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Simulation des Kalkbrennens in Drehrohröfen

F. Herz, Hochschule Anhalt, Köthen, E. Specht, Otto von Guericke University Magdeburg, Magdeburg, Germany

 

Neben den hohen Anforderungen an die Kalkqualität spielen die Investitions- und Betriebskosten bei der Dimensionierung und Optimierung von Kalkdrehrohröfen eine entscheidende Rolle. Um unter Berücksichtigung der ökonomischen Faktoren bereits bestehende Kalkdrehrohre optimieren zu können und neue Ofenanlagen auszulegen, muss der Kalkprozess zunächst exakt abgebildet werden. Insbesondere die Kenntnis über das Prozessverhalten bei Änderung der wesentlichen Einflussparameter ist hierfür unabdingbar. Daher wurde ein mathematisches Modell entwickelt mit dem der Prozess des Kalkbrennens in direkt befeuerten Drehrohröfen simuliert werden kann. Dabei werden die Temperatur-, Reaktions- und Füllungsgradverläufe entlang des Drehrohrs berechnet und weitere Daten zur Abgaszusammensetzung, zu den Wandwärmeverlusten, zum spezifischen Energiebedarf und zur Kalkqualität ermittelt. In einem ersten Schritt wird ein mit Braunkohlestaub befeuerter Industriedrehrohrofen modelltechnisch erfasst. Im Rahmen einer Parameterstudie wird aufgezeigt, welche Auswirkungen die Umstellung auf Erdgasbefeuerung auf die Kalkqualität hat. Das Potenzial des Simulationsmodells wird anhand weiterführender Parametervariationen zur Prozessoptimierung nach erfolgter Brennstoffsubstitution dargestellt. Dabei werden insbesondere die Einflüsse des Primärenergieeintrags und des Durchsatzes verdeutlicht.

 

Summary CEMENT INTERNATIONAL 03/2017 S. 40-49

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03/2017 Themen:


Simulation des Kalkbrennens in Drehrohröfen


Moderne Formen der Qualifizierung in der Zement-, Kalk- und Betonindustrie


Numerische Modellierung des Abgasstroms in der Zementherstellung


Einfluss der Feuerfest-Zustellung auf die Wirtschaftlichkeit der Klinkerproduktion


Gutbettzerkleinerung – ein effizientes Verfahren zur Herstellung von Rohmehl