Установка для обжига порошкообразного материала
СОКИ СОВЕТСКИХ
hNVN
РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К rIATEHTV (21) 2139256/29-33 (25) 1972651/29-33 (22) 02 ° 06.75 (23) 07.12.73 (31) 57071/72 (32) 11.12.72 (33) Великобритания (46) 07.04.84. Бюл. М 13 (72) Ерн Тоуборг (Дания) (71) Ф.Л.Смидт унд Ко, A/С(Дания) (53) 666.94.041 (088. 8) (56) 1.Патент Японии М 47-26410, кл. 22(3)A3, опублик. 17. 07. 72 (прототип).
3(511 F 27 D 13/00 ° F 27 В 7/34 (54) (57) 1 уСТЛНОВКЛ Для ОБжИГЛ ПОРОШКООБРАЗНОГО MATEPHAJIA,преимущественно известьсодержащего,включающего подогреватель, камеру кальцинации, вращающуюся печь, охладитель,трубопроводы для подачи сырья, топлива и кислородсодержащего газа, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса обжига, камера кальцинации соединена с охладителем и выполнена в виде шахтного ствола с примыкающей к нему камерой смешения.
1085516
2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что.камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры кальцинации, причем трубопровод для подачи топлива размещен в днище, а трубопровод для подачи сырья — в своде камеры смешения.
3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что камера смешения расположена в нижней части камеры кальцинации и выполнена из двух секций, между которыми размещен трубопровод для подачи кислородсадержащего газа, причем трубопровод для подачи топлива расположен в днище каждой секции, а трубопровод для подачи сырья - в боковых стенках камеры кальцинации.
Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к установке для обжига порошкообразного известьсодержащего материала например цементной сырьевой смеси.
Необходимое для превращения цементной сырьевой смеси в цементный клинкер тепло обычно получается за счет сгорания топлива, которое вместе с воздухом для горения подается в 19 камеру горения, где образуются дымовые газы. Тепло в основном используется для предварительного нагрева и обжига исходной смеси.
Известна установка для обжига цементной сырьевой смеси, содержащая циклонные подогреватели, камеру кальцинации, куда подается тогливо, смешанное с пылевидным сырьем, и воздух иэ, холодильника, вращающуюся печь, соединенную газоходом с камерой кальцинации и подогревателями C1j
Недостатком известной установки является то, что частичный обжиг в камере кальцинации производится при высокой температуре отходящих газов, что может привести к перегреву исходной смеси и вызвать выделение щелочных паров и получение расплава, связанное с опасностью образования комков.
ЗО
Цель изобретения — интенсификация процесса обжига.
Поставленная цель достигается тем, что в установке для обжига порошкообразного материала, преимущест- 35 венно иэвестьсодержащега, включающей подогреватель, камеру кальцинации, вращающуюся печь, охладитель, трубопроводы Для подачи сырья, топлива и
4. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я сятем,,что камера смешения выполнена в виде трубы, входящей с обеих сторон в нижнюю часть камеры кальцинации, в днище которой расположен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа.
5. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что камера смешения выполнена в виде трубы, расположенной в днище камеры кальцинации и окруженной трубопроводом для подачи кислородсодержащего газа, выполненным в виде тангенциального патрубка. б. Установка по пп.3 и 4,о т л ич а ю щ а я с я тем, что труборовод для подачи кислородсодержащего газа выполнен с возможностью перемещения по высоте. кислородсодержащего газа, камера кальцинации соединена с охладителем и выполнена в виде шахтного ствола с примыкающей к нему камерой смешения
При этом камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры кальцинации, причем трубопровод для годами топлива размещен в днище, а трубопровод для подачи сырья — в своде камеры смешения.
Кроме того, камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры кальцинации и выполнена из двух секций, между которыми размещен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа, причем трубопровод для подачи топлива расположен в днище каждой секции, а трубопровод для подачи сырья — в боковых стенах камеры кальцинации.
Камера смешения выполнена в виде трубы, входящей с обеих сторон в нижнюю часть камеры кальцинации, в днище которой расположен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа..
Камера смешения может быть также выполнена в виде трубы, расположенной в днище камеры кальцинации и окруженной трубопроводом для подачи кислородсодержащего газа, выполненным в виде тангенциального патрубка.
Трубопровод для подачи кислородсодержащего газа выполнен с воэможностью перемещения по высоте.
На фиг. 1 изображена схема установки для обжига цементной сырьевой смеси; на фиг. 2 — камера кальцинации с камерой смешения; на фиг. 3
2-й вариант выполнения камеры смеше1085516 ния; на фиг. 4 — 3-й вариант выполнения камеры смешения;.на фиг. 5 разрез А-A на фиг. 4; на фиг. 6
4-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 7 — 5-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 8
6-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 9 — разрез Б-Б на фиг.8; на фиг. 10 — 7-й .вариант камеры смешения; на фиг. 11 — разрез В-В на фиг. 10. 10
Камера кальцинации (фиг. 1) включает шахтный ствол 1 прямоугольного поперечного сечения, соединенный с
М -образной камерой 2 смешения. Камера 2 смешения подразделена на две 15 секции, одна из которых через отверстие 3 связана с внутренним пространством шахтного ствола 1, а другая — с трубопроводом 4 для подачи из циклона 5 сырьевого материала 6. 20
В днище камеры 2 смешения размещены трубы для подачи топлива, объединенные в общую подающую трубу 7. Для усиления эффекта псевдоожижения имеется труба 8 для подачи негорючего газа, например атмосферного воздуха, разделенная на ряд равномерно расположенных над днищем камеры труб.
При подаче топлива в сырьевой материал часть 9 его приводится в псевдо- З0 ожиженное состояние, в то время как часть материала уплотнена, что предотвращает проникновение газа в трубопровод 4. Между частью 9 материала и пространством, где находится суспензия газа и исходного материала, образуется переходная эона 10, где материал проявляет свойства текучей жидкости. Он перетекает через кромку 11 и создает вихри, которые уносятся поднимающимся в стволе 1 ra- 40 зом. Контакт суспензии газа и исходного материала и потока кислородсодержащего газа осуществляется вдоль воображаемой граничной зоны 12-13.
На фиг. 3 изображена 1зидоизменен- 45 ная установка. Принципиальное отличие ее заключается в том, что камера 2 смешения не подразделена на секции, в результате чего не. создается уплотняющий эффект. Кроме. того, для 50 обжига используется угольная пыль, которая подается с помощью шнекового транспортера 14. установка, изображенная на фиг.4 и 5 существенно отличается от предыдущих. Шахтный ствол 1 выполнен с круговым поперечным сечением. Он снабжен камерой кальцинирования, образованной расширенной частью 15 шахтного ствола 1. При эт ом узкая 60 и расширенная части шахтного ствола 1 соединены через коническую зону 16. Кислородсодержащий газ подается по трубе 17. Исходный материал подается в шахтный ствол 1 в двух 65 диаметрально противоположных местах при помощи циклонов 5 по трубопроводам 4. Плоская воображаемая поверхность 13 выполнена конической. При использовании этой установки готовый продукт получается более гомогенным.
Изображенная на фиг. 6 установка также имеет камеру кальцинирования, образующуюся расширенной частью 15, расположенной между стволом 1 и трубой 17. Однако части 15 и 17 связаны между собой конической частью 18.
В этом случае не нужно использовать псевдоожиженный слой. Интенсивное смешение топлива с исходным материалом происходит в самих трубах для подачи исходного материала. Топливо подают в каждую трубу. На фиг, 6 с правой стороны в качестве примера показан шнековый транспортер 14, а с левой — ряд снабженных клапаном труб для подачи топливного масла или газа. Несмотря на то, что эта конструкция проще описанных, в ней достигается интенсивное смешение исходного материала с топливом.
Суспенэию топлива и исходного материала непрерывно разгружают через нижние концы труб 4 вниз в направлении потока кислородсодержащего газа, который поднимается вверх через центр камеры кальцинирования. И в этом случае создаются вихревые потоки, указанные стрелками 19.
Форма установки, изображенной на фиг. 7, отличается от предыдущей тем, что трубы для подачи исходного материала выполнены V -образными. Топливо подают по нижней трубе 4 и вместе с газом, поданным в случае необходимости через расположенные в самой нижней точке Ч -образной трубы 8, вызывают псевдоожижение исходного материала. В верхней части Ч -образной трубы создается эффект уплотнения.
В этом случае достигаются следующие преимущества: особо хорошее смешение материала с топливом, эффективный обжиг при низкой температуре, быстрая подача материала по трубе 4, а также воэможность уменьшения высоты установ ки.
Показанная на фиг. 8 и 9 форма камеры смешения отличается тем, что труба 4 для подачи исходного материала расположена вертикально и по центру входит в днище камеры кальцинирования, ее расширенную часть 15.
Она окружена трубой 17 для подачи кислородсодержащего газа. Благодаря тангенциальному расположению трубы 17 создается спиралеобразное движение о газа, создающее тот же эффект, что и вихревые потоки в предыдущих установках.
1085516
В установке, показанной на фиг.10 и 11, в нижней части камеры кальцинации создается кольцеобразный кипя. щий, слой, который имеет треугольное сечение благодаря конической форме нижней части 18 камеры и проходящей вверх выпускной детали 20 трубы 17.
Эта конструкция особо эффективна". обеспечивает эффективный и быстрый обжиг при постоянно низкой температуре беэ добавки какого-либо негорючего газа, содействующего псевдоожижению, с применением лишь одного кольца труб 7 для подачи топлива.
Выпускная деталь 20 выполнена телескопической с возможностью опускания.15
Деталь 20 уплотнена по отношению к трубе 17 с помощью подвижных уплотнителей 21, а по отношению к камере кальцинации — с помощью подвижнь,х уплотнений 22. 2О.
Преимущество такой формы выполнения заключается в том, что в результате опускания детали 20 материал может непрерывно перетекать через кромку выпускной детали 20 в поток кислородсодержащего газа и поступать в воронку 23, представляющую собой собирательную камеру. Эта операция производится во время останова, когда куски исходного материала или посторонние тела осадились в движущемся слое. Материал в воронке не влияет на подачу кислородсодержащего газа, который подае — ñÿ по боковой трубе 24, расположенной над воронкой З
23. В воронку 23 входит труба 25 для продувки мелкозернистых частиц обратно в камеру кальцинации. Оставшиеся в воронке куски или посторонние тела после охлаждения отводятся путем открывания заслонки 26.
Установка для обжига порошкообразного материала работает следующим образом.
Верхний конец шахтного ствола 1 соединен с горизонтальной трубой 27, через которую суспенэию полностью или частично обожженного исходного материала тангенциально пропускают в циклон 28, в котором газ и исходный материал отделяют друг от дру-а 50
Исходный материал по трубе 29 подают во вращающуюся печь 30, в которой он подвергается окончательному обжигу. Конец печи 30 окружен кожухом 31. Подобный кожух 32 располо- 55 жен на другом конце печи и соединен с охладителем 33, снабженным решеткой 34.
Клинкер в охладителе охлаждается с помощью потока воздуха, подаваемо- 60 го по трубе 35. После пропускания через слой клинкера часть воздуха поступает в кожух 32, верхняя часть которого соединена с шахтным стволом
1. Эта часть воздуха применяется в качестве кислородсодержащего газ а в камере кальци нации . Остальная часть воздуха поступает в печь 30, где он используется в качестве необ)ходимого для горения вторичного воздуха ь горелке 36.
Из циклона 28 газ отводят через вертикальную трубу 37, которая входит в циклон 5. От верхней части цик лона 5 гаэ по трубе 38 поступает в циклон 39, а затем по трубе 40 — к вентилятору 41, который создает разрежение, в результате чего атмосферный воздух поступает по трубе 35. Под действием вентилятора 41 газ поступает в злектрофильтр 42, очищается и уходит в атмосферу через трубу 43.
Исходный материал подается в загрузочный бункер 44 и по трубе 45 с помощью клапана 46 входит в трубу 38, где вступает в контакт с газовым потоком, в результате чего материал нагревается и поступает в циклон 39, где отделяется от газа и по трубе 47 через клапан 48 поступает в вертикальную трубу 37, а оттуда в циклон 5. В циклоне 5 газ и материал отделяются друг от друга, после чего газ поднимается по трубе 38, а материал по трубе 4 — в камеру 2 смешения, где он обрабатывается аналогичным образом.
Отходящие из печи 30 газы могут быть утилизированы. Если требуется дополнительное псевдоожижение исходного материала, то часть отходя-: их газов можно испольэовать для этой цели, как показано пунктирной линией 49, остаток газов можно по линии 50 подать в вертикальную трубу 37 нижнего циклона, либо по линии 51 пропустить газы через башенный охладитель 52 по трубе 40 через электрофильтр 42.
Кроме того, на фиг. 1 пунктирной линией 53 показано, что часть исходного материала можно подать в нижнюю часть шахтного ствола 1, так что зта часть вместе с кислородсодержащим газом перемещается вверх по шахтному стволу 1.
Преимущество предлагаемой установки по сравнению с известной заключается в том, что обжиг и предварительный нагрев материала проводится не с применением горючих газов вращающейся печи, а с применением нагретого атмосферного воздуха и топлива, которое смешивают с исходным материалом, в результате чего предотвращается нагрев исходного материала и шлакообразование, которое ведет к замазыванию газовых трактов и увеличению аэродинамического сопротивления.
1085516 м-д
Фиг. Х
1085516
1085516 р 71
Составитель Л. Мацук
Редактор В.Данко Техред T.Ìàòî÷êà Корректор О. Билак
Заказ 2054/56 Тираж 573 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета ССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
