Способ сжигания твёрдого топлива во вращающейся печи (варианты)

Изобретение относится к способу обжига цементного клинкера во вращающейся печи, содержащей зоны декарбонизации, спекания и отбеливания, при сжигании твердого топлива (варианты). Способ включает дробление твердого топлива-нефтяного кокса с последующим грохочением, разделением измельченного твердого топлива на фракции и подачей полученных фракций в зоны обжига вращающейся печи, при этом проводят разделение на фракции 1,6-12 мм, 0,08-1,5 мм и 0,05-0,07 мм, которые вводят, соответственно, в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации - через кольцевой элеватор, в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации - через головку печи по отдельному каналу и в зону спекания - через основную горелку, или проводят разделение измельченного твердого топлива-нефтяного кокса на фракции 1,5-5 мм и 0,04-0,5 мм, при этом фракцию 1,5-5 мм вводят в слой обжигаемого материала в диффузионную область зоны декарбонизации, а фракцию 0,04-0,5 мм - между зонами спекания и отбеливания над слоем сжигаемого материала с последующим резким охлаждением его водой и получением белого цементного клинкера. Обеспечивается интенсификация процесса обжига и повышение производительности печи и качества получаемого цемента. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретения относятся к промышленности строительных материалов, в частности, к способам сжигания твердого топлива во вращающейся печи при обжиге цементного клинкера.

Известен способ сжигания твердого порошкообразного топлива путем подачи его с горячего конца вращающейся печи в зону спекания через два патрубка в начало и конец зоны спекания, что способствует равномерному распределению дополнительно подаваемого топлива по длине печи (авт. св. СССР №529355, МПК F27B 7/32, оп. 25.09.1976).

Недостатком известного способа является сложность его реализации.

Известен способ сжигания твердого топлива путем подачи его в зону декарбонизации через загрузочное устройство, установленное на кольцевом кожухе вокруг корпуса печи, с помощью наклонных патрубков с ковшами, в которые подают дополнительное питание, например, в виде гранулированного шлака через течку, установленную на корпусе. Дополнительное топливо попадает внутрь печи на поверхность обжигаемого материала, смешиваясь с ним и далее совместно обжигаясь (Пат. РФ №2102667, МПК F27B 7/32, оп. 20.01.1998).

Недостатком известного способа является низкая степень сгорания топлива.

Наиболее близким по существенным признакам к предлагаемым техническим решениям является способ сжигания пылеугольного топлива во вращающейся печи по авт. св. СССР №879230 (МПК F27B 7/36, оп. 07.11.1981).

Согласно способу-прототипу, твердое топливо - сырой дробленый уголь сушат, размалывают и разделяют на фракции с получением фракций более 1 мм, более 0,08 мм и фракции менее 0,08 мм с последующим их накоплением в разных расходных бункерах. При обжиге цементного клинкера регулируют форму, размеры и интенсивность горения факела подачей топлива разного фракционного состава. Известное изобретение направлено на снижение удельного расхода топлива и повышение качества продукции.

Недостатком известного способа является низкая интенсивность теплообмена в зоне декарбонизации.

Задачей предлагаемых изобретений является интенсификация процесса обжига цементного клинкера с повышением производительности печи и качества получаемого цемента.

Указанная задача решается предлагаемым способом сжигания твердого топлива во вращающейся печи, включающем дробление твердого топлива с последующим грохочением, разделением измельченного твердого топлива на фракции более 1 мм, более 0,08 мм и менее 0,08 мм и подачей вышеуказанных фракций в зоны обжига вращающейся печи, в котором согласно изобретению проводят разделение на фракции 1,6-12 мм, 0,08-1,5 мм и 0,05-0,07 мм, при этом фракцию 1,6-12 мм вводят через кольцевой элеватор в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации, фракцию 0,08-1,5 мм - в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации через головку печи по отдельному каналу с возможностью пересечения гранулами фракции зоны спекания, а фракцию 0,05-0,07 мм - в зону спекания через основную горелку.

Целесообразно в качестве твердого топлива использовать нефтяной кокс.

Подача фракции 1,6-12 мм через кольцевой элеватор в диффузионную область зоны декарбонизации повышает температуру в этой области на 100-150°С и позволяет интенсифицировать теплообмен между сырьевым материалом и топливом, а подача фракции 0,08-1,5 мм в эту же область со стороны зоны спекания форсирует этот процесс и дает возможность полностью подготовить сырье к процессу спекания и тем самым повысить его качество.

По второму варианту для обжига белого цементного клинкера проводят разделение измельченного твердого топлива на фракции 1,5-5 мм и 0,04-0,5 мм, при этом фракцию 1,5-5 мм вводят в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации, а фракцию 0,04-0,5 мм - между зонами спекания и отбеливания над слоем сжигаемого материала с последующим резким охлаждением его водой.

В качестве твердого топлива также используют нефтяной кокс.

Введение фракции 1,5-5 мм в диффузионную область зоны декарбонизации так же, как и в первом варианте, интенсифицирует теплообмен между сырьевым материалом и топливом, а введение фракции 0,04-0,5 мм между зонами спекания и отбеливания повышает температуру в этой области перед зоной охлаждения водой до 1450-1470°С, что обеспечивает высокое качество получаемого белого клинкера.

Использование в качестве твердого топлива нефтяного кокса с его высокой реакционной способностью позволяет многократно увеличить интенсивность теплообмена между сырьевым материалом и топливом.

На фиг. 1 показана принципиальная схема подачи и сжигания твердого топлива для получения цементного клинкера по первому варианту, на фиг. 2 - схема для получения белого цементного клинкера по второму варианту, где

1 - дробилка;

2 - грохот;

3 - бункер фракции 1,6-12 мм (первый вариант) или фракции 1,5-5,0 мм (второй вариант);

4 - весовой дозатор;

5 - линия подачи фракции 1,6-12 мм (первый вариант) или фракции 1,5-5,0 мм (второй вариант);

6 - кольцевой элеватор;

7 - вращающаяся печь;

8 - диффузионная область зоны декарбонизации;

9 - зона спекания;

10 - головка печи;

11 - горелка;

12 - бункер фракции 0,08-1,5 мм (первый вариант) или фракции 0,04-0,5 мм (второй вариант);

13 - пневмовинтовой насос;

14 - линия подачи фракции 0,08-1,5 мм (первый вариант) или фракции 0,04-0,5 мм (второй вариант);

15 - бункер струйной мельницы;

16 - струйная мельница;

17 - рукавный фильтр струйной мельницы;

18 - бункер фракции 0,05-0,07 мм (первый вариант) или фракции 0,04-0,5 мм (второй вариант);

19 - линия подачи фракции 0,08-1,5 мм в печь;

20 - отдельный канал для подачи фракции 0,08-1,5 мм в печь;

21 - линия подачи фракции 0,05-0,07 мм через основную горелку.

22 - линия подачи фракции 0,04-0,5 мм (второй вариант);

23 - кольцевой элеватор (второй вариант);

24 - зона отбеливания (второй вариант).

По первому варианту способ осуществляют следующим образом.

Нефтяной кокс подают в молотковую дробилку 1, в которой проводят его измельчение до фракции 0,08-12 мм, а из нее - в грохот 2, где происходит разделение на два основных вида фракций: 1,6-12 мм и 0,08-1,5 мм.

Фракцию 1,6-12 мм подают вначале в бункер 3, а затем через весовой дозатор 4 по линии 5 в кольцевой элеватор 6. Ковши кольцевого элеватора 6 связаны с патрубками подачи нефтяного кокса в печь, поэтому при вращении печи они захватывают топливо и, когда находятся в верхнем положении над корпусом печи, частицы топлива проходят в патрубки и далее выпадают в высокотемпературный (1300-1500°С) газовый поток, поступающий из зоны спекания. При этом гранулы топлива воспламеняются, так как выделяется небольшое количество летучих составляющих. Воспламенившись, гранулы топлива попадают в слой материала в диффузионной области зоны декарбонизации, где температура может быть на уровне 950-1000°С. Попав в слой материала, кокс интенсивно выгорает. Температура в слое повышается на 100-150°С, эндотермическая реакция разложения СаСО3 завершается и сырьевой материал поступает в зону спекания.

Отсеянные мелкие фракции 0,08-1,5 мм из грохота 2 направляют в бункер 12, а из него пневмонасосом 13 по линии 14 в бункер 15 струйной мельницы 16.

Фракцию 0,08-1,5 мм из рукавного фильтра 17 вдувают в печь 7 по линии 19 через отдельный канал 20, рядом с основной горелкой 10. Топливо вдувают сжатым воздухом, предварительно нагретым в теплообменнике за счет тепла клинкера в холодильнике. При этом скорость вдувания рассчитывают таким образом, чтобы, учитывая парусность частиц топлива, последние пересекали зону спекания 9 и попадали в слой материала диффузионной области 8 зоны декарбонизации, где при сгорании в слое они ускоряют эффект интенсивной декарбонизации.

При такой подготовке в зоне декарбонизации выход некондиционного клинкера исключается.

Из струйной мельницы 15 мелкодисперсный материал с фракцией 0,05-0,07 мм попадает в рукавный фильтр 17, а из него - в бункер готового продукта 18 и далее через узел ввода нефтяного кокса (на фиг. не показан) в комбинированную горелку 11.

По второму варианту предлагаемый способ осуществляют по аналогичной схеме (см. фиг. 2), но в диффузионную область 8 зоны декарбонизации вводят фракцию 1,5-5,0 мм, а фракцию 0,04-0,5 мм подают по линии 22 через кольцевой элеватор 23 над слоем сырьевого материала в область между зоной спекания 9 и зоной отбеливания 24, что необходимо для удержания температуры в зоне спекания на уровне 1450-1470°С. При этом создается сильная восстановительная среда и высокая температура клинкера на входе в зону охлаждения водой, что позволяет получить белый клинкер высокого качества.

Таким образом, предлагаемые изобретения позволяют путем подачи и сжигания измельченного твердого топлива различного фракционного состава в разные зоны обжига вращающейся печи интенсифицировать процесс обжига и, как следствие, повысить производительность печи и качество получаемого цемента.

1. Способ обжига цементного клинкера во вращающейся печи, содержащей зоны декарбонизации и спекания, при сжигании твердого топлива, включающий дробление твердого топлива с последующим грохочением, разделением измельченного твердого топлива на фракции более 1,0 мм, более 0,08 мм и менее 0,08 мм и подачей вышеуказанных фракций топлива в упомянутые зоны обжига вращающейся печи, отличающийся тем, что проводят разделение твердого топлива на фракции 1,6-12 мм, 0,08-1,5 мм и 0,05-0,07 мм, при этом топливо фракции 1,6-12 мм вводят в слой обжигаемого цементного клинкера диффузионной области зоны декарбонизации через кольцевой элеватор, топливо фракции 0,05-0,07 мм - в зону спекания через основную горелку, а топливо фракции 0,08-1,5 мм - в слой обжигаемого цементного клинкера в диффузионной области зоны декарбонизации - через головку печи по отдельному каналу с возможностью пересечения гранулами фракции зоны спекания.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве твердого топлива используют нефтяной кокс.

3. Способ обжига цементного клинкера во вращающейся печи, содержащей зоны декарбонизации, спекания и отбеливания, при сжигании твердого топлива, включающий дробление твердого топлива с последующим грохочением, разделением измельченного твердого топлива на фракции более 1,0 мм и более 0,08 мм и подачей вышеуказанных фракций топлива в упомянутые зоны обжига вращающейся печи, отличающийся тем, что проводят разделение измельченного твердого топлива на фракции 1,5-5 мм и 0,04-0,5 мм, при этом топливо фракции 1,5-5 мм вводят в слой обжигаемого цементного клинкера в диффузионную область зоны декарбонизации, а топливо фракции 0,04-0,5 мм - между зонами спекания и отбеливания над слоем обжигаемого цементного клинкера с последующим резким охлаждением его водой и получением белого цементного клинкера.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве твердого топлива используют нефтяной кокс.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу первичной обработки сырья, используемого в технологии производства фосфорной кислоты. Способ включает следующие этапы: (1) первичная обработка сырья, (2) заготовка внутренней сферы гранул, (3) формование композитных окатышей, (4) восстановление композитных окатышей по печному методу и (5) гидратация и поглощение фосфора.

Изобретение относится к вращающейся плавильной печи для переработки отходов цветных металлов, в частности алюминиевого лома. Печь содержит цилиндрический корпус, футеровку, имеющую теплоизоляционный слой, состоящий из трех слоев гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса, на который набит слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы с корочкой гарнисажа, два загрузочных отверстия, выполненных в передней и задней торцевых стенках печи, летку для слива расплава металла и летку для слива шлака, и горелочное устройство, отличающаяся тем, что горелочное устройство выполнено в виде двух газовых инжекционных цилиндрических горелок, закрепленных в крышках, закрывающих загрузочные отверстия, при этом каждая из упомянутых горелок имеет двенадцать смесителей, пять из которых снабжены насадками, размещены вверху по месту установки в крышках загрузочных отверстий печи с обеспечением пламени длиной 2,4 м, а семь смесителей без насадок выполнены с возможностью обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,5 м, при этом печь имеет смонтированные на тележке два поворотных футерованных желоба с приваренными футерованными чашами и с возможностью перемещения их на тележке по рельсам к летке для слива расплава металла и обратно с помощью электропривода, а в каждой крышке, закрывающей загрузочное отверстие, выполнен газоход, причем печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с двухступенчатой системой пылегазоочистки, обеспечивающей экологически чистый процесс и включающей камеру смешения, дымосос, двухсекционный агрегат газоочистки и блок циклонов.

Изобретение относится к обжиговым печам непрерывного действия для термической обработки материала при контролируемой газовой атмосфере и температуре нагрева в режиме непрерывной работы и постоянном перемешивании материала, в частности к шнеко-трубчатой печи.

Изобретение относится к роторной наклонной печи для переработки алюминиевых ломов. Печь содержит футерованный корпус с опорным кольцом, которое оперто на два ролика, горелочный щит с закрепленной на нем газовой инжекционной горелкой с одиннадцатью смесителями, поворотную футерованную чашу с двумя футерованными желобам, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита.

Изобретение относится к конструкции летки доменной печи для производства чугуна. Устройство содержит жаропрочные кирпичи, расположенные вдоль внутренней стороны кожуха печи, цилиндрический корпус, проходящий через кожух печи и обращенный к жаропрочным кирпичам, и кольцевой уплотнительный узел, расположенный на конце корпуса рядом с жаропрочными кирпичами и содержащий уплотнитель корпуса.

Изобретение относится к аппарату для термоокисления и карбонизации зерненных активных углей. Аппарат содержит загрузочную камеру, вращающийся барабан с внутренней ретортой типа труба в трубе, топку с переходным каналом, расположенным в ее нижней части, имеющим вход для топочных газов и для подачи воздуха на разбавление топочных газов и выход в межтрубное пространство, и выгрузочную камеру топки.

Изобретение относится к технологии обжига строительных материалов и может быть использовано при производстве керамзита. Способ обжига керамзита во вращающейся печи включает задание требуемых значений температуры керамзита в точке, соответствующей концу зоны нагрева, и температуры в точке, соответствующей середине зоны вспучивания, определение температуры в точке, соответствующей концу зоны нагрева, и температуры в точке, соответствующей середине зоны вспучивания, определение разности между требуемым и имеющимся значением температуры керамзита в точке, соответствующей концу зоны нагрева, формирование в функции величины разности этих температур управляющего воздействия на привод ленточного питателя, определение разности между требуемым и имеющимся значением температуры керамзита в точке, соответствующей середине зоны вспучивания, формирование в функции величины разности этих температур управляющего воздействия на горелку печи, дополнительно задают требуемое значение температуры керамзита в точке, соответствующей концу зоны сушки, определяют температуру в точке, соответствующей концу зоны сушки, определяют разность между требуемым и имеющимся значением температуры керамзита в точке, соответствующей концу зоны сушки, формируют в функции величины разности этих температур управляющее воздействие на привод вращения печи.

Изобретение относится к вращающейся барабанной плавильной печи для переработки отходов цветных металлов, в частности алюминиевых ломов. Печь содержит цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное окно, летку для слива расплава металла, теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса, на который набит слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы, горелочное устройство выполнено в виде газовой четырехсмесительной инжекционной прямоугольной горелки, в которой в нижнем ряду размещены два смесителя с перфорированной полусферой, а в верхнем ряду находятся два смесителя с двенадцатью ребрами в конце смесителя на внутренней стороне.

Изобретение относится к области промышленной теплоэнергетики и может быть использовано при получении активированного угля. Способ активирования фракционированных по размеру угольных частиц осуществляется их непрерывной пересыпкой и взаимодействием с противоточным факелом в наклоненном относительно горизонтальной плоскости реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания в наклоненном относительно горизонтальной плоскости охладителе и дожиганием летучих веществ и сбросом в атмосферу продуктов сгорания.

Изобретение относится к наклонному вращающемуся реактору для сжигания твердых бытовых и промышленных отходов и сушки сыпучих материалов. Реактор содержит установленный на неподвижной опоре с возможностью вращения цилиндрический корпус, в нижней части которого выполнено не менее двух отверстий для разгрузки материала с заслонками, выполненными с возможностью раскрытия в своем нижнем положении и закрытия в своем верхнем положении относительно вертикали под действием собственного веса при вращении реактора.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано во вращающихся печах при обжиге цементного клинкера для интенсификации процесса нагрева путем подачи дополнительного питания печи. Вращающаяся печь содержит корпус, шламовую трубу для подачи исходного материала, средства для подачи основного топлива и воздуха, установленные в выходной части печи, кольцевой кожух, охватывающий корпус, с загрузочным устройством для подачи дополнительного топлива в виде патрубков, входящих внутрь корпуса и оснащенных ковшами для захвата дополнительного топлива. При этом загрузочное устройство установлено на кольцевом пороге, размещенном между зонами спекания и декарбонизации. Патрубки загрузочного устройства установлены перпендикулярно оси печи и встроены в кольцевой порог с возможностью выхода их концов над кольцевым порогом. При этом нижняя часть кольцевого кожуха выполнена в виде решетки, под которой размещен бункер для сбора мелкодисперсных фракций топлива. Изобретение позволяет ускорить процесс декарбонизации, повысить качество клинкера и производительность печи. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу обжига цементного клинкера во вращающейся печи, содержащей зоны декарбонизации, спекания и отбеливания, при сжигании твердого топлива. Способ включает дробление твердого топлива-нефтяного кокса с последующим грохочением, разделением измельченного твердого топлива на фракции и подачей полученных фракций в зоны обжига вращающейся печи, при этом проводят разделение на фракции 1,6-12 мм, 0,08-1,5 мм и 0,05-0,07 мм, которые вводят, соответственно, в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации - через кольцевой элеватор, в слой обжигаемого материала диффузионной области зоны декарбонизации - через головку печи по отдельному каналу и в зону спекания - через основную горелку, или проводят разделение измельченного твердого топлива-нефтяного кокса на фракции 1,5-5 мм и 0,04-0,5 мм, при этом фракцию 1,5-5 мм вводят в слой обжигаемого материала в диффузионную область зоны декарбонизации, а фракцию 0,04-0,5 мм - между зонами спекания и отбеливания над слоем сжигаемого материала с последующим резким охлаждением его водой и получением белого цементного клинкера. Обеспечивается интенсификация процесса обжига и повышение производительности печи и качества получаемого цемента. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх