Способ термообработки карбонатного сырья в шахтной печи Советский патент 1982 года по МПК C04B1/02 F27B1/00 

Изобретение относится к способам обжига карбонатного сырья, преимущественно влажных мелов в шахтной печи, работающей на твердом топливе, и может найти применение в ме- , таплургической, строительной и других отраслях промышленности. Известен способ обжига карбонатного сырья в шахтной печи, работающей на твердом топливе под избыточным давлением, включающий подсушку и подогрев сырья газообразным продуктами сжигания твердого топлива, образующимися в зоне обжига, об жиг сырья проводят при 1000-1200°С за счет тепла сжигания топлива и ох лаждение продуктов обжига воздухом, подаваемым в печь снизу. Образующийся в результате разложения карбонатного сырья и горения топлива печной газ отбирают в верхней части печи, выше уровня загружае ого материала (над его слоем) . В зону об жига дополнительно вводят пульсирующим потоком воздух с пылевидным топливом f 1 J. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ термообработки карбонатного сырья в шахтной печи, включающий сушку и обжиг сырья, охлаждение продуктов обжига и раздельный отбор отходящих сушильного и печного газов 2 . Недостатком данного способа является повышенный расход топлива при обработке влажного сырья в связи с увеличением содержания окиси угле рода в газовых выбросах. Это объясняется тем, что часть образовавшегося в печи тепла затрачивается на испарение влаги сырья и перегрев паров, в связи с чем меньшее количество тепла остается на разложение карбонатов сырья и выделение из них углекислого газа, т.е. доля СОд от разложения уменьшается. Повьшенный расход топлива на обжиг сырья,связанный с необходимостью 3 . испарения влаги сырья, способствует росту температуры в зоне обжига в связи с чем часть СО восстанавливается до СО, что и является причи ной повышенного содержания СО в газовых выбросах, оказывающих вредное влияние на окружающую среду. Кроме того, из-за недожога в печи теряется значительное количество тепловрй энергии. Целью изобретения является сниже ние расхода топлива при обработке сырья повышенной влажности за счет уменьшения содержания окиси углерода в газовых выбросах. Поставленная цель достигается те что согласно способу термообработки . карбонатного сырья.в шахтной печи, включающему сушку и обжиг сырья, ох лаждение продуктов обжига и раздель ный отбор отходящих сушильного и пе ного газов, сушку и обжиг ведут I двумя изолированными газовыми потоками . Кроме того, абсолютное давление в печи в зоне отбора печного газа поддерживают большим абсолютного давления в зоне отбора сушильного газа или равным ему. Причем печной газ подают в газовый поток, направленный на tymку. На чертеже приведена схема осуществления способа. В шахтную печь сверху загружают шихту, состоящую из карбонатного сырья и твердого топлива. В зоне подсушки Г происходит испарение влаги сырья (особенно интенсивное в случае обжига влаж ного мела) газообразными продуктами сжигания топлива, полученными в вынесенной за пределы печи топке 1 которые вводят, например, в прямотоке или противотоке, или перекрест ном токе относительно слоя кускового сырья. Причем газообразные проду ты сжигания топлива на подсушку сырья вводят в смеси с отбираемым сушильным или печным газом в количе стве 10-25 от общего потока. По мере продвижения сырья сверху вниз оно вначале проходит верх зоны подогрева В, где подогревается сушильными газами, которые специаль но вводят в зону подогрева выше уро няотбора печного газа, а затем зону обжига Б, где происходит разложение карбонатов, содержащихся в сы 8 рье, за счет тепла сгорания твердого топлива, расходуемого непосред- ственно на разложение сырья. Сушильные газы вместе с водяными парами, выделившимися при сушке материала, отбирают из зоны подсушки, а печной газ-«-из зоны, расположенной ниже зоны подсушки, что исключает разбавление печного газа 2. Печной газ (с температурой / 400600 с) направляют в воздухоподогреватель (на чертеже не показан) . для подогрева воздуха, подаваемого в выносную топку для сжигания топлива или в печь в зону обжига. Обожженный материал поступает в зону охлаждения А, где его охлаждают воздухом, подаваемым в печь снизу, и затем выгружают из печи. Абсолютное давление в печи в зоне отбора печного газа поддерживают равным абсолютному давлению в зоне отбора газов или большим его на величину до itKMM -вод. СТо Пример. В шахтную печь загружают шихт, состоящую из влажного мела (содержание влаги 16,7 мас.%, СаСО в пересчете на сухое вещество 98,Л мас.%, MgCOg 0,5 мас.% и твердого топлива с содержанием влаги Л, мас., водорода 1,6 мас., углерода 81,0 мас.% . Удельный расход влажного мела составляет 1892 кг на 1 т извести, содержащей CaC gQ5-85 мае.. В зону подсушки вводят газообразные продукты сжигания топлива, полученные в вынесенной за пределы печи топке, для испарения влаги сырья и топлива и их подогрева. Подогретая сухая шихта поступает.в зону обжига, где происходит разложение карбонатов за счет тепла сгорания твердого топлива. Горячую известь охлаждают воздухом, поступающим вниз, и вь1гружают. Степень разложения сырья составляет 98,0. В процессе обжига сырья печной газ (технологический) отбирают из зоны, расположенной ниже зоны подсушки. (Абсолютное давление в печи в зоне отбора газа поддерживают большим абсолютного давления в зоне отбора сушильных газов). Состав печного газа, об..СО 39,3J СО 1,7. Сушильные газы отбирают из зоны подсушки, что исключает разбавление технологического потока печного газа. Расход условного топлива на 1 т 85 СаО- дрСоставляет 115 кг (твердого топлива),

В аналогичных условиях по известному способу печной газ имеет еледующий состав, об,%: COj. 32,3; СО 3 Удельный расход условного топлива 175 кг/т 85% СаО.

П р и м е р 2. Процесс обжига веду аналогично примеру 1, с той лишь

разницей, что в-качестве исходного сырья берут известняк с содержанием влаги 1 мас,% CaCOj, в пересчете на сухое вещество - 95,9 мас.%, MgCO 2,6 мас.. Абсолютное давление в печи в зоне отбора печного газа поддерживают равным абсолютному давлению в зоне отбора сушильных газов или большим его на величину до 10 мм вод. ст.; а подсушку сырья осуществляют газообразными продуктами сжигания топлива, полученными в вынесенной за пределы печи топке, в смеси с отбираемым сушильным газом, В результате обжига получают печной газ с содержанием, об.%: COj А4,7; СО 1,0 (в случае использования его тепла в воздухоподогревателе). Степень разложения сырья 9,0% Удельный расход условного топлива 99 кг/т 85% СаО (топливо твердое).

По известному способу получают печной газ с содержанием, об.: С0„ 39,3; СО 1,8. Степень разложения сырья 92-93 0 Удельный расход условного топлива 130 кг/т 85 СаО.

Технико-экономические преимущества предложенного способа по сравнению с известным состоят в повышении концентрации С02 в печном газе и уменьшении концентрации СО в газовых выбросах. Так, при обжиге известняков, доломитов, содержащих до 1 мас. (реже до 2-3 мас.%) влаги, по предложенному способу получают печной газ с содержанием, о6.%; ,7 и СО 1,0 против €0,2 39,3 и СО 1,8 по известно способу. При этом экономия твердого топлива составит 30 кг/т 85 СаО.

Формула изобретения

1.Способ термообработки карбонатного сырья в шахтной печи, включающий сушку и обжиг сырья охлаждение продуктов обжига и раздельный отбор отходящих сушильного и печного газов отли чающийся тем, что,

с целью снижения расхода тЬплива при обжиге сырья повышенной влажности за счет, уменьшения содержания окиси углерода в газовых выбросах, сушку и обжиг ведут двумя изолированными газовыми потоками.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что абсолютное давление в печи в зоне отбора пеиного газа поддерживают большим абсолютноп го давления в зоне отбора сушильного газа или равным ему.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что печной газ подают в газовый поток, направленнь на сушку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 57025, кл. С 0 В 7/, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 301167, кл. В 01 J 2/00, 1971.

fffigfjfr