Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера Советский патент 1991 года по МПК F27B7/34 

Изобретение относится к устройствам для обжига цементного клинкера, может быть использовано в промышленности строительных материалов и других отраслях промышленности - металлургической, химической, где по условиям технологии можно сжигать в рабочем пространстве печи твердые горючие отходы, например изношенные автопокрышки, брикетированный мусор в качестве твердого топлива.

Цель изобретения - повышение производительности печи,стабилизации ее работы и качества клинкера.

На фиг. 1 представлена вращающаяся печь, поперечный разрез; на фиг. 2 -участок печи в месте установки загрузочного устройства; на фиг. 3 - механизм фиксации затвора в виде храпового колеса на валу затвора (чертеж развернут на 70° относительно положения, при котором срабатывает храповой механизм); на фиг. 4 - механизм фиксации в виде кулачкового диска с гравитационным приводом (груз условно для наглядности развернут от вертикали, на которой находится постоянно); на фиг. 5 о

Јь

vi

Ю

схема подачи и транспортировки шин для сжигания.

Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера содержит корпус 1 и расположенное в зоне кальцинирования устройство 2 для подачи твердого топлива, преимущественно изношенных автопокрышек, выполненное в виде кожуха с патрубком 3 прямоугольного селения с приемным лотком 4, сходящего внутрь печи и расположенного вдоль /ниши угла естественного откоса материала, и затвором в виде заслонки 5 с поворотной осью 6 и гравитационным приводом.

Корпус патрубка 3 выполнен из жаропрочной стали, имеет огнеупорную футеровку из жаропрочного бетона и посредством фланца 7 крепится к корпусу 1 печи. Над приемным лотком 4 смонтирован отражатель 8 автопокрышек. Длина входящего внутрь печи патрубка 3 составляет 0,4-0,7 диаметра корпуса печи. Днище лотка 4 мо- жег быть выполнено в виде рольганга 9, а отражатель 8 - в виде решетки с роликами, установленными параллельно роликам лот- ;а4.

С целью повышения долговечности патрубка и обеспечения подачи в зону кальцинирования воздуха в заслонке 5 выполнены окна 10 для подсоса воздуха, суммарная площадь которых составляет 0,1-0,5 его площади, и установлены дополнительные регулирующие заслонки 11 на осях 12. Форма заслонки 5 соответствует форме сечения патрубка 3.

Ось б заслонки 5 выполнена с механизмом фиксации заслонки в закрытом положении, который может быть выполнен в виде кулачкового диска 13 с гравитационным приводом в виде груза 14, закрепленного на диске 13, или оси 15 диска 13, установленной в блоке подшипников 16 качения, закрепленных на кронштейне 17, который жестко прикреплен к корпусу 1 печи у оси 6 заслонки 5. При этом на оси б закреплен рычаг 18 с роликом 19, входящим в контакт с торцевой поверхностью 20 диска 13. Торцевая поверхность 20 диска 13 выполнена в гиде боковой поверхности цилиндра и на 30-45° образует выемку в диске. Максимальная глубина выемки (показана на фиг. 4 пунктиром на диске 13) соответствует полному ходу рычага 18 с роликом 19 при полном открытии заслонки 5.

Ось 6 заслонки 5 может быть закреплена в подшипниках скольжения, а механизм фиксации может быть выполнен в виде хра- поаого колеса 21, установленного на оси заслонки и собачки 22, на рычаге 23 фиксации а закрытом состоянии, входящей в зацепление с храповым колесом 21. С другой стороны храповое колесо 21 входит в контакт с рычагом с грузом 24. Рычаг 23 собачки 22 имеет возможность контакта со

стационарным упором 25.

Для обеспечения захвата шин при осевом перемещении печи лоток 4 выполнен с боковыми крыльями 26, расстояние между которыми увеличивается от заслонки 5 до

входной части лотка. Величина расширения принимается несколько больше осевого перемещения корпуса 1 печи в месте установки лотка 4.

Для подачи во вращающуюся пчь автопокрышек предусмотрены рольганг-питатель 27, подъемный элеватор 28, съемник 29 автопокрышек, сбрасывающий транспортер 30 с устройством для взвешивания со счетчиком 31 автопокрышек. Рольганг-питатель 27 выполняется, например, в виде наклонной рамы 32 с роликами 33, образующими днище, и роликами 34, образующими боковые стенки, В нижней части рольгангаустановленаупорная плита35для

автопокрышек 36, устанавливаемых в вертикальном положении на днище рольганга. Рольганг 27 плитой 35 почти вплотную примыкает к элеватору 28. Над предпоследней шиной в нижней части рольганга закреплена перемычка 37, а плита 35 имеет прорезь для входа штырей элеватора. Элеватор 28 снабжен бесконечной цепью с подъемной и опускной ветвями. В соединении цепи на определенном расчетном расстоянии закреплены несущие штыри 38. Цепь установлена на ведущую 39, направляющие и натяжные 40 звездочки. Ведущая звездочка 39 посажена на вал редуктора, связанного с двигателем постоянного тока. Вся конструкция элеватора закреплена на раме 41. У опускной ветви элеватора (не показана) закреплен съемник 29 шин в виде двух пластин, направленных от элеватора к сбрасывающему транспортеру 30. Пластины съемника 29 установлены так. что штыри 38 опускной ветви могут проходить между ними. Ведущий валик 42 транспортера 30 закреплен стационарно, а ведомый валик 43 подвешен на пружине устройства для взвешивания. На фиг. 1 и 3 показаны ролики 44 отражателя в виде решетки лотка 4 и положение последнего в момент сброса на него автопокрышки с транспортера 30. Заслонка 11 предназначена для регулирования величины отверстий 10 для подсоса воздуха, она закреплена на оси 12.

Упор 45 предназначен для ограничи- тельного рычага 46 на валу заслонки 5, флажок 47 закреплен на корпусе 1 печи,

фотореле 48 установлено стационарно на опоре печи.

Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера работает следующим образом.

Изношенные автопокрышки (шины) доставляются на завод, складируются на специальной площадке, оборудованной кран-балкой. Автопокрышки 36 укладывают в специальную кассету, а затем с помощью контейнера-захвата устанавливают на рольганг-питатель 27 и освобождают автопокрышки от захвата. На рольганге-питателе размещают до 40 автопокрышек весом от 50 до 80 кг каждая, что обеспечивает часовой их расход для печи мокрого способа производства размером 5, м около 2,5 т/ч, что соответствует примерно 15% всего топлива, сжигаемого в печи.

Под действием собственного веса автопокрышки смещаются, находясь в вертикальном положении, по роликам 33 и 34 к нижней части рольганга-питателя. К подъемной ветви элеватора 28 рольганг-питатель 27 установлен под углом таким образом, что при движении подьемной ветви штыри 38 захватывают автопокрышку 26 только за верхнюю часть. При движении вверх штырь 38 вытаскивает автопокрышку из ряда. Последующая автопокрышка удерживается на днище рольганга-питателя при помощ 1 перемычки 37. Элеватор перемещается вверх в пульсирующем режиме с частоте 1 пульсаций, пропорциональной частоте подачи автопокрышек в зону кальцинирования синхронно с частотой вращения печи.

Одно1 ременно на элеваторе в зависимости от с го высоты и скорости движения, находится несколько автопокрышек. При движении по опускной ветви элеватора (не показана) очередная автопокрышка ложится на две наклонные пластины съемника 29, а штырь 28 попадает между этими пластинами. При этом автопокрышка 36 начинает скользить по пластинам съемника 29, а штырь 28 утапливается относительно пластин. В результате такого взаимного движе- ния автопокрышка автоматически снимается со штырей элеватора. Угол наклона съемника 29 обеспечивает свободное соскальзывание автопокрышки 36 на входной участок транспортера 30. В момент съема автопокрышки с элеватора сбрасывающий транспортер 30 находится в движении. Передняя часть автопокрышки подхватывается лентой и снимается с пластин съемника 29. У ведомого ролика 43 транспортера 30 автопокрышка пересекает световой луч, направленный на фотореле

(не показано), последнее останавливает транспортер 30 и элеватор 28. Посредством устройства для взвешивания автопокрышка 5 взвешивается. При этом на пульте машиниста прибор показывает вес автопокрышки, а нз счетчике количества поданных автопокрышек прибавляется очередная единица. При вращении корпуса 1 печи прием0 ный лоток 4 устройства для подачи твердого топлива в зону кальцинирования занимает положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, т.е. ниже транспортера 30. При этом флажок 47, прикрепленный к корпусу 1 пе5 чи, проходит между источником светового потока и фотоэлементом фотореле 48. Фо- тоток прекращается, а реле включает контакторы пуска сбрасывающего транспортера 30 и элеватора 28. При быст0 ром движении ленты в сторону печи транспортер 30 сбрасывает автопокрышку на рольганг 9 приемного лотка 4. Положение автопокрышки показано пунктиром. Момент сбрасывания автопокрышки регулиру5 ется либо смещением флажка 47 относительно корпуса 1 печи, либо смещением фотореле относительно опоры печи. При этом достигается положение, при котором автопокрышка ложится своей боковой

0 поверхностью на ролики приемного лотка, не переворачиваясь через свою торцевую часть.

В случае большой разницы в весе и значительного ее износа возможно перевора5 чивание автопокрышки. При этом срабатывает отражатель 8 с роликами 44 на его решетке. Отражатель выравнивает автопокрышку и направляет на рольганг и далее к входу в патрубок 2. В случае выполнения

0 механизма фиксации заслонки с храповым колесом в момейт движения печи рычаг 23 входит в контакт со стационарным упором 25. Преодолевая усилие возвратной пружины, рычаг 23 поворачивается относительно

5 оси его крепления к корпусу 1 печи, а собачка 22 выходит из зацепления с храповым колесом 21. Таким образом освобождается ось 6 заслонки 5, а груз 24, закрепленный на противоположном конце оси 6 посредством своего рычага, под действием сил гравита0 ции устремляется (при данном положении корпуса лечи) вниз, поворачивая заслонку внутрь патрубка 3, при этом автопокрышка 36, прокатываясь по роликам на днище приемного лотка 4, свободно проходит в патру5 бок 3. а из него непосредственно в слой обрабатываемого материала. В этот момент патрубок 3 направлен вдоль линии угла естественного откоса материала в печи. При таком входе в слой автопокоышка не создает большого пыления материала, практичегжи не разрушает его гранул и не создает ударной нагрузки на футеровку печи. Транспортер 30 и элеватор 28 остаются включен- ными до тех пор, пока очередной автопокрышкой, попавшей на транспортер 30, не будут снова остановлены в ожидании соответствующего подворота печи и включения ею сбрасывающего транспортера. Посредством реле времени можно отрегулировать периодичность подкчи авто- покоишек в зону кальцинирования при постоянной скорости печи,

8 случае выполнения механизма фиксации в сиде кулачкового диска 13,происходит следующее. В положении, указанном пунк- тиром на фиг. 1, кулачковый диск 13 за счет соответствующей установки груза 14 относительно выемки на торцевой поверхности дисжэ разворачивается гак, чго на пути ролика 19 на при его обкатывании торцевой поверхности 20 диска 13 сказывается цыемка, с которую (под действием груза 24, закрепленного на противоположном конце вала б заслонки 5}устремляется рычаг (8 с роликом 19, з заслонка 5 открывается внутрь па; рубка 3. Далее происходит тс же. ч о и о варианте с храповым механизмом. При положении корпуса печи, когда автопокрышки в печь не вводятся, рычаг 18 черс-з ролик 19 прижимается к торцевой поверхности диска 13, а заслонка 5 остается о закрытом состоянии.

Автопокрышки 36, попадая в слой материала при 800-900°С (газовый поток при 1250-1400°С). мгновенно воспламеняются и через 3-4 мин разваливаются на куски, которые, постепенно измельчаясь при горении, равномерно распределяются в слое материала. При сгорании резины в слое и над слоем ма:еризла происходит интенсивный тепло- и маосообмен, резко ускоряющий процесс декарбонизации кэрбонатсодержащего сырьевого материала. Металлический корд в;/, гора от в зоне экзотермических реакций и спекания, увеличивая экзотермический эф- фэкт. Продукты сгорания железа входят в клинкерные минералы, увеличивая количество жидкой фазы клинкера, что способствует хорошей грануляции последнего. Газообразные продукты неполного сгора- нил автопокрышек и сажа поднимаются в высокотемпературный газовый поток и здесь, окисляясь кислородом воздуха, подаваемого через зону спекания или подсасываемого через окна 10 о заслонке 5 патрубка 3 для ввода автопокрышек в зону кальцинирования, сгорают, увеличивая температуру газового потока. Воздух может подсасываться и через специально оставленный зазор между заслонкой 5 и стенками

патрубка 3. Количество воздуха, подсасываемого в печь через патрубок 3, может регулироваться ПОСреДСТПСМ ДОГ: ;Л Ч ГвЛЬ;1ЫХ

ззслонок л-1 з окнах 1C, Для зтого знслочки 11 разворачиваются относительно осей 12.

Благодаря значительному расстгяппю между местом ввода аетопокрьччок в печь ; загрузочным ее концом, чэлнчнйм тпплосС;- менных устройств, встрознчых в подготовительных зонах, перегретой юток успевает отдать тепло материалу, К тему же питание печи материалом увеличивает В результате температура отходят1/ / газов практически не возрастает, что :;в приводит к увеличению потерь тетя ч о.хруж-иощую среду, как в печах сухого СпосоОа производства, где температура отходящих газов ov- растает на 50-100Г;С.

При сжнгапчи части (до 15%) тсплиза п зоне кзльцин рсирн /.;: наряду с интеномф1/- ;-:цпеи теплообмена и ускорением процесса .ц1 11Фоиан11г, происходит ускорение процесса и спижемие ТЙПЛОБОГО напряжения с гюпо спекаи; п. Пе- спеднео приводит как к увеличению Кспэст- ьг, клинкера (его актизност), так . i упел чению долгсиечиости Футеропки зоне спекания. Снижение теплового напряжения в зоне спекания приводит к снижению потерь тепла в окружающую среду корпусом печи.

Установка патрубка 3 на глубичу (0,4- 0,7)0 (где D - диаметр корпуса) опродоляет- условием обеспечения боспрочальносты обрабатываемого материала из печи.

Суммарная площадь окон 10 дня подсоса наружного воздуха, равная 0,1-0,5 площади, заслонки 5, выбрана из условий подачи- достаточного количества кислорода воздуха для окисления продуктов неполного сгорания ШИ.

В предложенной конструкции вращающееся печи для обжига цементного клинкера производительность печи повышается на 3-5%, упе.чьнып расход тепла снижается (га 3-5%, расход технологического топлива -на 13-18%.

СР о р м у л з изобретен; и я . Вп-щз оща -я пеиь для обжига цементного клинкера, соо сжащая корпус и расположенное в зоне кальцинирования устройство подачитцердого топлива, преимущественно изношен:-1 ых автопокрышек, выполненное г PM/I - кожуха с: патрубком прямоугольного сечешь- с пс- ,г,. - лотком, входяш.зго внутрь но-- 1 и расположенного вдоль линии уп . естаопззнно.ч: откоса материала, м затвором в сцде : ;:сломки с поворотной исью 1 граз тационным приводом, о т л и ч a so щ з я с а тем, что, с целью

повышения производительности печи, стабилизации ее рзботь1 и качества клинкт. она снабжена смонтированным ;-,ар. ;- ным лотком отражзг-элем астопокрьш; ;:, ось заслонки аь.пс.,нг::1а с механизма;- -; фиксации, а длина входящего анутоь печм пзггубкз составляет 0,4-0,7 диаметр-ч коп- пусо гк;ч 1.

2, Печь по п. I, о т л и ч a so щ а я с я тем, что, с целью стабилизации процпог-з загрузки авто.мокоышек, /.ми- п. выполнено D ponbraiiia. а отрох.оте/и - с Р ИДС решетки с роликами, ус.гакочленпыми параллельно ролмкаг.-1 лотка.

3.Печь по п. 2, отличающаяся тем, i . с целью поБышекпд долговечности vi .ч,И хглнности механизмов, меха- H13N фиксзции выполнен в виде кулачковогя диске с гравитационным приводом, :-снтйктпрун .чего с роликом рычага оси за- UI IOHKK.

4.Пе- ь пс пп. 1-3, отличающаяся ;.(, , с цель:о повышений долговечности

0 патрубка и обеспечения подачи 8 зону кзль- щжирования воздуха, в заслонке по периферии выполнены окна для подсоса воздуха, суммарная площадь которых составляет О, 1-0,5 его площади, и установлены

5 дополнительные регулирующие заслонки.

Изобретение относится к устройствам для обжига цементного клинкера, в которых по условиям технологии возможно сжигание твердых горючих отходов, например изношенных автопокрышек. Цель изобретения - повышение производительности печи, стабилизация ее работы и качества клинкера. Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера содержит расположенное в зоне кальцинирования устройство для подачи твердого топлива, преимущественно изношенных автопокрышек, в виде кожуха с патрубком прямоугольного сечения с приемным лотком и затвором в виде заслонки. Патрубок входит внутрь корпуса печи и расположен вдоль линии угла естественного откоса материала, а его длина составляет 0,4-0,7 диаметра корпуса печи. Отражатель материала смонтирован над приемным лотком, ось заслонки выполнена с механизмом фиксации в виде кулачкового диска с гравитационным приводом, контактирующего с роликом рычага оси заслонки. Днище лотка выполнено в виде рольганга, отражатель - в виде решетки с роликами, установленными параллельно роликам лотка. В заслонке по периферии выполнены окна для подсоса воздуха, суммарная площадь которых составляет 0,1-0,5 площади заслонки, и установлены дополнительные регулирующие заслонки. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. (А С

/

Фиг

(Sue. 2

ЪЪПф

9Ј

U2Ib9l