Способ производства цементного клинкера

 

СОЮЗ COBETCHHX

С В«М

РЕСПУБЛИН ае аи

С 04 В 7/36

25 А

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

M АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗг. БРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

,21) 3471592/29-33 (22) 16.07.82 (46) 15.03 .84. Бюл. М 10 (72) И.А.Фридман, В.И.глубин, А.ф.Мешин, Ю,И.Фонарев» А.А.Шицин и Ю.В.Уманский (71) Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт цементной . п ромышленности (53) 666 92(088.8) (56) 1. Патент ФРГ и 2657682, кл. Н 01 В 3/08, опублик. 1976.

2.""Zement Ка1 I)ps" 1977» " 12

610-612 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТ-

НОГО КЛИНКЕРА во вращающейся печи, включающий предварительное Фильтробезвоживание сырьевого алана с последующей его термообработкой, о тл и ч а ю шийся тем, что,с целью, снижения влажности алама и повынения надежности процесса, сырьевой шлам перед его Фильтробезвоживанием разделяют на два потока с содержанием частиц соответственно oi 4 мк и < 30 мк, причем первый поток фильтр обезвоживают, а второй поток распыляют в отходящих из печи газах, высуаивают до влажности 3-53 и перед подачей его в печь смешивают с о6е3. воженным кеком первого потока.

f 1079

Изобретение относится к способам производства цементного клинкера и может быть использовано в цементной промышленности.

Известен способ производства цементного клинкера во вращающейся печи из фильтробезвоженного сырьевого шлама 51 3.

Недостатками известного способа являются как высокий расход тепла на 10 обжиг ввиду отсутствия предваритель ной термообработки кека-.продукта обезвоживания, так и сравнительно невысокая производительность фильтров шлама из-за наличия в нем эначитель ного количества мелких Фракций материала, затрудняющих процесс фильтрации.

Наиболее близким к изобретение по технической сущности и достигаемому 20 эффекту является способ производства цементного клинкера во вращающейся печи, включающий предварительное фильтробеэвоживание сырьевого шлама с последующей его термообработ- 25 кой $7).

Недостатками известного способа являются невысокая производительность фильтров шлама из-эа наличия в нем значительного количества мелких фрак" Зо ций материала, затрудняющих процесс

Фильтрации, малая надежность процесса особенно при вакуум-фильтровании ввиду большой влажности кека, что осложняет его транспортировку и формование гранул из кека, à также многокаскадность термообработки кека и необходимость иметь дробилку высушенного кека.

Цепь изобретения - снижение влажности шлама и повышение надежности процесса.

Эта цель достигается тем, что согласно способу производства цемент ного клинкера во вращающейся печи, 45 включающему предварительное фильтр" обезвоживание сырьевого шлама с последующей его термообработкой,сырьевой шлам перед фильтробезвоживанием разделяют на два потока с со50 держанием частиц соответственно

Ъ 4 мк и 430 мк, причем первый поток фильтробезвоживают, а второй поток распыляют в отходящих из печи газах, высушивают до влажности 3-53 и перед подачей в печь смешивают с обеэвоженным кеком первого потока.

Сущность способа заключается в следующем.

625 2

Исходный сырьевой шлам, имеющий полидисперсный состав, разделяют в любых классификаторах, например гидроциклонах, на 2 потока. Граница разделения первого потока ) 4 мк выбирается иэ условий улучшения фильтруемости шлама, так как известно, что чем более грубомолот фильтруемый шлам, тем больше скорость процесса фильтрации и тем более низкой влажностью получается кек. Причем зависимость носит ярко выраженный экспдненциальный характер и при удалении хотя бы 15-203 тонкомоаотой части материала влажность кека снижается на 4-53. Кроме того, при разделении грубомолотая часть шлама менее влажна {на 4-63 в сравнении с исходным шламом).

В табл,l показана зависимость влажности фильтробезвоженной грубомолотой части шлама от границы разделения частиц шлама с первоначальной влажностью 403;

Из анализа таблицы следует, что при крупности ф 4 км влажность кека резко снижается. Этот процесс не останавливается и при большем эагрублении фильтруемой части шлама, но тогда увеличивается поток тонко молотого шлама, например верхний слив гидроциклона, а он ограничен в объеме оптимальной производительностью агрегата, например распылительной сушилки.

Затем грубомолотая часть шлама нижний слив гидроциклона) подается на фильтробезвоживание, а кек после него непосредственно в печь. Это упро щает схему производства, повышает ее надежность. При этом кек имеет формовочную (при вакуум-фильтровании} влажность 18-203 и даже болев низкую

8-163 при пресс-фильтрации, Причем влажность кека дополнительно снижается как добавлением в него пыли, уловленной из отходящих газов печи, так и высушенной тонкомолотой части шлама.

Все это также дает возможность хорошо перемешать эти компоненты в процессе их транспортировки и снизить влажность материала на входе в печь до 10-143.

Тонкомолотую часть шлама < 30 мк распыляют в распылительной сушилке в потоке отходящих иэ печи газов, имеющих температуру 450-600 С. Высо о

079625 4

В табл.2 приведена зависимость надежности процесса (длительности работы распылительной сушилки до отказа, температуры отходящих из сушилки газов) от границы разделения тонкомолотой части шлама.

Таким образом, из соавнения результатов табл.2 видно, что наиболее надежной работа сушилки будет пои границе разделения 30 мк.

В табл.3 приведена зависимость надежности процесса (пылевыноса из сушилки, производительности печи) от остаточной влажности гранул после сушки..

Иэ анализа табл.3 видно, что при влажности гранул 3-53 пылевынос снижается на 83 при производительности печи близкой к максимальной, тогда как при большей влажности гранул. значительно снижается производительность печи.

Высушенные микрогранулы шлама поступают на смешение в смеситель,. например шнековый, где перемешиваются с кеком, и эта смесь направляется во вращающуюся печь на обжиг.

Пример . Обжиг клинкера может быть осуществлен в современной вращающейся печи размером 5 ° 185 м, а фильтробезвоживание шлама - в камерном фильтр-прессе с площадью фильтрования 1000 м и рабочим давлением 20 атм. Влажность обезвоженного шлама (кека) 19l: В этом случае расход тепла и электроэнергии на обжиг составляет соответственно

1200 ккал/кг !(л и 18 кат ч/т.Кл., i5

55 з 1 коэффективная сушка распылением позволяет достигнуть температуры отходящих из сушилки газов не более

150-180 С, что делает процесс в целом весьма высокоэффективным со стороны теплотехнической.

Надежность работы сушилки при использовании только тонкомолотого шлама и к тому же с повышенной влажностью (верхний слив гидроциклона) значительно повышается ввиду практически незасоряемости распылительной форсунки. Сушка материала в сушилке производится до 3-53 влажности гранул, что позволяет сохранить их прочность и проводить сушку при оптимальных параметрах процессов и размерах сушилки.

10

15 го

З0

З5

1 на одну печь требуется филь -р-прес- са 3, а время службы без замены фильт-. ровальной ткани не превышает 1000 ч.

Разделение шлама на два потока осуществляют в гидроциклонах, откуда разделенные потоки подают в два отдельных шламбассейна.

Затем шлам, содержащий фракцию

Э ч мк, эакачивают в фильтр-пресс

Малое содержание в этом потоке мелких (в основном глинистых) фракций обуславливает, как показывают эксперименты, резкое сниженив влажности кека с 19 до 163, вследствие чего необходимое количество фильтр-прессов можно снизить до 2, а рабочее давление до 16-17 атм.

При работе печи на кеке укаэанной влажности температура отходящих из нее газов составляет 600-650 С, а их теплосодержание в, пересчете на 1 кг клинкера соотввтствует 200250 ккал. Отходящие печные газы поступают в вертикальную шахту, верхняя часть которой представляет иэ себя распылительную сушилку, в которой механической форсункой или дисковым диспергатором распыляют второй поток шлама, содержащий мелкие Фракции размером < 30 мк. При этом тепло отходящих печных газов утилизируется на сушку распыленного шлама, а температура газов сн. жается, до 160-180 С. .

Высушенные до 3-53-ой влажности частицы распыленного шлама опускаются в противотоке печных газов, в нижней части шахты смешиваются с кеком, выходящим из пресс-фильтра, и поступают вместе с ним в печь.

Как показывают технологические расчеты, при использовании предлагаемого .способа в результате повышения фильтруемости шлама необходимое количество фильтр-прессов (в расчете на .печь размером 5«185 и) может быть уменьшено с 3 до 2, а стойкость фильтровальной ткани за счет понижения фильтрования повышается на 30-503.

Экономический эффект, обуславли-. яаемый снижением расхода топлива эа .. счет утилизации тепла отходящих газов, понижением расхода дорогостоящей фильтровальной ткани и необходимого количества оборудования превышает 250 тыс,руб. в расчете на один агрегат.

1079625

24,0

11,0

13,8

18,1

17,4

16 9 .1 6,6

Таблица 2

159

164

187

76

ЗЗО

Та 6

0-2

20 990

l2 980

3-5

6-8

10 950

Составитель A.Êóëà ухова

Редактор Т.Колб Техред И.Кузьма Корректор И.Шароаи

Заказ 1246/22 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

6

10

12,2

16 9

17,6

18,1

18,4

66

222

270