CS208151B2

CS208151B2 - Device for preheating the powder or fine grainous material

Info

Publication number: CS208151B2
Application number: CS735911A
Authority: CS
Inventors: Gerhard Teichler
Original assignee: Dessau Zementanlagenbau Veb
Priority date: 1973-03-05
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1981-08-31
Also published as: DK141765B; LU68893A1; SU672465A1; RO66559A; DE2340061A1; OA04615A; DE2340061B2; AU6027173A; JPS49119912A; DD107773A1; DK141765C; FR2221039A5; AU465273B2; ES421065A1; BE811838A

Abstract

Combined counter current uni-directional current cement meal preheater comprises a charger into a part system 1 of the preheater; sepn. from the gas stream in a cyclone; introduction through a cyclone return and a control pipe into a riser pipe and mixing with hot material/gas mixt. coming from a vortex chamber belonging to the part system 2. The material flows are adjustable so that volatile constituents are condensed out from the gas stream and are separated out in a cyclone of (2) from the gas. The gas enters into the riser pipe of (1) and through a cyclone return and a control pipe, into a vortex chamber heated to cause starting of sublimation of volatile constituents; collides with the gas charge/charge mixture from the part system 3 to be further heated so that the volatiles with high sublimation temps. are condensed, followed by introduction into (3) where it is passed through several large dimension shaft steps and then through an inlet duct into the rotary shaft kiln, whilst gas leaving (1) is passed through a dust extractor before being passed into atmosphere. The system ensures that no volatiles are condensed anywhere causing its blockage.

Description

Vynález se týká zařízení k předehřívání® prachového nebo jemně zrnitého· materiálu, zejména cementové surovinové moučky, se- kj 'Stávající ze soopooudně protproudně působícího předehřívače a z cyklónů a stoupaček. ·Η*The invention relates to a device for preheating dusty or fine-grained material, in particular cement raw meal, consisting of a so-current counter-current preheater and of cyclones and risers. · Η *

Jsou jíž známy předehřívači systémy, u kterých. žádaný účinek .předehřívání se dosáhne v kombinaci konstrukčně rozdílných stupňů. Pokud se v ohřívaném materiálu vyskytují .prchavé složky, tyto sublímují v od po v ída j í c í c h t ер 1 o t n í ch r ozs a z í cli, j e j i ch páry jsou strhávány teplonosnýim plynem do oíblasti nižších teplot a kondenzují při odpovídajících teplotách z proudu plynu.Preheating systems are already known in which. the desired effect of preheating is achieved in a combination of structurally different stages. If volatile components are present in the material to be heated, they will sublimate in the subsequent desirability of vapor, whose vapors are entrained by the heat transfer gas to lower temperatures and condense at appropriate temperatures from gas stream.

Při tom kondenzace nastává na chladných částech zařízení, nebo na částečkách ohřívaného’ imateiriálu. Ze stálého střídání sublimace a kondenzace vzniká koloběh těchto prchavých složek s obohacením jednotlivých složek iv .těchto kolobězích.In this case, condensation occurs on the cold parts of the device or on the particles of the heated material. Continuous alternation of sublimation and condensation results in the circulation of these volatile components with enrichment of the individual components in these cycles.

Při kondenzaci na chladných částech zařízení dochází ik tvorbě usazenin, které vedou ke zimějně průřezu v ipředehřívacím systému. Těmito změnami průřezu může dojít k funkčním poruchám zařízení. Při kondenzaci na čáisteckách ohřívaného materiálu dochází k vynášení této části prchavých složek s materiálem, při přiměřeně velkých podílech v noismi tepla také k vynášení horkými plyny.During the condensation on the cold parts of the device, deposits are formed which lead to a winter cross-section in the preheating system. These changes in cross-section can lead to malfunctions of the device. Condensation on the scrubber of the heated material results in the removal of this part of the volatile components with the material, and in the case of reasonably large proportions in heat nois, also in the case of hot gases.

Bylo vynalezeno, že — v závislosti na. provozním stavu zařízení — dochází ik nestabilnímu systému, když tvorbou usazenin se předehřívači systém stane funkčně nespolehlivým, nebo když obohacením v ohřívaném materiálu se překročí kvalitativně peivně stanovená mezní hodnota. Ke stabilnímu systému dochází, když postupy sublimace a konde₍nzace se v překrývání s vynášením ze systému tak nastaví, že je možný plynulý způsob provozu.It was invented that - depending on. operating state of the equipment - an unstable system also occurs when the preheating system becomes functionally unreliable by the formation of deposits, or when the enrichment in the heated material exceeds a qualitatively strictly set limit value. A stable system occurs when the sublimation and condensation procedures ₍ so that the overlap with the outflow from the system is set so that a continuous mode of operation is possible).

Jsou známy předehřívače k předehřívání přednostně cementové surovinové moučky, které sestávají z více nad sebou umístěných cyklónů nebo šachtových stuipňů. Tyto· předehřívače se svým regulačním systémem mají však jein ten účel, aby změnou poměrů proudění ovlivnily doby prodlení.Preheaters are known for preheating preferably cement raw meal, which consist of several superimposed cyclones or shaft stakes. However, these preheaters with their control system have the purpose of influencing the residence times by changing the flow ratios.

Účelem vynálezu je, aby se dosáhlo optimální ohřátí bez tvorby usazenin na zařízení při současném dodržení kvalitativních mezí u .prchavých složek.The purpose of the invention is to achieve optimum heating without the formation of deposits on the device while maintaining the quality limits of the volatile components.

Úlohou vynálezu je zařízení vytvořit tak, ahy -nastavením ovlivnění vnitřního regulačního poměru se dosáhl dynamický saimoreigulující systém plynu a materiálu ke správnému udržování stability procesu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a dynamic, self-regulating gas and material system to properly maintain process stability by adjusting the internal control ratio.

Podle vynálezu se toho dosáhne tím, že predehřívač se skládá z předehřívací šachty s více nad sebou umístěnými cyklóny. Šacihta předehřívače se skládá z více šachtových stupňů, jejichž rozměry jsou větší, než rozměry ostatních stupňů předehřívače. Nejspodnější šachtový stupeň je vstupním kanálem spojen s rotační pecí, zatím co poslední horní šachtový stupeň je vytvořen jako výřivá komora. Do vířivé kdmory ústí více vedení s materiálem, přicházející od prvého cyklónu. Vedení materiálu od druhého cyklónu ústí do prvé stoupací roury, která spojuje vířivou komoru s prvým cyklónem. Vedení materiálu vždy vyúsťující hlouběji do vířivé komory, resp. do stoupací roury, je opatřeno otočnou a osově posuvnou nebo pevně umístěnou regulační rourou.According to the invention, this is achieved in that the preheater consists of a preheating shaft with several cyclones arranged one above the other. The heater of the preheater consists of several shaft stages whose dimensions are larger than the dimensions of the other stages of the preheater. The lower shaft stage is connected to the rotary kiln by the inlet channel, while the last upper shaft stage is formed as a vortex chamber. Multiple material lines coming from the first cyclone flow into the swirling chamber. The passage of material from the second cyclone leads to a first riser pipe that connects the swirl chamber to the first cyclone. The material guide always extends deeper into the swirl chamber, respectively. into the riser pipe, it is provided with a rotatable and axially displaceable or fixed control tube.

Cyklónové stupně obsahují rozsah nižších teplot, ve kterém se přede hřívá zpracovávaný materiál. Vířivá komora má tem teplotní rozisah, ve kterém súblimují prchavé složky zpracovávaného materiálu s nízkou sublimační teplotou, zatímco ostatní šachtové stupně obsahují teplotní stupeň, ve kterém sublimují složky s vyšší sublimační teplotou.The cyclone stages contain a lower temperature range in which the material to be treated is preheated. The vortex chamber has a temperature range in which the volatile components of the material to be processed at a low sublimation temperature co-limit, while the other shaft stages contain a temperature stage in which the components at a higher sublimation temperature sublimate.

Na vyobrazení je vynález schematicky 'znázorněn na příkladu provedení.In the drawing, the invention is illustrated schematically by way of example.

Zařízení na předehřívání především cementové surovinové moučky se skládá z předehřívací šachty, která je rozdělena do více šachtových stupňů 1. Nejspodnější šachtový stupeň 1 je vstupním kanálem 3 spojen is rotační pecí 4, zatímco poslední horní šachtový stupeň je vytvořen jako vířivá komora 2. Šachta předehřívače je spojena is ivíce cyklóny umístěnými nad sebou, přičemž prvá stoupací roura 5 spojuje vířivou komoru 2 s prvým cyklónem 6. Třetí vedení 14 materiálu a čtvrté vedení 15 materiálu od přivého cyklonu 6 ústí do vířivé komory 2, přičemž u čtvrtého vedení 15 materiálu je druhá regulační roura 16, otočná a v osovém /směru posuvná nebo pevně umístěná, která tangenciálně ústí do vířivé komory 2.The device for preheating primarily cement raw meal consists of a preheating shaft, which is divided into several shaft stages 1. The lowest shaft stage 1 is connected to the inlet channel 3 with a rotary kiln 4, while the last upper shaft stage is formed as a swirl chamber 2. it is also connected to a plurality of cyclones placed one above the other, the first riser 5 connecting the swirl chamber 2 with the first cyclone 6. The third material guide 14 and the fourth material guide 15 from the direct cyclone 6 open into the swirl chamber 2, a control tube 16, rotatable and axially displaceable or fixed, which tangentially opens into the swirl chamber 2.

Druhá stoupací roura 7 spojuje prvý cyklón 6 s druhým cyklónem 8, jehož prvé vedení 11 materiálu a druhé vedení 12 materiálu ústí do stoupací roury 5. Přitom druhé vedení 12 materiálu je opatřeno prvou regulační rourou 13, otočnou a osově posuivnou, která tangenciálně vyúsťuje do prvé stoupací roury 5. Druhý cyklón 8 je pomocí třetí stoupací irou-ry 9 spojen s třetím cyklónem 10 a s odprašovacím zařízením. Způsob působení zařízení podle vynálezu je následující:The second riser 7 connects the first cyclone 6 to the second cyclone 8, whose first material guide 11 and the second material guide 12 open into the riser pipe 5. The second material guide 12 is provided with a first control tube 13, rotatable and axially displaceable, The second cyclone 8 is connected to the third cyclone 10 by means of a third riser pipe 9 and to a dust removal device. The method of operation of the device according to the invention is as follows:

Materiál určený к předehřívání je vnášen neznázorněným podávacím zařízením do druhé stoupací roury 7 předehřívače. Z prvého cyklónu 6 vstupuje již předehřátá šměis plynu a materiálu do drahé stoupací roury 7. Tato směs plynu a materiálu ohřívá celkové množství vnesené plynem do druhého cyklónu 8 přestupem tepla z plynu na čerstvě vnesený materiál a míšením materiálu. Tím se však snižuje teplota celkového množství materiálu vneseného do, druhého cyklónu 8 vůči teplotě směsi plynu a materiálu z prvého cyklónu 6.The material to be preheated is introduced into the second riser pipe 7 of the preheater by a feeding device (not shown). The preheated gas / material mixture enters the expensive riser 7 from the first cyclone 6. This gas / material mixture heats the total amount of gas introduced into the second cyclone 8 by transferring heat from the gas to the freshly introduced material and mixing the material. However, this reduces the temperature of the total amount of material introduced into the second cyclone 8 relative to the temperature of the gas-material mixture of the first cyclone 6.

Rozsah teploty ve druhém cyklónu 8 je takový, že bezpečně ještě nenastává sublimace prchavých složek z cementové surovinové moučky, který však na druhé straně v následujícím stupni bezpečně způsobuje kondenzaci.The temperature range in the second cyclone 8 is such that the sublimation of the volatile constituents from the cement raw meal does not yet occur safely, but on the other hand it safely causes condensation in the next step.

Materiál přicházející prvým vedením 11 materiálu a druhým vedením 12 materiálu od druhého cyklónu 8 je regulován prvou regulační rourou 11 a vnášen do pnvé stoupací roury 5, kde se mísí s horkým proudem plynu a materiálu, přicházejícím od vířivé komory 2, který s sebou nese prchavé složky is nízkou sublimační teplotou ve formě plynu.The material coming through the first material guide 11 and the second material guide 12 from the second cyclone 8 is regulated by the first control pipe 11 and introduced into the first riser pipe 5 where it mixes with the hot gas and material stream coming from the swirl chamber 2 carrying volatile components with low sublimation temperature in the form of gas.

Nastavením prvé regulační ro-ury 13, respektive konstrukčním uspořádáním prvého vedení 11 materiálu, může množství materiálu zpětně vedené ze druhého cyklónu 8, které regulačně technicky působí jako zpětná vazba, být přiváděno zčásti do prvé stoupací roury 5 a zčásti do vířivé komory 2. Směšovací teplota v prvé stoupaní rouře 5 regulováním těchto materiálových proudů se nastaví tak, že prchavé plynné složky vykoindenzují z proudu plynu.By adjusting the first control line 13 or the construction of the first material guide 11, the amount of material recycled from the second cyclone 8, which acts as a feedback control, can be fed partly to the first riser 5 and partly to the swirl chamber 2. Mixing the temperature in the first pitch of the pipe 5 by adjusting these material streams is adjusted such that the volatile gaseous components are compensated from the gas stream.

Ve isměsi plynu a materiálu, zanášené z vířivé komory 2, mají na podkladě fyzikální zákonitosti přenášení tepla, materiál a plyn v mraku materiálu přibližně stejné teploty. V místě přechodu od vířivé komory 2 do prvé stoupací roury 5 je ke směsi plynu a materiálu z vířivé komory 2 přimícháván chladnější proud materiálu z prvého vedení 11 materiálu a/nebo z druhého vedení 12 materiálu z druhého cyklónu 8, takže ještě se vyskytující plynné produkty sublimace kondenzací se usazují na chladnější částečky materiálu. Tyto prchavé složky jsou z proudu plynu do určité míry vyprány chladným proudem materiálu. V prvém cyklónu 6 nastává dělení proudu plynu a materiálu, který je sem¹ zanášen horkým plyneim z prvé stoupací roury 5 a má nižší teplotu, než v místě vířivé komory 2. Tato teplota je volena nižší, než nejnižší sublimační teplota chemických složek. Plyn smíšený se spolu strženým množstvím materiálu vstupuje do druhé stoupací roury 7 a působí zde jako nosič tepla. Materiál je třetím vedením 14 materiálu a čtvrtým vedením 15 materiálu s druhou regulační rourou 16, od prvého cyklónu 6 zaváděn do vířivé komory 2. Přitom má teplotu, při které právě začíná sublimace prchavých složek. Tím se zabrání tvorbě usazenin v prvé stoupací rouře 5, v prvém cyklónu 6, v třetím vedení 14 materiálu a ve čtvrtém vedení 15 materiálu a ve druhé regulační rouře 16. Množství materiálu z prvého cyklónu 6 může být třetím vedením 14 materiálu a čtvrtým’ vede ním 15 materiálu tak nastaveno, že část materiálového (proudu se zavádí vířivou komorou 2 podílově do- _;prvé stoupací roury 5 a druhá část šachtového stupně 1. Materiál ve vířivé komoře 2 se tak ohřeje, že nastane sublimace prchavých složek. Teinto materiálový pjroud se ismícháivá se směsí plynu a materiálu zanášenou ze šachtového stupně 1. Přitom nastává ohřátí celé směsi a kondenzace prchavých složek s vyššími sublimačními teplotami. Proudy hmoty ve vířivé komoře 2 mohou být tak nastaveny, že se bezpečně -dosáhnou žádané fyzikální účinky při rozdílném cheimíckém složení.In the gas / material mixture introduced from the swirl chamber 2, due to the physical laws of heat transfer, the material and gas in the cloud of material have approximately the same temperatures. At the point of transition from the swirl chamber 2 to the first riser 5, a cooler flow of material from the first material guide 11 and / or from the second material guide 12 from the second cyclone 8 is admixed to the gas-material mixture from the swirl chamber 2 so that gaseous products still occur condensation sublimation settles on cooler particles of material. These volatile components are washed to a certain extent from the gas stream by a cold material stream. In the first cyclone 6 of the gas flow occurs and material which is here clearly shown the hot plyneim ^one of the first uprising pipe 5 and has a lower temperature than at a location of the swirl chamber 2. The temperature chosen is lower than the sublimation temperature of the lowest chemical components. The gas mixed with the entrained amount of material enters the second riser 7 and acts as a heat carrier. The material is introduced into the vortex chamber 2 from the first cyclone 6 by a third material guide 14 and a fourth material guide 15 with a second control tube 16, having a temperature at which the sublimation of the volatile components just begins. This prevents the formation of deposits in the first riser pipe 5, in the first cyclone 6, in the third material guide 14 and in the fourth material guide 15 and in the second control pipe 16. The amount of material from the first cyclone 6 can be the third material guide 14 and the fourth guide. with the 15 material so adjusted that the material portion (stream passes the swirl chamber 2 rata _DO-; first uprising pipe 5 and the second shaft portion of the first stage material in the swirl chamber 2 is heated so that sublimation occurs of the volatile components. teint material is pjroud The material streams in the swirl chamber 2 can be adjusted so that the desired physical effects are achieved safely with different chemical composition.

Z vířivé ikomory 2 přichází materiál do jehnoho nebo více velkoprostorových šachtových stupňů 1. V těchto stupních probíhá stálé střídání sublimace a kondenzace. Když materiál -v protiproudu byl přepraven šachtovými stupni 1, nastane zavedení (materiálu vstupním kanálem 3 do rotační росе 4.From the swirl chamber 2 the material enters the lane or more open space shaft stages 1. In these stages, a continuous alternation of sublimation and condensation takes place. When the material in the countercurrent has been transported through the shaft stages 1, the introduction occurs (material through the inlet channel 3 into the rotary axis 4).

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for the preheating of powdery or other granular material, in particular cement raw meal consisting of a combined countercurrent preheater α / cyclones and riser pipes, characterized by having a preheating shaft consisting of shaft stages (1) of which the last upper stage forms a swirling the chamber (2) and the inlet channel (3j) is connected to the rotary kiln (4), the shaft stages (1) having larger dimensions than the other preheating stages and from the second cyclone (8) to the first riser (5) tangentially [11] material and a second material guide (12) having a rotatable and axially displaceable control tube (13) and one or more third material guides (14) and a fourth material guide (15) tangentially into the swirl chamber (2) into the swirl chamber (2) ) of material with a rotatable and axially displaceable or fixed second control tube (16).