Способ обжига легкого заполнителя Советский патент 1984 года по МПК C04B31/20 

Изобретейие относится к ленности строительных материалов и может быть использовано в производстве керамзита во вращающихся Печах. Известен способ термообработки керамзита во вращающейся печи путем обжига факелом при естественном подсосе вторичного воздуха через неупло ненный торец горячего, конца печи 13 . Недостатками этого способа являют ся трудность регулирования теплового режима печи вследствие малого температурного интервала вспучивания ке-г рамзита (меньше 5О-7О при температуре вспучивания, достигающей ) и высокий расход топлива вследствие необходимости искусственного снижени температуры факела для предотвращени оплавления керамзита и образования конгломератов гранул (козлов) . Наиболее близким к предлагаемому является способ обжига легких заполнителей во вращающейся печи путем обогрева факелом и подачи в печное пространство над материалом вторичного воздуха с температурой окружающей средда, через фурмы печи перед .зоной максимальных температур над ма териалом С2.. При осуществлении данного способа снижается расход топлива и улучшаетс регулировка теплового режима печи, а также частично уменьшается опасность образования конгломератов гранул вследствие образования на поверх ности отдельных гранул тугоплавкой окисной пленки. Однако поток вторичного воздуха, проходя над слоем гранул через зону наивысших температур, сглаживает Температурный скачок в зоне вспучи-. вания, вследствие чего коэффициент вспучивания гранул не повышается. Направление потока вторичного воз духа над слоем керамзита ограничивает эффективность образования тугоплавкой окисной пленки на поверхностях гранул, так как воздействию вторичного воздуха подвергаются толь ко гранулы, находящиеся на поверхнос ти слоя, в то время как большинство гранул проходят зону обдува, находяс внутри слоя, и их поверхнЬсть остает ся неокисленной, что не позволяет в полной мере расширить температурный интервал вспучивания и повысить производительность печи. Однонаправленность потока вторичного воздуха (по ходу газового потока) создает эжёкционный эффект и тре бует уплотнения горца печи, что усложняет обслуживание и замедляет процесс охлаждения вспученных гранул Цель изобретения - повышение производительности печи и снижение объе ного веса материала. Указанная цель достигается тем, что согласно способу обжига легкого заполнителя, преимущественно керам,зита, во вращающейся печи путем обогрева его газовым потоком и подачи в печное пространство вторичного воздуха с темперафурой окружающей среда, подачу вторичного воздуха осуществляют непосредственно в материал под Острым углом к его поверхности в начале и конце зоны высоких температур, при этом в начале зоны вторичный воздух подают против хода газового потока, а. в конце з,оны - по ходу его.. На фиг.1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, вид сверху в разрезе, на фиг.2 разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - график изменения температурного.режима в печи: пунктиром - по известному способу, сплошной линией - по предлагаемому. Устройство содержит вращающуюся барабанную печь 1 и горелкой 2 и установленный с разгрузочного торца печи воздухопровод -3 со сменным распределителем 4 потока, имеющим патрубки 5 и 6, расположенным под острым углом к оси воздухопровода 3, причем выходное отверстие патрубка 5 направлено прЬтив хода газового потрка, а патрубки 6 по ходу газового потока. Воздухопровод 3 свободно установлен в закрытом корпусе 7 в направляющих 8 и присоединен к тросовому приводу 9. Корпус 7 подсоединен патрубком 10 к системе подачи воздуха. После выхода печи на заданный тепловой режим, обеспечивающий нормальный обжиг гранул керамзита/ включают подачу вторичного воздуха в воздухопровод 3 и вводят при помощи тросового привода 9 в топочное пространство печи до тех пор, пока распределитель 4 достигнет середины зоны высоких температур, при этом воздух из патрубка 5 продувает слой гранул керамзита в начале зоны высоких температур (в конце зоны вспучивания) против хода газового потока, охлаждает вспученные гранулы и препятствует поступлению вторичного воздуха через неуплотненный торец печи, а воздух из патрубка 6 продувает слой гранул в конце зоны высоких температур по ходу газового потока, кратковременно сдер:живает рост температуры гранул и производит окисление их поверхности. Вследствие такого распределения потоков вторичного воздуха интенсивное охлаждение гранул и окисление их поверхности с образованием тугоплавко пленки происхоцкт, лишь в начале и конце зоны высоких температур,) в то время как в средней зоне, где тепловое воздействие факела наиболее сильное, а подача вторичного воздуха не производится, возникает наивысшая температура, размягченные гранулы интенсивного охлаждения вспучиваются и их слой поднимается по футе ровке печи до 180, обрушивается и распадается без образования конгломератов (козлов). При этом температурная кривая обжига керамзита приближается к идеальной, так как интенсивное дутье холодного воздуха в слой гранул в ко це зоны высоких температур приводит к тому, что гранулы проходят началь; ный период обжига как бы под прикратием холодного душа не перед зоной высоких температур, а в основном уже в самой зоне, чем достигается тре- . буемое сокращение этого периода и почти мгновенный скачок температур при переходе гранул из зоны обдува вторичным воздухом в зону наивысших температур, причем вследствие образования тугоплавкой окисн.ой плен -ки на поверхности гранул, допустил ая наивысшая температура обжига возрастает, температурный интервал вспу чивания расшир яется, в результате чего увеличивается коэффициент вспуЧ1 ания материала, .возрастает производительность печи, процесс обжига становится устойчивым. П р и м е р. Обжиг керамзита производят в стандартной печи Юг размером 2,3 х 22 м. Используют сырые - подвяленные гранулы влажностью.10-12% из легкоплавких среднепластичных глин Музычанскрго карьера, характеризующихся низким коэффициентом вспучивания. Непосредственно в слой гранул под острым углом подают вторичный воздух с температурой окружающей среды в количестве 1000 М7ч в начало зоны щ соких температур (участок между 3,5 - 4,2 м от разгрузочного конца печи) против хода газового потока и в конце зоны (участок между 5,2-6,5 от разгрузочного конца печи по ходу газового потока, При этом зона подъема гранул по футеровке печи сокращается с 3,0 до 1,5 по ширине. Поднимающийся пласт керамзита имеет четко выраженные границы по ширине и угол подъем 180 причем ни ширина плаСта керамзита,

.l-.l-..i

Расстояние выгрузочного ксжца печи« Спрсоб Температура извест-ный

.гранул керамзита

предлагаемый 800

8

4

950 1100 1200 1150 800 700 ни угол его подъема не изменяются при отклонениях .тров режима обжига, налипание отдельных конгломератов на футеровку печи за пределами зоны наивысших температур и образование конгломератов (козлов)., даже мельчайших, прекращается. Объемная масса керамзита уменьшается с 550 400 кг/м Производительность печи по массе и по объему материала повышается на 50%.. В таблице приведена температура гранул керамзита на заданном расстоянии от выгрузочного конца печи. Предлагаемый способ обжига легких запо пнителей имеет следующие преимущества перед известным. . Подача вторичного воздуха с температурой окружающей среды непосредственно в слой раскаленных гранул только в начальный и конечный участки зоны максимальных температур, минуя среднюю зону, где возникает температурный пик, знаш1тельно интенсифицирует процесс образования тугоплавкой окисной пленки на поверхности гранул, что позволяет повысить производительность печи, стабилизировать процесс обжига, а также приводит к уменьшению расхода топлива и его более полному сгоранию, так как нагрев вторичного воздуха происходит за счет тепла, отбираемого от гранул, .тогда как в известном способе воздух поступает в печное пространство над слоем гранул и отбирает тепло для собственного нагрева больше от факела, чем от слоя гранул, причем все количество вторичного воздуха происходит через середину зоны максимальных температур, где снижение температуры не требуется. Разнонаправленность отоков вторичного воздуха обеспечивает более резкий скачок температуры в середине зоны, куда вторичный воздух не подается, что повнаиает коэффициент вспу-. чивания материала, а также создает, воздушную завесу, препятствующую .поступлению вторичного воздуха через не1ушютненный торец печи. : -,.---. . . 900 1000 1050 1150 1150 1150 1000 (риг ffOO fOOO

СПОСОБ ОБЖИГА ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛ, преимущественно керамзита, во вращающейся печи путем обогрева его газовым потоком и подачи в печное пространство вторичного воздуха с температурой окружающей среды, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения o6beNtHax масс материала, подачу вторичного воздуха осуществляют непосредственно в материал под острым углом К-его поверхности в начале и конце зоны высоких температур, при этом в начале зоны вторичный воздух подают против хода газового потока, а в конце зоны с по ходу его. СО с ф :с