Способ производства цементного клинкера

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству цементного клинкера. Целью изобретения является повышение производительности за счет интенсификации процесса обжига. Проводят термообработку смеси глинистого компонента с частью карбонатного в циклонных теплообменниках и частью карбонатного компонента в другой системе циклонных теплообменников и в термическом реакторе с введением топлива, смешивают компоненты и обжигают во вращающейся печи, причем при термообработке карбонатного компонента в термический реактор вводят топливо с зольностью 35-80% со стабилизацией его горения при 3000-8000°С с последующей присадкой золы к карбонатному компоненту. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1490101

А1 (Н 4 С 04 В 7/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4:ь О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4123152/31-33 (22) 22.09.86 (46) 30,06,89. Бюл, Р 24 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И.A.ÃðèøìàíoBà (72) Г.Н.Фарафонов, В,Д,Барбанягрэ и Е.И.Евтушенко (53) 666.97(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 610815, кл. С 04 В 7/36, 1976. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕ".1ЕНТНОГО

КЛИНKEPA (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству цеИзобретение относится к промьппленности строительных материалов, преимущественно к производству цементного клинкера.

Цель изобретения — повышение производительности за счет интенсификации процесса обжига, На чертеже представлена схема осуществления способа.

Схема содержит левую 1 и правую 2 системы теплообменников, термический реактор 3 с расширяющимся циклонным устройством 4 и топочными камерами 5, в которых расположены нагревательные устройства 6 и устройство 7 для ввода топлива, устройство 8 для смешения всех сырьевых компонентов, вращающуюся печь 9 и холодильник 10.

2 ментного клинкера. Целью изобретения является повышение производительности за счет интенсификации процесса обжига, Проводят термообработку смеси глинистого компонента с частью карбонатного в циклонных теплообменниках и частью карбонатного компонента в другой системе циклонных теплообменников и в термическом реакторе с введением топлива, смешивают компоненты и обжигают во вращающейся печи,причем при термообработке карбонатного компонента в термический реактор вводят топливо с зольностью 35-80% со стабилизацией его горения при 30008000 С с последующей присадкой золы к карбонатному компоненту 1 табл, 1 ил, Способ осуществляют следующим образом.

Часть подготовленной сырьевой смеси, включающая глинистый компонент с частью карбонатного и с введенными добавками, подают в систему теплообменников 2, оставшуюся часть карбонатного компонента подают в систему теплообмзнников 1. В системе теплообменников 2 разогрев сырья ведут отходящиМи газами из вращающейся печи 9, а в системе теплообменников 1 разогрев сырья ведут отходящими газами термического реактора 3. На горение в термический реактор 3 подают твердое топливо или отходы промышленного производства с повышенной зольностью в количестве 40-60% от обще1490101 го количества топлива, необходимого для получения клинкера. Топливо, вводимое через устройство 7, подверг»ется воспламенению и стабилизации горения с помощью нагревательного устройства 6, обеспечивающего температуру н зоне ввода топлива 3000-6000 К в топочной камере 5, В качестне нагревательного устройства может быть использован и <»змеиный генератор (плазмотрон). В реакторе 3 сырье подвергается интенсивной термообработке во взвешенном состоянии, затем отделяется от газового потока в циклонном расширяющемся устройстве 4 и подается после смешения с глинистым компонентом н устройстве 8 во вращающуюся печь 9. Иосле спекания клинкер охлаждается н холодильнике 10. В топочном реакторе присходит существенное изменение хими веского состава карбоиатного компонента за счет присадки золы твердого топлива н мелкодисперсном состоянии, получаем< и эа счет термпч ского удара, которому подвергается твердое топливо при 30006000 К. Количество золы, вводимой с твердым топливом при эольHости 5570, составляет 10-60Х от количества 0 иеобхсдимой для получения клинкера гличистой добавки.

В таблице принед< вы сравнительные р зультаты обжига по предлагаемому и изве=тному способам., 1ропзводитель35 ность способа QGM

100% <пример I). При увеличении эольно.-т.< гоп..<ина <по 4<ОХ обжиг иснозможеи, ;»к как не обеспе ли»ются стабили <ац><я ll устойчивое горение этого т. пчива (пример -) . э1

Использование стабилизации горения топли"а при температуре 30006000 К позволяет существенно повысить интенсивность горения топлива при зольности до 70Х. Снижение температуры в зоне ввода ниже 3000 К уже не обеспечивает стабилизации горения да«50 же при зольности топлива 237. (примеp 9), А увеличение температуры стабилизации горения топлива вьш<е

6000 Е снижает как эд><Ьективность

55 работы и»гревающего устройства, так и э<Ыективность нагрева топл> на иэза ухудшения теплофизических свойств гаэ» при этой температуре.

Стабилизация горения твердого топлива позволяет повысить температуру в реакторе, степень декарбонизации в этом случае повышается на 5-10 . по сравнеиию с известным. Рост .производительности печи не превышает в этом случае 5Х (пример 3). Зто объясняется тем, что количество золы при зольности топлива до 35 . невелико и составляет менее 5Х от количества необходимой для получения клинкера глинистой добавки и существенной интенсификации клинкерообразования не происходит. При зольности топлива свыше 35 количество золь> как глинистой добавки достигает 10 »<роизнодительность печи возрастает на ,10-15Х (пример 4,5), Далее с увелич нием зольности топлива количестно тонкодисперсной олы, вводимой в клш<кер, увеличиваетс», интенсивность клинкерообразонания в .течи также растет, однако снижается степень декарбониэации в реакто," н производительность печи сначап:т увеличивается при зольности топлива 50-60Х до

120-125Х, а затем сии>«ается до 105110 при зольности топлива 70 (приме13 6-7), Даль|<ейшеt . <тов>гшение зольности топлива приводит к быстрому снижению температуры н реакторе и снижению < тепени декарбониэации, а значит и к снижению производительности печи практически до нуля из-за выпуска бракованной продукции (пример 8) .

Таким образом, использование высокозольиого тОплива и стабилиз»ция его горения при 3000-6000 К и при<.цдка золы к карбонатному компои"нту клинкера позволяет существ.нио повысить интенсивность процесса обжига. Рост производительности печи за сче-: э-ого составит 5-25Х, Использование предлагаемого способа попучения портландц<ментного клинкера позволяет по cpa<>«el««<> с известными способами существенно расширить топливную базу цементной промышленности за счет высокоэффективногo использования топлив с высоким содержанием золы.

За счет присадки тонкодисперсиой золы к карбонатному компоненту н термическом реакторе обеспечивается стабильность химического состава получаемого цементного клинкера, так как содержание золы в пылеуносе не1490101 смеси глинистого компонента с частью карбонатного в циклонных теплообменниках и частью карбонатного компонента в другой системе циклонных теплообменников и в термическом реакторе с введением топлива, последуюшего смешения компонентов и обжига во вращающейся печи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности за счет интенсификации процесса обжига, при термообработке карбонатного компонента в термический реактор вводят топливо с эольностью 35-60Х со стабилизацией его горения при 3000-6000 С с последующей присадкой эолы к карбонатному компоненту.

Технологические параметры предлагаемого способа обжига

Ю т

Зольност

ТемпераТемпераПроизвоСтепень декарбонизации, Ж

Примечание топлива, z тура стабилизации горения топлива,К тура горения топлива, К дительность

23

1643

80-85 100, 0

80-85 100

2000

1643

3 23

4 35

5 40

6 50

4500

2020

105

3000

1930

4000

1850

4600

1800

1800

5300

6000

1300 велико и относительно постоянно.

Этого нельзя достигнуть при вводе высокоэольного топлива непосредственно во вращающуюся печь когда присад1 .5 ка золы по длине печи может быть различна, что вызывает изменения химического состава клинкера.

Использование предлагаемого способа особенно эффективно в районах

Центрального и Восточного Казахстана, Западной Сибири и Красноярского края, rpe стоимость 1 т условного топлива для твердого топлива в 1,5-5 раз ниже, чем для мазута и природного газа.

Формула и з обретения

Способ производства цементного клинкера путем термической обработки

90-95 110

90-95 115

90-95 120

90-95 115

40-60 105

Исходная технология

Неэффективная технология

Неэффективная технология

Эффективная технология

Эффективная технология

Эффективная технология

Эффективная технология

Неэффективная технология

1 4901 01

7пиид

40-60

Составитель А.Кулабухова

Редактор M.Håäîëóæåíêo Техред Г1. Дидык Корректор О.Чигинева

Заказ 3643/26 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Карйнат

ИОИНОНВН

Ои@7 И еореесс гний вел нюрФУФ80