Установка для обжига полидисперсного материала

О П И С А Н И Е1968564ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ФК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 3 Ьеударствеккый комнтет СССР ве делам изобретений и Открыткя(53) УДК 666.94. ,041 (088.8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень39 Дата опубликования описания 25,10,82 О.Г. Федоров, В,Б. Исполатов, В.М. Пчелов, И.М, Кононов,Р.К. Велецкий, А.Б, Кельман, А.З.Рыжавский, М,М,Черепинский,Н;М.Панин, А.В. Петровский и В.Н. Бойкс1)Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамениметаллургический институт и Всесоюзный научно-,;,исследовательский и проектный институт по очистке,технологических газов, сточных вод и использованиювторичных энергоресурсов предприятий черной металлурт иИ;:(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЖИГА ПОЛИДИСПЕРСНОГО . МАТЕРИАЛА 1Изобретение относится к обжиговым печам и может быть использовано при обжиге: мелкозернистых полидисперсйых неспекающихся материалов в металлургической, строительной и других отраслях. Известна установка для обжига известняка, включающая печь, выполненную в виде двух вертикально установленных камер, между которыми рас О положена диафрагма, двухступенчатый циклон, нижняя камера которого служит для отделения крупной фракции, а верхняя камера - для отделения мелкой фракции, осадительный циклон обожжен ной извести, гравитационную ловушку мелкого известняка. Печь оборудована в верхней и нижней части тангенциально горелочными устройствами, соединенными каналами с гравитационной ловушкой. Печь, двухступенчатый циклон осадительный циклон и гравита- . ционная ловушка соединены газохода 2ми, Установка оборудована загрузочными устройствами 1 11.К недостаткам данной установки относятся низкая степень обжига крупных частиц (колеблется в пределах 0-603), высокий удельный расход топлива, достигающий 0,246 м природного газа на 1 кг получаемой извести, за". растение горелочных устройств отложениями извести,Наиб 9 лее близким к изобретению по конструктивному выполнению и достигаемому эффекту является установка для обжига цементного материала, кото. рая содержит нагреватель для предварительного нагрева материала, выполненный в виде трех последовательно со единенных между собой циклонов, шахтную печь предварительного обжига, вращающуюся печь и охладитель. Улавливание материалов производится в циклоне-осадителе, установленном .за выЭ 96856ходным газоходом шахтой печи. Все нагревательные элементы установки соединены, гаэоходами и .патрубками длязагрузки и разгрузки материала. Топка шахтной печи выполнена в нижнейее части. Обожженный материал из вращающейся печи поступает в охладитель,где.охлаждается воздухом, идущим нагорение2 ,К недостаткам установки относятся 10низкая интенсификация теплообмена(время нагрева частиц размером 3 ммсоставляет 12"15 мин ), невозможностьравномерного обжига полидисерсногоматериала фракций 03 х 10 м, так 1 экак крупные фракции материала имеютпровал в шахтной печи и степень об-,жига их достигает 35-50, а мелкодисперсные частицы, циркулируя по замк-;нутому контуру, получают избыточноетепло, что приводит к переобжигу их,а также громоздкость оборудования.Целью изобретения является интенсификация процесса обжига мелкозернис"того полидисперсного материала, повы"шения степени и равномерности обжигакрупных фракций,Поставленная цель достигается тем,что установка для полидисперсного материала, содержащая обжиговую печь,Э 6соединенную газоходами и патрубкамидля загрузки и разгрузки материалас многоступенчатым теплообменником,осадительным циклоном и охладителем,снабьтена размещенными между осади"тельным циклоном и печью инерционным ффсепаратором, соединенным тангенциальным газоходом .с верхней частью печи иразгрузочным патрубком с нижней частью печи, выполненной в виде коническо-цилиндрической камеры с устройст фвом для ввода вторичного топлива, приэтом горелочное устройство выполненос камерой смешения, соединенной снижней частью печи и охладителем.На Фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2." разрез А"А на фиг. 1.Установка включает печь обжига,выполненную в виде камеры, состоящейиз конической 1 и цилиндрической 2частей, газоход 3, тангенциально со- Иединяющей верхнюю часть камеры и осадительный циклон (газоход имеет радиальный поворот на 180 , инерционный сепаратор 4, установленный на гаэоходе 3, разгрузочный патрубок. 5 иинерционного сепаратора, соединенногос нижней частью печи, гаэоход 6, со"единяющий нимнюю часть печи с камерой 7 смешения, горелочное устройство 8, газоход вторичного подогретого воздуха 9, устройство для ввода вторичного топлива 10, осадительный циклон 11, который газоходом 12 соединен с трехступенчатым циклонным теплообменником 8, а разгрузочным патрубком 13 - с газоходом 14 охладителя.Трехступенчатый циклонный теплообменник включает циклоны 15 (первая ступень), 16 (вторая ступень), 17 (третья ступень теплообменника ), разгрузочный патрубок 18 циклона третьей ступени теплообменника соединен соосно с печью обжига.Загрузочный бункер 19 сырого материала системой пневмотранспорта 20 связан с газоходом,21 первой ступени подогрева.Охлади",ель включает циклоны 22 (первая ступень) и 23 (вторая ступень охлаждения), связанные системой 24 пневмотранспорта с бункерам 25 готового продукта.Установка .также включает вентилятор 26, .связанный газоходом с второй ступенью охладителя, дымосос 27, свя ванный газоходом с первой ступенью трехступенчатого циклонного теплообменника, и газоочистное устройство 28; соединенное газоходом с дымовой трубой 29.Установка работает следующим образом.Из загрузочного бункера 19 системой пневмотранспорта 20 сырой материал подается в гаэоход 21, подхватывается потоком дымовых газов и затем противотоком проходит трехступенчатый теплообменник (циклоны 15-17), в котором осуществляется предварительный нагрев материала отходящими из печи обжига дымовыми газами, Материал из третьей ступени подогрева по патрубку 18 поступает в верхнюю часть печи обжига 2, где частички материала движутся навстречу восходящему закрученному потоку дымовых газов, разбавленных вторичным воздухом, подогретым охладителем материала. Глуби-. на проникновения частиц зависит от их размера: чем крупнее частицы, тем большая степень их проникновения. Газодинамика создается такой, чтобы частицы размером 3"510 не достигали .нижнего сечения конусной части на 5-10 высоты конуса. Частицы подхватываются потоком и движутся вместе с газовым потоком.5 9685Часть топлива через устройство 1 О для подачи вторичного топлива подается на вход в печь обжига, что приводит к беспламенному сгоранию топлива в рабочем объеме печи обжига. Одновременно частицами материала происходит поглощение тепла, что приводит к равномерному распределению темпера- . тур по всему рабочему объему печи. Равномерное распределение температур 10 по всему рабочему объему печи обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи от газа к частице по всему рабочему объему печи обжига и отсутствие высокотемпературных зон и локального . М перегрева мелких Фракций материала.В результате прогрева происходит разложение известняка, снимается его объемная масса. При обжиге полудисперс. ного материала мелкие Фракции обжига ются практически мгновенно и выносят" ся дымовыми газами в осадительный циклон 1 1Крупные фракции материала закрученным потоком газа отбрасываются в пери з Ферийную зону рабочего объема обжиговой печи, где они движутся по винтовой линии, подвергаясь дальнейшему обжигу, затем частицы газовым потоком по газоходу 3 выносятся в инерционныйщсепаратор . В инерционном сепаоаторе происходит разделение потока частиц: недообожженные, имеюциебольшую объемнуо массу, частицы по патрубку 5 возвращаются в нижнюю часть пеци обжига и подвергаются дальнейшему об 35 жигу. Циркуляция крупных частиц по контуру: печь обжига - газоход " инерционный уловитель - разгрузочный патрубок - печь обжига осуществляется до40 тех пор, пока частица не получает необходимую степень обжига, объемная ,масса ее уменьшится и подхваченная потоком дымовых газов частица уносится в осадительный циклон.Таким образом в осадительный цик 43 лон поступают частицы, имея практически равную степень обжига.Из осадительного циклона обожжен. ный материал по разгрузочному патрубку 13 поступает в газоход 14 охладителя (циклоны 22 и 23), где он охлаж-. дается воздухом. Охлажденный материал системой пневмотранспорта 34 подается в бункер 25 готового продукта. Воздух в холодильник нагнетается вен-тилятором 26 и после охлаждения го" тового продукта подогретый поступает в камеру 7 смешения, в которую по га 64 6зоходу 9 тангенциально вводятся дымовые газы горелочного устройства 8. Пройдя обжиговую печь и осадительный циклон, дымовые газы по гаэоходу 12 поступают в трехступенчатый теплообменНик предварительного подогрева материала ( циклоны 17, 16 и 15 ), после чего дымососом 27 подаются на гаэоочистное устройство 28 и далее в дымовую трубу 29.Благодаря высокому коэффициенту теплоотдачи и равномерному распределению температур по всему рабочему объему обжиговой печи возрастает интенсивнбсть обжига материала, Удельная объемная нагрузка предлагаемой установки по сравнению с известной возрастает в 5-8 раз в зависимости от вида обжигаемого материала. Например, при обжиге глинозема в предлагаемой обжиговой печи удельная производительность составит 2 т/ч ( в известной печи 0,4 т/ч), а при обжиге известняка - 3,7 т/ч ( в известной печи 0,465 т/ч ).Установка позволяет обеспечить равномерный обжигматериала.Равномерность степени обжига достигает 804 для известной шахтной обжиговой печи 554. формула изобретенияУстановка для обжига полидисперсного материала, содержащая обжиговуюпечь, соединенную газоходами ипатрубками для загрузки и разгрузки материала с многоступенчатым теплообменником, осадительным циклономи охладителем, о т л и ч а ю щ а яс я тем, цто, с целью интенсифика,ции мелкозернистого материала и повышения равномерности обжига крупныхФракций, она снабжена размещенным между осадительным циклоном и печьюинерционным сепаратором, соединеннымтангенциальным газоходом с верхнейчастью печи и разгрузочным патрубкомс нижней частью печи, выполненной ввиде коническо"цилиндрической камерыс устройством для ввода вторичноготоплива, при этом горелочное устройство выполнено с камерой смещения,соединенной газоходами с нижней частью печи и охладителем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 737753 э кл. Р 27 В 15/ООф 19792. Патент Великобритании Ю 1423875,кл, Г 4 В, 1976 (прототип).Состав Техреду ПодписР аек едактор Н. Лазаренкакаэ 8115/ИВНИИПИпо113035Филиал ПП Тираж оГосударственделам иэобретМосква Ж П "Патент", г ель Т. ЛевитинаИ. Гергель Корре 5ого комитета ССС ний и открытий Раушская наб.д ц Ужгород, ул. П Реаетник