Устройство для тепловой обработки дисперсных материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Р 27 В 15/00 7/34 ТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ110 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЮИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цеиентной промышленности "Гипроцемент" и Всесоюзный научно-исследовательский институт цементного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР В 1035387, кл. Р 27 В 15/00, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к промьш- ленности строительных материалов, в частности при производстве цементаес использованием устройства в качестве декарбониэатора к вращающимся печаи, а также к цветной металлургии Изобретение относится к промыщлен, йости строительных материалов, а именно к цементной промышленности для термообработки сырьевых материалов, и . может быть использовано в цветнойметаллургии для получения спека глинозема.Целью изобретения является повышение. теплового КПД, устойчивостиработы и качества готового продукта.На Фиг. 1 представлено устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А;А на Фиг. 1; на Фиг. 3 - се 801586349 А 1 для получения спека глинозема. Цель изобретения - повышение теплового КПД, устойчивости работы и качества готового продукта. Аппарат состоит иэ реакционной камеры 1, образованной блоком направляющих закручивакицих ло" латок 2 с подводящими 3 и отводящими 4 отверстиями для охлаждающего воздуха,между которыми в щелях размещены наклонные вверх по хсду теплоносителя перегородки 5. Над реакционной камерой установлен гаэоход 10, нижняя часть 11 которого выполнена расширенной с раз.мещенными в ней течками 15 для подачи материала и отверстиями 12 по периметру горловины с аэродинамическим а затвором к ним. Реакционная камерав нижней. части выполнена с дополнительным газоходом 7. При этом имеет место повышение степени декарбони- С зации цементной сырьевой смеси и получение материала в виде микрогранул: с увеличением производительности печи, 2 з.п; ф-лы, 3 ил.,чеяие Б-Б на,Аиг. 2 (с размещейием , наклонных перегородок).Устройство для тепловой обработ-" . Ж ки дисперсных материалов содержитвертикальную перекрестно-противоточную реакционную камеру 1, образо-ванную блоком направляющих закручивающих лопаток 2. Лопатки 2 выполнены подыми.с отверстиями для подвода 3 и отвода 4 охлаждающего воздуха, В щелях между йопатками 2 установлены направленные вверх по ходу движения .теплоносителя наклонные перегородки 5.Реакционная камера 1 заключена в кор-пус 6 с источником теплоносителя,например топочной камерой 7. Нижняячасть камеры выполнена в Форме конуса 8 с механизмом 9 разгрузки ма-,5териала,Над реакционной камерой установленгазоход 10, нижняя часть 11 которогорасширена. По периметру горловины меж-Оду расширенной частью газохода и верхнейчастью реакционной камеры выполнены отверстия 12 с образованием подними аэродинамического зазора в видекольцевой щели 13 под отверстиями 12,при этом щель 12 соединена с коллектором 14 сжатого воздуха.В расширенной части 11 газохода .10 размещены течки 15 для подачи материала из теплообменника-циклона 16,Реакционная камера 1 в нижнейчасти выполнена с дополнительнымгазоходом 17.Устройство для тепловой обработкидисперсных материалов работает следующим образомДвижение материала в общей схемепротивоточное сверху вниз, а в реакционной камере - перекрестно -противоточное определяется аэродинамикоч,закрученного потока теплоносителя.Ввод дисперсного материала, подлежащего термримической обработке,осуществляется в газоход 10, где онподхватывается газовым потоком итранспортируется в циклон 16, Нагретый и осажденный в циклонах 16 материал по течкам 15 загружается в расширенную часть 11 газохода 10, закручивается выходящим из горловины 40теплоносителем с одновременным на.гревом и перемещается н нисходящуюпо стенкам ветвь вращающегося торообразного циркуляционного контура котверстиям 12,45Под действием регулируемой эжектирующей струи воздуха, выходящей изкольцевой щели 13, материал либобеспрепятственно загружается из от.верстий 12 в реакционную камеру 1,либо. находится в состоянии "кипения" ,50у активного гранулообразования илиагрегирования частиц с последующимвведением в реакционную камеру.Поступившие в реакционную камеру 1частицы материала приобретают враща 55тельное движение и классифицируютсяпо радиусу камерь в зависимости отплотности и размера и в соответствиис равенством центробежных сил и силвязкого сопротивления: вблизи стенок -более крупные и плотные, ближе к центру - более мелкие и пылевидные, Отналичия аксиальной составляющей скорости газойого потока, создаваемойнаклонными перегородками 5, вблизистенок укрупненные частицы приобретают взвешенное состояние, перемещаются вниз с необходимым увеличениемпродолжительности обжига, а увеличение концентрации эа счет увеличениявремени осаждения будет способствовать повышению теплоиспользования.Обожженный материал в виде гранулоседает й выводится через разгрузоч-ное устройство (механизм разгрузки).Иелкие, пылевидные Фракции, находящиеся в восходящем потоке вблизи. оси вращения и нагретые в зонеобжига до появления жидкой Фазы илилипкости, выносятся в расширеннуючасть 11 газохода 10, сепарируютсяпод действием центробежной силы и радиально направленной к стенке составляющей скорости на нагретый в теплообменнике и 1 перемещающийся вниз по стенке слой .материала.Присадка липких, оплавленных .частицк слою материала, а также эффективное, управляемое за счет эжектирующей струи воздуха, выходящей из кольцевой щели 13, перемешивание двухФазной системы обеспечивает необходймый нагрев и процесс образовайия гранул, и агрегирование частиц в отвер-стиях 12 с их последующим перемещением в реакционную камеру .ЪТаким образом, осуществляется непрерывный процесс нагрева:,материала,образование гранул, загрузка их в ре-акционную камеру и обжиг до завершения реакции,С целью повышения огнеупорной стой-кости направляющих эакручивающих лопаток 2 в устройстве предусмотрено,.двухстадийное сжигание топлива: с недожогом в топке 7 и корпусе 6 сзавершением горения в реакционнойкамере 1 с использованием охлаждающе-,го направляющие,эакручивающие лопатки 2 воздуха до получения необходймой температуры теплоносителя.Для этого направляющие закручивающие лопатки 2 выполнены полыми и вних через отверстия 3 подается вторичный воздух на охлаждение лопаток1586349и далее через отводящие отверстия 4в реакционную камеру 1 на горение,Учитывая, что при горении топлива с недожогом температура теплоносителя понижается, а лопатки 2 охлаждаются, то для их изготовления возможно применение жаропрочной стали,При наличии огнеупора для направляющих закручивавших лопаток достаточной стойкости нли при обработкематериалов, не требующих высоких температур, двухстадийное сжигание топ-,лива не требуется. В этом случае охлаждающий воздух из направляющих эакручинающих лопаток подается на горение в топочную камеру 7.3 а счет установки междунаправляющими закручиваюпими лопатками направленных вверх по ходу теплоносителя перегородок увеличиваетсяпродолжительность термообработки и повышается степень использования тепц, лаРазмещение по периметру горловиныгаэохода отверстий с образованиемаэродинамического затвора обеспечивает оптимальный режим ввода материала в реакционную камеру для обеспечения ее устойчивой работы и улучшения качества готового продукта,Выполнение направляющих эакручивающих лопаток полыми повышает огнеупорную стойкость.Выполнение нижней части газохода над реакционной камерой расширеннойпредназначено предотвратить настылеобразование и грануляцию материала и обеспечивает устойчивость работы устройства. Размещение течек материала в расширенной части газохода обеспечивает рассредоточение материала под воздействием вращающегося потока теплоносителя, установка дополнительного газохода обеспечивает регулиров- ку циркуляции пылевидного материала между реакционной камерой и расширенной частью гаэохода.Предложенная конструкция устройства может быть использована в качестве декарбониэатора к вращающимсяпечам сухого способа производствапри йолученни цементного клинкера, 5может также применяться в качествепечного агрегата для получения цементного клинкера.Экспериментальные исследования показали глубокую термообраббтку дисперсного материала с полной диссоциа"цией карбонатов и образованием мик.рогранул, что позволит увеличить про"изводительность вращающейся печи на30-35 Ж. 15 Формула изобретения 1, Устройство для тепловой обработки дисперсных материалов, содержащйе 20 вертикальную перекрестно"противоточ-1ную реакционную камеру, образованнуюблоком закручивающих лопаток и заключенную в гаэораслределительный корпус с источником теплоносителя, цик лонный теплообменпик с газоходами итечками для входа и выхода материала,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения теплового КПД, ус"тойчивости работы и качества готовогопродукта, оно снабжено размещеннымимежду лопатками и направленными ВВЕРХпо ходу движения теплоносителя перегородками, нижняя часть гаэохбда надреакционной камерой выполнена расширенной и в ней размещены течки дляВвода материала, а верхняя часть ре-акционной камеры выполнена с отверстиями по периметру с образованием подними аэродинамического затвора в видекольцевой щели.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что реакционнаякамера выполнена с дополнительнымгаэоходом, смонтированным в ее нвкней части.3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что лопатки выполнены полыми .с отверстиями для под"вода и отвода охлаждающего воздуха.1586349 А-Я ь С.Прямкердюкова Корректор Л.Пат актор Н.Сильня Тиражвенного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра Т СССР роизводственн здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Заказ 3724 ВНИИПИ Государ СоставиТехред Подписноетениям и открытиям прн Гская наб., д. 4/5