Установка для обжига порошкообразного материала Советский патент 1984 года по МПК F27D13/00 F27B7/34 

2.Установка по п,1, отличающая с я тем, что-камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры к.альцинации, причем трубопровод для подачи топлива размещен в днище, а трубопровод для подачи сырья - в своде камеры смешения,

3.Установка по п.1, отличающаяся тем, что камера смешения расположена в нижней части камеры кальцинации и выполнена из двух секций, между которыми размещен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа, причем трубопровод для подачи топлива расположен в днище каждой секции, а трубопровод для подачи сырья - в боковых стенках камеры калцинации.

4.Установка по п.1, о тли ч аю щ а я с я тем, что камера смешения выполнена в виде трубы, входящей с обеих сторон в нижнюю часть камеры кальцинации, в днище которой расположен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа.

5.Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что камера смешения выполнена в виде трубы, расположенной в днище камеры кальцинации и окруженной трубопроводом для подачи кислородсодержащего газа, выполненным в виде тангенциального патрубка.

6.Установка по пп.3 и 4, о т л ичающаяся тем, что труборовод для подачи кислородсодержащего газа выполнен с возможностью перемещения по высоте.

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частнос ти к установке для обжига порошкообразного известьсодержащего материала например цементной сырьевой смеси„ Необходимое для превращения цементной сырьевой смеси в цементный клинкер тепло обычно получается за счет сгорания топлива,- которое вместе с воздухом для горения подается в камеру горения, где образуются дымовые газы. Тепло в основном используется для предварительного нагрева и оьжига исходной смеси. Известна установка для обжига цементной сырьевой смеси, содержащая циклонные подогреватели, камеру каль цинации, куда подается топливо, смешанное с пылевидным сырьем, и воздух из, холодильника, вращающуюся печь, соединенную газоходом с камерой каль цинации и подогревателями l Недостатком известной установки является то, что частичный обжиг в камере кальцинации производится при высокой температуре отходящих газов что может привести к перегреву исходной смеси и вызвать выделение щелочных паров и получение расплава, связанное с опасностью образования комков. Цель изобретения - интенсификация процесса обжига. Поставленная цель достигается тем, что в установке для обжига порощкообразного материала, преимущест венно известьсодержащего, включающей подогреватель, камеру кальцинации, вращающуюся печь, охладитель, трубопроводы Для подачи сырья, топлива и кислородсодержащего газа, камера кальцинации соединена с охладителем и выполнена в виде шахтного ствола с примыкающей к нему камерой смешения При этом камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры кальцинации, причем трубопровод для подачи топлива размещен в днище, а трубопровод для подачи сырья - в своде камеры смешения. Кроме того, камера смешения расположена рядом с нижней частью камеры кальцинации и выполнена из двух секций, между которыми размещен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа, причем трубопровод для подачи топлива расположен в днище каждой секции, а трубопровод для подачи сырья - в боковых стенах камеры кальцинации. KciMepa смещения выполнена в виде трубы, входящей с обеих сторон в нижнюю часть камеры кальцинации, в днище которой расположен трубопровод для подачи кислородсодержащего газа. Камера смешения может быть также выполнена в виде трубы, расположенной в днище камеры кальцинации и окруженной трубопроводом .для подачи кислородсодержащего газа, выполненным в виде тангенциального патрубка. Трубопровод для подачи кислородсодержащего газа выполнен с возможностью перемещения по высоте. На фиг, 1 изображена схема установки для обжига цементной сырьевой смеску на фиг. 2 - камера кальцинации с камерой смешенияj на фиг, 3 2--Й вариант выполнения камеры смешения} на фиг. 4 - 3-й вариант выполнения камеры смешения;.на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 4-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 7 - 5-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 8 б-й вариант выполнения камеры смешения; на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. на фиг. 10 - 7-й вариант камеры сме шения; на фиг. 11 - разрез в-В на фиг. 10. Камера кальцинации (фиг. 1) включает шахтный ствол 1 прямоугольного поперечного сечения, соединенный с V -образной камерой 2 смешения. Камера 2 смешения подразделена на две секции, одна из которых через отверстие 3 связана с внутренним пространством шахтного ствола 1, а другая - с трубопроводом 4 для подачи из циклона 5 сырьевого материала 6. В днище камеры 2 смешения размещены трубы для подачи топлива, объединенные в общую подающую трубу 7. Для усиления эффекта псевдоожижения имеется труба 8 для подачи негорючего газа, например атмосферного воздуха разделенная на ряд равномерно расположенных над днищем камеры труб. При подаче топлива в сырьевой материал часть 9 его приводится в псевдо ожиженное состояние, в то время как часть материала уплотнена, что предотвращает проникновение газа в трубопровод 4. Между частью 9 материал и пространством, где находится суспензия газа и исходного материала, образуется переходная зона 10, где материал проявляет свойства текучей жидкости. Он перетекает через кромку 11 и создает вихри, которые уносятся поднимающимся в стволе 1 газом. Контакт суспензии газа и исход ного материала и потока кислородсодержащего газа осуществляется вдоль воображаемой граничной зоны 12-13. На фиг. 3 изображена видоизменен ная установка. Принципиальное отличие ее заключается в том, что кам ра 2 смешения не подраздешена на се ции, в результате чего не создается уплотняющий эффект. Кроме: того, для обжига используется угольная пвшь, которая подается с помощью шнекового транспортера 14. Установка, изображеннг я на фиг.4 и 5 существенно отличаетс:я от преды дущих. Шахтный ствол 1 выполнен с круговым поперечным сечением. Он снабжен камерой кальцинирования, образованной расширенной частью 15 шахтного ствола 1. При этом узкая и расширенная части шахтного ствола 1 соединены через коническую зону 16. Кислородсодержащий газ подается по трубе 17. Исходный материгш подается в шахтный ствол 1 в двух диаметрально противоположных местах при помощи циклонов 5 по трубопроводам 4. Плоская воображаемая поверхность 13 выполнена конической. При использовании этой установки готовый продукт получается более гомогенным. Изображенная на фиг. 6 установка также имеет камеру кальцинирования, образующуюся расширенной частью 15, расположенной между стволом 1 и трубой 17. Однако части 15 и 17 свя-. заны между собой конической частью 18. В этом случае не нужно использовать псевдоожиженный слой. Интенсивное смешение топлива с исходным материалом происходит в самих трубах для подачи исходного материала. Топливо подают в каждую трубу. На фиг. 6 с правой стороны в качестве примера показан шнековый транспортер 14, ас левой - ряд снабженных клапаном труб для подачи топливного масла или газа. Несмотря на то, что эта конструкция проще описанных, в ней достигается интенсивное смешение исходного материала с топливом. Суспензию топлива и исходного материала непрерывно разгружают через нижние концы труб 4 вниз в направлении потока кислородсодержащего газа, который поднимается вверх через центр камеры кальцинирования. И в этом случае создаются вихревые потоки, указанные стрелками 19. Форма установки, изображенной на фиг. 7, отличается от предыдущей тем, что трубы для подачи исходного материала выполнены V -образными. Топливо подают по нижней трубе 4 и вместе с газом, поданным в случае необходимости через расположенные в самой нижней точке V -образной трубы 8, вызывают псевдоожижение исходного материала. В верхней части V -образной трубы создается эффект уплотнения. В этом случае достигаются следующие преимущества: особо хорошее смешение материала с топливом, эффективный обжиг при низкой температуре, быстрая подача материала по трубе 4, а также возможность уменьшения высоты уставов ки. Показанная на фиг. 8 и 9 форма - камеры смешения отличается тем, что труба 4 для подачи исходного материала расположена вертикально и по центру входит в днище камеры кальцинирования, ее расширенную часть 15. Она окружена трубой 17 для подачи кислородсодержащего газа. Благодаря тангенциальному расположению трубы 17 создается спиралеобразное движение газа, создающее тот же эффект, что и вихревые потоки в предыдущих установках. В установке, показанной на фиг.1 и 11, в нижней части камеры кальцинации создается кольцеобразный кипя щий, cлoй который имеет треугольное сечение благодаря конической форме нижней части 18 камеры и проходящей вверх выпускной детали 20 трубы 17. Эта конструкция особо эффективна: обеспечивает эффективный и быстрый обжиг при постоянно низкой температуре без добавки какого-либо негорю чего газа, содействующего псевдоожи жению, с применением лишь одного кольца труб 7 для подачи топлива. Выпускная деталь 20 выполнена телескопической с возможностью опускани Деталь 20 уплотнена по отношению к трубе 17 с помощью подвижных уплотн телей 21, а по отношению к камере кальцинации - с помощью подвижнг х уплотнений 22. Преимущество такой формы выполне ния заключается в том, что в резуль тате опускания детали 20 материал может непрерывно перетекать через кромку выпускной детали 20 в поток кислородсодержащего газа и поступат в воронку 23, представляющую собой собирательную камеру. Эта операция производится во время останова, ког да куски исходного материала или посторонние тела осадились в движущемся слое. Материал в воронке не влияет на подачу кислородсодержащего газа, который подается по боково трубе 24, расположенной над воронко 23, В воронку 23 входит труба 25 дл продувки мелкозернистых частиц обратно в камеру кальцинации. Оставши еся в воронке куски или посторонние тела после охлаждения отводятся путем открывания заслонки 26.. Установка для обжига порошкообразного материала работает следующи образом. Верхний конец шахтного ствола 1 соедичен с горизонтальной трубой 27 через которую суспензию полностью или частично обожженного исходного материала тангенциально пропускают в циклон 28, в котором газ и исход,ный материал отделяют друг от друга Исходный материал по трубе 29 подают во вращающуюся печь 30, в которой он подвергается окончательному обжигу. Конец печи 30 окружен кожухом 31. Подобный кожух 32 расположен на другом конце печи и соединен с охладителем 33, снабженным решеткой 34 . Клинкер в охладителе охлаждается с помощью потока воздуха, подаваемо го по трубе 35. После пропускания через слой клинкера часть воздуха поступает в кожух 32, верхняя часть которого соединена с шахтным стволо 1. Эта часть воздуха применяется з качестве кислородсодержащего газа в камере кальцинации. Остальная часть воздуха поступает в печь 30, где он используется в качестве необ ходимого для горения вторичного воздуха Б горелке 36. I Из циклона 28 газ отводят через вертикальную трубу 37, которая входит в циклон 5. От верхней части дик лона 5 газ по трубе 38 поступает в циклон 39, а затем по трубе 40 - к вентилятору 41, который создает разрежение, в результате чего атмосферный воздух поступает по трубе 35. Под действием вентилятора 41 газ поступает в ;)лектрофильтр 42, очищается и уходит в атмосферу- через трубу 43. Исходный материал подается в загрузочный -бункер 44 и по трубе 45 с помощью клапана 46 входит в трубу 38, где вступает в контакт с газовым потоком, в результате чего материал нагрева€:тся и поступает в циклон 39, где отделяется от газа и по трубе 47 через клапан 48 поступает в вертикальную трубу 37, а оттуда в циклон 5. В циклоне 5 газ и материал отделяются друг от друга,после чего jra3 поднимается по трубе 38, а материал по трубе 4 - в камеру 2 смешения, где он обрабатывается аналогичным образом. Отходящие из печи 30 газы могут быть утилизированы. Если требуется дополнительное псевдоожижение исходного, материала, то часть отходящих газов можно использовать для этой цели, как показано пунктирной линией 49, остаток газов можно по линии 50 подать в вертикальную трубу 37 нижнего циклона, либо по линии 51 пропустить газы через башенный охладитель 52 по трубе 40 через электрофильтр 42. Кроме того, на фиг. 1 пунктирной линией 53 показано, что часть исходного материала можно подать в нижнюю часть шахтного ствола 1, так что эта часть вместе с кислородсодержащим газом перемещается вверх по шахтному стволу 1„ Преимущество,предлагаемой установки по сравнению с известной заключается в том, что обжиг и предварительный нагрев материала проводится не с применением горючих газов вращ.ающейся печи, а с применением нагретого атмосферного воздуха и топлива, которое смешивают с исходным материалом, в результате чего предотвращается нагрев исходного материала и шлакообразо зание, которое ведет к замазыванию газовых трактов и увеличению аэродинамического сопротивления .

фиг.

17

I