CS210722B1 - Způsob tepelného zpracování práškových nebo jemně zrnitých materiálů, například cementářské suroviny, a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká tepelného zpracování práškovitých materiálů, např. cementářské suroviny ve vznosu horkými plyny, kde kalcinace suroviny probíhá ve dvou stupních, přičemž v prvním stupni, do něhož se přivádí palivo a předehřátý spalovací vzduch, se provádí kalcinace předehřáté suroviny odpadními plyny z rotační pece a v druhém stupni, do něhož se přivádí palivo a odpadní plyny s vyšším přebytkem vzduchu z prvního kalcinačního stupně, se provádí kalcinace suroviny předehřáté~odpadními plyny z obou kalcinačních stupňů. Kalcinační systém je tvořen dvěma komorami, uspořádanými tak, že stropní část první kalcinační komory je napojena na potrubí suroviny předehřívače, k vedení plynů propojeného s rotační pecí a její výpadová část na výstupní hrdlo odlučovače, k vedení plynů spojeného potrubím s chladičem, zatím co horní část druhé kalcinační komory je přímo a souose napojena na přilehlou část předehřívače a její spodní část na výstupní hrdlo odlučovače ,

Description

(54) Způsob tepelného zpracování práškových nebo jemně zrnitých materiálů, například cementářské suroviny, a zařízení k provádění způsobu

Vynález se týká tepelného zpracování práškovitých materiálů, např. cementářské suroviny ve vznosu horkými plyny, kde kalcinace suroviny probíhá ve dvou stupních, přičemž v prvním stupni, do něhož se přivádí palivo a předehřátý spalovací vzduch, se provádí kalcinace předehřáté suroviny odpadními plyny z rotační pece a v druhém stupni, do něhož se přivádí palivo a odpadní plyny s vyšším přebytkem vzduchu z prvního kalcinačního stupně, se provádí kalcinace suroviny předehřáté~odpadními plyny z obou kalcinačních stupňů.

Kalcinační systém je tvořen dvěma komorami, uspořádanými tak, že stropní část první kalcinační komory je napojena na potrubí suroviny předehřívače, k vedení plynů propojeného s rotační pecí a její výpadová část na výstupní hrdlo odlučovače, k vedení plynů spojeného potrubím s chladičem, zatím co horní část druhé kalcinační komory je přímo a souose napojena na přilehlou část předehřívače a její spodní část na výstupní hrdlo odlučovače ,

210722 '

Vynález se týká způsobu tepelného zpracování práškovitých nebo jemně zrnitých materiálů, například cementářské suroviny, ve vznosu horkými plyny š využitím oddělené předkalcinace, a zařízení k provádění způsobu.

Při výpalu cementářského slínku se v současné době využívá výhod odděleného předkalcinace zpracovávané suroviny. Tato metoda je aplikována u pecních linek pracujících suchým výrobním způsobem tak, že se mezi rotační pec a disperzní předehřívač vkládá kalcinační systém. K provedení technologické fáze slinováni zpracovávané suroviny se v rotační peci spaluje příslušné množství paliva. K provedení kalcinace suroviny se ve zmíněném kalcinačním systému spaluje zbývající příslušné množství paliva.

Známá uspořádání pecních linek pracujících tímto způsobem se od sebe odlišují jednak způsobem vedení vzduchu a kouřových plynů touto linkou a jednak odlišným konstrukčním řešením vlastních kalcinačních systémů. Zvlášt výhodné uspořádání pecní linky používá dvouproudé uspořádání pecní linky s předkalcinací, kde se kouřové plyny z rotační pece a kouřové plyny z kalcinačního systému vedou odděleně přes jednotlivé větve předehřívacího systému, který je řešen ve dvou větvích, z nichž je každá vybavena samostatným ventilátorem kouřových plynů.

Toto uspořádání umožňuje nezávislou regulaci a kontrolu obou míst spalování, v rotační peci a v kalcinačním systému. Při využívání vlastních kalcinačních systémů je kalcinační komora s výhodou spojována se spodní částí jedné z šachet dvouvětvového disperzního předehřívače, takže kalcinační komora je vytvořena jako prodloužení šachty předehřívače. Druhá šachta dvouvětvového předehřívače zůstává v klasickém provedení ve spojení pro vedení horkých plynů s rotační pecí.

Toto řešení je pak výhodné nejen z hlediska menší náchylnosti kalcinačního stupně k zalepování a tvoření usazenin v předřazeném předehřívači, ale i z hlediska podstatně nižších tlakových ztrát v důsledku menší členitosti zařízení. Při takto uspořádaném zařízení se surovina určená ke zpracování rozdělí na dva díly, kdy první díl je dávkován do větve předehřívače s přímo napojenou kalcinační komorou, z níž vystupující odpadní plyny předehřívají tento díl suroviny.

Druhý díl suroviny se dávkuje do větve předehřívače klasického provedeni, v níž se předehřívá odpadními plyny z rotační pece. Oba díly předehřáté suroviny se k dalšímu tepelnému' zpracování , kalcinaci, přivádějí do společné kalcinační komory, upravené jako prodloužení jedné z šachet dvouvětvového předehřívače. První díl suroviny v důsledku výhodného přímého spojení s kalcinační komorou volně propadá přes přechodový kus do této komory, zatímco druhý díl suroviny nejdříve vstupuje do potrubí, jímž proudí Část předehřátého sekundárního vzduchu z chladiče slínku do kalcinační komory, a teprve potom po jejím rozptýlení v proudu horkého vzduchu vstupují do pracovního prostoru kalcinační komory.

Zaústěním tohoto potrubí v kalcinační komoře tangenciálně je proudění horkého vzduchu i unášené suroviny ve vnitřním prostoru kalcinační komory stejné jako u cyklónových odlučovačů. Vlivem odstředivé síly se surovina dostává na stěny kalcinační komory a po těchto postupuje 'k.její výstupní části. Doba průchodu tohoto dílu suroviny komorou a doba styku se spalinami je kratší než u suroviny propadávající z šachty předehřívače do přímo napojené kalcinační komory. Proto i dosahovaný stupeň kalcinace obou dílů suroviny je kvalitativně rozdílný.

V důsledku toho i výsledná směs obou různě zkalcinovaných dílů suroviny zaváděných společně do rotační pece má nižší stupeň kalcinace, takže tuto je nutno dokončit ještě v rotační peci, před vlastním slinováním. S tímto jsou spojeny na druhé straně nedostatky projevující se sníženým stupněm kalcinace zpracovávané suroviny a na druhé straně nutno z těchto důvodů zvětšit délku rotační pece.

Podle vynálezu se dosáhne vyššího stupně kalcinace zpracovávané suroviny, zkrácení délky rotační pece a výraznějšího využití technologie výroby cementářského slínku s oddělenou předkalcinací.

Toho se dosáhne tím, že kalcinace suroviny probíhá ve dvou stupních tak, že v prvním stupni, do něhož se přivádí palivo a předehřátý spalovací vzduch, se provádí kalcinace předehřáté suroviny odpadními plyny z rotační pece a v druhém stupni, do něhož se přivádí palivo a odpadní plyny s vyšším přebytkem vzduchu z prvního kalcinačního stupně, se provádí kalcinace suroviny předehřáté odpadními plyny z obou kalcinačních stupňů.

Kalcinační systém je tvořen dvěma komorami, uspořádanými tak, že stropní část první kalcinační komory je napojena na potrubí suroviny předehřívače, k vedení plynů propojeného s rotační pecí, a její výpadová část na výstupní hrdlo odlučovače, k vedení plynů spojeného potrubím s chladičem,, zatímco horní část druhé kalcinační komory je přímo a souose napojena na přilehlou část předehřívače á její spodní část na výstupní hrdlo dlučovače.

Stropní část první kalcinační komory a stropní část odlučovače druhé kalcinační komory jsou k vedení plynů propojeny potrubím, jehož konce jsou zaústěny v první kalcinační komoře a odlučovači druhé kalcinační komory tengenciálně. Obě kalcinační komory jsou upraveny ve tvaru kužele o nejmenším rozměru v jeho spodní části, přičemž ve stropní části první kalcinační komory a ve stropní části odlučovače, propojených potrubím, je zaústěn alespoň jeden hořák, paliva. Ve spodní části odlučovače první kalcinační komory s hořákem a ve spodní části odlučovače s hořákem druhé kalcinační komory jsou zaústěna potrubí zkalcinované suroviny propojené s rotační pecí, přičemž na potrubí suroviny z předehřívače zaústěné ve stropní, části první kalcinační komory je uspořádán uzávěr.

Vynález je zřejmý z výkresu,.na němž je schematicky v pohledu znázorněno uspořádání -pecní linky s dvěma kalcinačními komorami, provedenými ve spojení s předehřívači a s rotační pecí s chladičem.

Surovina ke zpracování se přivádí do horní, zúžené části předehřívačů 1, 2, potrubími 3, 4.. Zahuštováním pracovního prostoru obou předehřívačů J_, 2 surovinou z potrubí J, 3 a surovinou z potrubí 2, Á zahuštovacích cyklónů v horní části předehřívačů 1, 2, postupuje tato za současného předehřevu proti horkým plynům. Do prvního předehřívače 1 vstupují plyny potrubím 2 ^z rotační pece 8. Do druhého předehřívače 2 vstupují plyny z kalcinačního systému.

Kalcinace suroviny se děje ve dvou stupních tak, že v prvním stupni, do něhož se přivádí palivo a předehřátý spalovací vzduch, se provádí kalcinace předehřáté suroviny odpadními plyny z rotační pece a v druhém stupni, do něhož se přivádí palivo a odpadní plyny s vyšším přebytkem vzduchu z prvního kalcinačního stupně, se provádí kalcinace suroviny předehřáté odpadními plyny z obou kalcinačních stupňů.

Surovina předehřátá v prvním předehřívači vstupuje z jeho výsypky potrubím i 7 suroviny do stropní části navazující, kalcinační komory 1 2. Dalším teplem, vzniklým spalováním paliva z hořáku 18, dochází ke kalcinaci předehřáté suroviny. Zkalcinovaná surovina v kalcinační komoře 12 se zahuštuje a klesá do odlučovače 11 a potrubím 19 do rotační pece 8 ke slinování a dále do chladiče

Předehřátá surovina v druhém předehřívači 2 vstupuje přímo do kalcinační komory 15. kde dochází k její intenzívní kalcinaci v disperzním stavu v důsledku odběru tepla ze spalin vzniklých hořením paliva z hořáku 16. Zkalcinovaná surovina klesá z této kalcinační komory 15_ do odlučovače 14 a odtud potrubím 20 do rotační pece 8 a déle chladiče 2·

Horké plyny z rotační pece 8, vzniklé spalováním paliva z hořáku 26, proudí potrubím 2 dále prvním predehřívačem 1 do jeho horní zúžené Části a odtud pak přes zahuštovací cykló3 ny do potrubí 21 ventilátoru 24 k dalšímu využití. Část horkých plynů z chladiče 2 proudí přes odlučovač 14. druhé kalcinační komory 15 s předehřívačem 2, vystupují v horní zúžené části tohoto předehřívače odtud pak přes zahuštovací cyklóny do potrubí 22 ventilátoru 25 k dalšímu využití.

Zařízení podle vynálezu je vytvořeno krátkou rotační pecí 8, chladičem £, předehřivacím a kalcináčním systémem pro vedení plynů a suroviny, propojenými potrubími. Předehřívací systém tvoří dva předehřívače 1, 2, kalcinační systém pak dva stupně, upravené jako kalcinační komory 12, 1£. Kalcinační komory 12, 15 jsou uspořádány tak, že stropní část první komory 12 je napojena na potrubí 17 suroviny předehřívače 1 a její výpadová část na výstupní hrdlo odlučovače Jli potrubím 10 spojeného s chladičem 2 vypálenéhoissiínku.

Rotační pec 8 je pro vedení plynů do předehřívače 1 propoj-exta potrubím 2?Horní část druhé kalcinační komory 15 je přímo a souose napojena na spodníčást předehřívače 2 á její výpadová část na výstupní hrdlo odlučovače 14 zkalcinované suroviny. Ve spodní 'části odlučovače ϋ první kalcinační komory 12 je potrubí 19 zkalcinované suroviny, jehož druhý konec ústí v rotační peci 8. Ve spodní části odlučovače 14 druhé kalcinační komory 15 je potrubí 20 zkalcinované suroviny, jehož druhý konec ústí rovněž v rotační peci 8.

Stropní část první kalcinační komory 12 a stropní část odlučovače 14-druhé kalcinační komory 15 jsou spojeny k vedení plynů potrubím 13. Oba konce tohoto potrubí 13 jsou v první kalcinační komoře 12 a ve stropní části odlučovače 14 druhé kalcinační komory 15 zaústěny tangenciálně.

První kalcinační komora 12 i druhá kalcinační komora 15 jsou upraveny ve tvaru kužele o nejmenším rozměru v jeho spodní části. Ve stropní části první kalcinační komory 12 a ve stropní části odlučovače 14 pro vedení plynů, propojených potrubím 13. je zaústěn alespoň jeden hořák 18 a v odlučovači 14 pak alespoň jeden hořák 16. Na potrubí 17 předehřáté suroviny předehřívače 1, druhým koncem zaústěné ve stropní části kalcinační komory 12 s hořákem 18. je uspořádán uzávěr 23. V horní zúžené části obou předehřívačů 1, 2 jsou zaústěna potrubí 1, 6 zahuštovacích cyklónů a potrubí 21 . 22 ventilátorů 24, 25.

Podle vynálezu se dosáhne požadovaného stupně kalcinace obou částí suroviny při zachování odděleného vedení odpadních plynů z rotační pece a z kalcinačního systému, což má své výhody při regulaci a kontrole spalování paliva v různých místech technologické linky. Vynález umožňuje také provoz přibližně na poloviční výkon při eventuální poruše v druhé kalcinační komoře nebo v hořákovém systému této komory. V důsledku dosažení vyššího stupně kalcinace suroviny zpracovávané v jednotlivých větvích předehřívače možno zkrátit délku rotační pece a je možno ještě výrazněji využít technologie výroby cementářského slínku s oddělenou předkalcinaci.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob tepelného zpracováni přáškovitých nebo jemně zrnitých materiálů, například cementářské suroviny, při němž se vedou v pecní lince odděleně spaliny z rotační pece a spaliny z kalcinačního systému samostatnými větvemi předehřívačů, vyznačující se tím, že kalcinace suroviny probíhá ve dvou stupních, přičemž v prvním stupni, do něhož se přivádí palivo a předehřátý spalovací vzduch, se provádí kalcinace suroviny předehřáté odpadními plyny z rotační pece a v druhém stupni, do něhož se přivádí palivo a odpadní plyny s vyšším přebytkem vzduchu z prvního kalcinačního stupně, se provádí kalcinace suroviny předehřáté odpadními plyny z obou kalcinačních stupňů.
2. 2, Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vytvořené předehřívacím a kalcinačním systémem, rotační pecí a chladičem, vyznačující se tím, že kalcinační systém je tvořen dvě210722 ma kalcinačními komorami (12), (15), uspořádanými tak, že stropní část první kalcinačni komory (12) je napojena na potrubí (17) suroviny předehřívače (1), k vedení plynů propojeného s rotační pecí (8), a její výpadová část na výstupní hrdlo odlučovače (11), k vedeni plynů spojeného potrubím (10) s chladičem (9) slínku, zatímco horní část druhé kalcinačni komory (15) je přímo a souose napojena na přilehlou část předehřívače (2) a její spodní část na výstupní hrdlo odlučovače (14). ¹
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že stropní část první kalcinačni komory (12) a stropní část odlučovače (14) druhé kalcinačni komory (15) jsou k vedení plynů propojeny potrubím (13), jehož konce jsou zaústěny v první kalcinačni komoře (12) a v odlučovači (.14) druhé -kalcinačni komory (15) tangenciálně.
4. 4. Zařízení podle 'bpftfr_n 2_a „xy^aač» j i cl se tím, že obě kalcinačni komory (12), (15)

   3Ξομ..upraveny-Ve' tvaru kužele o nejmenšía rozměru v jeho spodní části, přičemž ve stropní části první kalcinačni komory (12) a ve stropní části odlučovače (14), propojených potrubím' (13), jezaústěn alespoň jeden hořák (18), (16) paliva.
5. 5. Zařízení podle bodů 2 až 4, vyznačující se tím, že ve spodní části odlučovače (11) první kalcinačni komory (12) s hořákem (18) a ve spodní části odlučovače (14) s hořákem (16) druhékalcinačni komory (15) jsou zaústěna potrubí (19), (20) zkalcinované suroviny dále propojená s rotační .pecí (8), přičemž na potrubí (17) suroviny z předehřívače (,) zaústěné ve stropní části první kalcinačni komory (12) je uspořádán uzávěr (23).