RU2076291C1 - Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала - Google Patents
Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076291C1 RU2076291C1 RU93018202A RU93018202A RU2076291C1 RU 2076291 C1 RU2076291 C1 RU 2076291C1 RU 93018202 A RU93018202 A RU 93018202A RU 93018202 A RU93018202 A RU 93018202A RU 2076291 C1 RU2076291 C1 RU 2076291C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixing chamber
- decarbonizer
- cyclone
- air
- raw material
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Использование: в устройствах для тепловой обработки порошкообразных материалов и может быть использовано в цементной, химической и других отраслях промышленности, преимущественно при обжиге материала во вращающихся печах сухого способа производства цемента. Повышение степени декарбонизации сырьевого материала перед подачей его во вращающуюся печь и сокращение выбросов в атмосферу окислов азота достигается за счет установки в смесительной камере 16 дополнительных горелок 23, 24 для сжигания топлива с недостатком воздуха в нижней части (патрубки 21) и с избытком воздуха в верхней части (патрубки 22) смесительной камеры 16 и подачи части сырья из циклона нижней ступени 7 в смесительную камеру 16 через патрубок 26 и устройство 29 для разделения потока сырьевой смеси, при этом патрубок 30 для подвода воздуха от холодильника 3 расположен на одном уровне с верхними горелками 24 и подведен радиально к смесительной камере 16, имеющей пережим 27, профиль которого выполнен в виде кривой Гаусса, описанной плавной или ломаной линией 28, в течке 12 циклонов 6 перед декарбонизатором 14 также установлено устройство 29 для разделения потока сырьевой смеси для подачи в две форкамеры 15. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки порошкообразных материалов и может быть использовано в цементной, химической и других отраслях промышленности, а именно при обжиге материала во вращающихся печах сухого способа производства цемента.
Известен декарбонизатор для декарбонизации цементного сырья в процессе получения клинкера и тонкоизмельченного известняка в процессе получения извести, содержащий форкамеры распределения, камеру сгорания, устройства для ввода топлива, подачи сырьевой смеси и воздуха, патрубок для отвода пылегазового потока [1]
Недостатком известного устройства является недостаточная степень декарбонизации сырьевого материала перед подачей его во вращающуюся печь и низкая степень восстановления окислов азота в печных газах.
Недостатком известного устройства является недостаточная степень декарбонизации сырьевого материала перед подачей его во вращающуюся печь и низкая степень восстановления окислов азота в печных газах.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для тепловой обработки порошкообразного материала, содержащее вращающуюся печь, холодильник, многоступенчатый запечный циклонный теплообменник с циклонами, газоходами, течками и декарбонизатор с форкамерой распределения и камерой сгорания с устройствами для ввода топлива подачи сырьевой смеси воздуха, патрубком для отвода пылегазового потока, смесительной камерой и каналом, соединяющим ее с газоходом вращающейся печи [2]
Недостатком известного устройства является создание плотного слоя сырьевого материала у стенок обжигательной печи (декарбонизатора) за счет центробежной силы, возникающей при тангенциальном подводе пылевоздушного потока в декарбонизатор. Это снижает эффективность теплообмена между газовым теплоносителем и твердой фазой и, как следствие, сокращает степень декарбонизации сырьевого материала в рабочем объеме декарбонизатора.
Недостатком известного устройства является создание плотного слоя сырьевого материала у стенок обжигательной печи (декарбонизатора) за счет центробежной силы, возникающей при тангенциальном подводе пылевоздушного потока в декарбонизатор. Это снижает эффективность теплообмена между газовым теплоносителем и твердой фазой и, как следствие, сокращает степень декарбонизации сырьевого материала в рабочем объеме декарбонизатора.
При указанной сепарации сырья наблюдается факельное горение топлива, что при наличии в сырьевом материале легкоплавких соединений приводит к замазыванию стенок декарбонизатора. Это явление недопустимо, поскольку оно приводит к нарушению аэродинамического и теплового режимов не только декарбонизатора, но и всего печного агрегата в целом.
Факельное горение топлива в декарбонизаторе сопровождается образованием окислов азота, что увеличивает их выброс в атмосферу и загрязнение окружающей среды.
Целью изобретения является интенсификация теплообмена, повышение степени декарбонизации сырьевого материала перед подачей его во вращающуюся печь и сокращение выбросов в атмосферу окислов азота.
Цельт достигается тем, что устройство для тепловой обработки порошкообразного материала, содержащее вращающуюся печь, холодильник, многоступенчатый запечный теплообменник с циклонами, газоходами, течками и декарбонизатор с форкамерой распределения и камерой сгорания с устройствами для ввода топлива, подачи сырьевой смеси и воздуха, патрубком для отвода пылегазового потока, смесительной камерой и каналом, соединяющим ее с газоходом вращающейся печи, снабжено установленными в верхней и нижней частях смесительной камеры декарбонизатора дополнительными горелками для сжигания топлива соответственно с избытком и недостатком воздуха, при этом патрубки для подвода воздуха от холодильника расположены на одном уровне с верхними горелками и подведены к смесительной камере радиально, а декарбонизатор выполнен с дополнительной форкамерой. При этом течка циклона нижней ступени теплообменника соединена дополнительным патрубком со смесительной камерой декарбонизатора. В смесительной камере установлен пережим, имеющий профиль в виде кривой Гаусса. В месте сопряжения течки циклона нижней ступени и патрубка установлено устройство для разделения потока сырьевой смеси для подачи ее в загрузочную головку печи и смесительную камеру. В течке циклона нижней ступени перед декарбонизатором установлено устройство для разделения потока сырьевой смеси для подачи в форкамеры.
На фиг.1 представлена схема устройства для тепловой обработки порошкообразного материала; на фиг.2 декарбонизатор; на фиг.3, 4 сечения А А и Б Б на фиг.2; на фиг.5 узел I на фиг.2 (варианты выполнения профиля пережима).
Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала содержит соединенный с вращающейся печью 1 многоступенчатый циклонный теплообменник 2 и холодильник 3. Циклонный теплообменник состоит из последовательно соединенных циклонов 4-7, декарбонизационного узла 8, газоходов 9-11, загрузочных течек 12 и дымососа 13.
Декарбонизационный узел 8 расположен по ходу материала между двумя нижними ступенями циклонов 6 и 7 и состоит из декарбонизатора 14, имеющего по крайней мере две форкамеры 15 с патрубками для подвода топлива, воздуха и сырьевой смеси, и смесительной камеры 16, соединяющей загрузочную головку 17 печи и циклоны нижней ступени 7. Декарбонизатор 14 с помощью колена 18 соединен со смесительной камерой, имеется диафрагма 19 и патрубки 20, 21 для подвода топлива с горелками 22, 23, патрубки 24 для подвода воздуха и патрубки 25 для подвода сырьевого материала. В верхней части смесительной камеры 16 выполнен пережим 26, имеющий профиль в виде кривой Гаусса, описанной плавной или ломаной линией 27, а в месте сопряжения течек 12 установлено устройство 28 для разделения потока сырьевой смеси на две части, одну из которых направляют в смесительную камеру 16, а другую в загрузочную головку 17 печи 1, такое же устройство 28 установлено в течке 12 циклона 6 для разделения потока сырьевой смеси на две части, подаваемые в форкамеры 15 декарбонизатора 14.
Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала работает следующим образом.
Сырьевая смесь, подаваемая в газоход 9, проходит последовательно циклоны 4, течки 12, газоход 10, циклон 5, газоход 11 и циклон 6, где подвергается сушке, нагреву и частичной декарбонизации за счет тепла отходящих газов. Из циклона 6 по течке 12 сырьевая смесь поступает вместе с воздухом из холодильника 3 по тангенциально расположенным патрубкам в форкамеры 15 декарбонизатора 14, топливо, поступающее в форкамеры 15, смешивается с пылевоздушным потоком и воспламеняется. Получая вихревое движение, сырьевая мука обменивается теплом с продуктами горения топлива.
Горение топлива в равномерно-запыленном воздушном потоке происходит при температуре 900-950oС, что исключает образование окислов азота.
По мере продвижения в декарбонизаторе вихри этих потоков расширяются и сталкиваются, за счет чего происходит интенсификация процессов горения топлива и тепломассообмена материала с продуктами горения. Кроме того, в результате взаимодействия указанных вихрей крутка потоков по длине общей камеры уменьшается, что повышает эффективность использования ее объема и снижает гидравлическое сопротивление декарбонизатора. Частично декарбонизиpованный материал и дымовые газы через колено 18 поступают в смесительную камеру 16 и смешиваются с газами, выходящими из печи 1.
Здесь в восходящем потоке продолжается процесс декарбонизации сырьевого материала. Далее пылегазовый поток поступает в циклон 7, где происходит сепарация твердой фазы. Газовый теплоноситель поступает по газоходу 11 в циклоны вышерасположенных ступеней с помощью дымососа 13, а сырьевой материал подается по течкам 12 соответственно в загрузочную головку 17 печи и в смесительную камеру 16 через патрубок 25.
В печи 1 происходит заключительный процесс спекания клинкера, который после обжига охлаждается в холодильнике 3.
Поскольку сжигание топлива во вращающейся печи 1 происходит в факеле при температуре 1900-2100oС, то в печных газах содержатся окислы азота. Для их частичного восстановления в нижнюю коническую часть смесительной камеры 16 через патрубки 20 подается примерно до 10% от общего количества топлива, которое сжигается с недостатком воздуха. Благодаря чему достигается восстановительная атмосфера, способствующая протеканию реакции:
NO + CO -> N + CO2
Катализатором этой реакции служит сырьевой материал, поступающий в восстановительную зону из циклона 7 по течке 12 в патрубок 25 смесительной камеры 16. Кроме того, циркуляция части материала вследствие разделения потока материала в устройстве 28 на две части способствует повышению степени декарбонизации всего сырья, поступающего в загрузочную головку 17 печи.
NO + CO -> N + CO2
Катализатором этой реакции служит сырьевой материал, поступающий в восстановительную зону из циклона 7 по течке 12 в патрубок 25 смесительной камеры 16. Кроме того, циркуляция части материала вследствие разделения потока материала в устройстве 28 на две части способствует повышению степени декарбонизации всего сырья, поступающего в загрузочную головку 17 печи.
В верхней части смесительной камеры 16 производится дожигание горючих компонентов, которые не успели прореагировать в восстановительной зоне. Для этого здесь сжигается топливо, поступающее через патрубки 21, с избытком воздуха, поступающего через патрубки 24. Возможен вариант подачи только одного воздуха.
Для стабилизации работы горелок в этой зоне предусмотрен пережим 26. Он способствует также образованию дополнительных контуров циркуляции сырьевого материала, увеличению времени пребывания его в газоходе и, как следствие, увеличению степени декарбонизации сырьевого материала.
Предлагаемое устройство обеспечивает формирование двух зон в смесительной камере 16 декарбонизатора для восстановления окислов азота в печных газах и для дожигания горючих компонентов в отходящих газах, а также контура циркуляции сырьевого материала, что позволит снизить выброс в атмосферу окислов азота и повысить степень декарбонизации сырьевого материала, в результате этого появляется возможность независимо от вида сырья применить короткую двухопорную вращающуюся печь.
Claims (5)
1. Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала, содержащее вращающуюся печь, холодильник, многоступенчатый запечный теплообменник с циклонами, газоходами, течками и декарбонизатор с форкамерой распределения и камерой сгорания с устройствами для ввода топлива, подачи сырьевой смеси и воздуха, патрубком для отвода пылегазового потока, смесительной камерой и каналом, соединяющим ее с газоходом вращающейся печи, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в верхней и нижней частях смесительной камеры декарбонизатора дополнительными горелками для сжигания топлива соответственно с избытком и недостатком воздуха, при этом патрубки для подвода воздуха от холодильника расположены на одном уровне с верхними горелками и подведены к смесительной камере радиально, а декарбонизатор выполнен с дополнительной форкамерой.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что течка циклона нижней ступени теплообменника соединена дополнительным патрубком со смесительной камерой декарбонизатора.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в смесительной камере установлен пережим, имеющий профиль в виде кривой Гаусса.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в месте сопряжения течки циклона нижней ступени и патрубка установлено устройство для разделения потока сырьевой смеси для подачи ее в загрузочную головку печи и смесительную камеру.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в течке циклона нижней ступени перед декарбонизатором установлено устройство для разделения потока сырьевой смеси для подачи в форкамеры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018202A RU2076291C1 (ru) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018202A RU2076291C1 (ru) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93018202A RU93018202A (ru) | 1995-08-10 |
RU2076291C1 true RU2076291C1 (ru) | 1997-03-27 |
Family
ID=20139953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93018202A RU2076291C1 (ru) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2076291C1 (ru) |
-
1993
- 1993-04-08 RU RU93018202A patent/RU2076291C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1037037, кл. F 27 B 15/00, 1983. US, патент N 3834860, кл. F 27 B 15/00, 1974. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1171068C (zh) | 一种用于生产熟料的窑及其操作方法 | |
JPH0510289B2 (ru) | ||
US4298393A (en) | Method and system for burning fine-grained material, particularly for the manufacture of cement clinkers | |
US20040115582A1 (en) | Method of mixing high temperature gases in mineral processing kilns | |
US4249892A (en) | Method and apparatus for the thermal treatment of pulverulent material particularly for the calcining of cement | |
RU2263083C2 (ru) | Способ и установка для производства цементного клинкера | |
CN113465366A (zh) | 一种回转窑低氮燃烧装置及生产方法 | |
AU2001269389A1 (en) | Method and plant for manufacturing cement clinker | |
US4392822A (en) | System for burning fine-grained material, particularly for the manufacture of cement clinkers | |
MXPA04008616A (es) | Metodo y planta para fabricar clinker de cemento. | |
CN105152141A (zh) | 一种石膏制酸热工工艺及装置 | |
KR860001645B1 (ko) | 세멘트 제조방법 및 장치 | |
US4059393A (en) | Apparatus for calcining powder materials | |
RU2076291C1 (ru) | Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала | |
KR0131828B1 (ko) | 이중 선회 기류를 형성하는 시멘트 원료의 가소장치 | |
GB2081855A (en) | Method and apparatus for heat treating granular material | |
SU1299495A3 (ru) | Способ производства цементного клинкера | |
JP2002173349A (ja) | セメント原料の焼成方法および焼成装置 | |
CN218646019U (zh) | 一种用于回转窑的低氧助燃空气装置及回转窑 | |
WO2023105709A1 (ja) | セメント焼成装置 | |
SU998830A1 (ru) | Устройство дл тепловой обработки порошкообразного материала | |
SU552489A1 (ru) | Устройство дл термообработки сыпучего материала | |
SU970059A1 (ru) | Устройство дл обжига цементного клинкера | |
SU1694508A1 (ru) | Способ термической обработки порошкообразного материала | |
SU805037A1 (ru) | Установка дл обжига цементногоКлиНКЕРА |