Способ обжига минерального материала в фильтрующем слое Советский патент 1991 года по МПК C04B7/44 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам обжига минеральных материалов в фильтрующем слое.

Цель изобретения - повышение производительности.

В условиях обжига точка росы для отходящих газов близка к 52-53°С, т.е. при соприкосновении газов в зоне сырой шихты с частицами, температура которых ниже 52°С, происходит конденсация паров воды, приводящая к переувлажнению шихты в нижележащих слоях зоны сушки и подогрева. При этом нижняя часть слоя приобретает свойство суспензии, препятствующей прог ходу газов. Кроме того, при обжиге в нисходящем слое (без постели) переувлажненный материал прилипает к поверхности выводной газораспределительной стенки, замазывая в ней щели, которые на высоте 1 м замазываются в течение 10-15 мин. Это приводит к.остановке печи на очистку газораспределительной стенки, что снижает производительность.

Сушка и нагрев до 56-85°С гранулированной сырьевой смеси до поджога в ней топлива в вихревых потоках теплоносителя позволяет ликвидировать переувлажнение гранул, так как насыщенные водой отходящие газы проходят горячий слой без конден- сации. Таким образом, сохраняется расчетная газопроницаемость слоя материала и ликвидируется остановка печи для очистки стенок, что повышает календарное время ее использования и производительность. Расстояние между точками подвода и отвода теплоносителя определяется условиями интенсивного теплообмена в слое, обеспечивающем быстрый нагрев материала до 52-53°С без снижения проходимости материала (без свободообразования).

Результаты эксперимента приведены в табл.1.

Из данных таблицы видно, что в интервале расстояний между подводом и отводом теплоносителя, равном 5-30 диаметрам гранул, обеспечивается подогрев материала до температуры, исключающей конденсацию паров воды из отходящих газов на поверЁ

О

о ю о

VI

N

ности гранул и, следовательно, их переуважнение. При увеличении этого расстояния более 30 диаметров гранул температура материала не достигает величины 52-53°С, что приводит к конденсации паров и перевлажнению.

Уменьшение расстояния до величины менее 4 диаметров гранул невозможно, так как нарушается проходимость материала из-за сводообразования.

На фиг.1 изображена схема осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Сырьевой материал измельчают, смешивают с твердым топливом в расчетном количестве, гранулируют с добавлением холодной воды (20°С) и подают на термообработку по стрелке 1. Материал последовательно проходит зону сушки и подогрева, зону поджога топлива и зону смешанных процессов, после чего продукт удаляется из процесса по стрелке 2. Теплоноситель по стрелке 3 подается для поджога твердого топлива в слое. Воздух по стрелке 4 подают на горение твердого топлива в зону смешанных процессов. Горячие газы и зон поджога топлива и зоны смешанных процессов подают в зону сушки и подогрева. Теплоноситель в эту зону подают через патрубки, обозначенные на схеме знаком (+). За счет разрежения в патрубках, обозначенных знаком (-), газы продвигаются к ним через пустоты в слое гранулированного материала. Отходящие газы из зоны сушки и подогрева удаляются по стрелке 5.

Разнонаправленные (вихревые) потоки теплоносителя обеспечивают интенсивную сушку и подогрев гранулированного материала по всему объему зоны сушки.

Благодаря тому, что насыщенные парами отходящие газы своевременно удаляются из слоя за счет того, что расстояние между точками подвода и отвода теплоносителя составляет 5-30 диаметров гранул обжигаемого материала, предотвращается конденсация паров воды, материал быстро нагревается до 55-85. С. Это способствует увеличению производительности за счет увеличения календарного времени работы печи. На колосниковых печах (агломерационных машинах) переувлажнение материала приводит к увеличению количества возврата - недожога. Таким образом, применение предлагаемого изобретения на аг- ломашинах также приводит к увеличению производительности.

П р и м е р 1. Сырьевую муку с расчетным количеством твердого топлива гранулируют с добавлением воды при нормальной

температуре (20-21°С). В шахту с поверхностью газораспределительных стенок 0,48 м2 подают гранулированный сырьевой материал фракции 5-15 мм. Горячий воздух с температурой 600-650°С, полученный в теплообменнике, подают в слой в зону смешанных процессов и для поджога твердого топлива. Отходящие газы отводят в атмосферу. Контролю подлежат расход воздуха

0 (газопроницаемость слоя) и производительность агрегата.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

П р и м е р 2. То же, что в примере 1, но

5 гранулированный материал подается предварительно в зону сушки и подогрева в вихревых потоках теплоносителя объемом 0,36 ма, подвод и отвод теплоносителя в которой осуществляется на расстоянии 150 мм. Теп0 лоносителем служат газы, отобранные из зоны смешанных процессов и зоны зажигания топлива. Затем нагретые и высушенные гранулы поступают в зону поджога топлива (см. табл. 2).

5Из данных табл. 2 следует, что ведение

обжига по предлагаемому способу (пример 2), т.е. с нагревом и сушкой гранулированной сырьевой смеси до поджога в ней топлива в вихревых потоках теплоносителя

0 предотвращает переувлажнение слоя, который сохраняет сыпучесть и газопроницаемость,

Сравнительные данные по аналогу, прототипу и предлагаемому способу приведены

5 в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что предлагаемое решение позволяет предотвратить переувлажнение слоя без предварительного нагрева материала при грануляции и повы0 сить производительность на 10-30% по сравнению с аналогом и прототипом. Кроме того, экономится тепло, около 30 ккал/кг клинкера по сравнению с прототипом, так как исключается необходимость подогрева

5 воды перед подачей ее на грануляцию и упрощается технологический процесс по сравнению с известным решением, так как исключается необходимость подачи и дозировки горячего возврата.

0 Формула изобретения

Способ обжига минерального материала в фильтрующем слое, включающий приготовление сырьевой смеси с твердым топливом, ее грануляцию, сушку и подогрев

5 с последующим поджогом твердого топлива и его слоевым сжиганием в перекрестном токе материала и теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, нагрев и сушку гранулированной сырьевой смеси до поджога в

ней топлива осуществляют в вихревых потоках теплоносителя, подвод и отвод которого

в слое ведут на расстоянии 5-30 диаметров гранул.

Таблица 1

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам обжига минеральных материалов в фильтрующем слое. Цель изобретения - повышение производительности. Гранулированный минеральный материал подается предварительно в зону сушки и подогрева в вихревых потоках теплоносителя, подвод и отвод теплоносителя в которой осуществляется на расстоянии 5-30 диаметров гранул. Производительность составляет 30 т/сут. 1 ил. 3 табл.

Таблица 2

АналогЕсть

Прототип Есть

Предда« гаемыйНет

60«-80Горячая Отсутст водавует

Более 53 Горячий Отсутст возврат вует

В вихре -- Отсутст 20вьк по«-- вует

токах тегогоно«- сителя после грануля ции пе«- ред жогом топлива

27

27

30

Перерасход тепла составляет ккал/кг клинкера для нагрева воды, подаваемой в гранулятор Усложняется технологичес«- кий процесс при подаче и дозировании горячего врата о

о

СП

м

(О -4

л.

00