Установка для обжига полидисперсного материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! iii968564

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13.05.81 (21) 3290543/29"33 (5l)M. Кл.

F 27 B 7/34

% с присоединением заявки № (23) Приоритет

3Ьеударственкый комнтет

СССР де делам изе4ретенкк и Отхрыткй.(53) УДК 666 94, . 041 (088.8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 25.10,82

О.Г. Федоров, В.Б. Исполатов, В.M. Пчелов, И.М, Кононов, P.Ê. Велецкий, А.Б. Кельман, А.З.Рыжавский, М.M.×åðåïèíñêèé, Н;М.Панин, А.В. Петровский и В.Н. Бойкв !

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт и Всесоюзный научно-,;., исследовательский и проектный институт по очистке, технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлурт иИ," (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЖИГА ПОЛИДИСП ЕРС НОГО . МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к обжиговым печам и может быть использовано при обжиге: мелкозернистых полидисперсйых неспекающихся материалов в металлургической, строительной и других отраслях.

Известна установка для обжига известняка, включающая печь, выполненную в виде двух вертикально установленных камер, между которыми рас- 1О положена диафрагма, двухступенчатый циклон, нижняя камера которого служит для отделения крупной фракции, а верхняя камера - для отделения мелкой фракции, осадительный циклон обожжен- 1s ной извести, гравитационную ловушку мелкого известняка. Печь оборудована в верхней и нижней части тангенциально горелочными устройствами, соединенными каналами с гравитационной ловушкой. Печь, двухступенчатый циклон„ осадительный циклон и гравита- . ционная ловушка соединены газохода2 ми, Установка оборудована загрузочными устройствами t 1).

К недостаткам данной установки относятся низкая степень обжига крупных частиц (колеблется в пределах

50-603), высокий удельный расход топлива, достигающий 0,246 м природного газа на 1 кг получаемой извести, за". растение горелочных устройств отложениями извести, Наиб9лее близким к изобретению по конструктивному выполнению и достигаемому эффекту является установка для обжига цементного материала, кото. рая содержит нагреватель для предварительного нагрева материала, выполненный в виде трех последовательно соединенных между собой циклонов, шахтную печь предварительного обжига, вращающуюся печь и охладитель. Улавливание материалов производится в циклоне-осадителе, установленном .за вы3 96856 ходным газоходом шахтой печи. Все нагревательные элементы установки соединены: гаэоходами и .патрубками для загрузки и разгрузки материала. Топка шахтной печи выполнена в нижней ее части. Обожженный материал из вращающейся печи поступает в охладитель, где.охлаждается воздухом, идущим на горение t 2).

К недостаткам установки относятся 1ф низкая интенсификация теплообмена (время нагрева частиц размером 3 мм составляет 12-15 мин ), невозможность равномерного обжига полидисперсного материала фракций 0,3 х 10 м, так как крупные фракции материала имеют провал в шахтной печи и степень об-, жига их достигает 35-504, а мелкодисперсные частицы, циркулируя по замк-; нутому контуру, получают избыточное тепло, что приводит к переобжигу их, а также громоздкость оборудования.

Целью изобретения является интенсификация процесса обжига мелкозернистого полидисперсного материала, повышения степени и равномерности обжига крупных фракций.

Поставленная цель достигается тем, что установка для полидисперсного материала, содержащая обжиговую печь, Э6 соединенную газоходами и патрубками для загрузки и разгрузки материала с многоступенчатым теплообменником, осадительным циклоном и охладителем, снабжена размещенными между осади" тельным циклоном и печью инерционным сепаратором, соединенным тангенциальным газоходом с верхней частью печи и разгрузочным патрубком с нижней частью печи, выполненной в виде коническо-цилиндрической камеры с устройством для ввода вторичного топлива, при этом горелочное устройство выполнено с камерой смешения, соединенной с .нижней частью печи и охладителем.

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2. " разрез А-А на фиг. 1.

Установка включает печь обжига, выполненную в виде камеры, состоящей из конической 1 и цилиндрической 2 частей, газоход 3, тангенциально со- И единяющей верхнюю часть камеры и осадительный циклон (газоход имеет радиальный поворот на 180 ), инерционный сепаратор 4, установленный на гаэоходе 3, разгрузочный патрубок 5 и инерционного сепаратора, соединенного с нижней частью печи, гаэоход 6, соединяющий нимнюю часть печи с каме4 ф рой 7 смешения, горелочное устройство 8, газоход вторичного подогретого воздуха 9, устройство для ввода вторичного топлива 10, осадительный циклон 11, который газоходом 12 соединен с трехступенчатым циклонным теплообменником 8, а разгрузочным патрубком 13 - с газоходом 14 охладителя.

Трехступенчатый циклонный теплообменник включает циклоны 15 (первая ступень), 16 (вторая ступень), 17 (третья ступень теплообменника ), разгрузочный патрубок 18 циклона третьей ступени. теплообменника соединен соосно с печью обжига.

Загрузочный бункер 19 сирого материала системой пневмотранспорта 20 связан с газоходом,21 первой ступени подогрева.

Охлади",ель включает циклоны 22 (первая ступень) и 23 (вторая ступень охлаждения), связанные системой 24 пневмотранспорта с бункером 25 готового продукта.

Установка .также включает вентилятор 2О, связанный гаэоходом с второй ступенью охладителя, дымосос 27, свя* ванный газоходом с первой ступенью трехступенчатого циклонного теплообменника, и газоочистное устройство 28; соединенное газоходом с дымовой трубой 29.

Установка работает следующим образом.

Из загрузочного бункера 19 системой йневмотранспорта 20 сырой материал подается в гаэоход 21, подхватывается потоком дымовых газов и затем противотоком проходит трехступенчатый теплообменник (циклоны 15 17), в котором осуществляется предварительный нагрев материала отходящими из печи обжига дымовыми газами. Материал из третьей ступени подогрева по патрубку 18 поступает в верхнюю часть печи обжига 2, где частички материала движутся навстречу восходящему закрученному потоку дымовых газов, разбавленных вторичным воздухом, подогретым охладителем материала. Глуби-. на проникновения частиц зависит от их размера: чем крупнее частицы, тем большая степень их проникновения. Газодинамика создается такой, чтобы частицы размером 3"5 10 не достигали .нижнего сечения конусной части на 5-103 высоты конуса. Частицы подхватываются потоком и движутся вместе с газовым потоком. формула изобретения

5 9685

Часть топлива через устройство 10 для подачи вторичного топлива подается на вход в печь обжига, что приводит к беспламенному сгоранию топлива в рабочем объеме печи обжига. Одновременно частицами материала происходит поглощение тепла, что приводит к равномерному распределению темпера- . тур по всему рабочему объему печи.

Равномерное распределение температур 10 по всему рабочему объему печи обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи от газа к частице по всему рабочему объему печи обжига и отсутствие высокотемпературных зон и локального . М перегрева мелких Фракций материала.

В результате прогрева происходит разложение известняка, снимается его объемная масса. При обжиге полудисперсного материала мелкие фракции обжига- щ ются практически мгновенно и выносятся дымовыми газами в осадительный циклон 1 1 °

Крупные фракции материала закрученным потоком газа отбрасываются в пери- 2s

Ферийную зону рабочего объема обжиговой печи, где они движутся по винтовой линии, подвергаясь дальнейшему обжигу, затем частицы газовым потоком по газоходу 3 выносятся в инерционныйз0 сепаратор . В инерционном сепаоаторе

1 происходит разделение потока частиц: недообожженные, имеющие большую объемную массу, частицы по патрубку 5 возвращаются в нижнюю часть печи обжига и подвергаются дальнейшему об3S жигу. Циркуляция крупных частиц по контуру: печь обжига - газоход " инерционный уловитель - разгрузочный патрубок - печь обжига осуществляется до

40 тех пор, пока частица не получает необходимую степень обжига, объемная ,масса ее уменьшится и подхваченная потоком дымовых газов частица уносится в осадительный циклон.

Таким образом в осадительный цик4$ лон поступают частицы, имея практически равную степень обжига.

Из осадительного циклона обожжен. ный материал по разгрузочному патрубку 13 поступает в газоход 14 охладителя (циклоны 22 и 23), где он охлаж-. дается воздухом. Охлажденный материал системой пневмотранспорта 34 подается в бункер 25 готового продукта.

Воздух в холодильник нагнетается вен- тилятором 26 и после охлаждения го» товоro продукта подогретый поступает в камеру 7 смешения, s которую по га64 6 зоходу 9 тангенциально вводятся дымовые газы горелочного устройства 8, Пройдя обжиговую печь и осадительный циклон, дымовые газы по гаэоходу 12 поступают в трехступенчатый теплообменНик предварительного подогрева материала (циклоны 17, 16 и 15), после чего дымососом 27 подаются на гаэоочистное устройство 28 и далее в дымовую трубу 29.

Благодаря высокому коэффициенту теплоотдачи и равномерному распределению температур по всему рабочему объему обжиговой печи возрастает интенсивнбсть обжига материала. Удельная объемная нагрузка предлагаемой установки по сравнению с известной возрастает в 5-8 раз в зависимости от вида обжигаемого материала. Например, при обжиге глинозема в предлагаемой обжиговой печи удельная производительность составит 2 т/ч (в известной печи 0,4 т/ч), а при обжиге известняка - 3,7 т/ч (в известной печи

0,465 т/ч ).

Установка позволяет обеспечить равномерный обжиг материала . Равномерность степени обжига достигает 80 для известной шахтной обжиговой печи 55

Установка для обжига полидисперсного материала, содержацая обжиговую печь, соединенную газоходами и патрубками для загрузки и разгрузки материала с многоступенчатым теплообменником, осадительным циклоном и охладителем, о т л и ч а ю щ а я ! с я тем, что, с целью интенсифика,ции мелкозернистого материала и повышения равномерности обжига крупных фракций, она снабжена размещенным между осадительным циклоном и печью инерционным сепаратором, соединенным тангенциальным газоходом с верхней частью печи и разгрузочным патрубком с нижней частью печи, выполненной в виде коническо-цилиндрической камеры с устройством для ввода вторичного топлива, при этом горелочное устройство выполнено с камерой смещения, соединенной газоходами с нижней частью печи и охладителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP и 737753, кл. F 27 В 15/00, 1979.

2. Патент Великобритании 1 1423875, кл. F 4 В, 1976 (прототип).

968564

Составитель Т. Левитина

Редактор Н, Лазаренко Техред И. Гергель Корректор Г. Реаетник

Заказ 8115/И Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1ЦОЯ Москва Ж-)5 Раушская наб.д ц, 4Д Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. ПроекТная,