Установка для получения цемента и способ эксплуатации такой установки



Установка для получения цемента и способ эксплуатации такой установки
Установка для получения цемента и способ эксплуатации такой установки

 


Владельцы патента RU 2503630:

ПОЛИЗИУС АГ (DE)

В способе в соответствии с настоящим изобретением эксплуатации установки для получения цемента, сырьевая смесь предварительно нагревается в зоне предварительного нагрева, предварительно нагретый материал предварительно прокаливается в зоне прокаливания и, наконец, предварительно прокаленный материал спекается в зоне спекания. Установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, который подается в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5 мас.% и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75%, предпочтительно 90%, от общего содержания соли. Технический результат заключается в создании способа и устройства для получения цементного клинкера, где возможно было бы использовать топливо с высоким содержанием серы без увеличения выбросов SO2. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к установке для получения цемента и к способу эксплуатации такой установки.

При получении цементного клинкера исходные материалы сначала предварительно нагревают, затем предварительно прокаливают и, наконец, обжигают в печи. Реальный процесс горения имеет место в зоне спекания печи, в которой материал нагревают до температуры от 1400 до 1500°C.

Патент Германии DE69806182 относится к способу получения цементного клинкера с помощью топлива, обогащенного серой, с увеличением концентрации кислорода на входе печи для горения от 4,5 до 5,5%, при этом температура, при которой распадается сульфат кальция, увеличивается до температуры выше, чем температура спекания, так что CaSO4 становится одним из компонентов конечного продукта, вместо того, чтобы распадаться на газы, и оставляет осадки в печи для горения, в печи для предварительного нагрева и в циклоне для предварительного нагрева.

Отдельные компоненты, в частности, щелочные металлы, в сочетании с хлором и серой, становятся летучими в зоне спекания печи и высвобождаются вместе с печным уходящим газом (летучесть). Печной уходящий газ используют для термической обработки материала в зоне прокаливания и зоне предварительного нагрева. Во время этого теплообмена летучие компоненты конденсируются на исходных материалах (адсорбция) и опять вводятся в зону спекания. Здесь они опять частично становятся летучими, так что при этом образуется некоторая циркуляция этих компонентов. Как следствие, все, что не высвобождается из системы вместе с цементным клинкером или уходящим газом, остается в этом контуре циркуляции, при этом в контуре циркуляции могут достигаться очень высокие концентрации компонентов. Все контуры циркуляции могут приводить к нежелательному образованию осадков в зоне прокаливания и зоне предварительного нагрева и к появлению перерывов в работе. Причина этого заключается в том, что отдельные смеси компонентов в контуре циркуляции образуют в результате эвтектические композиции, которые плавятся при сравнительно низких температурах. Когда исходные материалы плавятся и кристаллизуются на стенках установки, образуются осадки.

Особенную проблему в этом контексте представляет собой сера, которая вводится в контур циркуляции посредством исходных материалов и топлива. Максимальная концентрация SO3, допустимая в горючих материалах, по этой причине составляет в настоящее время 5%. При более высоких концентрациях имеется риск забивания, и установка не сможет больше работать. Если дополнительно присутствует хлор, допустимое количество SO3 дополнительно уменьшается. В иллюстрации в соответствии с фиг.1, взаимодействие SO3 и Cl иллюстрируется на осадках на входе цилиндрической ротационной цементной печи. Осадки могут и не откладываться в области A, в то время как в области B необходима обычная чистка и в области C необходима интенсивная чистка. В области D имеется риск забивания и при концентрации SO3 больше чем 5%.

По этой причине ранее делались попытки предотвратить появление контуров циркуляции или летучести. Для уменьшения концентрации в контуре циркуляции, как известно, предусматривается обходной путь, который удаляет часть печных уходящих газов. В результате компоненты контура циркуляции удаляются из контура циркуляции и нагрузки контуров циркуляции уменьшаются. Концентрация в контурах циркуляции при этом уменьшается, и образование осадков также уменьшается, при этом доступность установки улучшается.

Однако имеются топлива, которые имеют относительно высокую концентрацию серы, и по этой причине они не могли ранее использоваться при производстве цемента. Хотя европейский патент EP-A2-1428804 описывает цементный клинкер, который, как предполагается, должен производится с помощью топлива, которое имеет концентрацию серы более 5%, описание патента не сообщает более подробно, как именно этот цементный клинкер может производиться, не приводя к образованию осадков в устройстве для предварительного нагрева или для прокаливания, или к увеличению выбросов SO2.

По этой причине проблема, решаемая с помощью настоящего изобретения, заключается в создании способа и устройства для эксплуатации установки для получения цемента, где было бы возможно использовать топливо с высоким содержанием серы без увеличения выбросов SO2 и, кроме того, обеспечить адекватную надежность работы.

Эта проблема решается в соответствии с настоящим изобретением с помощью признаков пунктов 1 и 12 формулы изобретения.

В способе в соответствии с настоящим изобретением эксплуатации установки для получения цемента, сырьевая смесь предварительно нагревается в зоне предварительного нагрева, предварительно нагретый материал предварительно кальцинируется в зоне прокаливания и, наконец, предварительно прокаленный материал спекается в зоне спекания. Установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, который подается в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5% масс. и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, 90% от общего содержания солей.

Установка для получения цемента в соответствии с настоящим изобретением имеет зону предварительного нагрева для предварительного нагрева сырого материала, зону прокаливания для предварительного прокаливания предварительно нагретого материала и зону спекания для спекания предварительно прокаленного материала. Кроме того, имеется предусмотренное контрольное и регулирующее устройство для эксплуатации установки для получения цемента в соответствии с указанным выше способом.

Настоящее изобретение основывается на том наблюдении, что образование осадка зависит не только от концентрации серы, но также и от композиции соли и, в частности, от пропорции CaSO4. При соответствующей высокой пропорции CaSO4, следовательно, концентрация SO3 может возрастать значительно выше ранее допустимой величины. Для пропорции CaSO4 90% масс. от общего содержания солей, концентрация SO3 может увеличиваться до более чем 10% масс.

В исследованиях, составляющих основу настоящего изобретения, обнаружено, что возможно селективно влиять, благодаря работе установки, на процессы "адсорбции" и "летучести", которые определяют концентрацию серы в контуре циркуляции.

Зависимые пункты формулы изобретения относятся к другим преимуществам и конструкциям настоящего изобретения.

В соответствии с предпочтительной конструкцией по настоящему изобретению, по меньшей мере, некоторые из следующих далее измерений рабочих параметров осуществляются и используются для контроля установки для получения цемента:

a) анализ газов во входной области зоны спекания, зоны прокаливания и/или перед началом зоны предварительного нагрева,

b) измерение температуры материала и/или газа в зоне спекания,

c) измерение температуры материала и/или газа в зоне прокаливания,

d) измерение температуры материала и/или газа в зоне предварительного нагрева,

e) лабораторные анализы предварительно прокаленного материала, исходных материалов или топлива,

f) лабораторный анализ сожженного цементного клинкера в зоне спекания,

g) термический или термографический анализ в области зоны спекания.

Концентрация SO3 и пропорция CaSO4 в предварительно прокаленном материале могут дополнительно подвергаться воздействию одной или нескольких из следующих далее стадий:

a) выбора исходных материалов,

b) выбора топлива, используемого в зоне спекания,

c) регулировки импульса горелки, работающей в зоне спекания,

d) регулировки соотношения воздуха для горения и топлива в зоне спекания,

e) регулировки соотношения количества топлива и количества сырьевой смеси, по меньшей мере, в одном положении подачи топлива в установку,

f) регулировки уровня предварительного прокаливания сырьевой смеси после зоны прокаливания,

g) регулировки дисперсности сырьевой смеси.

Кроме того, установка для получения цемента преимущественно работает таким образом, что летучесть серы в зоне спекания составляет, по меньшей мере, 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 80%, и адсорбция серы в области предварительного нагрева, в зоне прокаливания и/или в зоне спекания составляет, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%.

Уходящий газ, покидающий устройство для предварительного нагрева, дополнительно, как предполагается, имеет содержание SO2 меньше 600 мг/Нм3 при 10% O2, предпочтительно, меньше 300 мг/Нм3 при 10% O2. Это достигается посредством увеличения адсорбции в сочетании с регулируемой летучестью.

Другие преимущества и конструкции настоящего изобретения будут объясняться более подробно ниже со ссылками на описания и чертежи, в которых:

фиг.1 представляет собой иллюстрацию взаимодействия SO3 и Cl на осадках на входе в цилиндрическую вращающуюся цементную печь и

фиг.2 представляет собой схематическую иллюстрацию цементного завода.

Установка для получения цемента в соответствии с фиг.2 по существу содержит зону 1 предварительного нагрева, которая формируется, например, с помощью многоступенчатого теплообменника суспензионного типа, зону 2 прокаливания и зону 3 спекания, которая имеет форму цилиндрической ротационной цементной печи, и расположенную далее по ходу способа зону 4 охлаждения, которая имеет форму, например, съемного решетчатого охладителя. Уходящие газы из зоны 3 спекания последовательно протекают через зону 2 прокаливания и зону 1 предварительного нагрева, сырьевая смесь подается в противотоке с уходящими газами, способом, который известен сам по себе, в зону 1 предварительного нагрева, а затем в зону 2 прокаливания, перед тем как предварительно прокаленный материал обжигается в зоне 3 спекания. Зона спекания имеет, по меньшей мере, одну горелку 5, имеющую регулируемый импульс.

Зона 3 спекания работает с горелкой, имеющей регулируемый импульс, так что форма, размер и/или температура пламени могут регулироваться посредством регулирования импульса.

В иллюстрируемом варианте осуществления зона 2 прокаливания образуется с помощью наклонной линии, которая соединена с нижним циклоном 1a зоны предварительного нагрев через расположенную под углом трубу. Имеются предусмотренные в нижней области зоны 2 прокаливания, по меньшей мере, одно положение 6 подачи топлива и средства 7 для подачи воздуха для горения, например, третичного воздуха, в зону 4 охлаждения. По меньшей мере, одна линия 8 для сырьевой смеси зоны 1 предварительного нагрева дополнительно открывается в зону 2 прокаливания. Топливо, воздух для горения и сырьевая смесь могут вводиться в зону прокаливания в одном или нескольких положениях, расположенных одно над другим. Таким образом, в зоне прокаливания могут создаваться различные зоны горения.

Кроме того, установка содержит соответствующие средства, чтобы она была способна осуществлять, по меньшей мере, некоторые из измерений рабочих параметров, приведенных ниже:

a) анализ газов в области входа зоны спекания, зоны прокаливания и/или перед началом зоны предварительного нагрева, является возможной регулировка условий адсорбции посредством композиции газовой атмосферы: большее количество кислорода означает более высокую адсорбцию и, следовательно, более высокое содержание SO3 в предварительно прокаленном материале и меньшее содержание SO2 в вытяжной трубе для уходящих газов;

b) измерение температуры материала и/или газа в зоне спекания, является возможным изменение условий для испарения серы в зоне спекания посредством температур зоны спекания, и следовательно, можно влиять на контуры циркуляции и, соответственно, на концентрации SO3 в цементном клинкере и в предварительно прокаленном материале;

c) измерение температуры материала и/или газа в зоне прокаливания, чтобы убедиться, что обеспечивается адекватная температура для прокаливания или для адсорбции;

d) измерение температуры материала и/или газа в зоне предварительного нагрева для поддержания общего контроля установки;

e) лабораторные анализы предварительно прокаленного материала, исходных материалов или топлива;

f) лабораторные анализы цементного клинкера, отожженного в зоне спекания;

g) термический или термографический анализ в области зоны спекания.

Установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, подаваемый в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5% масс. и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 90% от общего содержания солей. Концентрация SO3 и пропорция CaSO4 в предварительно прокаленном материале могут подвергаться воздействию следующих стадий:

a) выбора исходных материалов,

b) выбора топлива, используемого в зоне спекания,

c) регулировки импульса горелки 5, работающей в зоне спекания,

d) регулировки соотношения воздуха для горения и топлива в зоне спекания,

e) регулировки соотношения количества топлива и количества сырьевой смеси, по меньшей мере, в одном положении подачи топлива в установку,

f) регулировки предварительного уровня прокаливания сырьевой смеси после зоны прокаливания,

g) регулировки дисперсности сырьевой смеси.

Даже при заранее выбранных исходных материалах и заранее выбранных топливах для зоны спекания, концентрация SO3 и пропорция CaSO4 по-прежнему будет в решающей степени подвергаться воздействию стадий c-f. В частности, летучесть серы в зоне спекания в области зоны спекания может при этом подвергаться их влиянию. В этом случае желательной является летучесть серы, по меньшей мере, 60%, предпочтительно, более 80%.

Другой очень важный механизм эксплуатации установки для получения цемента представляет собой адсорбцию серы в зоне 1 предварительного нагрева, в зоне 2 прокаливания и/или во входной области зоны 3 спекания, при этом возможно достижение уровня адсорбции, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%. Адсорбция в зоне прокаливания основывается на следующей реакции:

Для этой реакции, в зоне прокаливания должно предусматриваться достаточное количество CaO и, в частности, O2. Например, кислород достигает зоны прокаливания через положение 7 входа для воздуха. Воздух для горения, как правило, представляет собой третичный воздух из зоны охлаждения, который должен, однако, дополнительно обогащаться чистым кислородом.

Концентрация кислорода в зоне прокаливания и летучесть серы также зависят от рабочих характеристик установки в зоне спекания и от регулировки соотношения между воздухом для горения и количеством топлива.

В такой установке для получения цемента возможно использование топлива, имеющего концентрацию серы, по меньшей мере, 3,5% масс. в зоне спекания и, необязательно, в зоне прокаливания. Если установка работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, подающийся в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5% масс. и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75% масс. от общего содержания солей, можно обеспечить надежность работы установки и предотвратить появление осадков и забиваний, несмотря на высокую загрузку серы в системе, и обеспечить низкие выбросы оксидов серы (уходящий газ, высвобождающийся из устройства для предварительного нагрева, имеет содержание SO2 меньше 600 мг/Нм3 при 10% O2, предпочтительно, меньше 300 мг/Нм3 при 10% O2).

Цементный клинкер, отожженный в зоне спекания, затем имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 1% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 2% масс.

Может дополнительно присоединяться устройство для прерывания контуров циркуляции, например, устройство с обходным путем, и контуры циркуляции, в частности, серы, щелочных металлов и/или хлора, могут подвергаться его воздействию и регулироваться соответствующим образом с помощью его работы и изменений отделяемых количеств пыли и/или газа.

Множество устройств для наддува воздуха также может преимущественно присоединяться в конкретных областях устройства для предварительного нагрева и/или устройства для прокаливания, для улучшения очистки в опасных зонах и для повышения надежности работы. Установка для получения цемента может работать с помощью описанного выше способа способом с надежной работой и с низкими выбросами SO2.

1. Способ эксплуатации установки для получения цемента с предварительным нагревом сырьевой смеси в зоне предварительного нагрева (1), предварительным прокаливанием предварительно нагретого материала в зоне (2) прокаливания и спеканием предварительно прокаленного материала в зоне (3) спекания,
отличающийся тем, что установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, который подается в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5 мас.% и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75 мас.% от общего содержания солей предварительно прокаленного материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, некоторые из следующих далее измерений рабочих параметров осуществляют и используют для контроля установки для получения цемента:
a) анализ газа во входной области зоны (3) спекания, зоны (2) прокаливания и/или перед началом зоны (1) предварительного нагрева,
b) измерение температуры материала и/или газа в зоне (3) спекания,
c) измерение температуры материала и/или газа в зоне (2) прокаливания,
d) измерение температуры материала и/или газа в зоне (1) предварительного нагрева,
e) лабораторные анализы предварительно прокаленного материала, исходного материала или топлива,
f) лабораторные анализы сожженного цементного клинкера в зоне спекания,
g) термический или термографический анализ в области зоны (3) спекания.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация SO3 и пропорции CaSO4 в предварительно прокаленном материале могут дополнительно подвергаться воздействию одной или нескольких из следующих далее стадий:
a) выбора исходных материалов,
b) выбора топлива, используемого в зоне (3) спекания,
c) регулировки импульса горелки (5), работающей в зоне (3) спекания,
d) регулировки соотношение воздуха для горения и топлива в зоне (3) спекания,
e) регулировки соотношения количества топлива и количества сырьевой смеси, по меньшей мере, в одном положении подачи топлива в установку,
f) регулировки уровня предварительного прокаливания сырьевой смеси после зоны (2) прокаливания,
g) регулировки дисперсности сырьевой смеси.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что горелку (5), имеющую регулируемый импульс, используют в зоне (3) спекания, и форма, размер и/или температура пламени регулируется посредством регулировки импульса.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка для получения цемента работает таким образом, что летучесть серы в зоне спекания составляет, по меньшей мере, 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 80%.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне прокаливания предусматриваются количества O2 и CaO, достаточные для следующей реакции:
CaO+SO2+SO2→CaSO4.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка для получения цемента работает таким образом, что адсорбция серы в зоне (1) предварительного нагрева, в зоне (2) прокаливания и/или в зоне (3) спекания составляет, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что установка для получения цемента работает таким образом, что уходящий газ, покидающий устройство (1) для предварительного нагрева, имеет содержание SO2 меньше 600 мг/Нм3 при 10% O2, предпочтительно меньше 300 мг/Нм3 при 10% O2.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что работает устройство для прерывания контуров циркуляции, например устройство с обходным путем, и контуры циркуляции, в частности, серы, щелочных металлов и/или хлора, могут подвергаться его воздействию и регулироваться соответствующим образом с помощью его работы и изменений отделяемых количеств пыли и/или газа.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из положений горения установки работает с помощью воздуха для горения, обогащенного кислородом, или исключительно с помощью кислорода для регулировки атмосферы и концентрации CO2.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне спекания и/или в зоне (2) прокаливания используют топливо, имеющее концентрацию серы, по меньшей мере, 3,5 мас.%.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что цементный клинкер, отжигаемый в зоне (3) спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 1 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 2 мас.%.

13. Установка для получения цемента, имеющая зону (1) предварительного нагрева для предварительного нагрева сырьевой смеси, зону (2) прокаливания для предварительного прокаливания предварительно нагретого материала и зону (3) спекания для спекания предварительно прокаленного материала,
отличающаяся устройством для контроля и регулирования эксплуатации установки для получения цемента по одному или нескольким из предыдущих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к цементной промышленности, в частности к способу производства цементного клинкера. Технический результат - снижение затрат энергии на производство клинкера, повышение эффективности охлаждения цементного клинкера при одновременном снижении удельного расхода воздуха и повышение качества клинкера.

Изобретение относится к способу переработки сталеплавильных шлаков с получением цементного клинкера и чугуна. .

Изобретение относится к способу ввода отходов и/или альтернативных топлив в процесс получения клинкера, а также к устройству для осуществления способа. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству цементного клинкера. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения портландцемента. .
Изобретение относится к технологии обжига на конвейерной решетке вяжущих материалов, например портландцементного клинкера, извести, других видов клинкера на известняковом сырье.

Изобретение относится к технологии строительных материалов. .

Изобретение относится к способу изготовления высокопрочного и быстротвердеющего алитового портландцемента и технологической линии для его реализации. Технический результат - снижение длительности процесса изготовления, повышение прочности портландцемента и экологичности процессов. В указанном способе осуществляют подачу сырья с высоким содержанием - 92-98% CaCO3, кварцевого песка с содержанием кремнезема 92-98, при этом каждый из указанных компонентов поступает на свою линию обработки, включающую расположенные последовательно для известняка или мела - грохот для разделения известняка или мела на крупные - до 600 мм и мелкие до 25 мм куски для уменьшения массы на дробление, предпочтительно молотковая двухроторная дробилка с высокой степенью измельчения - коэффициент измельчения - 15-20 для размалывания кусков до 25 мм, емкость с фракцией до 25 мм CaCO3 с предварительной их сушкой; аналогично для кварцевого песка - вибрационный грохот для отделения примесей, емкость для песка; далее в каждой линии для CaCO3 и песка установлены: два сушильных барабана, две шаровые мельницы помола до крупности 0,01 мм для каждой линии с одновременной их сушкой до 0,5% влажности, две мельницы помола до размера частиц до 1 мкм, два расходных бункера, известняк или мел и кварцевый песок из бункеров через дозаторы обжигаются отдельно друг от друга в обжиговых каналах с последующим их смешением в зигзагообразном канале; в результате вихревого движения газового потока полученной окиси кальция происходит смешение окиси кальция с обожженным песком, падающим сверху с меньшей скоростью на газовый поток с окисью кальция, что и обеспечивает требуемое для образования алита соотношение массы окиси кальция к массе кремнезема как 3:1; полученная смесь с температурой 1450-1480°С поступает в пресс горячего формования, за каждый цикл прессования - 20 с получается пластина толщиной до 30 мм и диаметром до 500 мм клинкера, после холодильной камеры клинкерная пластина при температуре 50°C сбрасывается в молотковую дробилку, затем в мельницу помола до размера 0,01 мм и струйную мельницу помола до оптимального размера 0-30 мкм, в результате чего получается портландцемент с содержанием алита до 70-90%. Изобретение касается также технологической линии для осуществления способа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства портландцементного клинкера и серной кислоты. Способ включает подогрев цементного сырья в циклонных теплообменниках, прокаливание во взвешенном состоянии в кальцинаторе, обжиг в цементный клинкер во вращающейся печи обжига и затем охлаждение в холодильнике с отделением газов, образующихся в циклонных теплообменниках, в кальцинаторе и печи обжига и отводом их через вентилятор, при этом прокаленный сырьевой материал из кальцинатора с частью газов отводят в отдельную систему с циклонами и вентилятором с частичным выводом прокаленных сырьевых материалов из установки, при этом отвод прокаленных сырьевых материалов с частью газов в вышеупомянутую отдельную систему осуществляют при содержании оксидов серы в газах в количестве не менее 2% об. с возвратом при этом основной части прокаленных сырьевых материалов в кальцинатор и/или обжиговую печь, причем вышеупомянутая отдельная система дополнительно оборудована узлом окисления диоксида серы в триоксид серы и узлом получения серной кислоты из триоксида серы, а в качестве топлива в печи обжига используют сернистое или высокосернистое углеводородное топливо. Технический результат- получение одновременно с целевым продуктом -портландцементным клинкером серной кислоты (олеум) из сырья с незначительным содержанием серы, а также снижение степени щелочного и сернокислотного засорения оборудования установки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургической и строительной отраслям промышленности и может быть использовано для получения плавленого клинкера и активной минеральной добавки для шлакопортландцемента из огненно-жидкого металлургического шлака, а также для получения металла посредством восстановления соответствующих оксидов, содержащихся в шлаке, в прокатной окалине, в пыли воздухоочистки, в рудных концентратах и т.д. Способ включает в себя восстановительный этап плавки, окислительный этап плавки и ускоренное охлаждение продукта с получением целевого минерального компонента. Согласно изобретению на каждом этапе плавки нагрев расплава совмещают с его перемешиванием, а температуру расплава и состав вводимых материалов регулируют таким образом, чтобы вязкость расплава находилась в диапазоне (0,1-0,9) Па·с, причем после ускоренного охлаждения продукт плавки очищают от металлических включений путем избирательного измельчения неметаллической составляющей и извлечения ее из смеси воздушным потоком с получением целевого минерального компонента. При получении портландцементного клинкера после окислительного этапа плавки дополнительно проводят этап насыщения расплава известью посредством смешивания извести с густеющим расплавом в диапазоне температур образования трехкальциевого силиката. В результате реализации способа получают клинкер и активную минеральную добавку - компоненты шлакопортландцемента, а также металл, полученный в результате восстановительного этапа плавки. Способ позволяет повысить эффективность металлургического производства за счет получения из отходов нового товарного продукта и возвращения в производство потерянного металла. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 табл.

В способе изготовления цементного клинкера согласно изобретению цементная сырьевая мука предварительно нагревается в подогревателе, предварительно нагретая цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кальцинаторе, а предварительно кальцинированная цементная сырьевая мука обжигается в печи, причем в кальцинаторе используются топливо и воздух для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мольных %, а цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кипящем слое в кальцинаторе. Отходящие газы, образующиеся в печи, подаются в подогреватель в обход кальцинатора, а отходящие газы кальцинатора - в устройство для предварительной обработки СО2. Установка для осуществления способа содержит: подогреватель для предварительного нагрева цементной сырьевой муки, по меньшей мере, один, выполненный в качестве реактора с кипящим слоем кальцинатор для предварительного кальцинирования предварительно нагретой цементной сырьевой муки, который имеет пористое или перфорированное продуваемое дно, средство для подачи топлива и средство для подачи воздуха для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мол.%, а также средства для подачи предварительно нагретой цементной сырьевой муки, причем кальцинатор имеет средства для отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, установленные ниже точки расширения кипящего слоя и соединенные с печью, и при этом кальцинатор соединен с устройством предварительной обработки CO2 для отделения CO2, печь для обжига предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, содержащая линию для отходящего газа печи, соединенную с подогревателем в обход кальцинатора. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к способу обогащения альтернативных, углеродосодержащих, низкокалорийных отходов для получения синтез-газа для применения в топочных установках. Способ включает высокотемпературную газификацию альтернативного топлива при условиях, препятствующих окислению, при температурах свыше 1000°C. Причем через насадки подают воду, водяной пар или CO2, при этом обеспечивают восстановление CO и H2. Для высокотемпературной газификации применяют отходящее тепло охладителя клинкера, через теплообменник, в качестве которого используют двойные стенки вращающейся трубчатой печи или теплостойкие аккумуляторы тепла, которые смешивают с нагреваемым топливом. В качестве теплостойких аккумуляторов тепла используют, например, песок или керамические частицы. В качестве теплостойкого аккумулятора тепла дополнительно применяют частичное количество клинкера, поступившего в охладитель клинкера. Достигаемый результат - снижение тепловой и эксплуатационной нагрузки при эффективном сжигании топлива и повышении качества горючего газа. 7 з.п. ф-лы.

Группа изобретений относится к промышленности строительных материалов и может быть использована для производства портландцементного клинкера. Способ включает предварительный нагрев цементного сырья до температуры 600-800°C, кальцинирование при температуре 700-1000°C и дальнейший обжиг во вращающейся печи при температуре 1400-1500°C, который проводят в прямотоке цементного сырья и топлива с последующей адсорбцией оксидов серы, оксидов щелочных металлов и хлоридов из предварительно охлажденных дымовых газов частицами клинкера при температуре 100-1100°C. По первому варианту адсорбцию проводят частично в концевой зоне обжиговой печи, частично в холодильнике клинкера, по второму варианту предварительный нагрев и кальцинирование проводят в соответствующих температурных зонах обжиговой печи, а адсорбцию - частично в концевой зоне обжиговой печи, частично в холодильнике клинкера. По третьему варианту охлаждение дымовых газов и адсорбцию проводят в соответствующих температурных зонах обжиговой печи, а по четвертому варианту все вышеописанные технологические операции - предварительный нагрев, кальцинирование, охлаждение дымовых газов и адсорбцию проводят в соответствующих температурных зонах печи. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - получение цемент необходимого качества, исключения щелочного, хлоридного и сернокислотного засорения при производстве клинкера и исключение выбросов вредных веществ в окружающую среду. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ утилизации фосфоросодержащего альтернативного топлива при производстве цементного клинкера, при котором альтернативное топливо термолизируют с использованием тепла, которое образуют в одном из различных термолизньгх реакторов с вращающейся трубчатой печью и отводят из технологического процесса производства цементного клинкера; при этом высвободившуюся энергию направляют в технологический процесс производства цементного клинкера и остатки термолиза фосфоросодержащего альтернативного топлива выводят из термолизного реактора, отличающийся тем, что остатки термолиза фосфоросодержащего альтернативного топлива преобразуют в термолизном реакторе с помощью байпасных продуктов цементной печи в носители галогенов и образующиеся галогениды тяжелых металлов отводят. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - снижение концентрации хлоридов в технологическом процессе производства цементного клинкера. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства низкотемпературного портландцементного клинкера. В способе получения низкотемпературного портландцементного клинкера путем измельчения цементного сырья с добавлением катализатора - хлорида кальция, и последующим обжигом шихты в печи обжига, в котором удаление хлора из клинкера проводят путем пропускания парогазовоздушной смеси через слой клинкера, в качестве катализатора используют смесь хлоридов в количестве 0,2-15% масс. к исходной сырьевой смеси в соотношении, % масс: хлорида кальция - 0,1-5, хлорида натрия - 0,1-5, хлорида калия - 0,1-5 или в соотношении, % масс: хлорида натрия - 0,1-6 ,хлорида калия - 0,1-4, взятых в сухом виде, при этом подогрев цементного сырья в циклонных теплообменниках проводят при температуре 600-800°C с последующим кальцинированием в печи обжига при температуре 800-1000°C, обжиг цементного сырья при температуре 1100°C и декарбонизацию проводят в прямотоке цементного сырья и топлива вращающейся печи путем регулирования температуры подачей топлива и/или воздуха по длине печи обжига, причем на выходе из печи обжига дымовые газы подвергают охлаждению и очистке. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - снижение расхода топлива при получении низкотемпературного цемента. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области промышленного производства цемента, более конкретно к способу производства цементного клинкера из высокоглиноземистых золошлаковых отходов угольных электростанций, и может найти применение, в том числе при переработке золоотвалов Экибастузской ГРЭС. Технический результат заключается в создании экологически чистой технологии производства клинкера и расширении масштабов его производства из золошлаковых отходов угольных электростанций без использования глины и глинистых пород. Способ производства цементного клинкера, включающий классификацию и магнитную сепарацию сырьевой смеси, содержащей золошлаковые отходы угольных электростанций, получение глиноземного концентрата, смешивание его с известняком и обжиг, отличающийся тем, что на первой стадии, после извлечения магнитной фракции из сырьевой смеси, остаток обрабатывают щелочью до полного выщелачивания кремнезема, образовавшийся глиноземный концентрат спекают с известняком при температуре 1150-1200°С с получением спека, из которого содовым раствором выщелачивают алюминат натрия, полученный раствор силиката натрия обрабатывают углекислым газом с получением аморфного кремнезема и образовавшийся раствор углекислого натрия обрабатывают известью; на второй стадии полученную твердую фазу спекают с известняком при температуре 1400-1450°С до образования цементного клинкера, причем корректировку химического состава цементного клинкера производят при смешении и спекании белитового шлама с известняком, а раствор алюмината натрия, образующегося при выщелачивании спека глиноземного концентрата с известняком, используют для производства глинозема.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства низкотемпературного портландцементного клинкера. Способ получения низкотемпературного портландцементного клинкера путем измельчения цементного сырья с добавлением катализатора и последующим обжигом шихты в печи обжига, при этом в качестве катализатора используют бромид Na или K или смесь бромидов металлов Ca, Na, K в количестве 0,1-15% масс. к исходной сырьевой смеси, взятых в сухом виде, а на выходе из печи обжига дымовые газы подвергают охлаждению и очистке. Предлагаемое изобретение позволяет получить портландцементный клинкер при пониженной температуре обжига сырья на 4,45-10,2%, что позволяет снизить расход топлива на декарбонизацию и обжиг клинкера в печи примерно на 5,5-8%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Наверх