Вращающаяся печь Советский патент 1980 года по МПК F27B7/00 

(54) ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ

I

Изобретение относится к промышленности строительных материалов,преимущественно к устройствам для обжига белого портландцементного клинкера.

Известна вращающаяся печь, содержащая вращающийся барабан, трубопровод с форсункой 1.

Наиболее близким к изобретению рещением по технической сущности и достигаемому эффекту является вращающаяся печь для обжига белого портландцементногоклинкера, содержащая барабан с рядом разгрузочных окон, расположенных перед порогом, неподвижную установленную в торцовой части барабана головку с газогорелочным устройством 2.

Недостатки данных устройств; заключаются , в том, что они не позволяют создавать восстановительную среду до зонь спекания включительно, а также в невозможности эффективного регулирования восстановительной среды до зоны спекания вкл1дчительно. Кроме того, в известных устройствах для создания восстановительной среды подается отдельно агент-восстановитель, что предполагает дополнительные эксплуатационные расходы.

2

Цель изобретения - повыщение степени , отбеливания клинкера путем снижения подсоса воздуха.

Достигается это тем, что во вращающейся печи для обжига белого портландце5 ментного клинкера, содержащей барабан с рядом разгрузочных окон, расположенных перед порогом, и неподвижную установленную в торцовой части барабана головку с газогорелочным устройством, барабан снабжен дополнительным рядом окон для подво10 да воздуха, расположенных за порогом.

На чертеже изображена. предлагаемая вращающаяся печь, разрез.

Вращающаяся печь содержит неподвижную головку 1 печи, вращающийся барабан 2

is с разгрузочными окнами 3, дополнительным рядом окон 4 и порогом 5, горелочное устройство 6 и дополнительную газоподводящую трубу 7, выполненную в виде прямоточного канала, например цилиндрической трубы, мягкий переходник 8, регулирующие устройства 9 и 10, коллекторы 11 и 12. На задней торцовой стенке неподвижной головки 1 печи выполнены отверстия 13 произвольной формы в количестве, обеспечивающем ровное поле скоростей сносящего потока воздуха, идущего на горение через обрез вращающегося барабана 2, и кольцевое отверстие 14, из которого воздух поступает в неподвижную головку 1 печи в виде кольцевой струи. Для эффективного разделения воздущ,ных потоков, формирующих поперечные струи и сносящий поток, обрез вращающегося барабана 2 расположен с минимально возможным зазором до задней торцовой стенки неподвижной головки 1 печи, кольцевое отверстие 14 спрофилировано таким образом, что кольцевая струя надежно перекрывает указанный зазор между обрезом вращающегося барабана 2 и задней торцовой стенкой неооподвижной головки 1 печи. Горелочное устройство б смонтировано на неподвижной головке 1 по оси печи. Дополнительная газоподводящая труба 7 расположена между слоем материала и горелочным устройством 6 и выполнена с возможностью радиального перемещения в плоскости симметрии слоя материала для создания и регулирования восстановительной среды только над слоем материала. При этом выходные сечения устройства 6 и трубы 7 входят внутрь вращающегося барабана 2 и расположены до плоскости дополнительного ряда окон 4, служащих для подачи воздуха на горение в виде поперечных струй. Регулирующее устройство 10 предназначено для распределения и регулирования расхода газового топлива на горелочное устройство 6 и дополнительную газоподводящую трубу 7. Мягкий переходник 8 обеспечивает возможность свободного перемещения трубы 7 в плоскости симметрии слоя материала. Клинкер удаляется из печи через разгрузочные окна 3. Порог 5 предотвращает попадение клинкера в неподвижную головку 1 печи. Вращающаяся печь работает следующим образом. Газовое топливо в количестве, необходимом для обеспечения процесса обжига сырьевой смеси, подают в рабочее пространство печи двумя потоками: через горелочное устройство и дополнительную газоподводящую трубу 7. Воздух на горение для обеспечения процесса регулирования характеристик факела поступает также двумя потоками: в виде поперечных струй через дойолнительный ряд окон 4 и в виде сносящего потока через обрез вращающегося барабана 2. Дляформирования указанных потоков воздух поступает в коллекторы 11 и 12 через регулирующее устройство 9. Из коллектора 12 воздух направляется в отверстия 13, откуда поступает внутрь вращающегося барабана 2 через его обрез в виде сносящего потока с ровным полем скоростей. Из коллектора 11 через кольцевое отверстие 14 воздух истекает в виде кольцевой струи, в непод.вижную головку 1 печи. Из головки 1 воздух поступает на горение через дополнительный ряд окон 4 в виде поперечных струи. Поперечные струи воздуха, взаимодействуя со сносящим потоком и сталкиваясь в рабочем пространстве печи, образуют область высокой интенсивности турбулентности, куда посредством горелочногр устройства 6 подают часть газового топлива. При этом факел стабилизуется на поперечных воздущных струях, а регулирование его характеристик осуществляется путем изменения расходов воздуха на сносящий поток и поперечные струи при неизмененном суммарном количестве воздуха. Оставщаяся часть газового топлива регулирующим устройством 10 направляется в дополнительную газоподводящую трубу 7, из которой газовое топливо истекает в виде струи, распространяющейся над слоем мате.риала. В оставщемся объеме печи движется поток газов от факела. Струя газового топлива взаимодействует с оставщимся количеством кислорода в указанном потоке газов, в результате чего непосредственно над слоем материала образуется восстановительная среда, представляющая собой в основном продукты неполного горения или восстанавливающие компоненты (Нг, СО, СН4, С) При этом восстановительная среда распрЬстраняется до зоны спекания включительно, после чего горючие компоненты восстановительной среды дожигаются в печном объеме. Лабораторные экспериментальные исследования, проведенные при коэффициенте 1,03 избытка воздуха, показывают, что при подаче даже газового топлива на дополнительную газоподводящую трубу 7 химическая неполнота сгорания в сечении, удаленном от дополнительного ряда окон 4 на двенадцать диаметров вращающегося барабана 2, составляет около 2%, что значительно ниже в сравнении с существующими современными вращающимися печами, и позволяет эксплуатировать ее практически без химической неполноты сгорания за печным агрегатом. Кроме того, восстановительная среда практически без содержания кислорода (О г 0,25%) покрывает всю поверхность слоя материала до зоны спекания включительно. Благодаря возможности радиального перемещения дополнительной трубы 7 в плоскости симметрии слоя материала (например, изменением угла наклона к оси вращающегося барабана 2, что и изображено на чертеже) можно регулировать качество восстановительной среды под слоем материала, т.е. содержащие в ней восстанавливающих компонентов. С приближением гaзoпp вoдящей трубы 7 к слою материала качество восстановительной среды повыщается, с удаление.м же ее от слоя материала - снижается. Последнее объясняется тем, что смещение струи газового топлива, истекающего из трубы 7, с удалением от слоя материала, т.е. с приближением струи к оси вращающе