Известково-обжигательная печь кипящего слоя

О П И С А Н И Е 962737ИЗОБВЕТЕН Ия Союз СоветскикСощиалистичесикзРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22)Заявлено 29,12.80 (2) 3254267/29-33с присоединением заявки ЭЙ(23) ПриоритетОпубликовано 30. 09. 82Бюллетень36Дата опубликования описания 30. 09. 82 г 3 (51) М. Кл. Р 27 В 15/00 3 Ъеударотекииый комитет СССР во делам изаоретеиий и открытий1Изобретение относится к технике эндотермицеского обжига полидисперсных сыпучих и гранулированных карбонатных пород и может бытьиспользовано в металлургической,строительной отраслях промышленностей.Известна трехзонная печь для обжига известняка, содержащая зоны подо.грева и зону обжига. Отношения площадей эоны подогрева к площади зоны обжига, а также площади сеченияна уровне кипящего слоя к площади решетки составляют 1,01,Недостатком печи является повышен ный удельный расход условного топлива на тонну извести,Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой является пяти.зонная печь с кипящим слоем для об- Ижига известняка, содержащая зоныподогрева, обжига и охлаждения. Отношения площадей решеток соответственно первой, второй (по ходу двиЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО Р"ЛОЯ 1"- г.3 ,,,г. ;.;2жения материала) зон подогрева и первой, второй зон охлаждения к площадирешетки эоны обжига составляет 0,87;0,87:0,43:0,48, а отношение площадисечения на уровне кипящего слоя кплощади решетки " 1,021.Тепловая работа агрегата недостаточно эффективна. В зонах подогреваимеет место неоднородное псевдоожижение, что приводит к незавершенноститеплообмена между частицами обрабаты"ваемого материала и продуктами сгорания в пределах слоя, так как наифболее полный теплообмен соответстаует только режиму однородного псевдо",ожижения.В зоне обжига, имеющей цилиндрическую Форму, вследствие больших темпе-,ратурных градиентов по высоте слояиз-за сгорания топлива развитый кипящий слой наблюдается лишь в верхнейчасти слоя, Материал в прирешеточнойобласти находится в состоянии минимального псевдоожижения, цто затруд 39627няет теплообмен в прирешеточной зоне.В первом охладителе (по ходу дви"жения материала) .псевдоожижвниеструйное, характеризующееся низкойэффективностью теплообмена по высоте слоя.Таким образом, несбалансированность зон по режимам псевдоожижениявызывает тепловую эффективность работы печи, что обуславливает повышенный удельный расход топлива, равный 172 кг условного топлива на тонну извести.Цель изобретения - повышение про15иЪводительности и снижение удельногорасхода топлива.Поставленная цель достигается тем,что в известково-обжигательной печикипящего слоя с зонами подогрева, обжига и охлаждения содержащей расположенные в этих зонах газораспределительные решетки, отношения площадейгазораспределительных решеток первой,второй (по ходу движения материала)зон подогрева и первой, второй зон охлаждения к площади газораспределительной решетки воны обжига составляют соответственно 1, 11-1,52:1,251,66:0,82-1,09:0,75-1,00, а отноше- . 30ние площади сечения зоны обжэга на .уровне кипящего слоя к площади ее газораспределительной решетки составляет 1,73-2,31Известно, что основной зоной печиявляется зона обжига, в которую по 35дается материал из зон подогрева, газообразное топливо и воздух. Смешение горючего газа с воздухом осуществляется непосредственно в псевдо"40 ожиженном слое обрабатываемого мате" риала, Интенсивность тепловыделения, отнесенная к 1 м газораспределительной решетки зоны обжига (подины), составляет 13;11 гДж/м ч, Этой интенсивх45 ностью определяются производительность печи, качество конечного про-, .дукта, количество печных газов, проходящих через газораспределительные решетки зон подогрева и количество воздуха, проходящего через газорасп,50 ределительные решетки охладителей го" . тового продукта и через воздушные насадки зоны обжига.Поэтому параметры газораспреде" лительной решетки зоны обжига являются определяющими, а параметры всех остальных газораспределительных решеток зависимыми от параметров газораспределительной решетки зоны обжига.От величины параметров газораспределительных решеток в зонах зависят скорости газовых потоков в сечениях зон и соответственно основные параметры псевдоожиженного слоя - числа псевдоожижения в, пред. ставляющие собой отношения скорости газа в сечении зоны на срезе слоя к скорости начала .закипания частиц.В результате экспериментов установлено, что при числах псевдоожижения 1,3" 1,6 организуется оптимальный наиболее однородный кипящий слой с равномерной структурой.Как следует из приведенной ниже табл. 1, этим величинам чисел "псевдоожижения и соответствуют указанные соотношенияПри выходе за пределы указанныхсоотношений, например, менее минимальных соотношений (столбцы 2 и чтабл, 1) число становится более 1,6,это приводит к увеличению подвижности частиц в слое, вследствие струйного псевдоожижения, повышению истираемости и выносу мелких частиц изслоя, При увеличении соотношений сверхмаксимальных (столбцы 3 и 5) числапсевдоожижения становятся менее 1,3.При этом в слое увеличивается количество газовых пузырей, уменьшаетсярадиальное перемешивание в слое иухудшается тепло.- и массообмен между твердой фазой и газами. В зоне обжига при этом ухудшается смещение воздуха с топливом и соответственноухудшается процесс сжигания.В табл. 2 приведены. основные показатели работы предлагаемой и известной печей,На чертеже схематически изображена известково-обжигательная печь кипящего слоя,, Печь кипящего слоя содержит двезоны 1 подогрева и зону 3 обжига,две зоны 1 и 5 охлаждения. Движениематериала в печи, начиная с загрузочного устройства 6 до выгрузочногоустройства 7, осуществляется переточными устройствами 8, Обработка материала осуществляется в кипящих слоях 9, организованных на решетках 1 Окаждой зоны. Причем, отношение площадей решеток соответственно первой, второй зон 1 и 2 подогрева и первой, второй зон М и 5 охлаждения к площади,решетки эоны 3 обжига составляют тельно подогретый и частично продис, 14-1,52: 1,25-1,66:0,82- 1,09:0,75- социировавший известняк поступает 1,00, а в зоне 3 обжига отношение " в зону обжига 3, где происходит дисплощади сечения на уровне кипящего. социация известняка с образованием слоя 9 к площади решетки 10 состав- з окиси кальция, после чего обожженный ляет 1,73-2,31. материал поступает последовательно вИзвестково-обжигательная печь ра- первый и второй охладители 4 и 5 и ботает следующим образом через выгрузочное устройство 7 выгру"жается из печи с температурой 110 оВ первую зону подогрева 1 с по 140 С.мощью загрузочного устройства 6 заг" Такие соотношения площадей зон перужают известняк, где происходит его чи позволят организовать в них. режим нагревание уходящими газами до 550- .однородного псевдоожижения, обеспечи"С, затем по переточному устрой- вающий наиболее полный теплообмен ству 8 известняк поступает во вто-И между частицами обрабатываемого мате. рую зону 2 подогрева, где происходит риала и псевдоожижающим агентом, что. его догрев до 850-900 С и частичная будет способствовать повышению продиссоциация с образованием окиси иэводительности. и снижению удельного, кальция и углекислого газа. Предвари- . расхода топлива."Э К 383 еЭ Х 3аэ хг оК Э йе ох кЭХОУЭ,3 Оово33 хф Эф 1 3ИйсСЗО Ес:ох оЕ Е.ЭЕ Ех к ч.1- СОЭ ЕЗ Х 3ЭО. ЭхК 333 Кео кх аэЭ Ъ "У ЕЭФЗХохфЕ Ксе Оф ХЯэ КЭс:оо 1.ЭЭо коЕРх о1 Э Эз зЭ КО.С ВЕ Ок хх ФЭ С:У 333ЭОкоас962737 10 Т а б л и ц а 2 площадей газораспределительных реше ток первой, второй (по ходу движения материала) зон подогрева и первой, второй зон охлаждения к площади Ю газораспределительной решетки зоны Средний расход условного топ-.лива Производительность Печь формнла изобретения ВНИИПИ Заказ 7489/59 Тираж 645 Подписноеилиал ППП "Патент",Ужгород,ул,Проектная обжига составляют соответственно1, 14-1,52: 1,25-1,66: О, 82- 1, 09: О, 75- Известная 172 кг/т 43 3 тч 1,00, а отношение площади сечения зоны обжига на уровне кипящего слоя к Предлагаемая 152,6 кг/т 5,98 туч площади ее газораспределительной1 Орешетки составляет 1,73-2,31.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Воропаев Е, М. и др. Производф ство и использование извести дляИзвестково-обжигательная печь ки- окускования железнорудных материапящего слоя с зонами подогрева, об" лов.-Бюллетень научно-технической жига и охлаждения, содержащая распо- информации "Черная металлургия"1 ложенные в этих зонах газораспреде- . 1989, У 19, с. 3- 13 лительные решетки, о т л и ч а ю - 20 2. Тищенко О. И. и др. Получение щ а я с я тем, что, с целью повы- извести в печи с кипящим слоем.- шения производительности и снижения . "Сталь", 1,980., й" 6, с. 492-493 (проудельного расхода топлива, отношения ,тотип).