CS201688B1

CS201688B1 - Apparatus for preheating and partial calcination of bulk and lump materials

Info

Publication number: CS201688B1
Application number: CS270378A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Pospisil; Vaclav Skala
Original assignee: Jaroslav Pospisil; Vaclav Skala
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1980-11-28
Also published as: YU89579A; DE2917158A1; IN151562B; DK159979A; SU972203A1; HU176706B

Abstract

The plant consists of a vertical ring shaft contg. a hollow, ring-shaped suction duct removing heating ases and dividing the charged material into two ring streams flowing through a calcining shaft and then over a ring baffle. Below the ring baffle is a braking plate, which is also ring-shaped and has a central hole for heating gases flowing upwards to the suction duct. Heating gases also travel upwards on the periphery of the braking plate in counter current to a descending stream of the charged material; and the braking plate is covered by plates reciprocating horizontally to drive the material both down the bore and over the edges of the braking plate. The plant can be used for heating material before the latter enter a rotary drum sintering furnace, and reduces both the capital- and operating- costs of the plant expressed per tonne of material produced.

Description

Vynález se týká šachtového výměníku tepla pro. předehřev a částečnou kalcinaci kusových a zrnitých materiálů, například vápence, -dolomitu a cementářské suroviny, před jejich dalším tepelným zpracováním v pálicím zařízení, příkladně v rotační peci.The present invention relates to a shaft heat exchanger for. preheating and partial calcination of lump and granular materials, for example limestone, dolomite and cement raw materials, before their further heat treatment in a flame-cutting device, for example in a rotary kiln.

U většiny předehřívačů kusových a zrnitých materiálů jsou plyny do vrstvy materiálu .přiváděny ze střední části výměníku nebo prostřednictvím vnějších kouřovodů do obvodové části vrstvy. V obou případech jsou partie materiálu, přes které horké plyny vstupují, více předehřátý, než odlehlejší části vrstvy. Tím se zhoršuje tepelná účinnost výměníku a také nerovnoměrnost v tepelné přípravě suroviny má nepříznivý vliv na kvalitu výrobku. Pokud jsou horké plyny u některých - zařízení přiváděny - současně do středové i obvodové části vrstvy, je nutno používat tepelně vysoce namáhavých vestaveb, které nelze během provozu kontrolovat, jsou zdrojem častých poruch a neumožňují práci s vyššími teplotami plynů a tedy dosažení vysoké tepelné účinnosti výměníku tepla.In most pre-heaters of lump and granular materials, gases are introduced into the material layer from the central part of the exchanger or via external flue gas ducts to the peripheral part of the layer. In both cases, the portions of the material through which the hot gases enter are more preheated than the more remote portions of the layer. This deteriorates the heat efficiency of the exchanger and also the unevenness in the heat preparation of the raw material adversely affects the quality of the product. If some gases are supplied to the central and peripheral part of the layer at the same time, it is necessary to use thermally stressed assemblies, which cannot be checked during operation, they cause frequent disturbances and do not work with higher gas temperatures and thus achieve high heat exchanger efficiency heat.

jiného známého provedení výměníku je sice většina těchto nevýhod odstraněna, avšak za -cenu použití těžké keramické vestavby, umístěné pod vrstvou předehřívaného materiálu. Ten je s její horní plochy shrnován 'a- padá do rotační pece -k dalšímu zpra cování. Provedení této rozměrné vestavby je technicky velmi náročné a nákladné. Její velká hmotnost a tepelná - setrvačnost navíc neumožňuje dělení výměníku radiálními řezy na menší výkonové jednotky. Toto - uspořádání je nevýhodné i proto, že vynášecí zařízení je vystaveno vysokým teplotám plynu a k- jeho zatlačování do' vrstvy materiálu jsou potřebné velké -síly, které jsou při vysokých teplotách zdrojem častých poruch.In another known embodiment of the exchanger, although most of these disadvantages are eliminated, it is necessary to use a heavy ceramic installation located below the layer of preheated material. This is summed up from its upper surface and falls into a rotary kiln for further processing. The construction of this bulky installation is technically very demanding and expensive. Moreover, its high mass and thermal inertia make it impossible to divide the exchanger by radial cuts into smaller power units. This arrangement is also disadvantageous because the discharge device is exposed to high gas temperatures and large forces are required to push it into the material layer, which are a source of frequent disturbances at high temperatures.

Popsané nevýhody se podle vynálezu odstraní v podstatě - tím, že pod kalcinačním hrdlem -svislé šachty je umístěna s - výhodou mezikruhová zadržovací deska, - - která je svým vnitřním obvodem napojena na vrchní část středního kouřovodu a vnějším obvodem na vnitřní stěny vnějších kouřovodů, přičemž nad horní plochou zadržovací -desky jsou uloženy vynášecí desky, j'ejichž šířka je větší než šířka kalcinaoního hrdla a. menší než šířka zadržovací desky vratně posuvné v radiálním směru a dále tím, že vnější kouřovody jsou ve své spodní části napojeny na - spodní část středního kouřovodu, přičemž alespoň část spodní plochy zadržovací desky je ve styku s -okolním prostředím.According to the invention, the above-mentioned disadvantages are eliminated essentially - by placing, preferably below the calcining neck of the vertical shaft, an intercircular retaining plate, - which by its inner circumference is connected to the upper part of the middle flue and the outer circumference to the inner walls of the outer flue. above the upper surface of the retaining plate, there are discharge plates having a width greater than the width of the calcinaon neck and less than the width of the retaining plate reciprocating in the radial direction, and in that the outer flue gas ducts are connected to their lower part and wherein at least a portion of the lower surface of the containment plate is in contact with the surrounding environment.

Příkladné - provedení zařízení podle vynálezu je -schematicky znázorněno na výkrese na obr. 1 ve svislém řezu, na obr. 2, v půdorysném - řezu A-A z obr. 1 a v - půdorysném pohle201688 du na obr. 3. Příkladné detailní provedení vynášecí části je patrné ze svislého řezu na obr. 4.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the drawing in FIG. 1 in vertical section, in FIG. 2, in plan view AA in FIG. 1 and in plan view201688 du in FIG. is seen from the vertical section of FIG. 4.

Svislá šachta výměníku s výhodou mezikruhového průřezu je tvořena (obr. 1) vnějším pláštěm 17 a vnitřním pláštěm 18. Ve své horní části má zavážecí kanál 3 materiálu, vněmž je umístěno duté směrem - dolů otevřené odsávací těleso- 5 plynu, s výhodou - ve tvaru ' prstence, opatřené svislými kouřovody 6. Ve své spodní části se svislá šachta směrem dolů zúžuje a vytváří tak předehřívací a kalcinační hrdlo - 4, které je napojeno na vynášecí komoru s výhodou kruhového průřezu. Tato je tvořena obvodovým pláštěm 8, víkem 9 v její horní části a dále v její spodní části zadržovací deskou 10 s výhodou mezikruhového průřezu, sestávající z vnitřní desky 11 a vnější desky 12. Mezi těmito deskami 11, 12 je přerušovaná kruhovitá štěrbina.The vertical shaft of the exchanger, preferably of an annular cross-section, consists of (Fig. 1) an outer jacket 17 and an inner jacket 18. In its upper part it has a material loading channel 3 in which a hollow downwardly open gas suction body 5 is located. In its lower part, the vertical shaft narrows downwards to form a preheating and calcining throat 4 which is connected to a discharge chamber, preferably of circular cross-section. This consists of a peripheral shell 8, a lid 9 in its upper part and further in its lower part with a retaining plate 10, preferably of an annular cross-section, consisting of an inner plate 11 and an outer plate 12. Between these plates 11, 12 is an intermittent circular slot.

Na spodní část obvodového pláště 8 vynášecí komory a obvodovou část, vnější desky 12 jsou připojeny vnější kouřovody 16 a na vnitřní obvod vnitřní desky 11 je napojen střední kouřovod 15 (obr. 2). Vnější kouřovody 16 jsou ve spodní části napojeny na střední kouřovod 15 a jsou vně ohraničeny obvodovým pláštěm 8 vynášecí komory uloženým na podpěrných patkách 21. V místě napojení vnějších kouřovodů 16 na střední kouřovod 15 jsou otvory 20 pro ’ připojení přídavných hořáků.The outer flue 16 is connected to the lower part of the outer casing 8 of the discharge chamber and the peripheral part, the outer plates 12, and the inner flue 15 is connected to the inner periphery of the inner plate 11 (FIG. 2). The outer flue gas ducts 16 are connected in the lower part to the central flue gas duct 15 and are externally bounded by the circumferential jacket 8 of the discharge chamber mounted on the support feet 21. At the point of connection of the outer flue gas ducts 16 to the central flue gas duct 15 there are openings 20 for connecting additional burners.

Nad - vlastním výměníkem je umístěn (obr.Above the exchanger is located (fig.

3) provozní zásobník 1 materiálu, který je propojen se zavážecím kanálem 3 svislé šachty - výměníku přívodními - potrubími 2 materiálu, které procházejí víkem 19 svislé šachty.3) a material storage container 1, which is connected to the feed channel 3 of the vertical shaft - the exchanger by the inlet pipes 2 of material passing through the cover 19 of the vertical shaft.

Na horní ploše zadržovací desky 10 (obr. ' 4) jsou uloženy vynášecí desky 13, které jsou opatřeny stěracími bloky 14, tvaru souvislých kruhů, uloženými na horní ploše jejich vnějšího- a vnitřního konce. V prostoru nad vynášecími deskami 13 je umístěno vodicí těleso 7 s výhodou ve tvaru prstence, které svou horní zúžující se částí zasahuje do předehřívacího a kalcinačního- -hrdla 4.Dispensing plates 13 are provided on the upper surface of the retaining plate 10 (FIG. 4), which are provided with wiper blocks 14, in the form of continuous circles, mounted on the upper surface of their outer and inner ends. In the space above the discharge plates 13, a guide body 7, preferably in the form of a ring, is disposed, with its upper tapering part extending into the preheating and calcining shaft 4.

Při pohybu vynášecích desek 13 v radiál. ním směru k ose a od osy svislé ša<c^ty postupuje miateriál vlastní hmotností z - provozního zásobníku 1 přívodním - potrubím 2 materiálu do zavářecího kanálu 3 svislé šachty výměníku, dělí se do dvou proudů v místě odsávacího tělesa 5 — plynu, pod ním se opět spojuje do- jednoho proudu a přechází do kalcinačního hrdla 4, za - kterého se pod sypným úhlem sesypává na vnitřní desku 11 a vnější desku 12, přičemž obtéká vodicí těleso 7, - které slouží ke zlepšení rovnoměrnosti toku materiáluAs the discharge plates 13 move in radial direction. In the direction towards the axis and from the axis of the vertical shaft, the material proceeds by its own weight from the - operating container 1 through the material supply pipe 2 to the sealing channel 3 of the vertical exchanger shaft, divided into two streams again flows into one stream and passes into the calcining orifice 4, at which it is poured at an angle of repose onto the inner plate 11 and the outer plate 12, bypassing the guide body 7, which serves to improve uniformity of material flow

Claims

SUBJECT

A device for preheating and partial calcining of grained and lump materials consisting of a vertical shaft, preferably of an annular cross-section, in the charging portion of which a hollow, downwardly open suction body is disposed, separating the material flow into two in the calcining throat. At the same time, they serve to reduce the weight of the stack of material acting on the discharge plates 13. Each of the discharge plates 13 are disposed on the outer edge of the inner plate 11 and the inner edge of the outer plate 12 and project with their inner and outer ends into the layer of precalcinated material. the outer and inner plates 11, 12. The discharge plates 13 perform a reciprocating translational movement in the radial direction and thereby push the preheated material through the inner edge of the plate 11 into the central flue gas duct 15 and through the outer edge of the plate 12 into the outer flue gas duct 16. the material falls into the following burned equipment. The space above the plates 11 and 12, in which the material is loosely poured, serves at the same time as a damping, since the space is at the same time. there is additional preheating and calcination of the processed material during its stay. Windscreen wipers. 14 wipes the material from the discharging plate 13 during its movement and thus prevents the material from penetrating into the space below the guide body 7 and further a circular slot between the plates 11, 12 into the triangular ring of the discharge chamber. The retaining plate 10 is in its underside in contact with the external environment, which allows - to check the condition of the discharge plates 13 and their drive and to remove excess heat from the triangular ring of the discharge chamber.

The hot gases coming from the upstream firing device flow through the central flue 15 and the outer flue gas ducts 16 into the discharge chamber and enter on both sides into a layer of material poured onto the upper surface of the outer and inner plates 11 and 12 therefrom into the calcining orifice 4. and exiting the layer into the gas suction body 5. Cooled - the gases are extracted from this body 5 by vertical flue gas ducts 6. If necessary, the hot gases can be reheated by means of additional burners connected to the openings 20 before entering the material layer.

The device according to the invention enables uniform heating of the material and its partial calcination at large working cross-sections of the shaft, which makes it possible to design furnaces of high output. The possibility of using higher working temperatures of gases increases the thermal efficiency at smaller dimensions with the weight of the device. The design of the exchanger allows control - its function during operation, thus improving the time utilization of the furnace. Allows - design a power line using most of the same-parts for all sizes. These advantages significantly reduce investment and operating costs per unit of production.

OF INVENTION of parallel streams and equipped with means for evacuating gases exiting from the material layer - and whose lower part is tapered into a calcining throat under which a guide body, preferably in the form of a ring, is placed, which tops into a vertical shaft and equipped with an operating material reservoir located above the vertical shaft and connected to its upper charging part by material supply pipes, characterized in that an intermediate ring retaining plate (10), which is connected by its inner circumference to the upper part, is preferably located below the opening (4). of the central flue gas duct (15) and the outer periphery of the inner walls of the outer flue gas ducts (16), with discharge plates (13) having a width greater than the width of the calcining orifice (4) and less than the width retaining plates (10), reciprocating and radial, p external routine or chimneys (16) are · in its lower part connected to the bottom part of the central flue (15) and at least a portion of the bottom surface of the retaining plate (10) is in contact with the eye-Condominium functioning environment.

Device according to claim 1, characterized in that the guide body (7) is preferably in the form of a ring and has a cross-sectional shape of a gable roof which, with its tapering upper part, extends into the space of the calcining neck (4) and the width of the body (7) is greater than the width of the calcining orifice (4). and less than the width of the discharge plates (13).

Device according to one or more of Claims 1 to 2, characterized in that the retaining plate (10) consists of an inner plate (11) and an outer plate (12), the discharge plates (13) being arranged simultaneously on both these plates (11, 12). . AND

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the outer flue gas ducts (16) are externally bounded by a peripheral shell (8) of the discharge chamber mounted on the support feet (21), the outer peripheral wall of the retaining plate being (10) and on their lower parts there is a central flue (15).

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that there are openings (20) for connecting additional burners at the connection point of the external flue gas ducts (16) to the central flue gas duct (15).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that wiping blocks (14) are disposed on the upper surface of each discharge plate (13).