Способ получения плавленого гранулированного цементного клинкера Советский патент 1987 года по МПК C04B7/44 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам получения плавленого цементного клинкера.

Цель изобретения - обеспечение непрерывности процесса, повышение удельной производительности, снижение удельного расхода топлива.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

На схеме обозначена зона 1 продувки конвертера, где за счет обработки материала высокотемпературными продуктами сгорания происходит его плавление и вынос получаемого диспергированного расплава в верхнюю зону, верхняя зона 2 конвертера, где осуществляется охлаждение и грануляция поступающего из нижней зоны диспергированного клинкерного расплава.

Процесс плавления клинкера проводится в конвертере в режиме кипящего слоя, куда подается огненно-жидкий шлак в заданном количестве и известняк, необходимые для получения клинкера заданного состава. Кипящий слой образуется за счет продувки ванны расплава высокотемпературными продуктами сгорания, получающимися от сжигания топливно-кислородной смеси. Организация процесс а плавки в кипящем слое расплава позволит достичь высокой удельной .производительности конвертера.

Диаметр выносимых капель расплава выбирают исходя из необходимости обеспечения скорости их охлаждения, близкой к скорости охлаждения при водяной грануляции, так как от скорости охлаждения клинкерного рас- плава зависит качество получаемого гранулята.

Выносимые из зоны продувки капли расплава должны иметь диаметр не более 1,5 мм. Только для таких частиц скорость охлаждения природным газом будет соответствовать скорости охлаждения при водяной грануляции. Для обеспечения этих условий дымовые газы на выходе из зоны продувки должны иметь скорость, равную скорости витания капель расплава диаметром I,5 мм. При скоростях газов, превышающих указанную из зоны продувки, будут выноситься капли диаметром более 1,5 мм, скорость охлаждения которых будет меньше допустимой. Про

5

0

5

0

дувка со скоростью, меньшей скорости витания капель диаметром 1 ,5 мм, существенно снизит эффективность процесса и приблизит режим продувки к режиму кипящего слоя без выноса расплава.

Организация процесса плавления с постоянным выводом диспергированного расплава-дает возможность организовать процесс плавления в непрерывном режиме.

В поток диспергированного расплава и дымовых газов, поступающих в верхнюю зону 2 конвертера, подают холодный природный газ дня охлаждения и грануляции расплава. Такая грануляция позволит осуществить охлаждение капель не только за счет контакта с холодным природным газом, но и за счет отъема тепла в результате эндотермического эффекта реакций взаимодействия природного газа с высокотемпературными продуктами сгоранияj выходяшими вместе с диспергированным расплавом из зоны продувки.

Б результате этого взаимодействия вместе с гранулированным клинкером получают горячий восстановительный газ, близкий по своему химическому составу к восстановительным газам высокотемпературной кислородной конверсии, используемым в доменном процессе в качестве заменителя кокса.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Для обеспечения производительности конвертера (1 тонна клинкера в час) в кипящий слой подают 730 кг известняка и 570 кг огненно-жидкого доменного шлака следующего состава, %: СаО 45,4; SiO 35,8;; , 9,7; MgO 6,9; , 0,22; остальное 0,17.

При этом получают клинкер состава, %: СаО 64,76; SiOj. 21,15; 6,17; MgO-2,04; , 4,59; остальное 1,29.

Кипящий слой организуют путем продувки ванны расплава дымовыми газами, образующимися от сжигания природного газа и кислорода. При этом скорость газов на выходе из зоны продувки составляет 10 м/с. Такая скорость обусловливается необходимостью обеспечения выноса из зоны продувки капель расплава диаметром до 1,5 мм, скорость последующего охлаждения которых

природным газом равна .скорости охлаждения силикатных расплавов при во-, дяной грануляции.

Для охлаждения и грануляции диспергированного расплава в верхнюю г зону реактора подается природньй газ в количестве 0,4 м на 1 кг клинкера. Такое количество природного газа обеспечивает необходимую скорость охлаждения капель расплава с одновре-10 манным получением горючего восстановительного газа следующего химического состава, %: СО 29; СС 4; Hj 54; 12; N 1.

водительности конвертера и эффектив ности процесса.

Пример 3. Процесс организу ют при тех же входных параметрах, v что и в предыдущих примерах, но ско рость дымовых газов на выходе из зо ны продувки превышает 10 м/с. Это приводит к выносу крупных капель ра плава, скорость охлаждения которых ниже скорости охлаждения при водяно грануляции, что в значительной степени ухудшает качество гранулята.

Из полученных результатов следуе что по сравнению с известным спосоКалориметрическая температура го- f5 бом организация плавления клинкера

рения получаемого газа после осушки составит 2500 С, что существенно выше калориметрической температуры горения природного газа. Это позволит использовать получаемый горючий газ 20 в доменном процессе в качестве заменителя кокса.

Удельный приведенный расход топлива на процесс получения клинкера плавлением с учетом использования го-25 рючего восстановительного газа составит 90 кг условного топлива на тонну.

Пример 2. Для обеспечения производительности конвертера (1 тонна клинкера в час) в кипящий слой по-30 дают 715 кг известняка и 580 кг огнен-- но-жидкого доменного шлака следующего состава, %: СаО 45,4; ЗЮ 35,8; , 9,7; MgO 6,9; , 0,22; остальное 0,17.35

При этом получают клинкер состава, %: СаО 64,76; SiO 21,15; , 6,17; MgO 2,04; 4,59; остальное 1 ,29.

Кипяш;ий слой организуют путем про-40 дувки ванны распла ва дымовыми газами, образующимися от сжигания природного газа и кислорода, скорость которых на выходе из зоны продувки ниже 10 м/с. Это приводит к выносу только 45 мелкодисперсных капель, доля которых в расплаве незначительна, и, следовательно,- резко снижается количество расплава, выносимого из зоны, свою очередь;ведет к. снижению произ50

в режиме кипящего слоя с вы расплава дает возможность д сокой удельной производител плавильной зоны конвертера рывной его работе, что вмес фективным использованием фи тепла клинкерного расплава ет существенно снизить удел веденный расход топлива на

Формула изобрет

Способ получения плавлен лированного цементного клинк включающий подачу в конверте но-жидких шлаков и известняк следующим их расплавлением п дувки высокотемпературными л ми сгорания и охлаждение, о чающийся тем, что, с обеспечения непрерывности пр повьшения удельной производи ти, снижения удельного расхо лива, для продувки использу чий восстановительный газ, п ный в верхней зоне конвертер дувку осуществляют при скоро зов на выходе из зоны продув вертера, равной скорости вит пель расплава предельно допу диаметра, обеспечивающей вын пергированного расплава в ве зону конвертера, а охлаждени плава осуществляют продувкой ного газа.

Редактор В.Ковтун

Составитель А.Кулабухова Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 1275/27 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

7S4

водительности конвертера и эффективности процесса.

Пример 3. Процесс организуют при тех же входных параметрах, v что и в предыдущих примерах, но скорость дымовых газов на выходе из зоны продувки превышает 10 м/с. Это приводит к выносу крупных капель расплава, скорость охлаждения которых ниже скорости охлаждения при водяной грануляции, что в значительной степени ухудшает качество гранулята.

Из полученных результатов следует, что по сравнению с известным спосо20

25

30 -- 35

40 5

0

в режиме кипящего слоя с выносом расплава дает возможность достичь высокой удельной производительности плавильной зоны конвертера при непрерывной его работе, что вместе с эффективным использованием физического тепла клинкерного расплава позволяет существенно снизить удельный приведенный расход топлива на процесс.

Формула изобретения

Способ получения плавленого гранулированного цементного клинкера, включающий подачу в конвертер огненно-жидких шлаков и известняка с последующим их расплавлением путем продувки высокотемпературными лродукта- ми сгорания и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, повьшения удельной производительности, снижения удельного расхода топлива, для продувки используют горючий восстановительный газ, полученный в верхней зоне конвертера, продувку осуществляют при скорости газов на выходе из зоны продувки конвертера, равной скорости витания капель расплава предельно допустимого диаметра, обеспечивающей вынос диспергированного расплава в верхнюю зону конвертера, а охлаждение расплава осуществляют продувкой природного газа.

.Кулабухова юкова Корректор А.Обручар

Изобретение относится к промьш- лейности строительных материалов, преимущественно к способам получения плавленого цементного клинкера. С клиннер { амулированньы j Природный газ Лыповые вазы OtneHHo-tHuffK. шлан Топливо иА - я 1 целью обеспечения непрерывности процесса, повышения удельной производительности и снижения удельного расхода топлива в предлагаемом способе Получения плавленого гранулированного клинкера для продувки используют горючий восстановительный газ, полученный в верхней зоне конвертера, продувку осуществляют при скорости газов на выходе из зоны продувки конвертера, равной скорости витания капель расплава предельно допустимого диаметра, обеспечивающий вынос дис- ,пергированного расплава в верхнюю зону конвертера, а охлаждение расплава осуществляют продувкой природного газа. 1 ил. ьы j doccmawSume/iuHbiu soj Attcnep upoffoHHtftu pocn/foff i (Л С со о 00 ел 00 из естнян О/(ис/1итель