Способ получения извести в циклонной печи

 

Изобретение относится к термической обработке мелкодисперсных материалов преимущественно известняка и может быть использовано в металлургической , пищевой и промьшленности строительных материалов. Цель изобретения - снижение удельных расходов тепла на термообработку материала за счет использования внутри печного пространства тепла продуктов диссоциации карбонатов и теплоносителя предыдущих ступеней для обработки исходного продукта в последукмцих ступенях с одновременньм улучшением качественных показателей извести. По -Способу получения извести в циклонной печи путем подачи мелкодисперсного карбонатного материала в вихре .вой высокотемпературный поток теплоносителя , вводимого в печь многоступенчато через рассредоточенные вводы , дисперсный карбонатный материал, измельченный до размеров, соизмеримых с величиной его кристаллов, подают в вихревой поток рассредоточенно напротив ступеней ввода теплоносителя . Температуру дисперсного потока первой ступени поддерживают в интервале 950-1150°С и снижают до 800- 900°С в последней ступени на выходе из печи, при этом карбонатный материал распределяют по вводам по длине пе.чи из зависимости: в.„

- Sß„, 1 81537 А1 ц!! @ С 04 В 2/02 и А ВТОРСНОМ Г СВИДВТНЪСТВ У

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTNA (21) 3839746/29-33 (22) 08.01 .85 (46) 07.01.87. Swt. В 1 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) О. Г. Федоров, Н.M. Панчошный, В.П. Мартыненко, В.Б. Исполатов, В.Н. Бойко, А.В. Петровскийр Ю.П. Ляшенко, Н.И. Буланкин и В.Д. Астафьев (53) 666.92 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 416545, кл. Р 27 В 15/00, 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧКЖ4Я ИЗВЕСТИ В ЦИК

ЛОННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к термической обработке мелкодисперснъ х материалов преимущественно известняка и может быть использовано в металлур. гической, пищевой и промышленности строительных материалов. Цель изобретения — снижение удельных расходов тепла на термообработку материала sa счет использования внутри печного пространства тепла продуктов диссоциации карбонатов и теплоносителя предыдущих ступеней для обработки исходного продукта в последующих ступенях с одновременным улучшением качественных показателей извести. По .способу получения извести в циклонной печи путем подачи мелкодисперсного карбавлт го материала в вихре% вой высокотемпературный поток теплоносителя, вводимого в печь многоступенчато через рассредоточенные вводы, дисперсный карбонатный материал, из. ельченный до размеров, соизмеримьы с величиной его кристаллов, подают в вихревой поток рассредоточенно напротив ступеней ввода теплоносителя. Температуру дисперсного потока первой ступени поддерживают в ино тервале 950-1150 С и снижают до 800900 С в последней ступени на выходе из печи, при этом карбонатный материал распределяют по вводам по длине печи из зависимости: g.„ (1 — g.) — Аf(N - n): n)

i=1 где g — доля расхода карбонатного

: Ц суммарная доля расхода карбойатного материала через (n-1) подвода, А— коэффициент, равный О, 95, N — количество подвода материала в печь,n— порядковый номер подвода, а топливо распределяют по ступеням ввода пропорционально материалу, что обеспечивает удельный расход тепла до 14901524 ккал/кг против 1924-2517 ккал/кг, получение высокоактивнсй извести с содержанием 91, 4-92, 3X CaO+MgO, э

84,0-84,6Х CaO + MgO„„, гидратацией менее 1 мин и температурой гидратации до 99 С. 1 табл., 1 ил.

81537 г

1 12

Изобретение относится к термической обработке мелкодисперсных материалов преимущественно известняка и может быть. использовано в металлургической, пищевой и промышленности строительных материалов, Цель изобретения — снижение удель. ных расходов тепла на термообработку материала за счет использования внутри печного пространства тепла продуктов диссоциации карбонатов и теплоносителя предыдущих ступеней для обработки исходного продукта в последующих ступенях с одновременным улучшением качественных показателей извести.

На чертеже представлена схема,поясняющая осуществление предлагаемого способа получения извести в циклонной печи.

Способ осуществляют следующим образом.

Карбонатный материал измельчают, например, в шаровой мельнице до размера, соизмеримого с величиной кристаллов исходного продукта и подают в бункер 1. Из последнего молотый материал системой пнтателей 2 и.весовых доэаторов 3 через подводы 4; подают в циклонную печь 5. Теплоноситель подводят в печь S многоступенчато через рассредоточенные ступени

6; ввода, установленные тангенциально. В качестве теплоносителя применяют продукты сгорания газообразного топлива.

Расход топлива через ступени 6; ввода регулируют клапанами 7, а расход воздуха — клапанами 8. Контроль количества топлива и воздуха, поступающих в ступени 6 ввода осуществляют с помощью измерительных устройств 9 ° Кроме того, на магистрали газообразного топлива установлены задвижка 10, отсечной клапан 11,клапан 12 и измеритель 13 расхода.Воздух в циклонную печь 5 подают вентилятором 14, за которым установлен клапан 15. Перераспределение топлива и воздуха по ступеням 6; ввода осу-

I ществляют с помощью клапанов 7 и 8, расход контролируют измерительными устройствами 9. Общий расход топлива и воздуха на печь регулируют клапанами 12 и 15.

Напротив первой ступени 6, ввода теплоносителя подают через первый подвод 4, часть карбонатного материала по зависимости g = f(n). Температуру дисперсного потока поддерживают в пределах 950-1150 С и карбонатный материал практически мгновенно (менее чем за 0,1 с) подвергается обжигу, Вихревой дисперсный поток перемещается вдоль печи 5, и в него подают карбонатный материал через пос10 ледующий подвод 4 < > . В этом случае тепло дисперсного потока, введенного в печное пространство в предыдущей ступени и состоящего иэ теплоносителя и продуктов диссоциации карбонатного материала, используется для термообработки материала,. вводимого через последующий подвод 4 <,1, а температурный режим обжига йоддерживают вводом части теплоносителя через ступень бз 1 ввода.

Из циклонной печи 5 поток газов вместе с обожженным карбонатным материалом-известью направляют в систему улавливания готового продукта,вклю25 чающую циклоны-уловители и аппарат для тонкой очистки газов, например электрофильтр (не показаны). На тракте за циклонной печью 5 может быть установлен теплообменник, использую30 щнй тепло уходящих газов для предварительного нагрева карбонатного материала, идущего на обжиг, или для подогрева воздуха, идущего на сжигание топлива.

35 Тепло готовой извести может быть использовано для нагрева воздуха для горения топлива, либо для подогрева исходного материала, либо для подогрева материалов, в которых исполь40 эуется вводимая в них известь.

Пример. Кальциевый известняк с размерами кристаллов 20-100 мкм подвергают помолу в шаровой мельнице до размеров менее 100 мкм. При

45 этом получают следующий ситовой состав: 100-71 мкм 3,4Х.; 71-50 мкм 3,6Х;

50-25 мкм 11,4Х; менее 25 мкм 81,6Х, и получаемый молотый известняк состоит из частиц размером, соизмери50 мым с величиной его кристаллов. Характеристика компонентов известняка,Х: СаО 51,12; Ng0 2,50, 810 1,68;, ri.ï.п. 43,28, . Ре Оз А1 Оз

0,42.

Иэ мельничной системы молотыми известняк направляют в бункер молотого известняка, откуда системой ро,торных питателей и весовых ленточ81537

4 жег, недообжиг или рекристаллиэацию материала, из-sa чего снижаются качественные показатели получаемой извести (опыты 9-13, 15-22 и 24).

3 12 ных доэаторов карбонатный материал подают в горизонтально расположенную циклонную печь. В качестве топлива используют природный газ с теплотворной способностью 8500 ккал/мз.

Газ вводят в печь через тангенциально расположенные горелки. Необходимая температура дисперсного потока в различных ступенях поддерживается путем изменения расхода воздуха через горелки. Выходящий иэ печи дисперсный поток охлаждается до 200250 С подсасываемым холодным воэду" хом и поступает в систему циклоновуловителей дляулавливания извести,а затем посредством вытяжного вентилятора дымовые газы выбрасываются в трубу.

Результаты испытаний, которые проводятся при общем расходе мате- риала на печь 3000 кг/ч, приведены в таблице. Испытания проведены беэ предварительного подогрева известняка, идущего на обжиг, и воздуха для горения.

Как видно из таблицы, наиболее целесообразным является обжиг известняка измельченного до размеров, соизмеримых с величиной его исходных кристаллов (опыты 1 и 2). Для получения готового продукта с достаточно высокими качественными показателями одноступенчатый подвод материала и топлива требует значительных расходов. тепла (опыты 1 и 3). Это справедливо и при одноступенчатой подаче материала и рассредоточенном вводе теплоносителя, где кроме этого, качественные показатели извести снижаются из-эа несоблюдения температурных условий обжига (опыты 4 и 5) Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить удельный расход тепла на единицу обрабатываемого известняка с 1190 ккал/кг до 740765 ккал/кг за счет использования . тепла газового потока и продуктов декарбонизации предыдущей ступени для термообработки материала в последующей ступени, при этом удельный расход тепла на оксидную часть извести снижается до 1490-1524 ккал/кг

15 против 1924-2517 ккал/кг.

Предлагаемый способ обеспечивает

20 также получение иэ карбонатного материала, измельченного до размеров, соизмеримых с величиной его кристал. лов, высокоактивной извести с содер жанием СаО + Mg0 общ. 91,4-92,3Х;

25 СаО + MgO акт. 84,0-84,6Х; временем.гидратации менее 1 мин (45-55 с) и о температурой гидратации до 99 С.

30 Формула изобретения

Оптимальное распределение матерйала, когда качественные показатели asвести наиболее высокие и удельные расходы тепла низкие, соответствует приведенной зависимости .я f(n) с пропорциональным распределением топлива (опыты 6, 14 и 23), при этом увеличение количества ступеней снижает величину удельного расхода тепла за счет лучшей внутрипечной утилизации тепла, Несоблюдение температурных условий обжига при одних и тех же удельных расходах тепла снижает качество получаемой извести

° (сравнение опытов 6 и 7,8). Отклонение от оптимального распределения ,материала и топлива вызывает переСпособ получения извести в циклон- ной печи путем подачи мелкодисперсного карбонатного материала в вихре35 вой высокотемпературный поток теплоносителя, вводимого в печь многоступенчато через рассредоточенные вво.ды, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных рас40.ходов тепла на термообработку материала эа счет использования внутри печного пространства тепла продуктов диссоциацни карбонатов и.теплойосителя предыдущих ступеней для об45 работки исходного продукта в после дующих ступенях с одновременным улучшением качественных показателей извести, мелкодисперсный карбонатный материал, измельченный до раэT

50 меров, соизмеримых с величиной его

:кристаллов, подают в вихревой поток рассредоточенно напротив ступеней ,ввода теплоносителя, температуру дисперсного потока первой ступени под55 держивают в интервале 950-1150 С и снижают до 800-900ОС в последней ступени на выходе.иэ печи, при этом карбонатный материал распределяют по вводам по длине печи по зависимости:

5 1281537 и-1

g - (1 — С р } — А (— ß "}, ч !.! и где а топливо распределяют по ступеням ввода, пропорционально материа19эт 2416

80,1 з-зо аг

4!О

24 1/1

Э 1/1! 190 . Щ

Т те,а

6S,! з-50 6!

970

1256 IФ)0

1928 2517 68,3

4 t /2

3;Т Ъ;Т

76,Ь

, !!90

42О

)0$

990 1140

NO 960

1050 890

3-55 42

$ 1 / 2

I)64 19г4,FX Ъ;7 аов э 65е 7 4-05 60 г/г

91,4 ЕЬ,О О-45 ФЕ

1280 1524

2/г

17,1 69,1 4-50 77

270

1220 1 765

2/2

1140 930 1190 89О

270

1235 IЬ49

88,2 74,9 э-15 61

86,6 то,о 4-20 74!

244 1803

2/2

779

ВТ

12)4 1721

10 2/г

1040 900

822

290

8tq0 71,7 Э 15 40

8)0 1211

29) ттге т9,7 70,! 4-20 77

2/2

ФЬО IOIO

10)О 109О

64,О 71,S З-50 79! гоз 168t

2 / 2

712»

Об ОЬ!

Э 2/2

1 170 950

779

YJT з/э

92,1 84,6 0-50 99

60443 О 33 О 24 .

° ° °

1040 9SO 870

750 126S

265

1495

3/) 043 0)3 0 2

1147 1667

9)0 1080 1070

79,0 66,8 3-)S 79

0433 Ое)3 0 34 о 4э о эз о г4 е °

1160 1140 1000

766

271

67,4 70,7 Э-OS 14

270

1224 t7)t

I 170 1090 980

940 950 940

18 з/э

О 43 О Ээ О 24

1172 1676

79,1 . 69,9 4 00 74

1020 1070 980

779 ГБ оз оэ. Ог

1205 1573

84,5 76 Ь )-00 14

81 7 79,7 Э 2581

70 з/э

779 1165 1646

0433 04 ) О 34

1090 920 790

12)2 1632

960 930 1060

65,4 74,6 4»03 60

044) Яезэ зО 24

° °

2/З

788

774

Â5

l2 Э/2

1140 t090 670

I 120 990 930 640

83 ° 3 69,7 t-10 67

1147 1674

N5

24) О )4 О 26 О 23 04111

О 25 0425 0425 Од23

4 /4

82,1 70,6 )-20 62

4/4

1100 910 8$0 760 771

272

1159 16S7

Е Оозар ееееееееее рееаерае 0-1,0 lOl Е Еоеерааыеее Ьреееее иерее

100 нем 14,42. доля расхода кароонатного материала через и-й подвод, суммарная доля расхода карбонатного иатериала через (и-1) подвода;

044 О! 4

Об 04

Об О4

Ое5 Я

0,5 0,5

Оф 0,)3

° °

О бт О Зэ

А — коэффициент, А = 0,9S °

N — - количество подвода материала в печь; и - порядковый номер подвода, 1765 ° 2374 4! >О 74,2 5-30 74

1258 1747 88,2 72,0 3- 55 79

1215 1701 86,04 71,4 2-50 аб

1259 t 490 92е3 14а5 0-55 ФФ

128153? дЪ|моЮью

Р47РЫ С ГР»

mnAim n

yrmo

Составитель А. Кулабухова

Редактор И. Горная Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 7209/18

Тираж;588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,<