Способ получения цементного клинкера
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству цементного клинкера по сухому способу. Целью изобретения является интенсификация термообработки сырьевой смеси, уменьшение тепловых потерь, снижение расхода топлива и электроэнергии на обжиг и повышение производительности. Высокотемпературные газы, отходящие из вращающейся печи, поступают по газоходу нижней ступени в теплообменник. Отходящие газы из декарбонизатора поступают в газоход, где смешиваются с отходящими газами печи. Сырьевую смесь подают в теплообменник по двум ветвям: 94-50% материала подают по верхней ветви теплообменника и 6-50% по нижней ветви теплообменника. Весь материал проходит совместную подготовку в нижней ступени теплообменника, затем поступает в декарбонизатор. Прошедший термообработку материал из декарбонизатора через 0,1-2,4 с подают непосредственно в зону клинкерообразования вращающейся печи. Потери тепла составляют 138,4, ка расход топлива 842,1 ккал/кгКл, производительность 3,5 т/м<SP POS="POST">3</SP>сут 2 табл., 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ.
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 04 В 7/36
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР
1 (2 1) 4224654/29-33 (22) 08.04.87 (46) 07.07.89. Бюл. )) 25 (71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промышленности (72) В.А. Нелидов, А.Б. Рыжик, A.B. Александров, Н.Е. Соловушков, Б.Н. Карнаухов и И.И. Герасимова (53) 666.94(088.8) (56) Силенок С,Г. и др. Печные агрегаты цементной промышленности, - M.:
Машиностроение, 1984, с. 18-19,92-95, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО
КЛИНКЕРА (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству цементного клинкера по сухому способу.
Целью изобретения является интенсификация термообработки сырьевой смеИзобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству цементного клинкера по сухому способу.
Целью изобретения является интенсификация термообработки сырьевой смеси, уменьшение тепловых потерь, снижение расхода тепла и электроэнергии на обжиг и повышение производительности.
На чертеже представлена технологическая схема, реализующая способ .
2 си, уменьшение тепловых потерь, сни.жение расхода топлива и электроэнергии на обжиг и повыпйние производительности. Высокотемпературные газы, отходящие иэ вращающейся печи, поступают по газоходу нижней ступени в теплообменник. Отходящие газы из декарбонизатора поступают в газоход, где смешиваются с отходящими газами печи. Сырьевую смесь подают в теплообменник по двум ветвям: 94-503 материала подают по верхней ветви теплообменника и 6-50Х по нижней ветви теплообменника. Весь материал проходит совместную подготовку в нижней ступени теплообменника, затем поступает в декарбониэатор. Прошедший термообработку материал из декарбонизатора через О, 1-2,4 с, подают непосредственно в зону клинкерообразования вращающейся печи. Потери тепла сос.тавляют 138,4, а расход топлива 842, 1 ккал/кг -Кл, производительность 3,5 т/максут. 2 табл.,1 ил.
Схема содержит вращающуюся печь 1, декарбонизатор 2 с его газоходом 3, эапечный циклонный теплообменник 4 с газоходами нижней ступени 5 и верхней 6.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Высокотемпературные топочные газы, отходящие из вращающейся печи 1, . поступают по газоходу 5 нижней ступени в теплообменник 4. Отходящие газы декарбониэатора 2 по газоходу 3
1491830 поступают в гаэоход 5, где смешиваются с отходящими газами печи, Сырьевую смесь подают в теплообменник по двум ветвям: 94-50Х материала подают по верхней (низкотемпературной) ветви в гаэоход 6 верхней ступени и после тепловой подготовки в верхней ступени теплообменника 4 материал поступает в газоход нижней ступени
5 выше места присоединения гаэохода
3 декарбонизатора 2. На верхнем участке газохода 6 нагретый в верхних ступенях материал смешивается с материалом, поданным по нижней (высокотемпературной) ветви в количестве
6-50Х (см. табл. 1) и прошедшим тепловую подготовку на нижнем участке газохода 5. Далее вся масса материала проходит совместную тепловую подготовку в нижней ступени теплообменника 4, откуда поступает в декарбониэатор 2. Прошедший термохимическую обработку материал из декарбонизатора 2 через 0,1-3,27 с вводят непосредственно в зону клинкерообраэования вращающейся печи 1. Газодинамический и теплофизический режим работы установки обеспечивает КПД очистки газов, выходящих иэ декарбониэатора, в пределах 91-95Х, а так30 же полную (на 100Х) декарбонизацию сырья на входе в печь при соблюдении основных параметров.
Результаты экспериментов сведены в табл. 1, данные сравнительньм ис- З5 пытаний предлагаемогб и известного способов — табл. 2.
Анализ экспериментальных данньм показывает (табл. 1), что опыты 5, 6, 7, 8, 9, 11 удовлетворяют основным
40 требованиям: максимальный расход тепла 786-800 ккал/кг Кл и содержание
СаО свободного в клинкере 0,46-1,00Х, максимальная активность клинкера
418-436 кг/см и удельная производи- 45
Я тельность печного агрегата 0,1570,173 т Кл/ч м . Опыты 1 и 2 осуществляют по известному способу, в котором отсутствует подача сырьевого материала в отходящие газы печи, 50 вследствие чего наблюдаются повышенный расход тепла (1060-1130 ккал/кг и пониженная активность клинкера (360-385 кг/см ) . При повышении доли сырья, подаваемого по нижней (вы- 55 сокотемпературной) ветви, от 0 до
11Х степень декарбониэации на входе в печь повышается от 76 до 100 (опыты 1-5) . При достижении 100Х декарбонизации сырья резко снижается расход тепла на обжиг и повышается активность клинкера (опыты 5,6, 7, 9, 11) .
Уменьшение доли топлива, сжигаемого в декарбонизаторе, должно сопровождаться увеличением доли сырья нижней ветви ° В противном случае значительно возрастают тепловые потери по тракту теплообменника и расход тепла на обжиг (опыт 8). Время пребывания в циклоне-осадителе моделируется задержкой декарбонизированного материала в течке перед подачей его в печь. Превышение значения 2,40 с вызывает снижение реакционной способности оксида кальция.
Даже гри 100Х декарбониэации сырья на входе в печь это приводит к уменьшению активности клинкера, увеличению в нем СаО свободного и повышению расхода тепла (опыт 10). Следует отметить, что свойства клинкера и расход тепла даже при длительном времени подачи 3,27 с материала в зону клинкерообраэования оказались на уровне прототипа (опыт 10).
Как видно из табл. 2, предлагаемый способ по сравнению с известным имеет преимущества.
Вследствие высокой степени очистки газа (91-95Х) в применяемом по предлагаемому способу декарбонизаторе с сепарационным эффектом исключается необходимость установки циклона-осадителя, что приводит к снижению теплопотерь на 20Х и расхода тепла на обжиг на 1,04Х, а также к уменьшению газодинамического сопротивления теплообмена на 11Х и удельного расхода электроэнергии тягодутьевых устройств на 3Х.
За счет исключения пылеуноса иэ декарбониэатора и повторной термохимической обработки сырьевых частйц, а также уменьшения теплопотерь путем снюкения энтальпии газодисперсного потока при его очистке от нагретых в декарбонизаторе твердых частиц повышается тепловой КПД запечной теплообмвнной системы íà 3Х и снюкается расход тепла на обжиг клинкера на 4Х.
Термоизмельчение холодной сырьевой смеси при ее подаче в высокотемпературные отходящие газы печи обуславливает существенную интенсифиСпособ получения цементного клинкера, включающий подачу сырьевой сме20 си в газоход верхней ступени теплообменника, предварительный подогрев ее и сепарацию в теплообменнике, декарбонизацию в выносном декарбониза25
5 1491 кацию последующих термохимических процессов, а такыре способствует снюкению удельного расхода электроэнергии при помоле карбонатного компонента на 0,7 кВтч/т Кл.
При непосредственной подаче полностью декарбониэированного материала во вращающуюся печь резко интенсифицируются последующие процессы клинкерообразования в связи с черезвычайно высокой химической активностью свеаеобразованной окиси кальция, что обуславливает повышение удельной производительности печного агрегата на 6Х.
Формула иэ об р етения
830 6 торе с сжиганием в нем 40-60Х от общего расхода топлива, сепарацию декарбонизированной сырьевой смеси и подачу ее во вращающуюся печь для последующего обжига, смешение обеспыленных газов, выходящих из декарбониэатора с газами вращающейся печи в газоходе нюкней ступени теплообменника, отличающийся тем, что, с целью интенсификации термообработки сырьевой смеси, уменьшения тепловых потерь, снишения расхода тепла и электроэнергии на обжиг и повышения производительности, сепарацию декарбониэированной сырьевой смеси проводят в декарбонизаторе, а подачу декарбонизированной сырьевой смеси в печь осуществляют непосредственно в зону клинкерообразования через О, 1-2,4 с после сепарации, в отходящие газы печи перед смешением их с газами декарбонизатора подают 11-40Х сырьевой смеси от общего ее количества.
1491830 ф 5 1 0
Ж
IO
О
О
О ф а а ф 0
Х kf
Ц
1 М ф ф
О а
О 0
Р Е ф
М В 1Il а !"
9 а3
f 4
СС5 М
Х
0 Ч8
ОООИ О О О о съ - съ р со р в и л о о о---ввфовоо ллл л со
И Ф Л О Л СЧ СЧ Ch О W с Ъ О
W W M И И 0 Ф h 0 Л Ch а а е е а е е а е а е е
О ОООООООООО!
ОИФФОФ О ОСЧСЧСЧО 1 сОФcVChN с ЪсЧ cV Иc4Ю с ъ < ъ с ъ с ъ Ф с )
СЧ С Ъ О N N О t4 Ф СО И Л <
ИВИИОИ О - ОИ е а а е o o а а а o o o
-сЧ "ОО -ООО -ОО
СО Л СЧ Л И О О О С> Л 0 С Ъ
СЧ СЧ И И Ф - И W СЧ И И а а а а а е е а а е а а
О И сЧ О O сЧ О О О
- О СЧ С Ъ Л О СЧ Ф О И а- О
a a а Е а а е е а а а е
ОО -сЧс ЪИ СЧ -СЧО
В В Ch Ch Ch Ch Ch с Ъ Ch В Ch Ch
ООООООО ОCO -СЧОООООООИ
ЛЛСОВт а» - а»В
О О И - О 0 СЧ И O сч Q w 0ИЛсОИИс Ъ Ф с Ъ е- И О О 0 Ф О О
О О 0 Ф - СЧ СЧ С1 СЪ И
О сЧ
° C4с Ъ< И ОЛСОВ
1491830
Таб лн ца 2
Показатели по способу
Параметры способа известному предлагаемому
Потери тепла, ккал/кг Кл:
138,4
15-7, 1 с отходящими из запеченной системы газами, с пылеуносом из запечной системы в окру:кающую среду печным агрегатом
Суммарный расход тепла на производство 1 кг клинкера, ккал/кг Кл
Сопротивление запечной системы, мм вод.ст.
Расход электроэнергии на обжиг 1 т клинкера, квт ч/т
Удельная производительность печного агрегата, т/м сут
Степень разложения карбоната кальция в декарбониэаторе,X
Тепловой КДД эапечной системы,X
4,1
6,2
98,0
82,6
842,!
876,6
880
790
20,3
21,0
3,3
3,5
100
83,0
85,1
Составитель А. Кулабухова
Техред Л.Сердюкова Корректор В. Гирияк
Редактор Н. Гунько
Заказ 382 1/24
Тирах 591
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101
