Способ обжига известняка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)969765 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 100481 (21) 3271728/22-02 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано Зц10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 3010Ç2 (Д) М. Кл.

С 22 В 1/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

РЗ) УАК 66З.1:

:622.785 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.П. Нехлебаев, В В. Конев, Д.T. Бондаренк

В.П. Пузанов, В.Н. Быткин, П.П. Коваль, и Л.Ф. Беловодова

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЖИГА ИЗВЕСТНЯКА

Изобретение относится к эндотермическому обжигу сыпучих, материалов, а именно к технике обжига известняка на движущейся KQJIocHHKQI3oA решетке с применением твердого топлива, и может быть применено в металлургической промышленности для производства агломерационной извести.

Известен способ обжига известняка, включающий смешение его частиц с твердым топливом, укладку смеси на движущуюся колосниковую решетку, зажигание твердого топлива смеси высокотемпературными продуктами сгорания, обжиг в процессе движения колосниковой решетки в условиях прососа воздуха и выгрузку горячей иэвестй потребителю (11.

Основным недостатком способа является низкая .степень обжига извести (65-70%). Получение столь низкой степени обжига объясняется неравномерным распределением температуры в слое обжигаемого известняка, вызываемтм отсутствием равномерного распределения топлива в объеме слоя и воздуха по его площади. Кроме того, смесь известняка и топлива, находящаяся на краях слоя, не обжигается. Этот необожженный продукт и полуобожженная масса извести поступает в агломерационную шихту, обжигаются в процессе ее спекания и далее разрушают агломерат за счет гашения образовавшихся частиц извести влагой воздуха. Недостатками способа являются также практическое . отсутствие утилизации тепла продуктов разложения известняка на процесс обжига, газификация части топлива, обуславливающая наличие в продуктах сгорания окиси углерода в количестве примерно равном 1,5В. Кроме потери

15 значительной части топлива, достигающей 20в и более, сброс окиси углерода в атмосферу оказывает вредное экологическое воздействие на окружающую среду.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ обжига известняка, включающий смешение его частиц с твердым топливом, 2з укладку смеси на движущуюся колосниковую решетку слоем высотой 400500 мм, зажигание твердого топлива смеси высокотемпературными продуктами сгорания, обжиг в процессе

30 движения колосниковой решетки в ус969765 образом. о-65 ловиях прососа воздуха и выгрузку .горячей извести. Способ обеспечивает получение извести, имеющей степень обжига 72-75%, что достигается за счет применения высоты слоя, находящегося на колосниковой решетке, равной 400-500 мм и повышенной производительности аппарата, составляющей 500 т/сут извести. Последняя обуславливает относительное уменьшение доли известняка, находящегося у бортов аппарата и практически не обжигаемого (2). . Недостатками известного способа являются низкая степень обжига, вы= зывающая снижение качества агломерата эа счет наличия в нем неусвоенных частиц извести, повышенный расход топлива на обжиг И сброс в атмосферу значительного количества окиси углерода, образующейся за счет газификации топлива н слое.

Цель изобретения — повышение качества извести и снижение расхода топлива на процесс обжига.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу обжига известняка, включающему смешение его частиц с твердым топливом, укладку смеси на подвижную колосниконую решетку, зажигание твердого топлива смеси высокотемпературными продуктами сгорания, обжиг в процессе движения колосниковой решетки н условиях прососа воздуха, полученный продукт обжига подвергают аэродинамическому помолу для разделения извести и известняка с последующим возвратом известняка и воздуха после отделения извести на повторный процесс обжига, Включение в процесс обжига операции помола позволяет разделить получаемый продукт на известняк и известь практически 1003 обжига, испол зуя последнюю в агломерационном процессе. Возврат на процесс тепла воздуха, используемого в процессе аэродинамического помола, и известняка повышает теплотехнические показатели процесса обжига и снижает выброс окиси углерода в атмосферу.

Выгружаемая с движущейся колосниковой решетки известь имеет степень обжига в среднем 73%. Фракционный состав извести равен 3-10 (12) мм.

Активная окись кальция, соцержащаяся в1этом материале, сосредотачивается в кусках размером 3-5 мм, которые обожжены на 80-90%, и покрывает тонким слоем частицы известняка размером свыше 5 мм. В процессе помола частицы извести и ее слой, йаходящийся на поверхности материала фракции более 5 мм, разрушаются и уносят ся с газовой фазой. Размер унесенных частиц извести определяется скоростью дркжения газовой фщэц н аппарате помола и режимом его работы. Для агл

10 !

40 ь45

55 б0 мерационного процесса необходимо, чтобы размер унесенных частиц извести составлял не более 1 мм. Одновременно с известью в газовую фазу уходят частицы золы топлива,.несгоревшие его частицы и определенное количество иэнестняка. Последнее практически на 100% определяется наличием в исходном обжигаемом известняке мелочи известняка размером менее 1 мм, т.е. тщательностью подготовки известняка к обжигу. Выделяемая из газовой фазы смесь содержит не менее 90% окиси кальция, что соответствует

1-му сорту агломерационной извести по ОСТ 1435-78. Продукт аналогично- . го качества н способе-прототипе получить невозможно.

Выгружаемый из аппарата аэродинамического помола известняк фракции

3-10 (12) мм окатан и полностью лишен частиц фракции менее 1 мм. Он возвращается н процесс, обеспечивая за счет своей округлой формы и отсутствия мелочи лучшую газопроницаемость слоя и, следовательно, улучшая теплотехнические показатели процесса обжига.

Воздух, выходящий из аппарата аэродинамического помола, подогрет.

Его использование для горения топлива смеси в движущейся колосниконой решетке снижает расход топлива, что в свою очередь обеспечивает сокращение выброса в атмосферу окислов углерода.

На чертеже представлена технологическая схема осуществления способа, Технологическая схема включает движущуюся колосниковую решетку 1 с вакуумкамерами 2, имеющую узел 3 подготовки смеси известняка и топлива, зажигательный горн 4 и укрытие

5, предназначенное для распределения горячего воздуха по площади колосниковой решетки 1. Известь, обожженная на решетке 1, поступает через бункер 6 в аппарат 7 аэродинамического помола, который имеет газоочистку

8 и разгрузочную течку 9. Воздух после газоочистки 8 подается к укрытию 5 трубопроводом 10. Известняк, выгружаемый иэ аппарата 7 течкой 9, системой транспортеров 11 направляется в узел 3 подготовки смеси. Продукт, выдаваемый технологической инией, — известь фракции менее

1 мм направляется н алгопроцесс транспортером 12. Аппарат 7 аэродинамического помола является реактором кипящего слоя, имеющим ноздухоподнод

13, подрешеточную камеру 14, решетку 15, и работает в режиме струйного ожижения, которое обеспечинает интенсивное перемешинание частиц и их соударение.

Способ осуществляется следующим

969765

Подготовленные к обжигу известняк щ твердое топливо подают к узлу 3 подготовки смеси. Сюда же подводят техническую воду. Иэ узла 3 увлажненная смесь известняка и топлива поступает через промежуточный бункер на колосниковую решетку 1. Подаваемый материал укладывают слоем определенной высоты по всей ширине решетки 1. В процессе ее движения слой проходит под горном 4, из которого на него подают высокотемпературные продукты сгорания. Под их действием верхние слои слоя подогреваются и происходит воспламенение частиц топлива, находящегося в GMecu. После прохождения горна горение частиц топлива осуществляется за счет прососа воздуха через слой под действием дымососа системы очистки.

Продукты сгорания и выделяющйися при обжиге углекислый газ проходят нижележащие слои смеси, подогревая их, и поступают в вакуум-камеры 2, соединенные с системой газоочистки (не показана). По мере движенйя решетки эона горения опускается вниз и в конце решетки доходит до колосников, что говорит об окончении процесса обжига. Полученный продукт подают в бункер б и иэ него в аппарат 7 аэродинамического помола.

Для работы аппарата в его подрешеточную камеру 14 воздухоподводом 13 подают воздух, который проходит через отверстия решетки 15 и создает в аппарате кипящий слой и интенсивной циркуляцией и соударением частиц. 3а счет этого происходит дробление частиц извести и ее пленки, находящейся на поверхности го;луобожженных частиц. Образующиеся частицы извести размером менее 1 мм совместно cчастицами эолы,недогоревшего топлива и отдельными частицами известняка вместе с воздухом удаляют иэ аппарата 7 и направляют в газоочистку 8. Здесь происходит разделение унесенных частиц и воздуха. Последний из газоочистки 8 направляют трубопроводом 10 в укрытие

5 и используют на горение твердого топлива в слое. Осажденный в газоочистке 8 материал направляют транспортером 12 в аглопроцесс. Известняк, выгружаемый иэ аппарата 7 через течку 9, системой транспортеров 11 подают в узел 3 подготовки смеси.

Использование аппарата 7 для разделения извести и известняка, возврат его части на дообжиг, подача воздуха после аппарата 7 на обжиг снижают расход топлива на процесс и выброс окиси углерода в .атмосферу повышают производительность процесса, позволяют полностью исключить подачу в аглопроцесс известняка крупнее 3 мм и получить агломераци10 онную известь, содержащую более

85% активной окиси кальция.

П р и М е р. На процесс обжига подают 1503 кг известняка на 1 т получаемого продукта, в том числе

1190 кг/т известняка фракции 3-10 мм после системы подготовки известняка и 313 кг/т известняка фракции более

2 мм из аппарата аэродинамического помола. Для обжига в процесс вводят

165 кг/т коксика теплотворностью

5500 ккал/кг фракции 0-3 мм. Подаваемый известняк и топливо перемещают в узле 3 подготовки. Для улучшения перемешивания смесь увлажняют водой в количестве 50 кг/т смеси.

Полученную смесь укладывают на решетку 1 слоем высотой 500 мм и содержащееся в ней топливо зажигают продуктами сгорания, образующимися в горне 4. Далее процесс обжига происходит за счет горения твердого топлива смеси и подогретого воздуха, подаваемого в слой из укрытия 5. температура подогретого воздуха

205ОС, количество 45800 нм3/ч. Готовый продукт, имеющий степень обжига

77%, подают.в аппарат 7 аэродинамического помола. Для его работы в под-. решеточную камеру 14 вводят 45800 нм/ч воздуха при 50О С.

40 В процессе работы аппарата на каждую тонну обработанного продукта образуется 0,687 т извести следующего химсостава, Ъ: (СаО М90) р„т 90,28; СаСО 1,45, 45 несгоревшее топливо 2,9; примеси известняка и эола топлива 5,37. Этот продукт улавливается газоочисткой 8 и направляется в аглопроцесс. На выгрузку иэ аппарата 7 поступает

50 313 кг/т известняка фракции более

2 мм, -который транспортером 11 направ ляют в узел 3 подготовки смеси. Воздух после газоочистки 8, нагретый до 205 С, подают к укрытию 5.

Сопоставление основных технических показателей известного способа и пред лагаемого приводятся в таблице.

969765

Показатели

500

500

279

310

55,8

90,28

37,53

1,45

3,06

2,9

3,61

5,37

150

130 на продукт

210

270

37

Производительность по выгружаемому с колосниковой решетки продукту, т/сут

Количество активного продукта (Сао + М90), вводимого в аглопроцессе, т/сут

Качество и з вести, вводимой в аглопроцесс, Ъ: (СаО + Мд0) „

СаСО> несгоревшее топливо прочее (примеси+зола) Количество известняка фракции более 3 мм, Ъ

Удельный расход топлива, кг/T: на активный продукт

Выброс СО в атмосферу, кг/т

Как следует из данных таблицы, применение предлагаемого способа уве- 4р личивает выход активного продукта на

11%, снижает расход топлива íà его получение на 22,2% и исключает подачу в аглопроцесс известняка фракции более 3 мм. 45

Таким образом, за счет улучшения качества извести, вводимой в аглопроцесс, снижения ее фракционного состава до величины 0-1 мм и увеличения суммарного количества активного продукта производительность процесса возрастает .на 6-103.

Формула изобретения

Способ обжига известняка, включающий смешение его частиц с твердым топливом, укладку на подвижную колосниковую решетку, зажигание твердого топлива смеси высокотемпературными продуктами сгорания, обжиг в процессе движения тележки в условиях прососа воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения качества извести и снижения расхода топлива за процесс, полученный продукт обжига подвергают аэродинамическому помолу для разделения извести и известняка с последующим возвратом известняка и воздуха после отделения извести на повторный процесс обжига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 113237, кл. F 27 В 21/00, 1957.

2. Берштейн Р.С. Повышение эффективности агломерации. М., "Металлургия", 1979.

969765

Составитель Л. 01ашенков

Техред X . Кастелевич Корректор Г. Решетник

Редактор В. Петраш

Тираж 660 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8319/30

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4