BRPI0400236B1 - método para queimar uma mistura de material mineral - Google Patents

Abstract

"método para queimar uma mistura de material mineral". a fim de ser capaz de queimar uniformemente no fluxo de gás combustível uma mistura de material mineral de tamanhos de grão diferentes num forno com chaminé com uma chaminé alongada ou rectangular de secção transversal, a coluna de material de base (9') é produzida alterando periodicamente a direcção da separação direccionada que ocorre durante o carregamento e.g. por meio de uma trajectória (25) ou de uma calha, de modo que a distribuição direccionada do tamanho de grão se altere em camadas na coluna de material de base (9<39>). a direcção é alterada pela articulação de uma calha (24) na direcção oposta.

Description

"MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" Ά invenção refere-se a um método para queimar uma mistura de material mineral dc diferentes tamanhos de grão numa coluna de material de base através da qual flui um gás que é formado pelo carregamento de pelo menos uma chaminé de um forno com chaminé e com remoção do produto queimado na área inferior da chamrné. ÜS 5,460,517 do mesmo requerente descreve um forno com chaminé para queimar uma carga mineral, tal como e. g. pedra calcária, de acordo com c processo regenerativo do fluxo paralelo de MAERZ, por meio de e cujo o dispositivo de carregamento de duas misturas de material com um tamanho de grão fino e grosso são fornecidos alternadamente para uma área radialmente interna e,radialmente externa de pelo menos de duas chaminés cilíndricas circulares. Desta forma, por meio da chaminé de secção transversal e com meios relativamente simples, uma distribuição satisfatória do tamanho do grão é alcançado nas chaminés do forno e assim há também uma distribuição uniforme do ar de combustão, para que possa ser alcançado um substancialmente mais uniforme processo de queima e uma correspondentemente uniforme qualidade do produto. Todavia, uma complicação é representada pela separação mecânica previamente necessária em duas misturas de materiais do tamanho do grão mais fino e mais grosso. Ã concepção básica de tais fornos duplos com chaminé interligadas de forma transversal com uma secção transversal circular das chaminés é também complicada e dispendiosa, de modo a que com secções transversais da chaminé entre 7 e 18 m2 podem apenas ser construídas para saídas superiores na escala de 300 a 900 toneladas por dia.

Quando uma saída inferior é requerida e com secções transversais da chaminé menores entre 2 e 6 m2, podem ser implementado um tipo ce construção menos dispendioso com uma forma a secção transversal retangular das duas chaminés. Um obstáculo ao uso deste tipo de construção mais simples para capacidades de produção mais elevadas, com valores significativamente superiores a 300 toneladas por dia, é a distribuição unilateral mais signifícatívamente desigual, do tamanho dos grãos ao longo da secção transversal da chaminé que ocorre quando no carregamento quando estão envolvidas em grandes dimensões da secção transversal. Esta distribuição desigual é causada pela separação dos tamanhos do grão que ocorre no carregamento de uma correia transportadora sobre um caminho ou um trajeto de disseminação ou quando o fornecimento é feito por meio de uma calha. Isto leva também a uma distribuição não uniforme das resistências do fluxo do ar de combustão e consequentemente das temperaturas sobre a secção transversal da coluna de material de base. Assim., não pode ser obtido um produto de qualida.ee uniforme com tais fornos com chaminé pouco dispendiosos com urna secção transversal de chaminé maior. O problema da invenção é encontrar um método do tipo acima mencionado que, com meios relati vameiite simples, assegure um fluxo de gás mais uniforme através da. coluna de material de base e consequentemente um produto de melhor qualidade e mais uniforme, de modo que também para secções transversais maiores da chaminé seja possível obter tipos de construção menos dispendiosos com secções transversais de forma alongada ou retangular da chaminé e que não poderia até aqui ser obtido cora um custo aceitável como resultado da qualidade necessária do produto.

De acordo com a invenção este problema é resolvido no método do tipo acima mencionado em. que uma separação com o crescente tamanho do grão numa direção, que ocorre devido ao carregamento, é periodiamente alterada na direção pelo carregamento numa direção periodicamente em alteração, de modo que na coluna de material de base (9'} a direção crescente do tamanho do grão se altera em camadas. A invenção é de seguida descrita em maior detalhe relativamente aos desenhos anexos, em que mostram: Fíg. 1 Uma secção vertical através de uma das chaminés do forno duplo com chaminé com uma disposição conhecida para carregar o forno e com uma representação diagramática da distribuição co tamanho do grão na sua coluna de material de base.

Fig. 2 Uma secção vertical através de um forno duplo com chaminé para implementar o método de acordo com a invenção.

Fig. 3 Ura.a secção longitudinal através da chaminé do lado esquerdo do forno duplo com chaminé da fig. 2 e a sua câmara de carregamento, com uma representação diagramática da distribuição do tamanho do grão na sua coluna de material de base.

Fig. 4 Uma secção transversal através de um forno duplo com chaminé de acordo coro. as figs. 1 ou 2.

Fig. 5 Numa escala maior, representação parcial do forno duplo com chaminé de acordo com a fig. 3 nas imediações dos seus meios de carregamento, com um plano seccional deslocado a S0° comparado com a representação da fiç. 2 . A Fig. 1 mostra uma de duas chaminés (.1,2) de um forno duplo com chaminé (3) de uma construção conhecida para ser operada de acordo com o processo regenerativo do fluxo paralelo de MAERZ. A sua construção básica pode ser entendida a partir da representação de um projeto de acordo com a invenção mostrado na fig. 2. 0 carregamento das chaminés (1 e 2) com urna mistura de material mineral granular ocorre de forma alternada por vazamento da câmara de carregamento (5) posicionada na extremidade superior da chaminé de carregamento (4), em que em cada caso um dos dois fechamentos do lado inferior da câmara (6, 7) está aberto. Com o propósito de distribuir a mistura de material sobre a .secção transversal do dado forno com chaminé (1, 2), o qual é maior que a chaminé de carregamento (4), é na área superior da chaminé, em cada caso fornecida uma chapa deflectora (50) de onde é deflectida para a área de secção transversal exterior. Conclui-se que a separação direcionada dos tamanhos do grão que ocorre t rans ver salnrente e na direção de disseminação da correia transportadora (8) é essencialmente mantida acima para recepção na coluna de material de base (9).

Nas representações da secção transversal das fígs. 1 e 4, os tamanhos do grão continuamente crescentes na direção de disseminação da correia transportadora foram representados de forma diagramãtica com quatro níveis de gradação (10 a 13) para simplificar a representação.

Como resulado da alteração do tamanho do grão da coluna de material de base (9) numa direção e em ângulos retos relativamente à chaminé (1, 2), as resistências de fluxo para o ar de combustão que flui para o interior através da entrada de ar (14), são distribuídas correspondentemente. Elas são conhecidas por serem dependentes na potência cúbica relativamente ao tamanho da coluna vazia do dado fundo granular. A distribuição da quantidade do ar correspondentemente diferente é ilustrada na Fig. i pelas setas (15 a 18) de tamanhos diferentes. Como resultado, a combustão do combustível gasoso, líquido ou em poeira a fluir por meio de lanças incandescentes (20) conduz a gás combustível que flui alternadamente em termos de quantidade em ângulos retos relativamente à direção da coluna de material de base de acordo com a distribuição do tamanho do grão, de forma a que possa haver diferenças consideráveis de temperatura de e.g. 300 °C na direção em ângulos retos para a coluna de material de base (2). O produto mineral granular removido por meio de um mecanismo de descarga (22) na área inferior da chaminé (1, 2) tem consequentemente grãos com níves de queima significativamente diferente, Como o grau das diferenças de qualidade correspondentes é dependente do comprimento da secção transversal do forno com chaminé em concreto (1, 2), é impossível aceitar tais diferenças como a de e.g. de um tamanho de 6irh da secção transversal da chaminé. A fim de superar a dita restrição do tamanho para os fornos com chaminé com uma secção transversal alongada ou retangular das suas chaminés de acordo com a fig. 4 e implementar correspondentemente o tipo de construção menos dispendioso do mesmo para grandes produções com uma boa qualidade do produto, o forno com chaminé de acordo com a invenção, e. y . de acordo com a forma de realização das figs. 2 e 3, tem acima de sua câmara de carga de secção transversalmence retangular semelhante a uma chaminé, (5) um dispositivo (23) para alterar periodicamente a direção com o qual o tamanho do grão do material de mistura na câmara de carregamento (5) aumenta transversalmente relativamente ao eixo de câmara vertical.

De acordo com a forma de realização mostrada, este dispositivo (23) é implementado da forma mais simples possível por um, prato articulado (24) que está localizado nas trajetórias (25) com as quais os grãos da mistura de material deixam o transpontador (6). Pode ser articulado em torno de um eixo horizontal (26) em direções de inclinação opostas, para que a direção com a qual os tamanhos do grão do material de mistura na câmara de carregamento (5) mudem transversalmente em relação ao eixo da câmara vertical seja revertida somente através da articulação do prato (24), 0 prato (24) é e.g. montado na área central da câmara de guia (2T), que está aberta na parte superior e na parte inferior e está posicionada acima da câmara de carregamento (5), de modo a que, como desejado·, encaixa na parede '28, 29) da câmara de guia (27) na parte traseira ou na parte dianteira na direção de disseminação e de forma alternada liberta a saída (33, 34) da parte dianteira e da parte traseira entra a borda inferior do prato (33) e a borda inferior de abertura (31, 32) . De forma preferencial as duas paredes (28, 29) da câmara guia (27) que estão viradas para a borda inferior ( 30 5 do prato (24) estão inclinadas para dentro na sua área inferior. A mudança de direção de articulação do prato (24) ocorre periodicamente de preferência em intervalos de tempo iguais e e.g. a seguir a cada vazamento periódico da câmara de carregamento (5) pela abertura da câmara de fechamento (6, 7), de modo a que na coluna do material de base existam camadas sucessivas (35, 36} com características de distribuição do tamanho do grão opostas Iransversalmente à direção da chaminé e como é de forma diagramática ilustrado na fig. 3 pelas gradações granuiométricas {10', 11' , 12", 13' ) . Deste modo, o ar de combustão ao fluir através da coluna de material de base (9') não pode mais assumir trilhos unilaterais preferenciais, na maneira ilustrada na fig. 1 e recebe ao invés uma distribuição uniforme, como ilustrado na fig. 3 pelas setas cio mesmo tamanho (37) . A invenção pode ser aplicada de um modo, particularmente vantajosa a um. forno regenerativo de fluxo paralelo de MAERZ, porque faz com que seja possível implementar tal forno com uma secção transversal retangular das duas chaminés (1, 2) com um tipo de construção grande e para produções grandes de material. Tais chaminés podem ser montadas de forma mais simples que uma estrutura. Em adição, a necessária ligação transversal (38) entre as chaminés (1, 2) pode ser tornada muito mais fácil comparativamentc com a ligação transversal entre as chaminés redondas, De seguida é dada unia breve descrição da conhecida forma de operação do forno MAERZ de acordo com a fig. 2.

Em intervalos de e.g. 15 minutos, uma única chaminé (1 ou 2) é aquecida, visto que o fornecimento de combustível ocorre por meio das lanças (20 ou 40) e o ar de combustão é alimentado de forma periódica correspondente por meio da entrada de ar (14) e apenas para uma caminé (1 ou 2). 0 arrefecimento do ar fornecido por baixo na direção das selas (43, 44 ) ocorre de forma contínua, Assim., na coluna de material de base (9') em concreto há uma zona superior de pré-aquecimento (45), uma zona central de queima (46) e uma zona inferior de arrefecimento (47) . Os gases de combustão deixam a zona de queima (46) por meio de uma ligação transversal (38) na direção da seta (48) para uma chaminé adjacente (2) e ai se elevam para cima, de modo a que pré-aquecein aí a carga da outra chaminé (2) e deixam a chaminé na direção da entrada de ar (14) . A ligação transversal (38) estende-se entre dois lados mais compridos de frente um para o outro das secções transversais das chaminés (1, 2), de modo a que o excesso dos gases combustíveis para a outra .chaminé cobre imediata e uniformemente toda a secçáo transversal da chaminé.

Depois da troca incervalada do fornecimento de combustível para as lanças (40) e a seguir ao fornecimento do ar de combustão para a entrada de ar (14) da outra chaminé (2), a direção do fluxo do gás de combustão é revertida, de modo que a seta (48) aponte então numa direção oposta. O carregamento por lotes dos fornos com chaminé (1, 2) por abertura em cada caso de um dos fechamentos (6, 7) da câmara de carregamento (a) tem lugar com os mesmos intervalos como a alteração descrita para os modos de operação nos dois fornos com chaminé (1, 2) e e.g. com o mesmo intervalo ou e.g. após dois, quatro ou seis intervalos é também possível articular o prato (24) da câmara de guia (27).

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" de grão de diferentes tamanhos numa coluna de material de base (9) através da qual flui um gás que é formado pelo carregamento de pelo menos uma chaminé {1,2} de um forno com chaminé e com remoção do produto queimado na área inferior da chaminé (1, 2), caracterizado por uma separação com o aumento do tamanho de grão crescente numa direção, que ocorre devido ao carregamento, ser periodicamente alterada na direção pelo carregamento numa direção periodicamente em alteração, de modo que na coluna de material de base (9' ) a direção crescente do tamanho do grão se altera em camadas.

2. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a alteração para o aumento do 'grão numa direção crescente ocorrer por meie de uma calha, cuja direção de alimentação é periodicamente revertida por articulação.

3. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" de acordo com. a reivindicação 2, caracterizado por a direção da calha de alimentação (24) ser revertida após cada vazamento de lotes da câmara de carregamento (5) ou após vários vazamentos de lotes do mesmo, deste modo o volume das camadas (35, 36} da coluna de material de base (9') com distribuição de separação dirigida em oposição, corresponde ao volume de um ou mais lotes.

4. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por as duas direções de alimentação alteráveis da calha (24), baseadas numa chaminé alongada de forma seccional transversal (1, 2), correrem paralelas a um plano correspondente à direção Longitudinal da secção transversal da chaminé.

5. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a direção da distribuição do tamanho do grão ser alterada após uma ou mais inversões do vazamento da câmara de carregamento (5) numa das várias chaminés (1, 2) de um forno com múltiplas chaminés de acordo com o processo regenerativo de fluxc paralelo.

6. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" um forno com chaminé para. executar o método de acordo com a reivindicação 1, que tem pelo rnemos uma chaminé alongada ou retangular de forma seccional transversal (1, 2) um transportador (8) para o fornecimento de mistura de material granular para ser queimado no fluxo de gás por meio de uma trajetória (25) numa câmara de carregamento (5) posicionada acima da chaminé (1, 2), que é limitada de forma descendente por um fechamento (6, 7), para o carregamento por lotes de pelo menos uma chaminé (1, 2), caracterizado por dispositivo (23) para alterar periodicamente a direção com que os tamanhos do grão do material de mistura na câmara de carregamento aumentar transversaimente relativamente ao eixo vertical da câmara, para que a distribuição do tamanho do grão formado no forno com chaminé se altere em camadas na coluna de material de base {91) .

7. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" um forno com chaminé de acorde com a reivindicação 6, caracterizado por o dispositivo (23) de mudança periódica de direção ser formado por uma calha (24) localizada na trajetória (25) e que é artículável em torno de um eixo horizontal (26) em direções de inclinação opostas.

8. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" um forno com chaminé de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a calha compreender um prato (24), que é montado de forma articulada na área central da câmara de guia (27), que é aberta na parte superior e na parte inferior e que está localizada acima da câmara de carregamento (5), de modo a que, como desejado, encaixa numa parede (28, 29) da câmara de guia (27), que está na parte traseira ou na dianteira na direção da trajerória (25) e liberta uma saída da parte dianteira e parte traseira (33, 35) de forma alternada entre a borda inferior do prato (30) e uma borda de abertura inferior (31).

9. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" um forno com chaminé de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as duas paredes (28, 29) da câmara de guia (27) se encontrem viradas para a borda inferior (30) do prato (24) estarem inclinadas para dentro da sua área inferior.

10. "MÉTODO PARA QUEIMAR UMA MISTURA DE MATERIAL MINERAL" um forno com chaminé de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por as duas chaminés (1, 2} que têm uma secção transversal retangular e interligada por meio de uma ligação transversal (38) para gases combustíveis (48), a dita ligação transversal (38) interliga dois lados opostos, mais longos da secção transversal das chaminés (1, 2) e a secção transversal livre das chaminés (1, 2), em cada caso enchidas por a coluna de material de base, excederem 6.5m2.