{"id":14493,"date":"2016-03-02T16:28:25","date_gmt":"2016-03-02T15:28:25","guid":{"rendered":"http:\/\/\/\/sitestory.dk\/wordpress\/?p=14493"},"modified":"2016-03-10T16:01:18","modified_gmt":"2016-03-10T15:01:18","slug":"lange-vaadovne-til-cementproduktion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sitestory.dk\/wordpress\/2016\/03\/02\/lange-vaadovne-til-cementproduktion\/","title":{"rendered":"Lange v\u00e5dovne til cementproduktion"},"content":{"rendered":"

Roterovnen blev opfundet i 1873 af briten Frederick Ransome, og den revolutionerede cementindustrien, som indtil da havde brugt ineffektive skaktovne.<\/strong><\/p>\n

\"Gr\u00e5

V\u00e5dovne til gr\u00e5 produktion, Aalborg Portland 1972. Monsteret\u00a0til h\u00f8jre (ovn 86) er v\u00e6k nu. Ovn 85 i midten er afstillet indtil videre, og ovnen til venstre blev konverteret til hvid klinkerproduktion i 2003-2004. Den store bygning \u00f8verst i billedet er lageret for gr\u00e5 klinker. Det rummer +200.000 tons. Kilde: Aalborg Portlands arkiv<\/p><\/div>\n

De to f\u00f8rste roterovne i Europa blev igangsat p\u00e5 Aalborg Portland (AP) i 1899. De var fremstillet af et amerikansk firma og var kun 18 meter lange. Ikke l\u00e6nge efter begyndte F.L. Smidth, der ejede AP, at fremstille roterovne.<\/p>\n

AP\u2019s l\u00e6ngste roterovn i dag er 180 m lang og har en diameter p\u00e5 5,25 til 6 m. Det er den midterste af de tre p\u00e5 billedet ovenfor.<\/p>\n

Materialerne transporteres gennem en roterovn, ved at den roterer om sin akse og har et fald p\u00e5 3-4\u00b0.<\/p>\n

Der indbl\u00e6ses br\u00e6ndsel (fx kulst\u00f8v) gennem et br\u00e6nderr\u00f8r i ovnens udl\u00f8bsende, og mens materialerne bev\u00e6ger sig nedad, tr\u00e6kkes de varme gasser den modsatte vej, s\u00e5 materialerne varmes op gradvis.<\/p>\n

\"Udhugning

Udl\u00f8bet p\u00e5 ovn 87 som ikke er en v\u00e5dovn. Udhugning af gammel foring er i gang. Februar 2016.<\/p><\/div>\n

Alle roterovne er udmuret med ildfaste, isolerende sten for at holde p\u00e5 varmen og for at beskytte st\u00e5let. Hvis en eller flere sten falder ud, bliver st\u00e5let r\u00f8dgl\u00f8dende, og hvis man ikke stopper ovnen, er det et sp\u00f8rgsm\u00e5l om tid, f\u00f8r der br\u00e6ndes hul ud til det fri.<\/p>\n

Af samme grund er det udbredt med scannere, der m\u00e5ler ovnskallens overfladetemperatur og viser den grafisk i kontrolrummet. Om natten er man ikke i tvivl, hvis en ovn har r\u00f8de hunde!<\/p>\n

Stenene er kileformede efter m\u00e5l (efter ovnens diameter) og s\u00e6ttes ind i ringe, der b\u00e6rer sig selv uden nogen form for m\u00f8rtel. N\u00e5r ovnen k\u00f8les ned, tr\u00e6kker stenene sig sammen, og s\u00e5 m\u00e5 ovnen kun t\u00f8rne\u00a0langsomt, da foringen ellers kan falde eller “skrue”.<\/p>\n

V\u00e5dovnen<\/h3>\n

<\/p>\n

En v\u00e5dovn er en roterovn uden forvarmert\u00e5rn eller kalcinator (se n\u00e6ste indl\u00e6g), og alle delprocesser sker i \u00e9t langt ovnr\u00f8r. F\u00f8dningen er en ovnslam, som indeholder vand, og deraf navnet “v\u00e5dovn”.<\/p>\n

F\u00f8rst fordampes frit vand og dern\u00e6st kemisk bundet vand. N\u00e5r temperaturen n\u00e5r op i n\u00e6rheden af 900\u00b0, starter kalcineringen, hvor CO2<\/sub> bobler af calciumcarbonat (CaCO3<\/sub>), s\u00e5 der er CaO tilbage \u2013 br\u00e6ndt kalk.<\/p>\n

Dette sker typisk, n\u00e5r materialerne\u00a0har<\/em> forladt k\u00e6desystemet.<\/p>\n

K\u00e6desystemet<\/h3>\n

I den \u201dkolde\u201d ende er der en mange meter lang zone med sv\u00e6re k\u00e6der – mange, mange tons. De holder ovnskallen ren for klistrende materialer\u00a0og\u00a0fungerer samtidig som transportapparat og varmeveksler. Der kan ogs\u00e5 v\u00e6re andre indbygninger med samme form\u00e5l, fx “slamforvarmere” eller “kryds”.<\/p>\n

\"K\u00e6der

Frith\u00e6ngende k\u00e6desystem. Her ovn 85, en lang, gr\u00e5 v\u00e5dovn.<\/p><\/div>\n

N\u00e5r k\u00e6derne er fri af r\u00e5materialerne i bunden, varmes de op af r\u00f8ggasserne fra br\u00e6ndezonen, og n\u00e5r de dykker ned, afgiver de varme til materialerne. N\u00e5r de kommer fri, er de syltet ind i\u00a0fugtigt materiale, som fanger meget af det st\u00f8v, som kommer nedefra.<\/p>\n

P\u00e5 et tidspunkt, n\u00e5r det meste vand er fordampet, bliver materialerne seje som sm\u00f8r, og s\u00e5 hj\u00e6lper k\u00e6derne med at \u201dskrue\u201d dem frem.<\/p>\n

K\u00e6derne er uhyre vigtige for ovnens energiforbrug, st\u00f8vtab og effektivitet, og\u00a0er en sliddel, der b\u00f8r opm\u00e5les ved enhver lejlighed.<\/p>\n

S\u00e5 kan man over tid f\u00e5 statistik for slid per tons klinker og bruge slidtallet til planl\u00e6gning af rettidig udskiftning.<\/p>\n

St\u00f8vtab<\/h3>\n

K\u00e6desystemets tilstand betyder en del for, hvor meget st\u00f8v der undslipper ovnen sammen med r\u00f8ggassen. Det, som undslipper, fanges i et elektrofilter og kan – afh\u00e6ngigt af klinkertype – returneres til ovnen.<\/p>\n

Det kan fx bl\u00e6ses ind i br\u00e6ndezonen parallelt med br\u00e6nderr\u00f8ret. S\u00e5 k\u00f8ler det ogs\u00e5 flammen, s\u00e5 der udvikles mindre termisk NOx<\/sub>.<\/p>\n

Det st\u00f8v, som ikke kan returneres, bruges til andre form\u00e5l eller deponeres. P\u00e5 v\u00e5dovne, der producerer klinker til hvid cement, er st\u00f8vtabet beskedent, mens det er noget st\u00f8rre p\u00e5 v\u00e5dovne der producerer gr\u00e5 klinker, og st\u00f8vtabet vokser n\u00e6sten eksponentielt med produktionen.<\/p>\n

Det skyldes, at ved h\u00f8jere produktion flytter udt\u00f8rringspunktet sig opad imod ovnindl\u00f8bet, og s\u00e5 er der f\u00e6rre v\u00e5de k\u00e6der som st\u00f8vfang. Ved h\u00f8jere produktion skal der ogs\u00e5 bruges mere forbr\u00e6ndingsluft, og da\u00a0pladsen er den samme, stiger gashastigheden.<\/p>\n

Br\u00e6ndezonen<\/h3>\n

P\u00e5 turen ned mod br\u00e6ndezonen kalcineres r\u00e5materialerne, og der dannes en stribe kemiske overgangsforbindelser.\u00a0N\u00e5r de nu helt t\u00f8rre materialer n\u00e5r br\u00e6ndezonen, hvor temperaturen er 1400 \u2013 1500\u00b0, tager det for alvor fart.<\/p>\n

P\u00e5 en ovn, der producerer klinker til gr\u00e5 cement, smelter 23 – 30\u00a0% af materialerne og bliver til \u201dlava,\u201d hvor molekyler og ioner kan dr\u00f8ne rundt og forelske sig i hinanden, hvis kemien er i orden.<\/p>\n

Hvis der ikke er balance i tingene, fx overskud af CaO, vil\u00a0de potentielle partnere slippe op, og man f\u00e5r for mange singler = for stort overskud af fri, ureageret kalk, og det er skidt for kvaliteten.<\/p>\n

V\u00e6sken betyder samtidig, at partikler agglomerer ved kapillarbinding, og der dannes det, vi kalder klinker: Fra \u00e6rtestore sm\u00e5kugler til boller p\u00e5 st\u00f8rrelse med en tennisbold eller st\u00f8rre.<\/p>\n

Har du sv\u00e6rt ved at forestille dig dette, s\u00e5 t\u00e6nk p\u00e5 en snebold, der ruller sig st\u00f8rre. Kapillarbinding er overfladesp\u00e6nding, som ogs\u00e5 kan f\u00e5 papbrikken til at h\u00e6nge fast i det duggende \u00f8lglas. \ud83d\ude42<\/p>\n

P\u00e5 v\u00e5dovnene, der laver klinker til hvid cement, er der for lidt aluminium og jern til at lave \u201dlava\u201d, og nodulerne m\u00e5 derfor rulles op, mens der endnu er vand tilbage. Uden noduler forvandles enhver ovn til et inferno af st\u00f8v.<\/p>\n

\"Hvide

Det er ikke pebermyntebolsjer, men hvide cementklinker.<\/p><\/div>\n

Det er bedst, hvis temperaturstigningen til maxtemperaturen sker hurtigt (kort, intens flamme). Det giver sm\u00e5 og reaktive krystaller af de nydannede klinkermineraler.<\/p>\n

Hvis temperaturstigningen tager for lang tid (for lang br\u00e6ndezone), vokser krystallerne sig store, og s\u00e5 bliver de mindre reaktive, og klinkerne bliver sv\u00e6rere at formale.<\/p>\n

Det er ret praktisk, at materialerne smelter delvis i br\u00e6ndezonen (p\u00e5 en gr\u00e5 ovn), for noget h\u00e6nger ved p\u00e5 foringen som isolerende \u201dknast\u201d, der beskytter foringssten og ovnskallens st\u00e5l mod de h\u00f8je temperaturer.<\/p>\n

N\u00e5r klinkerne forlader roterovnen, falder de ned i en k\u00f8ler, hvor de k\u00f8les med luft. Den s\u00e5ledes opvarmede luft bruges som forbr\u00e6ndingsluft.<\/p>\n

Derved genanvendes noget af br\u00e6ndselsenergien, fordi luften ikke skal opvarmes s\u00e5 meget.\u00a0Ved bratk\u00f8ling dannes der ogs\u00e5 mikrorevner i klinkernes krystaller, som g\u00f8r formaling nemmere.<\/p>\n

AP\u2019s \u00e6ldste ovn, ovn 78, er 163 m lang, og den var verdens st\u00f8rste cementovn, fra den blev sat i drift i 1935, til slutningen af 2. Verdenskrig.<\/p>\n

Alderen kan man bl.a. se, ved at ovnskallen\u00a0mange steder er nittet, hvor man i dag ville have svejst.\u00a0Den producerer i dag klinker til hvid cement og har ingen planer om at stoppe forel\u00f8big.<\/p>\n

N\u00e6ste indl\u00e6g er om\u00a0t\u00f8rre og semi-t\u00f8rre ovnsystemer.<\/p>\n

\/Eric<\/p>\n

Relateret:<\/strong><\/p>\n