile, wie z.B. zweiwertiges oder metallisches Eisen, Sulfide und dergleichen, im oxidierenden Teil des Ofens, ins¬ besondere in der Sinterzone mit hoher Sicherheit rück- oxidiert werden. In diesem Sinn konnte auch kein Unter¬ schied im Erstarrungsverhalten und in der Festigkeits¬ entwicklung zwischen einem nach dem erfindungsgeraäßen Verfahren und einem nach herkömmlichem Verfahren her¬ gestellten Klinker beobachtet werden.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß' es eine er¬ hebliche Belastung des Ofens bedeutet, wenn die gesamte für die Sekundärbrennstof e benötigte Verbrennungsluft durch den Ofen geführt wird und daß sich infolge der da bei entstehenden hohen Gasgeschwindigkeiten ein erhöhte Staubkreislauf ergibt, wobei insbesondere bereits ent¬ säuertes heißes Rohmehl aus dem Ofen in den Wärmetausch zurückgeführt wird. Die erfindungsgeraäß vorgesehene stu fenweise Verbrennung der Sekundärbrennstoffe macht es möglich, Tertiärluft einzusetzen, obwohl die Sekundär¬ brennstoffe in einfacher Weise im Bereich des Ofenein¬ laufs bzw. im Ofen selbst eingesetzt werden. Zur Verbre nung des in den Sekundärbrennstoffen enthaltenen Kohlen stoffs zu Kohlenmonoxid wird beispielsweise um 50 we¬ niger Luft benötigt als zur Verbrennung zu Kohlendioxid. Die Differenz wird als Tertiärluft direkt der Entsäue¬ rungszone zugeführt und belastet den Ofen nicht. Diese wesentliche Reduktion der im Ofen zu führenden Gase ver- mindert den Staubkreislauf entscheidend und führt zu einer starken Verbesserung der Energiebilanz und auch Verminderung der Ansatzbildung im Bereich des Ofenein¬ laufs.

Diese Redxaktion der im bzw. durch den Brennofen zu führen den Gase _j macht es möglich, entweder bei gleichen Strö¬ mungsverhältnissen im Ofen und gleicher Dimensionierung die Ofenleistung zu steigern oder bei gleicher Leistung und Ofendimensionierung die Strömungsverhältnisse we¬ sentlich zu verbessern, also die Gasgeschwindigkeit im O en 'zu vermindern, oder bei gleicher Leistung und glei¬ chen Strömungsverhältnissen den Durchmesser des Ofens we¬ sentlich zu reduzieren, was letztlich geringere Inve- stitionen und wesentlich bessere Haltbarkeit der Ofen¬ ausmauerung bedeutet.

Von besonderem Vorteil ist es, daß erfindungsgemäß die Verbrennung des Sekundärbrenngases unter genau definier¬ ten und kontrollierten Bedingungen vorgenommen werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Verbrennung des Sekundärbrenngases in einer eigenen Kai— zinierbrennkammer durchgeführt, die zwischen dem Ein¬ tragsort der Sekundärbrennstoffe und der üblichen Vor— wärme- bzw. Vorbrennzone, beispielsweise der letzten

Zyklonstufe eines Wärmetauschers angeordnet wird. In die¬ ser Kalzinierbrennkammer wird das mit dem erwärmten Roh¬ raehl vermischte Sekundärbrenngas, vorzugsweise im Wirbel¬ schichtverfahren, verbrannt. Es hat sich gezeigt, daß unter den gegebenen Bedingungen beim Einsatz von minder¬ wertigen Sekundärbrennstoffen der zur vollständigen Ver¬ brennung notwendige Luf überschuß auf die Hälfte des bis¬ herigen reduziert werden konnte. Die für die Verbrennung des Sekundärbrenngases benötigte Luft wird, siehe oben, als Tertiärluft zugeführt. Durch die innige Vermischung des Sekundärbrenngases mit den Rohraehlteilchen und durch die Energiezufuhr und die damit gegebene Entsäuerung in

einem begrenzten Temperaturbereich werden besonders gün stige Ergebnisse erzielt. Die Entsäuerung erstreckt sic bei dem gewählten Verfahren nämlich nicht über einen we ten Temperaturbereich von mehreren 100 C, sondern kann auf einen engen Temperaturbereich konzentriert werden.

Dies hat den Vorteil, daß die Entsäuerung zwar sehr ras erfolgt, sich jedoch ein sehr reaktionsfähiges Kalzium¬ oxid bildet, wie es etwa auch in der Kalkindustrie bei der Herstellung von Weichbranntkalk entsteht.

Gegenstand der Erfindung ist weiters eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens, die im wesentlichen aus einem System von Wärmetauschern, insbesondere Zyklon- Wärmetauschern, das vorzugsweise über einen Kalzinier¬ ofen mit einem Brennofen verbunden ist, an den sich ein Klinkerkühler anschließt, besteht und dadurch gekenn¬ zeichnet ist, daß der Kalzinierofen und/oder die unter¬ ste Stufe des, gegebenenfalls mehrsträngigen, Zyklon- Systems eine Einrichtung zur Einbringung von, vorzugs¬ weise im Klinkerkühler vorgewärmter(m), Tertiärluft und bzw. oder Sauerstoff, und gegebenenfalls eine Einrichtu zur Einbringung eines herkömmlichen Sekundärbrenngases aufweist bzw. aufweisen und jeweils über mindestens eine Leitung zur Zuführung von Rohmaterial in den Brennofen und über mindestens eine Leitung zur Abführung des bei der Verbrennung des Primär-Brennstoffes im Brennofen en standenen Abgases sowie eines bei der -unvollständigen Ve brennung und bzw. oder Pyrolyse von brennbare Bestandtei aufweisenden Stoffen, vorzugsweise Abfallstoffen, gewon¬ nenen Sekundär-Brenngases mit dem Brennofen verbunden is (sind), wobei im Bereich des Brenno en-Einlaufes und bzw oder in der Leitung zur Zuführung des Rohmaterials in de Brennofen und bzw. oder in der Leitung zur Abführung des Brennofenabgases sowie des Sekundär-Brenngases eine Ein-

richtung, insbesondere eine gasdichte Schleuse, zur Einführung der brennbare Bestandteile aufweisenden Stoffe, vorzugsweise Abfallstoffe, angeordnet ist bzw. sind.

Anhand der Zeichnung seien das erfindungsgemäße Ver¬ fahren sowie die Anlage zu dessen Durchführung näher erläutert: -Über ein mit einem Absauggebläse 1 ausge¬ stattetes, gegebenenfalls meh strängiges, System von Zyklon-Wärmetauschern 2 wird das zu brennende Rohraa- terial durch die Kalzinierzone 3 geführt, welche den zur Kalzinierung des Rohmaterials bestimmten Kalzinier¬ ofen .und eine Abscheideeinrichtung 3b umfaßt. Von der Kalzinierzone 3 aus wird das Rohmaterial durch die Zuführungs-Leitung 7 dem Einlauf des Brennofens 10, der in der Zeichnung als Drehofen dargestellt ist, zu¬ geführt. ' '

Das Rohmaterial durchläuft den mit dem mit Primärbrenn¬ stoff und Primärluft beschickten Brenner 11 ausgerüste- . ten Drehofen 10, durchläuft dessen Sinterzone und ver- läßt den Ofen am Ofenkopf 12 als fertiggebrannter, heißer Klinker, welcher dann im Klihkerkühler 13 abge¬ kühlt wird, wonach dessen nicht mehr dargestellte Auf¬ arbeitung durch Mahlung, Sichtung u.dgl. erfolgt.

^• Die beim Verbrennen des Primärbrennstoffes im Brenner 11 des Brennofens 10 entstehenden heißen Ofen-Abgase werden nachdem sie die Sinterung des Rohmehls im Ofen herbei¬ geführt haben, über die Abgas bführung 6 dem Kalzinier¬ ofen 3 oder einer untersten als Kalzinierofen ausgebil¬ deten Zyklon-Stufe zugeführt.

An der Leitung 6, an der Leitung 7 und/oder direkt am Ofeneinlauf 9 ist eine Einrichtung, insbesondere eine

dort einmündende Schleuse 8 zum Einbringen des Sekundä brennstoffes angeordnet. Dieser Brennstoff, beispiels¬ weise nur grob zerkleinerter Abfall, gelangt in den Ei laufbereich 9 des Brennofens und wird dort von den heißen Ofenabgasen, in welchen hinsichtlich der Menge brennbarer Substanzen im Sekundärbrennstoff ein Unter¬ schuß an Luft bzw. Sauerstoff eingestellt ist, erhitzt, zersetzt sich und verbrennt nur unvollständig und/oder pyrolisiert.

Die dabei freigesetzten Gase, wie z.B. _. CO, Kohlenwasser stoff-Crackgase, CH _j ,, H ₂ od.dgl., welche das. Sekundär¬ brenngas bilden, werden zusammen mit dem den Brennofen verlassenden Abgas durch die Abgasabführung 6 dem Kal¬ zinierofen 3 zugeführt und werden dort unter gesonder- ter Zuführung von Tertiärluft über die Zuführungsstelle verbrannt. Die dabei freigesetzte Wärme dient zur Ver¬ vollständigung der Entsäuerung des Rohmaterials.

Die zur Verbrennung des Sekundärbrenngases notwendige Tertiärluft kann vorteilhaft über die durch den Klinker kühler geführte Leitung l k dem Kalzinierofen 3 zugeführ werden.

Über die Zuführung 1 i Kalzinator 3» 3 kann, was be¬ sonders zum Ausgleich von Mengen- und Heizwert-Schwanku gen des Sekundärbrenngases vorteilhaft ist, zusätzlich ein herkömmlicher Sekundärbrennstoff in die Kalzinier¬ zone 3.eingebracht werden.

Die Einbringungseinrichtung 8, insbesondere Schleuse, f den im Sauersto unterschuß unvollständig zu verbrennen den und/oder zu vergasenden Sekundärbrennstoff kann geg benenfalls auch in die Pyrolysezone eines in eine

Pyrolysezone und eine davon getrennte Kalzinierzone ge¬ teilten Kalzinierofens 3 eingegeben werden, welche dann erfindungskonform ebenfalls zwischen Brennofeneinlauf und der Kalzinierzone angeordnet ist.

1 Figur', . -

8 Ansprüche

OMPI