Установка для обжига порошкообразного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаввмюю всмаРЕСПУБЛИК 09) (11) ЕТЕНИ ОПИСА К ПАТЕНТ 3 Дания) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(,57) 1.УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЖИГА ПОРОШКООБРАЗНОГО ИАТЕРИАПА,преимущественно известьсодержащего,включающегоподогреватель, камеру кальцинации,вращающуюся печь, охладитель,трубопроводы для подачи сырья, топлива икислородсодержащего газа, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса обжига, камера кальцинации соединена с охладителем и выполнена в виде шахтногоствола с примыкающей к нему камеройсмешения,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. 5Необходимое для превращения цементной сырьевой смеси в цементный клинкер тепло обычно получается за счет сгорания топлива,. которое вместе с воздухом для горения подается в 10 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 топливо, смешанное с пылевидным сырьем, и воздух иэ, холодильника, вращающуюся печь, соединенную газоходом с камерой кальцинации и подогревателями 1Недостатком 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.ЗОЦель изобретения - интенсификация процесса обжига.Поставленная цель достигается тем, что в установке для обжига порошкообразного материала, преимущест 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 с я тем, что камера смешения выполнена в виде трубы, входящей с обеих сторон в нижнюю часть камеры кальцинации, в днище которой расположен трубопровод для подачи кислород- содержащего 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,З 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, камеракальцинации соединена с охладителеми выполнена в виде шахтного стволас примыкающей к нему камерой смешенияПри этом камера смешения расположена рядом с нижней частью камерыкальцинации, причем трубопровод дляподачи топлива размещен в днище, атрубопровод для подачи сырья - в своде камеры смешения,Кроме того, камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры кальцинации и выполнена из двухсекций, между которыми размещен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа, причем трубопровод дляподачи топлива расположен в днищекаждой секции, а трубопровод дляподачи сырья - в боковых стенах камеры кальцинации.Камера смешения выполнена в видетрубы, входящей с обеих сторон внижнюю часть камеры кальцинации,в днище которой расположен трубопровод для подачи кислородсодержащегогаза,Камера смешения может быть такжевыполнена в виде трубы, расположенной в днище камеры кальцинации иокруженной трубопроводом для подачикислородсодержащего 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 сырьевойсмеси; на фиг, 2 - камера кальцинации с камерой смешения; на Фиг. 32-й вариант выполнения камеры смеше 1085516ния; на фиг. 4 - 3-й вариант выполнения камеры смешения;,на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 64-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 7 - 5-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг, 8 б-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, 10Камера кальцинации фиг. 1) включает шахтный ствол 1 прямоугольного поперечного сечения, соединенный с Ч -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 б.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. З 0 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 га зом. Контакт суспензии газа и исходного материала и потока кислородсодержащего газа осуществляется вдоль воображаемой граничной зоны 12-13.На Фиг. 3 изображена 1 зидоизменен 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 преды дущих. Шахтный ствол 1 выполнен с круговым поперечным сечением. Он снабжен камерой кальцинирования, образованной расширенной частью 15 шахтного ствола 1. При этом узкая 60 и расширенная части шахтного ствола 1 соединены через коническую зону 16. Кислородсодержащий газ пода" ется по трубе 17. Исходный материал подается в шахтный ствол 1 в двух 5 диаметрально противоположных местахпри помощи циклонов 5 по трубопроводам 4. Плоская воображаемая поверхность 13 выполнена конической. Прииспользовании этой установки готовый продукт получается более гомогенным.Изображенная на Фиг, 6 установкатакже имеет камеру кальцинирования,образующуюся расширенной частью 15,расположенной между стволом 1 итрубой 17. Однако части 15 и 17 связаны между собой конической частью 18.В этом случае не нужно использоватьпсевдоожиженный слой, Интенсивноесмешение топлива с исходным материалом происходит в самих трубах дляподачи исходного материала. Топливоподают в каждую трубу. На фиг, 6 справой стороны в качестве примерапоказан шнековый транспортер 14, а слевой - ряд снабженных клапаном трубдля подачи топливного масла или газа. Несмотря на то, что эта конструкция проще описанных, в ней достигается интенсивное смешение исходногоматериала с топливом.Суспенэию топлива и исходного материала непрерывно разгружают черезнижние концы труб 4 вниз в направлении потока кислородсодержащего газа,который поднимается вверх через центркамеры 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 Ч -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 движениефгаза, создающее тот же эффект, что и вихревые потоки в предыдущих установках.В установке, показанной на Фиг.10и 11, в нижней части камеры кальцинации создается кольцеобразный кипящий, слой, который имеет треугольноесечение благодаря конической форменижней части 18 камеры и проходящейвверх выпускной детали 20 трубы 17.Эта конструкция особо эффективна",обеспечивает эффективный и быстрыйобжиг при постоянно низкой температуре беэ добавки какого-либо негорючего газа, содействующего псевдоожижению, с применением лишь одногокольца труб 7 для подачи топлива.Выпускная деталь 20 выполнена телескопической с возможностью опускания.15Деталь 20 уплотнена по отношению ктрубе 17 с помощью подвижных уплотнителей 21, а по отношению к камерекальцинации - с помощью подвижныхуплотнений 22, 2 О.Преимущество такой формы выполнения заключается в том, что в результате опускания детали 20 материалможет непрерывно перетекать черезкромку выпускной детали 20 в поток 75кислородсодержащего газа и поступатьв воронку 23, представляющую собойсобирательную камеру. Эта операцияпроизводится во время останова, когда куски исходного материала илипосторонние тела осадились в движущемся слое. Материал в воронке невлияет на подачу кислородсодержащего газа, который подается по боковойтрубе 24, расположенной над воронкой З 23. В воронку 23 входит труба 25 дляпродувки мелкозернистых частиц обратно в камеру кальцинации. Оставшиеся в воронке куски или посторонниетела после охлаждения отводятся путем открывания заслонки 26Установка для обжига порошкообразного материала работает следующимобразом.Верхний конец шахтного ствола 1соединен с горизонтальной тоубой 27, 45через которую суспенэию полностьюили частично обожженного исходногоматериала тангенциально пропускаютв циклон 28, в котором газ и исходный материал отделяют друг от друга 50Исходный материал по трубе 29 подают во вращающуюся печь 30, в которой он подвергается окончательномуобжигу. Конец печи 30 окружен кожухом 31. Подобный кожух 32 расположен на другом конце печи и соединенс охладителем 33, снабженным решеткой 34,Клинкер в охладителе охлаждаетсяс помощью потока воздуха, подаваемого по трубе 35. После пропусканиячерез слой клинкера часть воздухапоступает в кожух 32, верхняя частькоторого соединена с шахтным стволом1. Эта часть воздуха применяется в качестве кислородсодержащего газав камере кальцинации. Остальнаячасть воздуха поступает в печь 30,где он используется в качестве необходимого 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 ф 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 отходящих 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 Составитель Л.Мацукедактор В,Данко Техред Т.Маточка Кор илак Заказ 2054/56ВН илиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна Тираж 573ИИПИ Государственнпо делам изобретен35, Москва, 3-35,Подписн о комитета АЗССР и открытий ушская наб д