CS212351B1

CS212351B1 - Appliance for preheating and partial calcination of grainous materials

Info

Publication number: CS212351B1
Application number: CS901977A
Authority: CS
Inventors: Jiri Safar
Original assignee: Jiri Safar
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1982-03-26
Also published as: IN149591B; JPS54102325A

Description

Vynález se týká zařízení pro předehřívání a částečnou kalcinaci zrnitých materiálů, zejména cementové surovinové moučky, při suchém způsobu výpalu cementového slínku v rotačních pecích, zvláště pak uspořádání horní části svislé šachty s cylindrickým válcem a cyklónovými odlučovači.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for preheating and partially calcining granular materials, in particular cement raw meal, in a dry method of firing cement clinker in rotary kilns, and more particularly to provide an upper vertical shaft with cylindrical cylinder and cyclone separators.

Výpal cementářského slínku při suchém způsobu výroby se nejčastěji provádí v krátkých rotačních pecích, propojených s předehřívači podávané suroviny. Tyto předehřívače jsou upra vény v různých konstrukčních uspořádáních, v poslední době jsou tyto navrhovány jako svislé Šachty, u nichž předehřev přiváděné suroviny do jejího pracovního prostoru probíhá v proti proudu s horkými plyny, přiváděnými z rotační pece. Svislé šachty jsou v horní části upraveny jako cylindrické válce, v jejichž horní části jsou napojena potrubí pro plyn' druhým koncem zaústěná v cyklónovýoh odlučovačích. Potrubí materiálu přiváděného do tepelná ho procesu je pak zaústěno v cylindrickém válci svislé šachty.The firing of cement clinker during the dry production process is most often carried out in short rotary kilns connected to the feed preheaters. These preheaters are arranged in various designs, more recently they have been designed as vertical shafts in which the preheating of the feedstock to its working space takes place upstream with the hot gases fed from the rotary kiln. The vertical shafts are arranged in the upper part as cylindrical cylinders, in the upper part of which the gas pipes are connected with the other end, which open in cyclone separators. The piping of the material fed to the thermal process is then terminated in the cylindrical cylinder of the vertical shaft.

Toto uspořádání má nevýhodu v tom, že během procesu předehřívání podávané suroviny dochází neustále ke zvýšené recirkulaci této suroviny mezi svislou šachtou a cyklónovými odlučovači a tím současně ke značnému úletu prachu z předehřívacího procesu. V důsledku toho je nutno patřičně volit systém odlučovacích zařízení zařazením dalších odlučovacích stupňů s tlakovými uzávěry uspořádaných v horní části svislé šachty nebo mimo vlastní šachty včetně doplňujících zařízeni na dopravu odprašků. Popsaným stávajícím známým uspořádáním se podstatně zvyšují investiční náklady, náklady výrobní a montážní. Zvyšují se i náklady provozní, zejména na elektrické energii v důsledku zvýšené celkové tlakové ztráty systémů s nezbytným zařazením dalších odlučovacích článků.This arrangement has the disadvantage that, during the preheating process of the feedstock, there is a constant increase in recirculation of the feedstock between the vertical shaft and the cyclone separators, and at the same time a considerable dust escape from the preheating process. As a result, it is necessary to select the separator system appropriately by incorporating further separating stages with pressure closures arranged at the top of the vertical shaft or outside the shaft itself, including additional dust conveying devices. With the present known arrangement described, investment costs, production and assembly costs are substantially increased. Operating costs are also increasing, especially for electricity, due to the increased total pressure loss of the systems with the necessary inclusion of further separators.

Zvýšená recirkulace suroviny způsobuje zhoršení provozních podmínek při možnosti zanášení recirkulačních propojovacích potrubí, přišemž zvýšený úlet má vliv na přetěžování navazujícího odlučovacího systému. Zvýšená recirkulace suroviny a tím zvýšený její úlet má současně podstatný vliv na zvětšení tepelných ztrát systému a tím i zvětšení celkové spotřeby tepla na vlastní výpal. Kromě toho stávající komplikovaná doprava odprašků při nezbytném uspořádání složitých tlakových uzávěrů způsobuje i velké potíže při najíždějících stavech pecní linky, kdy dochází ke kondenzaci vodních par ze suroviny při uvádění ze studeného do teplého stavu, ^řitom často dojde k zalepení tlakových uzávěrů, nebo výsypek odlučovačů, což zvyšuje' nároky na obsluhu a prodlužuje celkovou dobu najíždění a tím způsobuje i ztráty produkce.Increased raw material recirculation causes deterioration of operating conditions with the possibility of clogging of recirculating interconnecting pipelines, while increased drift has an effect on overloading of the downstream separation system. Increased recirculation of raw material and thus increased drift has at the same time a significant influence on the increase of heat losses of the system and thus also increase of total heat consumption for own burning. In addition, the existing complicated conveying of dusts with the necessary arrangement of complex pressure seals also causes great difficulties in the incoming conditions of the furnace line, where the condensation of water vapor from the feedstock during cold-to-warm conditions often occurs, with pressure seals or dirt separators often This increases operator demand and extends the overall start-up time, thereby causing loss of production.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro předehřívání a částečnou kalcinaci zrnitých materiálů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na cyklónové odlučovačce cylindrického válce svislé šachty jsou napojeny další cyklóny výstupními potrubími pro plyn, jejichž potrubí pro materiál jsou zaústěna v horní části cylindrického válce svislé šachty, přičemž přívodní potrubí materiálu jsou zaústěna.ve výstupních potrubích plynu spojujících cyklónové odlučovače cylindrického válce s dalšími cyklóny. Pod potrubím pro materiál dalších cyklónů jsou ke stěně cylindrického válce svislé šachty připojeny tříštící plechy, zatímco potrubí pro materiál cyklónových odlučovačů cylindrického válce svislé šachty jsou zaústěna v horní části svislé šachty a pod ústím tohoto potrubí materiálu je uspořádán ve svislá šachtě tříštící kužel.The aforementioned drawbacks are eliminated by the device for preheating and partial calcining of the granular materials according to the invention, characterized in that further cyclones are connected to the cyclone separator of the cylindrical cylinder of the vertical shaft by means of gas outlet pipes. wherein the material inlet ducts are connected to the gas outlet ducts connecting the cyclone separators of the cylinder to the other cyclones. Below the cyclone material piping, shred plates are attached to the wall of the vertical shaft cylinder shaft, while the cyclone separator cylinder material pipes of the vertical shaft are connected at the top of the vertical shaft and below the mouth of this material pipeline there is a splinter cone.

Zavedením vynálezu se dosáhne značného snížení investičních a provozních nákladů při výstavbě předehřívače za současného, zlepšeni jeho termodynamické funkce tím, že se při předehřívacím procesu sníží podstatně- stupeň recirkulace a tím celkový úlet prachu ze svislé ěachty. Toho se dosáhne uspořádáním.cyklónových odlučovačů propojených s dalšími cyklóny, z nichž se odloučený materiál vrací do horní části cylindrického válce a dále do pracovního prostoru svislé šachty, zatímco odloučený materiál v cyklónových odlučovačích cylindrického válce se přivádí přímo do horního prostoru šachty. Toto uspořádání umožňuje snížit podstatně výěku svislé šachty a dále vyřadit zařazený odlučovací stupeň svislé šachty a doplňující zařízení na dopravu odprašků. Uspořádání podle vynálezu umožní dále snížení stavebního prostoru i pro velkokapacitní výkony cementéřských linek řešit svislou šachtu jako samonosnou konstrukci.The implementation of the invention achieves a considerable reduction in investment and operating costs in the construction of the preheater while simultaneously improving its thermodynamic function by substantially reducing the degree of recirculation during the preheating process and thus the total dust flow from the vertical shaft. This is accomplished by providing cyclone separators connected to other cyclones from which the separated material returns to the top of the cylinder and further into the working space of the vertical shaft, while the separated material in the cyclone separators of the cylinder is fed directly into the upper space of the shaft. This arrangement makes it possible to substantially reduce the height of the vertical shaft and to eliminate the downstream separation stage of the vertical shaft and the additional dust conveying device. The arrangement according to the invention furthermore allows the construction space to be reduced even for large-scale outputs of cement lines to solve the vertical shaft as a self-supporting structure.

Vynález je zřejmý z přiloženého výkresu, na němž je schematicky v pohledu znázorněno uspořádání svislé ěachty v horní části upravené jeko cylindrický válec, propojený s cyklónovými odlučovači a dalšími cyklóny, jejichž potrubí pro materiál ústí v prostoru cylindrického válce a potrubí pro materiál cyklónových odlučovačů ústí nad tříšticím kuželem v horní části svislé šachty.The invention is apparent from the accompanying drawing, which schematically shows a vertical shaft arrangement in the upper part of a cylindrical cylinder connected to cyclone separators and other cyclones, the material pipe of which is located in the cylinder cylinder space and the material pipe of the cyclone separator above at the top of the vertical shaft.

Zařízení podle vynálezu tvoří svislá šachta 1, jejíž horní část je upravena jako cylindrický válec 2 menšího průřezu. V nejvyšší části cylindrického válce 2 ústí potrubí 3 pro plyn druhým koncem napojené na cyklónové odlučovače Výstupní potrubí g plynu těchto cyklónových odlučovačů £ je napojeno v dalších cyklónech g, uspořádaných po obou stranách cylindrického válce 2 svislé šachty 1, stejně jako cyklónové odlučovače g, nejlépe ve dvojicích. Potrubí 1 pro materiál cyklónových odlučovačů g cylindrického válce 2 svislé šachty 1 ústí v její horní, části, zatímco potrubí 9 pro materiál dalších cyklónů g ústí v horní části stěny cylindrického válce 2 svislé šachty 1·The device according to the invention consists of a vertical shaft 1, the upper part of which is designed as a cylindrical cylinder 2 of smaller cross-section. In the uppermost part of the cylindrical cylinder 2, the gas pipe 3 opens at the other end connected to the cyclone separators. The gas outlet line g of these cyclone separators 6 is connected in further cyclones g arranged on both sides of the cylindrical cylinder 2. in couples. The pipe 1 for the material of the cyclone separators g of the cylindrical cylinder 2 of the vertical shaft 1 opens at its upper part, while the pipe 9 for the material of the other cyclones g opens at the top of the wall of the cylindrical cylinder 2 of the vertical shaft 1

Spodní část cylindrického válce 2 svislé šachty J. je kuželovitě rozšířena. Pod ústím potrubí 2, pro materiál cyklónových odlučovačů 1 cylindrického válce 2 je uspořádán tříštící kužel g, jehož vrchol je v horním prostoru svislé šachty J_. Pod ústím potrubí 8 pro materiálu dalších cyklónů g jsou ke stěně cyklindrického válce 2 svislé šachty 1 připojeny tříštící plechy 10. Ve výstupním potrubí g plynu mezi cyklónovými odlučovači 1 a dalšími cyklóny g je zaústěno přívodní potrubí 11 materiálu k předehřívání a k dalšímu tepelnému procesu. Výstupní potrubí 12 plynů z cyklónů g jsou zaústěna do potrubí 13» jímž vystupují z tepelného procesu. Svislá šachta £ s tříštícím kuželem £ proti ústí potrubí £ pro materiál cyklónových odlučovačů £ cylindriokéhú válce 2 je upravena v poměru délka : průměru do 3 ' 1.The lower part of the cylindrical cylinder 2 of the vertical shaft 1 is conically widened. Below the mouth of the pipe 2, for the material of the cyclone separators 1 of the cylindrical cylinder 2, there is a shattering cone g whose apex is in the upper space of the vertical shaft 11. Below the mouth of the material cycling tube 8, shatter plates 10 are attached to the wall of the cyclic cylinder 2 of the vertical shaft 1. In the gas outlet piping g between the cyclone separators 1 and the other cyclones g, the material supply piping 11 opens for preheating and for further thermal process. The gas outlet ducts 12 from the cyclones g are connected to a duct 13 through which they exit the thermal process. The vertical shaft 4 with the shear cone 4 against the pipe outlet 6 for the material of the cyclone separators 4 of the cylindrical cylinder 2 is provided in a ratio of length: diameter up to 3 '1.

Ve spodní válcové části svislé šachty £ je zaústěno tangenciální potrubí čela 1 4. jehož druhý konec je připojen na vstupní komoru rotační pece. Rotační pec se vstupní komorou na výkrese nejsou znázorněny. Spodní konec svislé šachty £ je upraven jako kuželová výsypka 15. přecházející v potrubí £6, jimž se předehřátá a částečně zkalcinovaná surovina odvádí do rotační pece k dalšímu tepelnému zpracování.In the lower cylindrical part of the vertical shaft 6 there is a tangential piping of the face 14 whose second end is connected to the inlet chamber of the rotary furnace. A rotary kiln with an inlet chamber is not shown in the drawing. The lower end of the vertical shaft 6 is provided as a conical hopper 15 passing into the pipe 60, through which the preheated and partially calcined feedstock is discharged into a rotary kiln for further heat treatment.

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že materiál přiváděný přívodním potrubím 11 materiálu k tepelnému procesu vstupuje do proudu teplých plynů ve výstupním potrubí £ plynu za cyklónovými odlučovači £ a za současného předehřívání je odloučen v cyklónech 6. Očištěné’plyny od materiálu vstupují výstupním potrubím 12 plynu do následného potrubí 13. jímž se odvádějí mimo vlastní proces. Odloučený a částečně předehřátý materiál 8 cyklónů 6 se odvádí potrubím 8 pro materiál do proudu plynů v horní části cylindrického válce 2 svislé šachty £.The device according to the invention operates in such a way that the material supplied by the material inlet pipe 11 to the thermal process enters the hot gas stream in the gas outlet pipe 6 downstream of the cyclone separators 6 and is separated in cyclones 6 with simultaneous preheating. into the downstream pipe 13 through which they are discharged outside the actual process. The separated and partially preheated material 8 of the cyclones 6 is discharged through the material line 8 into the gas stream at the top of the cylinder 2 of the vertical shaft 6.

Za současného předehřívání proudí plyny s materiálem potrubím £ pro plyny do navazujících cyklónoyých odlučovačů £ a odloučený materiál se dále odvádí potrubími £ pro materiál na tříštící kužel £ a do pracovního prostoru svislé šachty £. Popsaný děj se stále opakuje, až dojde k zahuštěni prostoru svislé šachty £ v takovém rozsahu, kdy množství materiálxTpřetiží v horní části svislé šachty £ proud plynů přiváděných tangenciálním potrubím čela 14. Materiál pak klesá ve spirále do její spodní části za současného postupného předehřevu a při částečné kalcinaci. Předehřátý materiál na požadovaný stupeň teploty se shromažďuje v kuželové výsypce I5 svislé šachty £ a potrubím 16 se odvádí k dalšímu procesu do rotační pece.With simultaneous preheating, the gases with the material flow through the gas line 6 into the downstream cyclone separators 4 and the separated material is further discharged through the material lines 8 to the shatter cone 4 and to the working space of the vertical shaft 4. The described process is repeated until the space of the vertical shaft 6 is thickened to such an extent that the amount of material xT at the top of the vertical shaft 6 is a stream of gases supplied by the tangential piping of the face 14. The material then sinks in the spiral into its bottom with simultaneous preheating and partial calcination. The preheated material to the desired degree of temperature is collected in the cone hopper 15 of the vertical shaft 6 and is routed via a line 16 to a rotary kiln for further processing.

Claims

Apparatus for preheating and partial calcination of granular materials formed by a vertical shaft and a connected cylindrical cylinder of smaller cross-section connected to cyclone separators, characterized in that further cyclones (6) are connected to the cyclone (6) by gas outlet pipes (5) wherein the material pipes (8) terminate in the upper portion of the cylindrical cylinder (2) of the vertical shaft (1), the material supply pipes (11) being connected to the gas outlet pipes (5).

Device according to claim 1, characterized in that under the material piping (8) of the other cyclones (6), splinter plates (10) and the material piping (7) are connected to the wall of the cylinder (2) of the vertical shaft (1). The cyclone separators (4) are connected to the upper part of the vertical shaft (1) and below the mouth of this material pipe (7) there is a splitting cone (9) arranged in the vertical shaft (1).