Способ тепловой обработки спекающихся материалов Советский патент 1985 года по МПК C25C3/04 

.1

О:

СО .

О

X)

р U9

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при тепловой обработке спекающихся материалой, например хлормагниевого сырья (карналлита, бишофита, 5 их смесей и другого), для обезвоживания.

Известен способ обезвоживания карналлита в кипящем слое, включающий подачу в слой смеси топочных газов и воздуха через газораспределительную решетку, при этом 5-30% воздуха от его общего количества, подаваемого на сжигание топлива и разбавление топочных газов, направ- 5 ляют предварительно на охлаждение газораспределительной решетки. Данный способ позволяет повысить температуру подаваемых под решетку газов до 800°С и за счет этого увели- 20

чить производительность процесса., снизить расход топлива.

Недостаток способа заключается в том, что в случае наличия в сырье бишофита или хлормагниевых растворов 5 происходит интенсивное заплавление решетки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемой цели является способ тепловой обработки спе- 30 кающихся материалов, например хлормагниевого сь1рья в кипящем слое, включающий приготовление греющих газов, охлаждение газораспределительной решетки воздухом до разности тем-зз ператур греющих газов и поверхности решетки, соприкасающейся со слоем, 170-500°С, поддерживая при зтом разность температур этой поверхности и слоя не выше 100°С .40

Недостатками способа являются высокие энергозатраты на его реализацию, высокий расход топлива, низкая производительность оборудования, ненадежность регулирования процессом охлаж- 45 дения решетки, вызванная тем, что во-первых, замер температуры поверхности решетки осуществляют с помощью .термопар (срок их службы не превьшгает 2 месяцев), крепление которых к 50 решетке часто нарушается, а это приводит к искажению замеров температуры, а во-вторых, температура поверхности решетки в различных точках неодинакова и зависит от конструкции 55 решетки(для двухходовой секции печи разность температур воздуха на входе в решетку и на выходе составляет

), что требует в каждом отдельном случае подбирать требуемую температуру решетки экспериментально.

Целью изобретения является сокращение энергетических затрат и расход топлива, повьш1ение производительности процесса и упрощение о-бслуживания.

Поставленная цель достигается способом тепловой обработки спекающихся материалов, например хлормагниевого сырья в кипящем слое, включающем подачу греющих газов, охлаждение газораспределительной решетки воздухом, регулирование процесса подачей греющих газов.

Согласно изобретению охлаждение решетки ведут при разности температур греющего газа и воздуха, выходящего из решетки, равной 70-470°С, и разности температур слоя и воздух выходящего из решетки, в пределах ±150°С.

Указанные разности температур не зависят от конструкции решетки, а определяются количеством воздуха, подаваемого на охлаждение решетки, и температурой греющих газов.

С увеличением количества воздуха подаваемого на охлаждение решетки, увеличивается разность температур греющие газы - воздух, выходящий из решетки и изменяется разность температур слой - воздух, выходящий из решетки.

Сущность способа заключается в следующем. Исходный материал непррывно загружают в аппарат кипящего слоя, оснащенный охлаждаемой газораспределительной решеткой, устройствами для приготовления греющих газов и устройствами для измерения температур слоя, греющих газов и воздуха, выходящего из решетки.

Последовательно проходя температурные зоны печи от загрузки к выгрузке, материал обезвоживается за счет подачи высокотемпературных греющих газов в слой через газораспределительную решетку.

Увеличение разности температур греющие газы - воздух, выходящий из решетки вьш1е 470°С приводит к увеличению расхода охлаждающего воздуха, значительному охлаждению решеки и отъему тепла от слоя, т.е. к повьпиению расхода топлива и энергети ческих затрат. Снижение этой разности ниже 70°С приводит к повышению температуры решетки, оплавлению материала на ней и прекращению процесса обезвоживания . Увеличение разности температур слоя и выходящего из решетки нагретого воздуха выше плюс 150°С, в интёрвале температур в слое 130-300°С, определяемой условиями процесса обез воживания, приводит к тому, что температура слоя будет выше температуры решетки. Для сохранения требуемых технологией условий обезвоживания при этом необходимо дальнейшее повышение температуры греющих газов для компенсации передачи тепла от слоя к воздуху, выходящему из решетки. При этом требуется усложнение конструкции узлов печи, работающих в условиях высоких температур, особенно узла смешения выходящего из решет ки воздуха с греющими газами. Кроме того, многократный нагрев и охлаждение карналлита в слое за счет грекщих газов и холодной решетки ухудшает качество обрабатываемого материала (пассивация и повьш1ение степени гидролиза хлористого магния) Уменьшение разности темцератур слоя и нагретого воздуха ниже 1 3 минус 15р°С приводит к перегреву J решетки, спеканию материала на ней и необходимости остановки печи на чистку. Пример.В трехкамерную печь КС непрерывно загружают карналлит, содержащий 15% хлористого магния, не связанного с хлористым калием. Кипение осуществляют за счет подачи в слой первой, второй и третьей камер греющих газов с температурой соответственно 350, 400, 450С под газорас- . пределительную решетку. Последнюю охлаждают воздухом, который поступает затем на приготовле;ние греющих газов. Настоящий способ позволяет сократить энергозатраты при реализации способа на 9-12%; сократить расход топлива на 4-5%; повысить производительность печи на 9-10%;. упростить обслуживание процесса, поскольку срок службы термопар, приме яемых для измерения температуры нагретого воздуха, составляет не менее. 1 г, а их замена не связана с остановой печи. Ожидаемь1й годовой экономический ффект от использования данного спооба составляет 510 тыс.руб.

СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СПЕКАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ, например . i-13; (НБШОТаА хлормагниевого сырья в кипящем слое, включаюощй подачу rpeiooptx газов, охлаждение газораспределительной решетки воздухом, регулирование процесса подачей грекнцих газов, отл ич ающнйся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат.и расхода топлива, повышения производительности процесса и упрощения обслуживания, охлаждение решетки ведут при разности температур грекхцего газа и воздуха, выходящего из решетки, равной 70-470С, и разности температур слоя и воздуха, выходящего из решетки, в пределе S ±150°С.