Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала

 

Использование, в промышленности стройматериалов, а именно в производстве цементного клинкера по сухому способу. Сущность изобретениячасть материала, выходящего из подогревателя, смешивают в газоходе с отходящими газами печи и количество его изменяют исходя из условия поддержания на выходе из газохода постоянной заданной температуры смеси, после чего смешивают последнюю в смесительной камере с отходящими газами декарбонизатора. При этом в циклонном подогревателе устройства для тепловой обработки под выгрузочным отверстием второго по ходу газов циклона установлен регулируемый двухпоточный распределитель , один из выходов которого соединен с газоходом печи. Непосредственно над декарбонизатором соосно установлена смесительная камера, сообщенная с ним через горлоиину диаметром 0,6-0,8 диаметра декарбонизатора Смесительная камера выполнена в виде вертикального цилиндра высокой 2,0-4,0 и диаметром 1,4-1,8 диаметра декэрбонизатора. Газоход печи присоединен к нижней части смесительной камеры и направлен на ее ось под углом 35-65° к вертикали Изобретение позволяет повысить степень термообработки материала и надежность в работе при сокращении удельного расхода топлива. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 27 В 7/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPM ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ -::4

@А%ЛИС ТЕ;

К АВТОРСКОМУ СВ Д

И ЕТЕЛЬСТВУ

2 (Я

C (21) 4871132 33 (22) 21,06,90 (46) 15.08,92, Б ол. ¹ 30 (71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промышленности (72) А.М.Богин, В,А.Нелидов, M.Ñ.Öèíöèïåð и H,Н.Шепелев (56) Дуда В, Цемент. M. Стройиздат, 1981, с. 405-408. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОРОШКООБРАЗНОГО MATEPNAЛА (57) Использование, в промышленности стройматериалов, а именно в производстве цементного. клинкера по "сухому" способу.

Сущность изобретения; часть материала, выходящего из подогревателя, смешивают в газоходе с отходящими газами печи и количество его изменяют исходя из условия поддержания на выходе из газохода постоянной заданной температуры смеси, Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки порошкообразных материалов, например цементной сырьевой смеси, и может быть использовано в химической промышленности, металлургии и в других областях народного хозяйства, Цель изобретения — повышение степени термообработки материала и надежности работы при снижении удельного расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для тепловой обработки порошкообразного материала, содержащее вращающуюся печь, декарбонизатор, циклонный теплообменник с газоходами и теч. Ю 1755021 Al после чеГО смешивают последнюю в смесительной камере с отходящими газами декарбонизатора, При этом в циклонном подогревателе устройства для тепловой обработки под выгруэочныч отверстием второго по ходу газов циклона установлен регулируемый двухпоточный распределитель, один из выходов которого соединен с газоходом печи. Непосредственно над дека рбонизатором соосно установлена смеси" тельная камера, сообщенная с ним через горловину диаметром 0,6-0.8 диаметра декарбонизатора. Смесительная камера вы полнена в виде вертикального цилиндра высотой 2,0-4,0 и диаметром 1,4 — 1,8 диа-. метра декарбонизатора. Газоход печи присоединен к нижней части смесительной камеры и направлен на ев ось под углом

35 — 65 к вертикали. Изобретение позволяет повысить степень термообработки материала и надежность в работе при сокращении удельного расхода топлива. 1 ил. ками и соединенный воздуховодами с вращающейся печью и декарбонизатором холодильник, снабжено установленным под разгрузочным отверстием циклона второй ступени двухветвевым распределителем материала, одна из ветвей которого соединена с газоходом вращающейся печи, и смонтированной над декарбониэатором соосно с ним вертикальной цилиндрической смесительной камерой, диаметр которой составляет 1,4 —.1,8 диаметра декарбонизатора, а высота равна 2-4 его диаметрам, при этом смесительная камера соединена с декарбониэатором горловиной, диаметр которой составляет 0,6-0,8 диаметра

1755021

На чертеже схематически представлено . cTpGAcT8G, ОбЩЙЙ виД, устройство включает в себя декарбонизатор 1, выполненный в виде г1олой верти5 кальнОЙ камеры круглОгО сечения, К декарббниэатору снизу ПО Оси присоединен воздуховод 2 От охладителя (не г1оказан), Вверху дека рбонйзатор заканчивается ropловинОЙ 3, КОтОрая является Одновреме11НО

10 входной горловиной смесительнОЙ камЕры

4. K этой камере над горловиной 3 г1римыкает сбоку патрубок 5 газохода 6, направленный Н3 Ось кам8ры снизу вверх под углом

35-65 к вертикали, Газоход 6 связывает

15 смесительную камеру 4 с загрузочной головкой 7 печи 8, В верхней части смесительная камера 4 соеДинена с циклОном 9. Далее через газохоДЫ 10-1 2 и циклоны 13-15, Образующие в совокупности противоточный

20 подогреватель, газовый тракт печного агрегата соодинен с дымососом (не показан).

Течка 16 циклона 9 1 ступени присоеДинена к загрузочной головке 7 печи 8.

В выгрузочном тракте циклон" 13 ll сту25 пени установлен двухветвевой ðàñGðåäåлитель 17 материала с регулирующей лопасть1о 18; выходные патрубки 19 и 20 распределителя 17 связаны соответственно с декарбонизатором 1 и газоходом 6.

30 К газоходу 12 примыкает трубопровод

21 подачи сырья, а декарбонизатор 1 снабжен устройством 22 подачи топлива, Устройство работает следующим образом, .

35 Порошкообразный материал, например цементная сырь вая смесь, вводится через трубопровод 21 и газоход 12 f«далее через циклоны и газоходы 15, 11, 14 и 10 постугает

В циклон 13, из которогО с температуроЙ

40 700 +20 С выходит в распределитель t7, В нем с помощью регулирующей лопасти 18 . поток материала делится на две части, одна из которых по патрубку 19 направляется в декарбонизатор 1, а другая по патрубку 20—

45 в r88exog 6. 8 декарбониэатор 1 по воздуховоду 2 поступает нагретый до 500-700" С воздух из охладителя, а через устройстьо 22 в него подается топливо, которо „cfGp8ff е зто л воздухе, повышает темпепатуру мате-

О

50 риала до 840 — 860 С. При этом содержащийся в нем карбонат кальц1ля разлагается на окись кальция и двуокись углерода. декарбониэатора, а газоход печи введен в смесительную камеру под углом 35-65 к ее оси.

Наибольший возможный диаметр горловины, равный 0,8 диаметра декарбонизатора, Определен исходя из условия предотвращения провала в него материала из смесительной камеры, При диаметре f Qpловины меньше 0,6 диаметра декарбонизатора кинетическая энергия выходящего из нее газового потока превышает """.нерги1о струи печных газов, препятствуя созданию в смесйтельной камере вертикальной вихревой циркуляции, способствующей выделению более крупных частиц материала и повышению степени их термообработки.

Присоединение газохода печи к ни>кней части смесительной камеры в направлении вверх под углом 35-65 позволяет за счет кинетической энергии струи печных газов эжектировать газопылеву1о смесь из декарбонизатора, что снижает общее сопрбтивление системы и сокращает расход энергии на приводе дымососа. ;ри атом направление струи смеси из печного газохода на ось потока, выходящего из декарбонизатора, создает в рабочем объеме цилиндрической смесительной камеры парный вихрь, под воздействием которого наиболее крупные, а следовательно, и наименее декарбонизированные частицы материала выделя1отся из потока и циркулируют в смесительной камере до тех пор, пока их масса вследствие декарбонизации не уменьшится и они не будут унесены газами в циклон, Таким образом достигается повышение степени термообработки материала, Прйнятая форма смесительной камеры с высотой, равной 2 — 4 диаметр- декарбонизатора, и диаметром, составляющим 1,4-1,8 его диаметра, определяется оптимальными условиями смешения и циркуляции газовых потоков из печи и декарбонизатора, что обеспечивает максимальну1о степень термообработки материала, При диаметре и высоте смесительной камеры соответственно меньших, чем 1,4 и 2,0 диаметра декар. бонизатора, зто вихревые зоны не успевают полностью сформироваться, не обеспечива- ют требуемой циркуляции материала и максимальная эффективность термообработки не достигается, При увеличении размера (диаметра и высоты} смесительной камеры сверх 1,8 и .5

4,0 диаметра декарбонизатора подготовка материала не улучшается, но возрастают ка-: питальные затраты и потери тепла через стенки.

Степень декарбонизации составляет

95 97о(Другая часть материала из распредели,теля 17 поступает B газоход 6 и распределяется в газах, выходящих из печи 8 с темпера.гурой 1100 + 500.

175502 3

За счет тепла этих газов материал в ставллет 2g-ЭООС, соответствует уменьшегазоходе 6 также нагревается и декарбони- ние расхода топлива на 2 кг/т клинкера, зируется, причем температуру газоматери- Температ ра газовзвеси пери еред смеси(газовзвеси) поддерживают тельной камерой регулируется переменазаданномпостоянномуровне,обеспечи- 5 щением регулирующей лопасти в ва ощем наиболее интенсивную декарбо- распоеделителе таким Образом, что и и по4 (680 С) независимо От вышении температуры подачу материала м, что пpè поколебаний аассхха аа и р дд и температуры газов на увеличива от, а при понижении уменьшают. выходе из печи, Зто достигается изменени- При этом соответственно изменяется и поем с помощью распределителя 37 количест- 10 дача материала в декарбонизатор, что и иД вае иго в Газоход 6 из Водит к изменению температуры на ВыхОДе циклона 13. из него в смесительну о камеру. Изменяя

Газы из ДекарбОнизатОра l ОтвОДЯтся расхОД топлива в Декарбонизаторе В Обрат через горловину 3 в смесительную камеру 4, ной пропорции к изменению этой темпераВ которую под углом 35-65 к направлению 1b туры, ее также приводят к заданному потока из декарбонизатора поступает так- уровн,а. же Г взвесь из хода 6, Прии с иячии Под ержгние постояиной температуры этих и т к " - .. чи, рометозтих потоков в смесительной камере обра- газов стабилизирует работу печ К ь у д вертикальных вихря, в которых Го, поддержание этих температур а

g р у ру т наиоолее крупные частицы 20 мальном уровне способствует ускоренной материала, не разложившиеся в декарбони- . конденсации щелочей на частицах подаваезаторевгазоходе.Засчетдостаточногодли- мого в газоход материала, предотвращая тельного пребывания в смесительной Образование настылей на стенках и повыкамере при высокой температуре зти части- шая надежность работы, цы также успевают декарбонизироваться. 25 Ф о р м у л а и з О б р е т е н и я повышая степень термообработки всего ма- Устройство для тепловой обработки порошкообразного материала, содержащее териала, йзсмесительнойкамеры газовзвесьпо- Вращающуюся печь, декарбонизатор. цикступает в циклон 9, из которого материал по лонный противоточный теплообмен ак с гатечке láчерез загрузочную головку7пода- 30 зоходами и течками и соединенный ется В печь 8, а газь1 по газоходу 30 направ- ° воздуховодами с вращающейся печью и деляются в циклонный.подогреватель и далее карбонизатором холодильник, о т л и ч а юВ ДЫМОСОС. щ е е с я тем, что, с целью повышения

Принятая схема движения газов и мате- степени термообработки материала и нариала обеспечивает высокую степень де- 35 дежности в работе при снижении удельного карбонизации ecего материала (до 95-97%). расхода толлива, оно снабжено установленвеличение степени декарбонизации в ным под разгрузочным отверстием циклона .этом устройстве достигается не за счет по-, второй ступени двухветвевым распределивышениятемпературы,а засчетувеличения . телем материала, одна из ветвей которого времени пребывания материала. Благодаря 40 соединена С газоходом вращающейся печи, этому исключается возможность перегрева и смонтированной над декарбонизатором материала и Образования настылей, и таким соасно с ним вертикальной цилиндрической

Образом достиГается ВысокаЯ надежность В смесительной камерой, диаметр которой со ставляет 1,4-",8 диаметра декарбонизатоработе, Кроме того, предлагаемое решение 45 ра, высота равна "— 4 его диаметрам, при обеспечивает мень и ет меньший расход топлива, =àê этом смесительная камера соединена с екак благодаря ОхлаждЕниЮ печнЫх гаэов пО- карбониэатаром гОРловиной, диаМЕтР кодаваемым в них материалом ниже оказыва- . торой составляет 0,6-0,8 диаметра ется температура и во Всем подогревателе, декарбанизатора, а газоход печи введен в

Включая и температуру отходящих газов. 50 смесительну а камеру подуглом 35-65 кее

Этому снижению, KGTopoe по расчетам со" Оси.

1755021

5Î

Составитель А,Богин

Техред М.Моргентал

Редактор А,Огар

Корректор Т Папий производстввнно издзтввьскии комбинат "Патент", r: гжгород, yrr Гвгвргнв, 101

Заказ 2881 Тира„к Подписиое

ВНИИПИ Государственного коми1ета по изобретеииям и открцтилм при ГКНТ CCCP

113О35, Москва., Ж-35, Рауаскм наб., 4/5