CN216979082U - 模拟水泥生料分解的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟水泥生料分解的实验装置，其属于水泥生产工艺技术领域。它解决了现有技术中传统水泥生料分解的实验装置存在的物力、财力耗费大且对分解预热系统及窑炉的工况稳定性造成影响的缺陷。其主体结构包括风机、二氧化碳测定仪、分离器、反应器、下料管和空气预热器，空气预热器内设有气体流通管，气体流通管的出口通过第二管道与反应器的进口连接，下料管与第二管道连通，反应器的出口通过第一管道与分离器的侧口连接，分离器的下端出口与料粉仓连接，上端出口分别与风机和二氧化碳测定仪连接，风机还通过废气管与空气预热器内部的废气区域连通。本实用新型主要用于模拟水泥生料分解。

Description

模拟水泥生料分解的实验装置

技术领域：

本实用新型属于水泥生产工艺技术领域，具体地说，尤其涉及一种模拟水泥生料分解的实验装置。

背景技术：

目前国内水泥大都采用新型干法生产工艺，具体过程是水泥生料从五级(六级)预热器的上部加入，与上升的热气流逐级热交换，在运动的过程中被加热升温后进入分解炉，生料预热分解阶段耗能较高，在窑尾高温三次风带入部分热量的情况下，分解炉还需消耗60％左右的总燃料，以满足生料分解的热量需要。

生料颗粒分散在预热分解系统中，处于悬浮或沸腾状态，在实验室一般通过热重分析来表征生料的分解过程，但实验室是在静态加热过程中进行的，实验样品呈堆积状，样品的传热、传质过程与实际生产中生料分解过程不相符，且该方法还受到实验样品用量、加热速率等因素的影响，实验数据会与实际有较大差异，在正常运行的预热分解系统上进行试验，不但物力、财力耗费大，且会对分解预热系统及窑炉的工况稳定性造成影响。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种模拟水泥生料分解的实验装置，其可以对影响生料分解率的各种因素更好地进行研究。

为了实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种模拟水泥生料分解的实验装置，包括风机、二氧化碳测定仪、分离器、反应器、下料管和空气预热器，所述空气预热器内设有气体流通管，气体流通管的出口通过第二管道与反应器的进口连接，下料管与第二管道连通，反应器的出口通过第一管道与分离器的侧口连接，分离器的下端出口与料粉仓连接，上端出口分别与风机和二氧化碳测定仪连接，风机还通过废气管与空气预热器内部的废气区域连通，废气区域还与尾气吸收装置连接。

优选地，所述第二管道上设有气体流量计、第三闸阀、震动电机和撒料装置，气体流量计安装在气体流通管的出口处，震动电机安装在第二管道的外侧，撒料装置安装在第二管道的内部。

优选地，所述反应器的内部设有U型硅碳棒，外侧设有保温层，保温层上设有观察孔。

优选地，所述分离器与二氧化碳测定仪之间设有冷凝管。

优选地，所述第一管道上设有第二闸阀，第二闸阀安装在反应器的出口处，分离器的下端出口与料粉仓之间设有第一闸阀。

优选地，所述下料管内安装有落料装置。

优选地，所述落料装置包括活动板和弹簧，弹簧的一端安装在下料管的内壁，另一端安装在活动板上，活动板的一端安装在下料管的内壁。

优选地，所述分离器为中空结构，且分离器包括上端的直筒器壁和下端的缩径器壁，第一管道的进气口与直筒器壁之间的夹角为

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、反应器内的温度可以根据需求自行调节，如800°或900°；

2、撒料装置为带有若干个网孔的隔板，其可以将从下料管进来的生料粉均匀撒落，当出现堆积时，可以开启震动电机进行震动，使生料均匀撒落，避免出现堆积；

3、分解后的生料粉顺着第二闸阀和第一管道进入分离器，沿着分离器的器壁切线进入，由于分离器中间是中空的，因此气体与固体会沿着直筒器壁旋转向下走，碰到缩径器壁的位置后，气固分离，在分离器里面进行旋转分离，则气体顺着中间向上走，通过第三管道和冷凝管后进入二氧化碳测定仪中进行检测，测定生料粉的分解率，多余的气体则被风机抽取后再通过废气管进入空气预热器内的废气区域中预热，最后流入尾气吸收装置中进行回收，固体粉末则通过第一闸阀落入料粉仓中，达到气体与固定彻底分离的目的；

综上，本实用新型在实验室中模拟水泥生料在预热分解系统中实际工况的系统，可以对影响生料分解率的各种因素更好地进行研究。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中分离器与第一管道之间的角度示意图；

图3为本实用新型中落料装置的结构示意图；

图4为本实用新型中撒料装置的结构示意图。

图中：1、风机；2、废气管；3、二氧化碳测定仪；4、冷凝管；5、分离器；6、第一闸阀；7、料粉仓；8、第一管道；9、第二闸阀；10、反应器；11、保温层；12、U型硅碳棒；13、观察孔；14、第二管道；15、下料管；16、撒料装置；17、震动电机；18、第三闸阀；19、气体流量计；20、空气预热器；21、气体流通管；22、尾气吸收装置；23、第三管道；24、活动板；25、弹簧；26、二氧化碳气体钢瓶；27、废气区域；28、空气钢瓶；51、直筒器壁；52、缩径器壁。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种模拟水泥生料分解的实验装置，包括风机1、二氧化碳测定仪3、分离器5、反应器10、下料管15和空气预热器20，所述空气预热器20内设有气体流通管21，气体流通管21的入口与二氧化碳气体钢瓶26和空气钢瓶28连接，气体流通管21的出口通过第二管道14与反应器10的进口连接，下料管15与第二管道14连通，反应器10的出口通过第一管道8与分离器5的侧口连接，分离器5的下端出口与料粉仓7连接，上端出口通过第三管道23分别与风机1和二氧化碳测定仪3连接，风机1还通过废气管2与空气预热器20内部的废气区域27连通，废气区域27还与尾气吸收装置22连接，风机1为高温风机，反应器10内的温度可以根据需求自行调节，如800°。

实施例2：

一种模拟水泥生料分解的实验装置，所述第二管道14上设有气体流量计19、第三闸阀18、震动电机17和撒料装置16，气体流量计19安装在气体流通管21的出口处，震动电机17安装在第二管道14的外侧，撒料装置16安装在第二管道14的内部。如图4所示，撒料装置16为带有若干个网孔的隔板，作用是将从下料管15进来的生料均匀撒落，当出现堆积时，可以开启震动电机17进行震动，使生料均匀撒落。

所述反应器10的内部设有U型硅碳棒12，外侧设有保温层11，保温层11为多晶莫来石纤维材质；保温层11上设有外衬石英玻璃的观察孔13，方便对内部生料粉分散情况进行观察。

所述分离器5与二氧化碳测定仪3之间设有冷凝管4。

所述第一管道8上设有第二闸阀9，第二闸阀9安装在反应器10的出口处，分离器5的下端出口与料粉仓7之间设有第一闸阀6。

如图2所示，所述分离器5为中空结构，且分离器5包括上端的直筒器壁51和下端的缩径器壁52，第一管道8的进气口与直筒器壁51切线之间的夹角为30°～60°，优选为45°，将原直排进口，改为切线方向进入分离器5，生料与二氧化碳气体彻底分离，分离后二氧化碳气体经由第三管道23和风机1回空气预热器20内部的废气区域27，被分离的生料由第一闸阀6进入料粉仓7内。

如图3所示，所述下料管15内安装有落料装置，所述落料装置包括活动板24和弹簧25，弹簧25的一端安装在下料管15的内壁，另一端安装在活动板24上，活动板24的一端安装在下料管15的内壁，当活动板24上积攒的生料的重量大于弹簧25的弹力时，活动板24被下压，生料落入第二管道14中，实现定量落料。其他部分与实施例1相同。

本实用新型的工作原理为：

生料粉从下料管15内往下下料进入第二管道14内，由于气体流通管21的下端连接二氧化碳气体钢瓶26和空气钢瓶28，按需要调节空气和二氧化碳的比例，因此二氧化碳气体钢瓶26和空气钢瓶28内的混合气体或单一气体在气体流通管21内被预热后，再经过气体流量计19、第三闸阀18、撒料装置16后带动生料粉一起向上运动，生料粉在反应器10内经过高温被分解，分解后的生料粉顺着第二闸阀9和第一管道8进入分离器5，沿着分离器5的器壁切线进入，由于分离器5中间是中空的，因此气体与固体会沿着直筒器壁51旋转向下走，碰到缩径器壁52的位置后，气固分离，在分离器5里面进行旋转分离，则气体顺着中间向上走，通过第三管道23和冷凝管4后进入二氧化碳测定仪3中进行检测，可以根据二氧化碳测定仪3数据计算生料粉的分解率，也可以从料粉仓7中取分解过的生料粉测定生料粉的分解率，多余的气体则被风机1抽取后再通过废气管2进入空气预热器20内的废气区域27中预热，最后流入尾气吸收装置22中进行回收，固体粉末则通过第一闸阀6落入料粉仓7中。

Claims (8)

1.一种模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：包括风机(1)、二氧化碳测定仪(3)、分离器(5)、反应器(10)、下料管(15)和空气预热器(20)，所述空气预热器(20)内设有气体流通管(21)，气体流通管(21)的出口通过第二管道(14)与反应器(10)的进口连接，下料管(15)与第二管道(14)连通，反应器(10)的出口通过第一管道(8)与分离器(5)的侧口连接，分离器(5)的下端出口与料粉仓(7)连接，上端出口分别与风机(1)和二氧化碳测定仪(3)连接，风机(1)还通过废气管(2)与空气预热器(20)内部的废气区域(27)连通，废气区域(27)还与尾气吸收装置(22)连接。

2.根据权利要求1所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述第二管道(14)上设有气体流量计(19)、第三闸阀(18)、震动电机(17)和撒料装置(16)，气体流量计(19)安装在气体流通管(21)的出口处，震动电机(17)安装在第二管道(14)的外侧，撒料装置(16)安装在第二管道(14)的内部。

3.根据权利要求1或2所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述反应器(10)的内部设有U型硅碳棒(12)，外侧设有保温层(11)，保温层(11)上设有观察孔(13)。

4.根据权利要求3所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述分离器(5)与二氧化碳测定仪(3)之间设有冷凝管(4)。

5.根据权利要求4所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述第一管道(8)上设有第二闸阀(9)，第二闸阀(9)安装在反应器(10)的出口处，分离器(5)的下端出口与料粉仓(7)之间设有第一闸阀(6)。

6.根据权利要求5所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述下料管(15)内安装有落料装置。

7.根据权利要求6所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述落料装置包括活动板(24)和弹簧(25)，弹簧(25)的一端安装在下料管(15)的内壁，另一端安装在活动板(24)上，活动板(24)的一端安装在下料管(15)的内壁。

8.根据权利要求7所述的模拟水泥生料分解的实验装置，其特征在于：所述分离器(5)为中空结构，且分离器(5)包括上端的直筒器壁(51)和下端的缩径器壁(52)，第一管道(8)的进气口与直筒器壁(51)之间的夹角为30°～60°。

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