Способ обжига цементного клинкера Советский патент 1984 года по МПК C04B7/44 

Изобретение относится к технологии производства цементного клинкера преимущественно к способам обжига цементного клинкера. Известен способ обжига цементного клинкера путем приготовления сырьевой смеси по мокрому способу, сушки ее в потоке отходящих газов и последующего обжига материала во вращающе ся печи. Уловленную пыль возвращают в печь с горячего конца lj . Однако по такому способу получают клинкер неоднородного гранулометрического состава, что приводит к образованию значительного количества пережженных оплавленных зерен и затрудняет последующий помол цемента. Наиболее близким к предлагаемому 4IO технической сущности и достигаемо му экономическому эффекту является способ обжига цементного клинкера путем обезвоживания сырьевого шлама в потоке отходящих газов и последующего обжига во вращающейся печи 2j Недостатком этого способа является большой вынос пыли из печи, что увеличивает потери сырья и тепла, а также большие затраты энергии на рас пыл шлама под давлением 8-15 ати и ненадежная работа распылителей в условиях печи. Цель изобретения - повышение производительности, снижение пылевыноса и расхода топлива за счет .йолучения гранул. Это достигается тем, что согласно способу обжига цементного клинкера путем обезвоживания сырьевого шлама в потоке отходящих газов и последующего обжига во вращающейся печи, поток отходящих газов закручивают с образованием парновихревого движения и направляют под углом 20-90° к поверхности шлама со скоростью 25-70 м/с. При этом 15-70% полученных гранул подают в печь за цапнуто завесу. Кроме того, 70-100% полученных подают в зону декарбонизации Гранулы перед подачей в печь подвергают дополнительной обработке в потоке отходяпщх газов или смешивают с угольным порошком или жидким топливом. Сущность способа заключается в том, что при закручивании потока отходящих газов с образованием парновихревого движения в потоке образуются два движущихся рядом вихря, а между ними пылевой пучек с укрупненными частичками пыли, от6рые направляются на шламовую поверхность С большой скоростью. При этом происходит интенсивное разбрызгивание шлама на капли и смешение их с укрупленными частичками пыли пучка, которые выполняют роль ядер грануляции шлама. В потоке гранулы подсушиваются и движутся в печь или выносятся из нее. Гранулы, которые выносятся из печи, вторично возвращаются в холодньш конец печи или за цепную зону. Пределы угла направления движения газа на шламовую поверхность 20-90 объясняются: угол минимально допустимой силой удара газа о шламо-г вую поверхность с образованием гранул и допустимо возможным увеличением сопротивления печи без ухудшения тяги и большого роста подсосов; угол 90°- это максимально возможный угол в конструктивном исполнении. Если угол меньше 20°, то газовый поток скользит по поверхности шлама, а большая часть его будет вращаться по замкнутому.кругу, при этом гранулы образовываться не будут. В результате значительного, увеличения циркуляции газа по замкнутому кругу резко сокращается проходное сечение, увеличиваются сопротивления печи и подсосы в пыльной камере. Если угол больше 90, то газовьй поток будет бить в шламовую поверхность против движения шлама. В этом случае шлам потечет в пыльную камеру. Все это снижает производительность печи и повьш1ает расход топлива и пылевынос. Пределы скорости газового потока 25-70 м/с объясняются работой печи в зависимости от местных условий и ограничиваются следующим: скорость менее 25 м/с не может обеспечить устойчивое образование гранул и надежную сушку; скорость более 70 м/с нецелесообразна в связи с большим ростом сопротивления печи и возмож ной нехваткой тяги. При скорости газов менее 25 м/с сила удара газа в шламовую поверхность резко падает, при этом энергии газа недостаточно, чтобы разбить шлам на гранулы и .вынести тс .вместе . с потоком, вследствие чего количество гранул в потоке становится меньше15%, что приводит к снижению производительности печи и повьппению расхода топлива и пылевыноса. Пьшевынос зависит от количества циркулирующих гранул в потоке, так как каждая летящая влажная гранула осаждает на себя мельчайшие частички пьиш (выметает пыль на своем пути).

При скорости газов более-70 м/с резко возрастает сопротивление печи, что ведёт к большому росту подсосов и к нехватке тяги. Таким образом, при одном и Том же дымососе и скорости газов, более 70 м/с за счет роста подсосов значительно сокращается расход газов через печь, что ведет к снижению производительности печи, росту расхода топлива и пылевыносу.

Предел выноса гранул не более 70% объясняется необходимостью работы цепной завесы с питанием по пшаму не менее 30%.

Предел выноса гранул не менее 15% объясняется тем, что возврат менее 15% за цепную зону не обеспечит окупаемость затрат на сооружение механизмов возврата.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Обезвоживание сырьевого пшама осуществляют в потоке отходящих газов печи, которые закру чивают с образованием парновикревого движения и направляют под углом 30° к поверхности шлама со скоростью 40 м/с. Получают 15% гранул и возвращают в печьза цепнзпо завесу, которые перед возвратом гранулируют вторично корпусом печи и смешивают . с угольным порошком.

Производительность.печи увеличивается на 10%, уменьшаются пьшевынос на 10% и температура отходящих газов на 60°С, а также сокращается расход высоколегированной стали для цепей.

Пример 2. Отходящие газы закручивают с образованием парновихревого движения и направляют под углом поверхности шлама со скоростью До м/с. Получают 70% гранул и возвращают в йечь за цепную завесу со вторичной грануляцией и досушкой.

Производительность печи увеличивается на 20%, уменьшаются пьшевынос на 10% и температура отходящих газов на , а также сокращается расход легированной стали цепей.

Примерз. Отходящие газы закручивают с образованием парновихревого движения и направляют под углом поверхности шлама со скорбстью 60 м/с, получают 90% гранул и возвращают в печь в зону декарбонизации.

Производительность пе.чи увеличивается на 30%, уменьшаются пьшевынос на 10% и температура отходящих газов на lOO°C.

Таким образом, использование предлагаемого способа обжига цементного клинкера позволит увеличить производительность печи, снизить пьше вынос и расход топлива за счет получения гранул.

1. СПОСОБ ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА путем обезвоживания сырье вого шлама в потоке отходящих газов и последующего обжига во вращающейся печи, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности, снижения пьшевыноса и расхода топлива за счет получения гранул, поток отходящих газов закручивают с образованием парновихревого движения и направляют под углом 20-90° к поверхности щлама со скоростью 25-70 м/с. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 15-70% полученных гранул подают в печь за цепную завесу. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 70-100% полученных гранул подают в зону декарбонизации. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулы перед подачей в печь подвергают дополнитель (/} с ной обработке в потоке отходящих газов или смешивают с угольным порошком или жидким топливом.