{"id":14507,"date":"2016-03-04T15:40:41","date_gmt":"2016-03-04T14:40:41","guid":{"rendered":"http:\/\/\/\/sitestory.dk\/wordpress\/?p=14507"},"modified":"2016-03-10T16:00:05","modified_gmt":"2016-03-10T15:00:05","slug":"toerre-og-semi-toerre-cementovne","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sitestory.dk\/wordpress\/2016\/03\/04\/toerre-og-semi-toerre-cementovne\/","title":{"rendered":"T\u00f8rre og semi-t\u00f8rre cementovne"},"content":{"rendered":"

De fleste steder bruger man t\u00f8rre r\u00e5materialer til cementproduktion, og gennem \u00e5rene er der udviklet en del t\u00f8rre og semi-t\u00f8rre ovnsystemer.<\/strong><\/p>\n

\"Ovn

Ovn 87 – AP’s st\u00f8rste ovn som producerer klinker til gr\u00e5 cement. Kilde: Aalborg Portlands arkiv<\/p><\/div>\n

Har man som de fleste steder i verden t\u00f8rre r\u00e5materialer, giver det ingen mening at slemme dem op med vand, som senere skal fordampes. Der er derfor udviklet en del \u201dt\u00f8rre\u201d ovntyper gennem \u00e5rene, og lange v\u00e5dovne er ved at v\u00e6re et s\u00e6rsyn.<\/p>\n

Cyklonforvarmere<\/h3>\n

Den f\u00f8rste t\u00f8rovn var egentlig bare en lang roterovn som v\u00e5dovnen, men da der ikke var vand af betydning at fordampe,\u00a0var gassen ud af ovnen meget varm – spild af energi.<\/p>\n

\"Cyklon\"Man fandt derfor p\u00e5 at lave et forvarmert\u00e5rn, hvor man kunne forvarme det pulverformige materiale\u00a0(“r\u00e5mel”) i modstr\u00f8m\u00a0med gassen fra ovnen.<\/p>\n

Fidusen var selvf\u00f8lgelig, at man s\u00e5 kunne spare br\u00e6ndsel.<\/p>\n

Man leder r\u00e5melet\u00a0ned i en opadg\u00e5ende, varm gasstr\u00f8m og tr\u00e6kker\u00a0blandingen ind\u00a0en cyklon, der separerer gas og materialer som vist til h\u00f8jre.<\/p>\n

I dag har n\u00e6sten alle ovne en r\u00e6kke cyklontrin (fx 4 – 6) over hinanden, og p\u00e5 den m\u00e5de kan r\u00e5melet forvarmes til omkring 800\u00b0, f\u00f8r det n\u00e5r roterovnen, og kan v\u00e6re omkring 20 % kalcineret.<\/p>\n

Vil du se flere billeder\/illustrationer p\u00e5 nettet, s\u00e5 s\u00f8g p\u00e5\u00a0suspension preheater cement.<\/em><\/p>\n

<\/p>\n

Kalcinatoren<\/h3>\n

Det meste af den energikr\u00e6vede kalcinering skete stadig i selve roterovnen, indtil man fandt p\u00e5 at lave en kalcinator (en mange meter h\u00f8j, opretst\u00e5ende\u00a0“d\u00e5se”), hvor man indfyrer br\u00e6ndsel og uddriver det meste CO2<\/sub> fra calciumcarbonatet,\u00a0inden<\/em>\u00a0r\u00e5melet n\u00e5r ovnen.<\/p>\n

Det\u00a0sker p\u00e5 sekunder, da\u00a0varmevekslingen er meget effektiv, n\u00e5r r\u00e5melet er suspenderet i gasstr\u00f8mmen i stedet for at ligge i bunden af en roterovn.<\/p>\n

Fra kalcinatoren tr\u00e6kkes r\u00e5melet over i den nederste cyklon, hvor det udskilles og l\u00f8ber ned i roterovnen.<\/p>\n

\"Udmuring

Udmuring med ildfaste sten i roterovn, 1. marts 2016<\/p><\/div>\n

Roterovnen<\/h3>\n

Der er flere fordele ved at kalcinere r\u00e5melet, f\u00f8r det n\u00e5r roterovnen, og den st\u00f8rste er, at ovnen s\u00e5 kan v\u00e6re en del mindre (og billigere!), selvom produktionen er en del st\u00f8rre.<\/p>\n

Det skyldes dels, at CO2<\/sub> fra kalcineringen ikke fylder som gas, der skal transporteres, dels at der skal indfyres mindre br\u00e6ndsel p\u00e5 hovedbr\u00e6nderen i ovnens udl\u00f8b. Dette giver ogs\u00e5 en mindre gasm\u00e6ngde, og den termiske belastning p\u00e5 roterovnen bliver mindre.<\/p>\n

En typisk energifordeling imellem kalcinator og roterovn er 60-65 % indfyret\u00a0energi i kalcinatoren og resten i roterovnens udl\u00f8bsende.<\/p>\n

Processen og de kemiske reaktioner i roterovnens br\u00e6ndezone adskiller sig ikke fra det, jeg beskrev i forrige indl\u00e6g om lange v\u00e5dovne.<\/p>\n

Men som sagt kan roterovnen\u00a0v\u00e6re kortere og have en mindre diameter, n\u00e5r den modtager kalcineret r\u00e5mel. Den kan ogs\u00e5 “f\u00e5 lov til” at rotere en del st\u00e6rkere, s\u00e5 materialerne transporteres hurtigere.<\/p>\n

Det er en kvalitetsm\u00e6ssig fordel, fordi klinkermineralernes krystaller s\u00e5 bliver mindre og mere reaktive, og klinkerne bliver spr\u00f8dere og lettere at formale til den f\u00e6rdige cement.<\/p>\n

F\u00f8rhen var det god latin at regulere ovnhastigheden, s\u00e5 man havde samme materialefyldning og overfladeareal uanset produktionsniveau. I k\u00f8lvandet p\u00e5 finanskrisen raslede salget af cement ned, og i lange perioder k\u00f8rte AP’s st\u00f8rste ovn\u00a0med nedsat produktion.<\/p>\n

Ovnhastigheden blev nedsat tilsvarende, og vi oplevede s\u00e5, at klinkerne blev “d\u00f8dbr\u00e6ndte” pga. den l\u00e6ngere opholdstid. Vi pr\u00f8vede at \u00f8ge hastigheden, selvom produktionen var lav, og bingo! Siden har ovnen f\u00e5et fuld pedal. \ud83d\ude42<\/p>\n

P\u00e5 billedet herunder g\u00f8res klar til at l\u00f8fte et nyt stykke ovnr\u00f8r op. Stykket er 7 m langt og 4,75 m i diameter. Det vejer 27 tons + v\u00e6gten af krydsene indeni. L\u00f8ftet gik fint, og\u00a0stykket er svejst fast.<\/p>\n

\"Ovnstykke\"

Et stykke af ovnen skal udskiftes. Her g\u00f8r man klar til at hejse det op. 1. marts 2016.<\/p><\/div>\n

Semi-t\u00f8r proces<\/h3>\n

AP har ikke mulighed for at k\u00f8re med en t\u00f8r proces, fordi kridtet indeholder en del vand, men fabrikkens st\u00f8rste ovn bruger en s\u00e5kaldt semi-t\u00f8r proces til at lave gr\u00e5 klinker.<\/p>\n

Der er flere semi-t\u00f8rre ovne i verden, men ovnen i Aalborg var den f\u00f8rste af slagsen. Den blev sat i drift\u00a0i 1988, hvor jeg var i l\u00e6re som kontrolrumsoperat\u00f8r.<\/p>\n

De opslemmede r\u00e5materialer s\u00e5vel som de t\u00f8rre (fx flyveaske) spr\u00f8jtes\/bl\u00e6ses ind i en maskine, en t\u00f8rreknuser, hvor vandet fordampes p\u00e5 et splitsekund af 650 \u2013 700 grader varme r\u00f8ggasser, som kommer fra ovn og kalcinator.<\/p>\n

\"Rotor

Ny rotor til t\u00f8rreknuser. P\u00e5 rotoren monteres hamre. Bilen i baggrunden til venstre giver et\u00a0indtryk af st\u00f8rrelsen.<\/p><\/div>\n

Herfra fungerer det pr\u00e6cis som p\u00e5 en t\u00f8rovn, blot er der f\u00e6rre cyklontrin, fordi der pga. vandfordampningen er mindre overskudsvarme. Det t\u00f8rre r\u00e5mel tr\u00e6kkes mere end 70 m op til topcyklonen, hvorfra det bev\u00e6ger sig nedad i modstr\u00f8m med de varme gasser.<\/p>\n

Hele turen, fra slammen spr\u00f8jtes ind i t\u00f8rreknuseren, til den n\u00e5r ovnindl\u00f8bet som kalcineret pulver med en temperatur p\u00e5 ca. 880\u00b0, tager 50-60 sekunder.<\/p>\n

Gas bev\u00e6ger sig den modsatte vej\u00a0trukket af to store ventilatorer. F\u00f8rst som opvarmet luft fra klinkerk\u00f8leren, der\u00a0udg\u00f8r langt hovedparten af forbr\u00e6ndingsluften.<\/p>\n

Der er undertryk i hele\u00a0systemet frem til ventilatorernes sugeside, og fra den \u00f8verste cyklon til ovnens udl\u00f8b er der et trykfald p\u00e5 75 – 80 mbar. Efter ventilatorerne passerer gassen et elektrofilter, hvor den afst\u00f8ves, f\u00f8r den n\u00e5r skorstenen.<\/p>\n

Materialernes hedetur\u00a0gennem roterovnen, der roterer med 3,6 omdr.\/min., tager ca. \u00bd time, og efter endnu en \u00bd time forlader klinkerne k\u00f8leren med en temperatur p\u00e5 ca. 100\u00b0.<\/p>\n

Til sammenligning roterer de \u201dhvide\u201d v\u00e5dovne en del langsommere (under 1 omdr.\/min.), og transporten fra indl\u00f8b til udl\u00f8b tager ca. 8 timer.<\/p>\n

AP’s st\u00f8rste ovn producerer op mod 4.800 tons cementklinker i d\u00f8gnet.<\/p>\n

N\u00e6ste indl\u00e6g\u00a0handler om br\u00e6ndsler.<\/p>\n

\/Eric<\/p>\n

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