[发明专利]颗粒状固体材料的冷却方法以及这样的连续焙烧设施

说明书

技术领域

本发明涉及产生于连续焙烧设施的颗粒状固体材料的冷却方法，以及这样的连续焙烧设施。

本发明对于水泥窑渣的制造具有特定应用但不限于此。

背景技术

在矿物材料的处理行业中，比方说例如水泥窑渣的制造中，材料焙烧的操作，尤其是灰化步骤，通常伴随着材料的冷却，以便使所述材料变得可操作。

通常，此冷却至少通过将冷空气吹在热的材料上而实施。

为了减少设施的能耗，人们寻求回收包含在热的材料中的热量。同样在材料的冷却过程期间，材料中包含的热量被传输给吹过的空气。这样产生的热空气最经常用作用于在焙烧设施中所采用的燃料的燃烧空气。

然而，冷却器的实际性能是使得材料的完全冷却需要总体超出焙烧设施的燃烧空气需求的数量的空气。例如，在生产水泥窑渣的情况下，对于每公斤所生产的材料，当所需要的燃烧空气小于每公斤生产的材料1Nm³时，需要吹大约1.8到2.2Nm³的空气。

超出的空气产生排放流，(或过剩流)其需要过滤设施并且其消耗通风能量。排放流和其一起带走一部分能量，由于所述流的低温，该部分能量难以再利用。不过已知现有技术的设施允许回收包含在此排放流中的一部分能量：文献FR-08/03.050是该技术的一个示例。

在经常用于冷却的技术中，有管状、圆柱状、旋转的冷却器，在其中材料通常与空气流相反而循环，以及格栅式冷却器，当吹送空气在格栅下通过时在冷却器上侧向地置有厚的材料床。

有时，尽管不是经常，冷却通过顺序采用的两种技术而实现。由现有技术同样已知一种在此申请中说明的方法，并且该方法将更充分地进行发展，从而允许通过顺序结合管状冷却器和格栅式冷却器而冷却材料。

材料首先在管状冷却器中冷却，然后在格栅式冷却器中冷却。为了增加管状冷却器处的冷却强度，将水喷在热材料上从而产生水蒸气。此蒸发的水不被用作燃烧气且被单独引导至过滤装置，包含在该蒸气中的热量被损失掉。

在一个这样的设施中，单独的冷空气源供应格栅式冷却器，吹入的冷空气的量相对于该设施所需的燃烧空气的量是过剩的。仅一部分在格栅式冷却器中加热的空气被用作燃烧空气，形成排放流的另一部分需要过滤以及适配的排气装置。

由文献DE 10 2006 026 234或WO 2007 141 307已知的现有技术为水泥窑渣的制造设施。根据文献DE 10 2006 026 234的图2中所示的一个实施例，转炉出口处的颗粒状材料在第一区段中冷却，然后冷却气体通过床式冷却器的第二区段。

第一区段可通过非氧化介质冷却。第二区段通过空气冷却。为了实现能量的节省，此设施具有非氧化介质的回收回路，其由颗粒状材料加热，通向冷却器的第一区段。为此，被加热的非氧化介质通过热交换而被冷却，被过滤以分离粉末，然后被至少部分地引导至冷却器的第一区段，以再次用作非氧化冷却介质。回收回路上的排放管允许将介质的另一部分在过滤后排放到环境中。

在冷却器的第二区段出口处的加热空气也被过滤(通过旋风分离器)以便分离粉末，然后由所述交换器加热并且被引导以便用作用于该设施的燃烧气体。

尽管此设施允许实现能量的节省，但其具有如前述现有技术的缺点，需要诸如旋风分离器的过滤装置以使由所述冷却器产生的加热的介质气体去除粉末。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种用于冷却颗粒状固体材料的方法而克服前述缺点，颗粒状固体材料源自连续焙烧设施，该设施的能耗被优化，同时还减少了该设施所需的装备的数量，并且还降低了成本。

更具体地，本发明的目的是提出如下方法，其设施没有排放流且不需要过滤在设施的冷却器中加热的空气的一部分。

本发明的另一个目的是提出一种这样的设施。

本发明的其它目的和优点在以下描述过程中将变得明显，该描述仅用于指示目的且其不用于限制目的。

本发明涉及一种源自连续焙烧设施的颗粒状固体材料的冷却方法，该连续焙烧设施具有燃料的至少一个燃烧区以焙烧颗粒状材料，在其中实现在所述设施中颗粒状材料的焙烧，然后以两个连续的步骤冷却焙烧后的所述材料，第一冷却步骤在该设施的第一冷却器中实施，而第二冷却步骤在该设施的第二冷却器中实施，在该方法中：

-提供冷空气源以冷却颗粒状材料，所述冷空气源通过吹风直接供应所述第二冷却器，

-利用冷却期间由焙烧的颗粒状材料加热的空气作为用于该设施的所述至少一个燃烧区的燃烧气体，

根据按照本发明的方法：