{"id":14576,"date":"2016-03-05T16:25:36","date_gmt":"2016-03-05T15:25:36","guid":{"rendered":"http:\/\/\/\/sitestory.dk\/wordpress\/?p=14576"},"modified":"2016-03-10T15:58:57","modified_gmt":"2016-03-10T14:58:57","slug":"braendsler-til-cementproduktion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sitestory.dk\/wordpress\/2016\/03\/05\/braendsler-til-cementproduktion\/","title":{"rendered":"Br\u00e6ndsler til cementproduktion"},"content":{"rendered":"

Det kr\u00e6ver rigtig meget energi at br\u00e6nde cementklinker, og dette indl\u00e6g handler om br\u00e6ndslerne.<\/strong><\/p>\n

\"Mellemlager

Aalborg Portlands mellemlager for kul og petcoke. Kilde: Aalborg Portlands arkiv.<\/p><\/div>\n

Oliekrisen i 1973 ramte cementproduktionen h\u00e5rdt i det meste af verden. Olie var et nemt br\u00e6ndsel at bruge, men pludselig var det en mangelvare, og siden var det for dyrt.<\/p>\n

Man begyndte at formale kul til fint pulver og brugte det i stedet for olie. En sky af formalet kul bl\u00e6ses ind i roterovnen, hvor det ant\u00e6nder n\u00e6sten \u00f8jeblikkelig.<\/p>\n

Kul skal v\u00e6re fintformalet, for det g\u00e5r ud over kvaliteten, hvis der er st\u00f8rre partikler, som falder ud af flammen og br\u00e6nder nede i materialefyldningen.<\/p>\n

Tommelfingerreglen er, at kul skal formales s\u00e5 fint, at sigteresten (alts\u00e5 det der er tilbage) p\u00e5 en 90 \u00b5 sigte er 50 % af gasindholdet. Gasindholdet i stenkul er typisk 20 \u2013 36 %.<\/p>\n

\"Br\u00e6nderr\u00f8r\"

Br\u00e6nder med flere kanaler, som fyrer br\u00e6ndsler ind i ovnens br\u00e6ndezone. Billedet er fra en fabrik n\u00e6r Berlin.<\/p><\/div>\n

Petcoke<\/h3>\n

I den stadige jagt p\u00e5 billigere br\u00e6ndsel begyndte man ogs\u00e5 at bruge petroleumskoks, petcoke, der er et affaldsprodukt fra olieraffinaderierne.<\/p>\n

Det gav problemer for mange. Petcoke er ofte h\u00e5rde at formale, har lavt gasindhold (10-11 %) og kan indeholde temmelig meget svovl.<\/p>\n

Mange oplevede et fald i cementens styrkeudvikling, fordi svovl blev indbygget i mineralet C2<\/sub>S og stabiliserede dette, s\u00e5 det fik sv\u00e6rt ved at reagere videre til C3<\/sub>S.<\/p>\n

Problemet kan modvirkes ved at s\u00f8rge for balance mellem svovl og alkali, s\u00e5 der dannes alkalisulfat. Man kan ogs\u00e5 tils\u00e6tte fluorid, som hj\u00e6lper dannelsen af C3<\/sub>S.<\/p>\n

Det \u00e6ndrer dog ikke ved, at svovl p\u00e5virker \u201dlavaens\u201d viskositet og overfladesp\u00e6nding, s\u00e5 der dannes f\u00e6rre noduler, og ovnen bliver mere st\u00f8vet \u2013 man skal finde et balancepunkt.<\/p>\n

Et scoop<\/h3>\n

Stigningen i olieprisen var et stort problem for producenter af hvid cement som Aalborg Portland (AP), fordi stenkul ikke kunne erstatte olie. Kullenes askerest \u00f8del\u00e6gger nemlig den hvide farve.<\/p>\n

<\/p>\n

P\u00e5 AP opdagede man s\u00e5, at der p\u00e5 den caribiske \u00f8 Aruba (ud for Venezuela) fandtes store m\u00e6ngder olieaffald fra raffinering af r\u00e5olie til\u00a0flybenzin under 2. Verdenskrig.<\/p>\n

Br\u00e6ndv\u00e6rdien var h\u00f8j, og der var ingen askerest, som kunne \u00f8del\u00e6gge den hvide farve. N\u00e5r det var koldt, var en brudflade helt glat og blank som sort glas.<\/p>\n

At formale det til pulver var dog mildt sagt et problem, for formaling udvikler varme, og Aruba-\u201dkullet\u201d smeltede til en asfaltagtig masse ved 50\u00b0 eller deromkring.<\/p>\n

I en kuglem\u00f8lle kunne det kl\u00e6be til m\u00f8ller\u00f8ret som et tykt lag asfalt, og i massen sad kuglerne nydeligt indst\u00f8bt. Det var noget dj\u00e6velskab at have med at g\u00f8re!<\/p>\n

Men man fandt efter \u00e5rs udviklingsarbejde en teknisk l\u00f8sning p\u00e5 formalingsproblemet. AP k\u00f8bte hele dyngen\u00a0og fik en gevaldig konkurrencefordel p\u00e5 markedet for hvid cement fra ca. 1980.<\/p>\n

Det sidste Aruba-kul blev br\u00e6ndt af i l\u00f8bet af 90’erne. I dag er Aruba et ferieparadis, og AP bruger petcoke og k\u00f8d- og benmel p\u00e5 sine hvide ovne.<\/p>\n

Gas<\/h3>\n

Gas kan fint bruges som br\u00e6ndsel i cementovne, men i DK er det alt for dyrt, hvilket en del har m\u00e6rket p\u00e5 fjernvarmeregningen, hvis de er tilsluttet et naturgasfyret varmev\u00e6rk.<\/p>\n

Den 7. september 1996 varmede den hollandske cementfabrik ENCI n\u00e6r Maastricht ovnen op med naturgas, f\u00f8r der skulle produktion p\u00e5; men flammen gik ud, fordi opblandingen af gas og luft var defekt (fandt man senere ud af).<\/p>\n

Da flammesvigtet blev opdaget, lukkede man for gastilf\u00f8rslen, men t\u00e6ndlansen fortsatte med at br\u00e6nde i kort tid. Ovnen var fyldt med gas, som eksploderede med voldsom kraft.<\/p>\n

Ovnr\u00f8ret virkede som en stor kanon, der retningsbestemte eksplosionen, s\u00e5 cyklont\u00e5rnet og klinkerk\u00f8leren blev lagt i ruiner. Selve ovnen led kun mindre skade.<\/p>\n

Heldigvis skete der ingen personskade, men det tog ca. et halvt \u00e5r, f\u00f8r alt var repareret, s\u00e5 ovnen kunne producere igen.<\/p>\n

Alternative br\u00e6ndsler \u2013 affald<\/h3>\n
\"Br\u00e6ndbart

Br\u00e6ndbart affald. Kilde: Aalborg Portlands arkiv.<\/p><\/div>\n

I 90\u2019erne vedtog man i Tyskland en lov, som forb\u00f8d deponering af br\u00e6ndbart affald.<\/p>\n

Affald voksede til bjerge, og der var gode penge i at skaffe det af vejen. Ikke blot fik man betaling for at modtage og br\u00e6nde det af, man sparede ogs\u00e5 dyrt, fossilt br\u00e6ndsel som fx kul.<\/p>\n

Cementfabrikker i Tyskland og nabolandene installerede anl\u00e6g til affaldsforbr\u00e6nding i stor stil. AP fulgte trop og modtog affald fra Tyskland.<\/p>\n

Men at bruge affald som br\u00e6ndsel er ikke problemfrit. Det \u00f8ger bl.a. inputtet af klor og andre flygtige stoffer, og snart fik mange problemer med ovnenes ildfaste foringssten, og roterovnens ovnskal begyndte ogs\u00e5 at korrodere hastigere.<\/p>\n

Stenene isolerer, fordi de er por\u00f8se, men med det st\u00f8rre input af flygtige stoffer, blev stenenes porer infiltreret, og stenene skallede af.<\/p>\n

Den ildfaste foring er meget dyr, men det koster ogs\u00e5 tabt produktion, hvis man m\u00e5 stoppe i utide for at udskifte foring.<\/p>\n

Med \u00e5rene udviklede producenterne af foringssten nye materialer, og med de nye stentyper er afskalning ikke n\u00e6r s\u00e5 stort et problem, som det var.<\/p>\n

S\u00e5 mange investerede i affaldsforbr\u00e6nding, at Tyskland nu er nettoimport\u00f8r af affald. Investeringerne skal jo forrentes! AP modtager dog stadig affald fra Nordtyskland.<\/p>\n

I England har man gennem \u00e5rene \u00f8get deponeringsafgiften for affald, s\u00e5 her ser man nu historien gentage sig. AP modtager (ligesom nogle kraftv\u00e6rker) i dag en del affald fra England. Det er pakket i baller og fragtes med skib.<\/p>\n

Op mod halvdelen af affaldet er CO2<\/sub>-neutralt, og det t\u00e6ller i CO2<\/sub>-regnskabet.<\/p>\n

En prognose her fra l\u00e6nestolen siger, at briterne om f\u00f8je \u00e5r selv har kapacitet til at br\u00e6nde affaldet (som i Tyskland), og s\u00e5 m\u00e5 AP finde supplerende kilder.<\/p>\n

Der er et gryende marked for dansk, industrielt affald til forbr\u00e6nding. Tidligere bestemte kommunerne, hvor affaldet skulle hen, og de valgte de kommunale forbr\u00e6ndingsanl\u00e6g. I dag er reglerne for industrielt affald lempet, og der begynder at ske noget.<\/p>\n

K\u00f8d- og benmel<\/h3>\n

Da man fandt ud af, at kogalskab skyldtes k\u00f8d- og benmel i kreaturernes foder, en slags kannibalisme, blev det i januar 1997 forbudt at bruge som foder til dr\u00f8vtyggere i EU.<\/p>\n

Hurtigt var der bjerge af k\u00f8d- og benmel, og producenterne var desperate. Cementproducenter over det meste af Europa s\u00e5 chancen, for cementovnenes h\u00f8je temperaturer garanterer total destruktion af prionerne, som er ondets rod, og pga. fedtindholdet har benmelet en rimelig br\u00e6ndv\u00e6rdi.<\/p>\n

Senere blev produktionen af k\u00f8d- og benmel \u00e6ndret, s\u00e5 det prim\u00e6rt var s\u00e6rligt risikomateriale (hjerne og rygmarv) der gik til destruktion.<\/p>\n

AP bruger stadig k\u00f8d- og benmel, men der er ikke de samme m\u00e6ngder til r\u00e5dighed som tidligere. Benmelets indhold af klor og fosfor (P2<\/sub>O5<\/sub>) s\u00e6tter ogs\u00e5 en \u00f8vre gr\u00e6nse for, hvor meget man kan bruge.<\/p>\n

Klor skal generelt holdes nede, og fosfor forl\u00e6nger cementens bindetid, hvis indholdet i klinkerne kommer over ca. 0,5 %.<\/p>\n

T\u00f8rret spildevandsslam<\/h3>\n

AP modtager og br\u00e6nder Aalborg Kommunes samlede produktion af t\u00f8rret, granuleret spildevandsslam.<\/p>\n

Det leveres med\u00a0tankbiler, som bl\u00e6ser det p\u00e5 en silo, hvorfra det doseres direkte til en af den st\u00f8rste ovns to kalcinatorer.<\/p>\n

Det skal bruges s\u00e5 hurtigt som muligt, for hvis det henst\u00e5r, komposterer det og selvant\u00e6nder.<\/p>\n

Br\u00e6ndv\u00e6rdien er ikke s\u00e6rlig h\u00f8j, men det er CO2<\/sub>-neutralt og giver sit bidrag. S\u00e5 vidt jeg husker, er det op mod 6.000 tons om \u00e5ret.<\/p>\n

Det t\u00f8rrede spildevandsslam blev i en \u00e5rr\u00e6kke k\u00f8rt til Tyskland, og det var indlysende galimatias for enhver, men f\u00f8rst da affaldsforbr\u00e6ndingsafgiften (1.000 kr.\/ton s\u00e5 vidt jeg husker) bortfaldt for nogle \u00e5r siden, kunne AP byde ind p\u00e5 lige vilk\u00e5r.<\/p>\n

Den noble intention med afgiften var, at affald s\u00e5 vidt muligt skulle genanvendes, men da der ikke var afgift p\u00e5 importeret affald, f\u00f8rte afgiften i stedet til en vanvittig trafik.<\/p>\n

Der blev importeret affald til forbr\u00e6nding i Danmark, og noget dansk affald (som fx t\u00f8rret spildevandsslam) blev sendt til forbr\u00e6nding i udlandet.<\/p>\n

Bild\u00e6k<\/h3>\n

En del steder bruger man ogs\u00e5 kasserede bild\u00e6k som br\u00e6ndsel. Det er is\u00e6r p\u00e5 ovne uden kalcinator.<\/p>\n

De kan lempes ind via en sluse i ovnens indl\u00f8b eller midtvejs gennem ovnskallen, n\u00e5r slusen er i top. Det er ikke uden problemer, fordi d\u00e6kkene begraves delvis af materialerne, n\u00e5r ovnen roterer, og s\u00e5 danner forbr\u00e6ndingen CO pga. iltunderskud.<\/p>\n

Billedet herunder er fra en polsk cementfabrik, jeg bes\u00f8gte i 2005, men jeg har set bild\u00e6k brugt som br\u00e6ndsel flere steder.<\/p>\n

\"Bild\u00e6k\"

Bild\u00e6k p\u00e5 vej til ovnindl\u00f8bet. De vejes, f\u00f8r de lempes ind i ovnen, og v\u00e6gten afg\u00f8r, hvorn\u00e5r det n\u00e6ste d\u00e6k tils\u00e6ttes.<\/p><\/div>\n

D\u00e6k kan ogs\u00e5 snittes til mindre stykker og bruges som br\u00e6ndsel i en kalcinator eller p\u00e5 hovedbr\u00e6nderen i ovnens udl\u00f8b, men det er kostbart at neddele d\u00e6kkene, og s\u00e5 g\u00e5r en del af fidusen fl\u00f8jten.<\/p>\n

Andre br\u00e6ndsler<\/h3>\n

Ganske vist har prisen p\u00e5 fossile br\u00e6ndsler som olie og kul n\u00e5et et lavpunkt lige for tiden, men historisk g\u00e5r priserne kun \u00e9n vej, og det er opad.<\/p>\n

S\u00e5 for cementindustrien generelt g\u00e6lder, at dens \u00f8konomiske interesser g\u00e5r h\u00e5nd i h\u00e5nd med samfundets \u00f8nske om lavere CO2<\/sub>-udledning.<\/p>\n

Industrien er p\u00e5 evig udkig efter nye alternative br\u00e6ndsler, og de alternative br\u00e6ndsler er ofte helt eller delvis CO2<\/sub>-neutrale.<\/p>\n

N\u00e6ste afsnit handler om r\u00f8grensning, emissioner, fjernvarme og sand fra Sahara.<\/p>\n

\/Eric<\/p>\n

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