RU2198146C2 - Portland cement clinker production process - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: starting slime is fed into cold end of rotary calciner and stream of dry ground raw meal into zone of temperatures 150-500 C, said dry ground raw meal being selected such that its saturation factor differs from that of slime by a value no higher than 2%. EFFECT: reduced specific fuel consumption and increased productivity without loss in quality of clinker. 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам производства портландцементного клинкера. The invention relates to the construction materials industry, mainly to methods for the production of Portland cement clinker.

Известен способ получения портландцементного клинкера, описанный в патенте Украины 15950, з-ка 96093477, кл. С 04 В 7/36, 7/47 от 06.09.96. A known method of obtaining Portland cement clinker described in the patent of Ukraine 15950, z-ka 96093477, class. From 04 to 7/36, 7/47 from 09/06/96.

Способ заключается в подаче сырьевой смеси во вращающуюся печь двумя потоками. При этом один поток в виде шлама подают с холодного конца печи с коэффициентом насыщения 0,92-2,10, а другой - в горячую зону температур 550-1200^oC с коэффициентом насыщения 0,05-0,50 и температурой плавления 1100-1250^oС.The method consists in feeding the raw material mixture into a rotary kiln in two streams. In this case, one stream in the form of sludge is fed from the cold end of the furnace with a saturation coefficient of 0.92-2.10, and the other into the hot zone of temperatures of 550-1200 ^o C with a saturation coefficient of 0.05-0.50 and a melting point of 1100- 1250 ^o C.

Способ имеет следующие недостатки:
1. Большой удельный расход топлива.The method has the following disadvantages:
1. Large specific fuel consumption.

Причиной этого является влажность подаваемого сырьевого шлама. Повышение производительности печи достигается в основном только за счет количественного увеличения потока сырьевого шлама. Однако введение дополнительной влаги с этим потоком требует увеличения удельного расхода топлива. The reason for this is the moisture content of the feed slurry. An increase in furnace productivity is achieved mainly due to a quantitative increase in the flow of raw sludge. However, the introduction of additional moisture with this stream requires an increase in specific fuel consumption.

2. Повышенную осаждаемость грубомолотого шлама при гидротранспорте; труднообжигаемость шлама (брак) и вероятность повреждения футеровки при экстримальных ситуациях (прекращение подачи второго потока). 2. The increased sedimentation of coarsely ground sludge during hydrotransport; difficult to burn sludge (marriage) and the likelihood of damage to the lining in extreme situations (interruption of the second stream).

Причиной вышеуказанного является значительное отличие сырьевых смесей первого и второго потоков по коэффициенту насыщения (КН). Из-за низкого КН второго потока (0,05-0,5) коэффициент насыщения сырьевого шлама должен быть значительно повышен по сравнению с традиционным. The reason for the above is a significant difference in the raw mixtures of the first and second streams in terms of saturation coefficient (KH). Due to the low KH of the second stream (0.05-0.5), the saturation coefficient of the raw sludge should be significantly increased compared to traditional.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения портландцементного клинкера, описанный в патенте Украины 26025, з-ка 97052367, кл. С 04 В 7/36 от 22.05.97. The closest in technical essence is the method of obtaining Portland cement clinker described in the patent of Ukraine 26025, z-ka 97052367, class. С 04 В 7/36 from 05/22/97.

Способ заключается в подаче с холодного конца вращающейся печи шлама с коэффициентом насыщения 0,92-2,10, а в горячую зону температур 550-1200^oC с коэффициентом насыщения 0,05-0,50 и температурой плавления 1100-1250^oС, а также в зону температур 150-500^oС подают поток сухой измельченной смеси в количестве 15-40% от массы шлама, подаваемого с холодного конца печи в расчете на сухое вещество с коэффициентом насыщения 0,52-1,2.The method consists in feeding sludge from the cold end of a rotary kiln with a saturation coefficient of 0.92-2.10, and into the hot zone of temperatures of 550-1200 ^o C with a saturation coefficient of 0.05-0.50 and a melting point of 1100-1250 ^o C, and also in the temperature zone 150-500 ^o With serves the flow of dry powdered mixture in an amount of 15-40% by weight of sludge supplied from the cold end of the furnace based on the dry matter with a saturation coefficient of 0.52-1.2.

Недостатком указанного способа является низкий коэффициент насыщения (КН) сырьевых смесей, подаваемых во вращающуюся печь со вторым и третьим потоками, который соответственно составляет 0,05-0,5 и 0,52-1,2. The disadvantage of this method is the low saturation coefficient (KN) of the raw material mixtures supplied to the rotary kiln with the second and third streams, which is respectively 0.05-0.5 and 0.52-1.2.

Это обуславливает значительное повышение КН сырьевого шлама (1,0 и более), подаваемого с холодного конца печи, по сравнению с традиционным шламом. This leads to a significant increase in the SC of raw sludge (1.0 or more) supplied from the cold end of the furnace, compared with traditional sludge.

Так, при использовании шлама с высоким КН могут возникнуть следующие трудности, например:
- осаждаемость в трубопроводах при гидротранспорте грубомолотого шлама с карьера на промплощадку завода;
- труднообжигаемость шлама (брак) и вероятность повреждения футеровки печи при нештатных ситуациях (например, прекращение подачи второго потока);
- сложность в управлении характеристиками трех потоков материалов, подаваемых в печь.So, when using sludge with high KH, the following difficulties may arise, for example:
- sedimentation in pipelines during hydrotransport of coarsely ground sludge from the quarry to the industrial site of the plant;
- difficult to burn sludge (marriage) and the likelihood of damage to the lining of the furnace in emergency situations (for example, stopping the flow of the second stream);
- difficulty in controlling the characteristics of the three streams of materials fed into the furnace.

В основу изобретения поставлена следующая задача: создать такой способ получения портландцементного клинкера, в котором введение потока сухой сырьевой смеси не требует корректировки коэффициента насыщения шлама, за счет этого снизить удельный расход топлива на обжиг клинкера с одновременным увеличением производительности и сохранением качества выпускаемой продукции, повысить эксплуатационные возможности агрегата (печи). The basis of the invention is the following task: to create a method for producing Portland cement clinker, in which the introduction of a stream of dry raw mix does not require adjustment of the saturation coefficient of the sludge, thereby reducing specific fuel consumption for clinker firing while increasing productivity and maintaining the quality of products, improve operational the capabilities of the unit (furnace).

Поставленная задача достигается тем, что во вращающуюся печь с холодного конца подают шлам, а в зону температур 150-500^oC - поток сухой измельченной смеси, при этом последнюю подбирают таким образом, чтобы ее коэффициент насыщения отличался от коэффициента насыщения шлама на величину не более 2%.The task is achieved by the fact that sludge is fed into the rotary kiln from the cold end, and a stream of dry powdered mixture is fed into the temperature zone 150-500 ^o C, while the latter is selected so that its saturation coefficient differs from the saturation coefficient of the sludge by no more than 2%

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Сырьевой шлам подается с холодного конца печи. Сухая измельченная сырьевая смесь направляется непосредственно в печь в зону с температурой материала 150-500^oС, где оба потока смешиваются.The inventive method is as follows. Raw sludge is fed from the cold end of the furnace. Dry crushed raw material mixture is sent directly to the furnace in an area with a material temperature of 150-500 ^o C, where both streams are mixed.

В состав сухой смеси входят карбонатный компонент и техногенные материалы, соотношение которых определяется с таким расчетом, чтобы отклонение коэффициента насыщения (КН) сухой смеси от КН шлама не превышало 2%. Использование техногенного материала в составе смеси позволяет обеспечить величину потерь при прокаливании (п.п.п.) 25-30%, что на 15-25% отн. ниже п.п.п. традиционного шлама. The composition of the dry mixture includes a carbonate component and technogenic materials, the ratio of which is determined so that the deviation of the saturation coefficient (KN) of the dry mixture from the KN of the sludge does not exceed 2%. The use of anthropogenic material in the mixture makes it possible to provide a value of losses during calcination (pp) of 25-30%, which is 15-25% rel. below pp traditional sludge.

Количественное соотношение сырьевых потоков определяется из условия получения 25-30% клинкера из сухой смеси. При вводе сухой смеси в указанных количествах средневзвешенная влажность объединенного потока материала снижается на 7-10%, что обуславливает уменьшение расхода тепла на испарение влаги. The quantitative ratio of raw material flows is determined from the conditions for obtaining 25-30% of clinker from a dry mixture. When a dry mixture is introduced in the indicated amounts, the weighted average humidity of the combined material flow is reduced by 7-10%, which leads to a decrease in heat consumption for moisture evaporation.

Величина п. п. п. материала после смешения потоков составляет 30-33% по сравнению с традиционными 34-36%, что способствует снижению затрат тепла на декарбонизацию. The value of the pp of the material after mixing the flows is 30-33% compared to traditional 34-36%, which helps to reduce the cost of heat for decarbonization.

Примеры характеристик сырьевых потоков для различных способов получения портландцементного клинкера приведены в таблице. Examples of the characteristics of the feed streams for various methods of obtaining Portland cement clinker are shown in the table.

Как следует из приведенных данных, при использовании шлама с коэффициентом насыщения, например, 0,93 сухая измельченная смесь готовится с КН 0,91-0,95. As follows from the above data, when using sludge with a saturation coefficient of, for example, 0.93, the dry crushed mixture is prepared with a KN of 0.91-0.95.

Применение шлама с традиционным КН исключает недостатки, присущие прототипу, а кроме того, использование сырьевых потоков с незначительным отклонением по коэффициенту насыщения позволяет увеличить ввод сухого потока и тем самым улучшить технико-экономические показатели работы печного агрегата. The use of sludge with traditional KH eliminates the disadvantages inherent in the prototype, and in addition, the use of raw materials with a slight deviation in saturation coefficient allows to increase the input of the dry flow and thereby improve the technical and economic performance of the furnace unit.

Пример. На ОАО "Балцем" был испытан заявляемый способ. В печной агрегат Ф 5•185 м с холодного конца подается шлам с влажностью 46% и коэффициентом насыщения 0,93. При традиционном способе производительность печи составляет 68 т/ч при удельном расходе условного топлива 235 кг у.т./т кл. При п.п.п. сырьевого шлама 34,8%, его расход в пересчете на сухое вещество равен 1,534 т/т кл. Example. At OJSC "Baltem" was tested the inventive method. Sludge with a moisture content of 46% and a saturation coefficient of 0.93 is fed into the furnace unit Ф 5 • 185 m from the cold end. In the traditional method, the furnace productivity is 68 t / h with a specific equivalent fuel consumption of 235 kg equivalent fuel / t. When p.p.p. raw sludge 34.8%, its consumption in terms of dry matter is equal to 1.534 t / t C.

В заявляемом способе в зону печи с температурой 150-500^oС подается сухая измельченная смесь имеющая следующие характеристики:
Влажность - 1%
КН - 0,92
п.п.п. - 27,5%
Количество сухой смеси определяется из расчета получения 30% клинкера из этого потока и при производительности печи 75 т/ч составит 31 т/ч. С холодного конца печи на обжиг подается шлам традиционного состава в количестве 80,5 т/ч. Обжигаемый материал будет иметь следующие характеристики:
Средневзвешенная влажность - 38,2%
п.п.п. - 32,7%
КН - 0,918
Удельный расход топлива составит 200 кг у.т./т кл.In the inventive method in the zone of the furnace with a temperature of 150-500 ^o With served dry crushed mixture having the following characteristics:
Humidity - 1%
KN - 0.92
p.p.p. - 27.5%
The amount of dry mix is determined on the basis of obtaining 30% of clinker from this stream and with a furnace capacity of 75 t / h will be 31 t / h. From the cold end of the furnace, a slurry of a traditional composition in the amount of 80.5 t / h is supplied for firing. Calcined material will have the following characteristics:
Weighted average humidity - 38.2%
p.p.p. - 32.7%
KN - 0.918
Specific fuel consumption will be 200 kg of fuel equivalent / t cell.

Таким образом, внедрение заявляемого способа позволит снизить удельный расход топлива на обжиг клинкера на 15% при одновременном увеличении производительности на 10% и сохранении качества выпускаемой продукции. Thus, the implementation of the proposed method will reduce specific fuel consumption for clinker burning by 15% while increasing productivity by 10% and maintaining the quality of products.

Claims (1)

Способ получения портландцементного клинкера путем подачи в холодный конец вращающейся печи сырьевого шлама, а в зону температур 150-500^oС - потока сухой измельченной сырьевой смеси, отличающийся тем, что сухую измельченную смесь подбирают таким образом, чтобы ее коэффициент насыщения отличался от коэффициента насыщения шлама на величину не более 2%.A method of obtaining Portland cement clinker by feeding raw sludge to the cold end of a rotary kiln, and to a temperature zone of 150-500 ^o C - a stream of dry ground raw mix, characterized in that the dry ground mix is selected so that its saturation coefficient differs from the saturation coefficient of the cuttings by no more than 2%.

Images