[发明专利]用于制造水泥砖的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于水泥砖制造的方法，其中原料粉末在预热器中用砖炉的热的废气预热并且得到预热的以及必要时在煅烧器中煅烧的原料粉末在砖炉中被烧制成砖，其中，预热器包括至少一个由多个依次被炉废气流动通过的漩涡-悬空气体热量交换器构成的段，在所述漩涡-悬空气体热量交换器中原料粉末分级地被预热。

此外，本发明涉及水泥砖制造设备，包括砖炉，在砖炉的输出侧的端部处连接砖冷却器并且在砖炉的进料侧的端部处连接预热器以及必要时连接煅烧器，其中，预热器包括至少一个由多个能够依次被炉废气沿着流动路径流动通过的漩涡-悬空气体热量交换器构成的段，在漩涡-悬空气体热量交换器中原料粉末分级地被预热。

背景技术

在制造水泥砖时，原料粉末被预热、彻底干燥（resttrocknen）、煅烧、烧制成砖并且而后被冷却。根据该干燥过程运转的设备包括由漩涡-悬空气体热量交换器构成的预热器、煅烧器、第三空气管道、转炉和砖冷却器。在该设备中，用于物质转化的能量供应通过到转炉和煅烧器中的燃料供应实现。在砖冷却器中受热的空气一部分作为所谓的二级空气供应给转炉并且一部分作为所谓的三级空气供应给煅烧器。转炉的废气通过炉入口腔室和位于其上的流动收缩部引导至煅烧器，流动通过煅烧器并且与在煅烧器中产生的废气（由煅烧器燃料的烟气和CO₂组成）一起被引出至预热器中。

预热器由一个或者多个段构成并且每个段由多个热量交换器级构成，热量交换器级相应地由漩涡-悬空气体热量交换器形成。将干燥的水泥原料粉末向最上部的热量交换器级的立管中进料，从上向下移动通过热量交换器级并且从最下部的第二热量交换器级被引入煅烧器中。在煅烧器中，热的原料粉末几乎完全被去酸并且连同煅烧器废气流入最下部的热量交换器级，在那儿进行分离，向炉入口腔室进料并且通过该炉入口腔室作为热料到达转炉中。热料在转炉中通过烧结过程被烧制成砖。

在每千克砖对应大约1.4标准立方米的850至890℃的煅烧器废气中包含的热能量在顺流热量交换（Gleichstromw?rmeaustausch）中分级地散发给新鲜的原料粉末。在此，随着热量交换器级的数目的增加，废气温度变低，炉设备的热效率变好并且热量交换器塔更大以及更贵。典型地，设立4至6个这样的级，其中，级的数目首先依赖于生材料湿度。

基于通常的混合数量比和多级的热量交换的特征，在砖炉和煅烧器的废气中包含的能够使用的热量超过原料粉末的吸收能力。因此，在预热器的炉气出口处现存的每千克砖对应大约1.5标准立方米的290至>350℃的热能量还是能够使用的剩余潜在热量。这些剩余潜在热量能够进一步被使用用于生材料和燃料干燥以及用于热过程之外的其它方面、例如发电。

炉废气借助于抽引式鼓风机被抽吸通过热量交换器级。因为，在此所有的炉废气量被抽吸通过全部热量交换器级，所以，为了将压力降和由此抽引式鼓风机的电能需求降低到最低程度，热量交换器级的流动技术的横截面尺寸设计得尽可能大。然而，这与直接依赖于大小的设备成本对立。

发明内容

因此，本发明的目的在于，如下改进开头提到的类型的方法和水泥砖制造设备，从而能够降低设备成本，而不必以丧失炉设备的热效率为代价。

为了解决该任务，本发明在开头提到的类型的方法中规定，将炉废气的部分流分支，从而仅仅使用炉废气的保留的剩余流用于预热原料粉末。由此，与传统的系统相比，同样的量的原料粉末能够用较少的炉废气预热或者在炉废气量相同时能够预热较大的量的原料粉末。这导致，从炉废气的用于预热的、保留的剩余流中抽走相对更多的热量并且在最后的热量交换器级后、也就是在离开预热器时的炉废气温度相应地更低。由此，经由每个热量交换器级的温度落差也更大。基于被抽吸通过全部的热量交换器级的更小的炉废气量，热量交换器级的引导气体的横截面和由此构造成本相比于用于所有气体量的设计可能能够降低。炉废气的没有用于预热的分支的部分流在温度为850至890℃时可供用于热使用，更确切地说，尤其当炉废气的部分流在沿着炉废气的流动方向上看第一、也就是最下部的漩涡-悬空气体热量交换器之后分支时，如这相应于优选的方法方式那样。尤其地，炉废气的部分流在此在沿着炉废气的流动方向上看第一和第二漩涡-悬空气体热量交换器之间分支。