Способ спекания гранулированной шихты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ,. (9) С 04 В 7/4 ЕТЕНИЯ внешнего топлива устанавливают равным 0,28 - 0,35 суммарного, а твердое топливо . шихты по крупности разделяют по два потока О 50-3,0 и 0,01-0 49 мм и устанавливают соотношение крупной и мелкой фракций равным 1:0,43 - 0,67, причем первый поток топлива повышенной крупности перед окомкованием смешивают с шихтой, а второй подают непосредственно на гранулятор, Перед формированием структуры слоя твердое топливо по крупности разделяют на два потока 0,50 - 3,0 и 0,01 - 0,49 мм, Каждый из потоков топлива дозируют в шихту раздельно и устанавливают на процесс, при этом соотношение крупной и мелкой фракций равно 1: 0,50. Отдельные составляющие шихты и крупную фракции твердого топлива направляют на перемешивание в смеси- тель, мелкую фракцию твердого топлива подают непосредственно на грануиятор. На конвейерной машине полученную смесь подвергают зажиганию и спеканию. В секции зажигания в горелки горна подают внешнее, например, газообразное, топливо в количестве 0;32 от суммарного расхода тепла на процесс, Полученный спек разгружают и отправляют на йоследующую обработку. ного клинкера на конвейерных машинах, включающего зажигание твердого топлива шихты продуктами сгорания подаваемого в горн внешнего топлива и спекание под воздействием топлива шихты, в котором количество по теплу внешнего топлива устанавливают равным 0,28 - 0,35 суммарного,. а твердое топливо шихты по крупности разделяют на два потока 0;50 - 3,0 и 0,010,49 мм ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР. (71) Научно-производственное внедренческое предприятие "Торэкс" и Уральский научно-исследовательский и проектный ийститут обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр"(72) Г.М.Майзель, М,С,Баранов, Ю.Ф,Лизин, А.В.Малыгин, Б,Е,Козлов, Ю,С.Коэлоэ, Е.В.Проколов, А.В.Шлохин и Р,Ф,Кузнецов (56) Авторское свидетельство СССР М 924130, кл, С 22 В 1/16, 1982.Патент Франции М 2231632, кл. С 04 В 7/44, 1975.(54) СПОСОБ СПЕКАНИЯ ГРАНУЛИРО 8 АН.НОЙ ШИХТЫ(57) Изобретение относится к производству цементного клинкера, Снижение топливоэнергетических затрат и улучшение качества, готовой продукцйи обеспечивается при использовайии способа спекания гранулированной шихты, включающего зажиганйе твердого топлива шихты продуктами сгорания; подаваемого в горн внешнего топлива и спекание под воздействием теплоты горения топлива шихты, количество по теплу Изобретение относится к производствустроительных материалов, а именно к производству цементного клийкера,Целью изобретения является снижение топлиаоэнергетических затрат на передел и улучшенйе качества:готовой продукции.Поставленная цель обеспечивается при использовании способа спекания гранулированной шихты для производства цемент 1821456 Аное выгорание, Такая особенность предлагаемого процесса потребовала новой схемы подвода отдельных источников тепловой энергии к спекаемому слою.Количество по теплу сжигаемого в горелках зажигательного горна внешнего топлива, например природного газа, должно составлять 0,28 - 0,35 суммарного расхода топлива на процесс, При меньшем расходе подаваемого в горн внешнего топлива (менее 0,28 от суммарного) не обеспечивается стабильное зажигание твердого топлива шихты, происходит недопек шихты и, как следствие, ухудшение качества готовой продукции, При большем расходе внешнего топлива в горн (более 0,35 от суммарного)при уже завершенном процессе зажигания топлива шихты происходит увеличение температуры отходящих из слоя газов и возрастают затраты тепла на передел.Подачу крупного топлива в центральную часть гранулированных частиц обеспечивают тем, что его перед. самым окомкованием перемешивают с шихтой с равномерно раздают по объему материала. Подачу мелких топливных фракций производят непосредственно на гранулятор на участок уже сложившихся зародышей, т.е. в смеси с шихтой подают преимущественно. на поверхность гранул. Другие режимы подачи топлива в шихту не решают поставленных задач.Разделение. твердого топлива по крупности производят на две фракции - 0,50 - 3,0 и 0,01 - 0;49 мм, При меньшей крупности подаваемой на перемешивание с шихтой фракции (менее 0,50 мм) из-за высокой скорости их сгорания, сйекаемые частицы сначала перегреваются, а затем попадают условия недостаточного температурного потенциала и их качество заметноухудшается. При большей крупности подаваемой на перемешивание с шиктой фракции топлива (более 3,0 мм) вследствие неполного сжигания топлива возрастают топливоэнергетические затраты йа передел.При меньшей крупности подаваемого на гранулятор топлива (менее 0,01 мм) оно сгорает уже под зажигательным горном; процесс спекания разлаживается и ухудшается качество готовой продукции. При большей крупности подаваемого на гранулятор . топлива (более 0,49 мм) оно не гранулируется с поверхностью частиц, возрастает содержание горючих в отходящих газах и возрастает расход топлива на передел.Соотношение крупной и мелкой фракций твердого топлива должно составлять 1: 0,43 - 0,67, При меньшем содержании мелкой фракции в меси (менее 0,43 от содержаи устанавливают соотношение крупной имелкой фракции равным 1: 0,43 - 0.67, причем первый поток топлива повышеннойкрупности перед окомкованием смешиваютс шихтой, а второй подают непосредственно на гранулятор,В последнее время для производствадефицитного в стране цементного клинкеразаметное развитие приобретают конвейерные машины с обжиговыми, либо спекательными тележками. Такие машины успешноосвоены промышленностью и серийно выпускаются для производства агломерата иокатышей, Эти конвейерные машины достаточно экономичны и надежны в эксплуатации. Вместе с тем производство цементногоклинкера на конвейерных машинах характеризуется рядом особенностей и требуетразработки новых технологий и конструктивных элементов обжигового оборудования. Прежде всего вследствие повышенияуровня температурного потенциала техно-.логического процесса и требований по равномерности тепловой обработки всего слоянеобходимо создание новых методов подвода тепловой энергии к каждому куску сцелью спекания их в единую однороднуюмассу, До настоящего момента такие способы подачи тепловой энергии неизвестны. Визобретении экспериментально отработан 30метод зажигания и спекания шихты с регламентированным соотношением внешних ивнутренних источников тепла как в спекаемом слое, так и в отдельно взятой частице,Способ имеет следующие отличительные 35особенности,Производство на конвейерных машинахцементного клинкера требует предварительной грануляции отдельных составляющих шихты (известняков, глин и пр.), Данное 40обстоятеЛьство делает возможным включе-:ние твердого топлива непосредственно вспекаемые гранулы, обеспечивая тем самым подвод тепла в центральную и периферийную части спекаемых гранул. Для этого 45твердое топливо разделяютна два потока,различающиеся по крупности и массовому расходу. В центральную часть подаютболее крупное топливо и в большем количестве, чем на периФерийную часть этих 50частиц, Тем самым обеспечивают, во-первых, подвод требуемого количества тепла вядро частиц, во-вторых, большую продолжительность сжигания крупных частиц топливав ядре частиц, что заметно интенсифицирует 55процесс на всем протяжении эоны спекания, в-третьих, использование на периферийных участках частиц мелкого топлива, ктому же окружающего шихтовым материалом, что предотвращает его преждевременния крупной фракции), иэ-за неэффективно,32 т/м ч, расхоу доменного газа и тверго зажигания твердого топлива, происходит дога топлива 570 м /т и 230 кг/т соответстразладка процесса спекания и ухудшение . венно и выход годного 0,34.качества готовой продукции, При большем П р и м е р 2, На минимальные значениясодержаниимелкойфракциивсмеси(более 5 режимных параметров и на отклонения от0,67 содержания крупной фракции) в цент- них,ральной части гранулированных частиц ко- . Приемы осуществления способа иденличество твердого. топлива оказывается тичны примеру 1, Исключением являютсянедостаточным, температура спекания расходы внешнего топлива и двух потоковуменьшается и также ухудшается качество 10 топлива шихты, Соотношения между нимиготовой продукции, Кроме того, возможен . устанавливают в зависимости от вида спенедожиг твердого топлива на поверхности каемых шихт,гранул, и как следствие, увеличение затрат Соотношение крупной и мелкой фрактепла на передел. ций топлива шихты устанавливают равнымСущностьизобретенияприпроизводст 1;, 0,43, Тогда, расход по теплу крупнойве цементного клинкера на конвейерных фракции топлива составит 735 ккал/г, мелмашинах заключается в регламентации со- кой - соответственно 315 ккал/кг, Расходотношения внешних и внутренних источни-.: внешнего топлива устанавливают равнымков тепла как в спекаемом слое, так и в 0,28 суммарногарасходатоплива,т,е,(1050отдельно взятой частице. 20: 0,72) 0,28 =- 425 ккал/кг, Суммарный расП р и м е р 1, На средние значения ход топлива при этом равен 1475 ккал/кг.режимных параметров,. При таких параметрах процесса удельПеред формированием структуры слоя ная производительность конвейерной матвердоетопливопокрупностиразделяютна шины составила 0,39 т/м ч, удельныйдва потока 0,50 - 3,0 и 0,01 - 0,49 мм, Каж расхоу доменного газа и твердого топливадый из потоков топлива дозируют в шихту 530 м /т и 210 кг/т соответственно, выходраздельно и устанавливают на процесс при годного - 0,56,этом соотношении крупной и мелкой фрак-Понижение расхода мелкой фракцииций равным 1: 0,50. При общем расходе твердого топлива шихты возможно толькотвердого топлива на процесс 1050 ккал/кг 30 до величины 0,43 содержания крупной фрак. количество в топливе крупной фракции ус- ции, Понижение расхода мелкой фракциитанавливают равным топлива, например, до величины 0,40 содер 1050 1,0 = 700 ккал/кг, а количест- жания крупной фракции из.-за снижения эф 1 + 0,5.фективности зажигания твердого топливаво мелкой фракции - соответственно 350. 35 выход годного сокращается до 0,46,ккал/кг, Понижение расхода внешнего топливаОтдельные сосгавляющие шихты и возможно только до величины 0,28 суммаркрупную фракции твердого топлива направ- ного расхода тепла в процессе. Например,ляют на перемешивание в смеситель, мел- при расходе внешнего топлива 0,25 суммаркую фракцию твердого топлива подают:40 ного расхода тепла в процессе иэ-за нестанепосредственно на гранулятор. бильного зажигания топлива шихты такжеНа конвейерной машине полученную имеетместо недопек слоя и снижение выхосмесь подвергают зажиганию и спеканию. да годного с 0,56 до 0,49.В секции зажигания в горелки горна подают П р и м е р 3. На максимальные значениявнешнее, например, газообразное,топливо 45 режимных параметров и на отклонения отв количестве.0,32 от суммарного расхода теп- них.ла на процесс, т,е, 0,32 . 1565 500 ккал/кг Приемы осуществления способа иден(где 1565 ккал/кг- суммарные затраты тичны примеру 1:Изменению подлежали.теплана процесс), Полученныйспекразгру- Соотношение крупной и мелкой фракжают и отправляют на последующую обра ций топлива шихты,устанавливаемое равным1: 0,67, Тогда расход по теплу крупной фракцииПри таких параметрах процесса удель- твердого топлива составит 630 ккал/кг, мелная производительность конвейерной ма- кой - соответственно 420 ккал/кг, Расходшины по клинкеру составила 0,40 т/м ч, внешнего топлива устанавливают равным2,удельный расход доменного газа 525 мэ/г 55 0,35 суммарного расхода топлива, т.е. (1050:клинкера, удельный расход твердого топли.-; 0;65) 0,35 =565 ккал/кг. Суммарный расход. ва 216 кг/г клинкера; выход годного 0,54. тепла при этом равен 1615 ккал/кг,На конвейерной машине с системой При таких параметрах процессл удельраздачи топлива по прототипу производи- ная производительность. конвейер ой мательность по клинкеру составляет1821456 8 Составитель 6; КэгнТехред М;Моргентаа Корректор Е, Пэпп Редактор Зэкэ 2090 ТиражПодписное, . В НИИПИ Государственного комитета пе йзобретениямиоткрытйям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушскэя нэб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гэгэрина, 101 7шины составила 0,40 т/м ч, удельный рэс- Применение изобретения обеспечивает ход дозменного газа и твердого топлив сиижение Расхода топлива нэ передел нэ 515 м /т и 220 кг/т соответственно, выход 6 - 8, повышение производительности годного - 0,55. конвейерной машины на 14 - 20, увеличеПовышение расходмелкой фракции 5 ние выходе годного в 1,4-1,6 раза и повытвердого топлива шихты возможно только . аейие марки выпускаемого клинкера. При до величины 0,67 содержэния крупной . таком улучшении пэрэметров процесса сефрэкции, Уже при рэсходв мелкой фракции бестоимость товэрното клинкера снижается .топлив 0,70 сод 6 ржэния крупной фракции на 2,40 руб/т готовой продукции, из;зэ недоствкэ топлива в куске и избытке 10 Тогда, при производительности конвейн поверхности выход годного понижается ерной машины площадью 20;25 м 65 тыс,т нэ 0,04, э расход твердого топлива возрэстэ-. в год Ьжидаемэя экономическая зффективетн 8-12 кг/тклйнкера : ностьсостэвитПовышение расхода внешнего топлива Э 2.40 65000 - 1560 ОО руб/год возможно только до аелйчины,0,3 суммарногр рэсходатеплэ вщецессе.Так,при. Формулв изобретения рэсходе внешнего топливе 0,37 суммарного ., Способ спекэния гренулировэйнойрэсходэтеплавпроцессеиз-зэйаопРвиан- . шихты, содвржэщей твердое топливо для ного увеличения температуры отходящихроизводстаэцементного клйнкерэ нэ конгэзов расход доменного гэзэ нэ передел воз вейермых машинах, включающий подачу в рэстэет. с 515 до 542 м/т клинкера.горн енешнвго,топлиеэ, зэжигайие твердогоВо всех перечисленных примерах рэс топлива аихты йрадуктэми сгорания и спе. ход газообразного топлива контролируют: кэнив,: о тл и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью стандартными диафрагмами и регулируютснижения топливоэнергетических зэтрэт и : дросселирующими вентилями, -: 25 улучшения кэчествэ готовой, продукции; коРасходй твердого тойлива контролиру-личаство по теплу енещйего топлйвэуст- ют серийными весойзмерителями и регули- .нэвлиают равйым 0,28 - .0,35 суммарного, руют дозаторми,: э тверже топливо йихтй й 9 едвэрительноКонвейерная машина с системой подразделяют нэ двэпотока: первого с рэзме: ачи твердого топлйва единым потоком с 30 ром 0,50-. 3;0 мм и второго 0.01-0;49 мм, площадью 20;25 мф имеет йройзводюель- . затеМ уствйавливэют соотйоавмив крупной ность по юеру 0,34 т/м". ч, разлад ув й мелкой Фракций,1,0,43, - 6,67, причем менного гаваитвердоготопливэ 570 м /т, первыйпотоктопливэсмеаивэютсшихта, и 230 кг/т клинкера соответственйо, выход а второй- подают йепосредственно нэ грэгодного - 0,34; 35 нулятор.