CS212739B2 - Apparatus for firing fine-grained materials - Google Patents
Apparatus for firing fine-grained materials Download PDFInfo
- Publication number
- CS212739B2 CS212739B2 CS738395A CS839573A CS212739B2 CS 212739 B2 CS212739 B2 CS 212739B2 CS 738395 A CS738395 A CS 738395A CS 839573 A CS839573 A CS 839573A CS 212739 B2 CS212739 B2 CS 212739B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cooler
- clinker
- grate
- preheater
- rotary kiln
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
- F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
- F27B7/2033—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones with means for precalcining the raw material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/47—Cooling ; Waste heat management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká zařízení k vypalování jemnozrnného· materiálu.The invention relates to an apparatus for firing fine-grained material.
K vypalování práškových surovin, zejména · portlandského slínku, se používá zařízení sestávající z kombinace rotační pece s fluidním pře-dehřívačem a s roštovým chladičem, které má vysokou tepelnou účinnost a velkou výrobní kapacitu. V nedávné době byla navržena a předvedena rotační pec s disperzním předehřívačem, v němž je upraven kalcinační hořák, takže endotermická reakce suroviny je prakticky dokončena před vstupem do rotační pece; v důsledku toho lze výkon rotační pece zdvojnásobit ve srovnání s běžnou rotační pecí s disperzním předehřívačem bez kalcinačního hořáku. Obecně platí, že čím má pec větší rozměry, tím kratší životnost má použitý žáruvzdorný materiál; avšak u rotační pece s kalcinačním horákem lze zdojnásobit produkci proti dosavadním zařízením bez předběžné kalcinace při stejné velikosti pece.For firing pulverulent raw materials, in particular Portland clinker, a device consisting of a combination of a rotary kiln with a fluidized bed preheater and a grate cooler is used, which has a high thermal efficiency and a large production capacity. More recently, a rotary kiln with a dispersive preheater has been designed and shown in which a calcining burner is treated so that the endothermic reaction of the feedstock is virtually complete before entering the rotary kiln; as a result, the power of the rotary kiln can be doubled compared to a conventional rotary kiln with a dispersion preheater without a calcination burner. In general, the larger the furnace, the shorter the life of the refractory material used; however, in a rotary kiln with a calcination burner, production can be doubled over prior art devices without preliminary calcination at the same kiln size.
Přesto· však mají běžné rotační pece · s kalcinačním předehřívačem a roštovým chladičem řadu problémů a nedostatků, zejména pokud jde o chlazení slínku a o výšku celého zařízení při zvětšování · výrobní kapacity. Jak ukazuje obr. 1, surovina přiváděná do disperzního· kalcinačního předehřívače 1 zavážecím otvorem I nejvyššího stupně se · zahřívá horkým · plynem a přitom proudí dolů z jednoho stupně do druhého. Do kalcinačního hořáku 5, upraveného v nejdolejším stupni disperzního předehřívače 1, se vede ohřátý chladicí vzduch z roštového chladiče 3 slínku kanálem 82 sekundárního vzduchu. V důsledku toho proběhne v disperzním kalcinačním předehřívači 1 prakticky úplně endotermická reakce suroviny, zatímco v běžných rotačních pecích s předehřívačem probíhá reakce v předehřívači pouze asi do 40 %. Potom se surovina zavádí do rotační pece 2 a vypaluje na slínek, jenž pak spadává na rošt 6 roštového chladiče 3. Při tom, jak slínek prochází směrem k' výstupnímu konci II působením vratného pohybu roštu 6, ochlazuje se chladicím vzduchem přiváděným dmychadlem 7 a proudícím vrstvou slínku z dolní strany roštu 6. Z chladicího vzduchu, který se · ohřeje průchodem vrstvou slínku, se vzduch s nejvyšší teplotou zavádí do rotační pece 2 krytem spojujícím roštový chladič · 3 s pecí 2, a to jako spalovací vzduch hořáku 4 pece, další podíl vzduchu s nepatrně nižší teplotou se zavádí otvorem 8 do disperzního předehřívače 1 jako spalovací vzduch pro kalcinační hořák 5, a to· přes odlučovač 81 prachu k odstranění práškového slínku a přes kanál 82 sekundárního vzduchu. Zbývající vzduch se vypouští otvorem 9 chladiče 3 .. do atmosféry, přičemž před vypuštěním se zbavuje prachu v neznázorněném odlučovači.However, conventional rotary kilns with a calcining preheater and a grate cooler have a number of problems and drawbacks, particularly as regards clinker cooling and the overall height of the plant as the production capacity increases. As shown in FIG. 1, the feedstock fed to the dispersion calcining preheater 1 through the top opening feed hole 1 is heated by hot gas while flowing down from one stage to the other. The calcined burner 5 provided in the lowest stage of the dispersion preheater 1 receives heated cooling air from the grate clinker 3 through a secondary air duct 82. As a result, in the dispersion calcining preheater 1, the endothermic reaction of the feedstock takes place virtually completely, whereas in conventional rotary furnaces with a preheater, the reaction takes place in the preheater only up to about 40%. The feedstock is then fed into a rotary kiln 2 and fired into a clinker, which then falls onto the grate 6 of the grate cooler 3. As the clinker passes towards the outlet end II under the reciprocating movement of the grate 6, it is cooled by cooling air supplied by the blower 7 and flowing from the cooling air, which is heated by passing through the clinker layer, the highest temperature air is introduced into the rotary kiln 2 through a cover connecting the grate cooler · 3 to the furnace 2 as the combustion air of the furnace burner 4; a portion of air with a slightly lower temperature is introduced through the orifice 8 into the dispersion preheater 1 as combustion air for the calcining burner 5 via a dust separator 81 to remove the powder clinker and through a secondary air duct 82. The remaining air is discharged through the condenser orifice 3 into the atmosphere, where it is free of dust in a separator (not shown) prior to discharge.
V běžných zařízeních tohoto· druhu je rychlotet vzduchu v kanále 82 sekundárního vzduchu z ekonomických důvodů zpravidla vyšší než rychlost plynů v peci 2, a mimoto je odlučovač 81 prachu vytvořen tak, že průtočná soustava sekundárního vzduchu má vyšší odpor proti proudění než průtočná soustava pecního plynu. Průtočná soustava pecního plynu v disperzním kalcinačním předehřívači 1 je opatřena otvorem 83 (zúženým plynovým průchodem], aby se vyrovnalo proudění v obou soustavách. Místo otvoru 83 může být v kanále 82 sekundárního vzduchu upraven ventilátor, což však není z hlediska životnosti výhodné, poněvadž ventilátor přichází do styku s horkým vzduchem obsahujícím slínkový prach. Prach zachycený odlučovačem 81 se vrací do chladiče 3.In conventional devices of this kind, the air velocity in the secondary air duct 82 is generally higher than the gas velocity in the furnace 2 for economic reasons, and moreover, the dust separator 81 is designed such that the secondary air flow system has a higher flow resistance than the furnace gas flow system. . The furnace gas flow system in the dispersion calcining preheater 1 is provided with an orifice 83 (a narrowed gas passage) to equalize the flow in both systems instead of an orifice 83 a ventilator may be provided in the secondary air duct 82 but not viable because the fan it comes into contact with hot air containing clinker dust The dust trapped by the separator 81 returns to the cooler 3.
V rotační peci s disperzním kalcinačním předehřívačem popsaného typu, i když jde o zařízení velkých rozměrů, má žáruvzdorná vyzdívka dlouhou životnost, takže zařízení zůstává v provozu po dlouhou dobu, protože tepelné zatížení rotační pece se značně sníží působením· kalcinačního hořáku v předehřívači, ve srovnání s pecemi bez kalcinačního předehřívače. Nicméně všák se zvětší nárazy, kterými působí slínek spadávající z· rotační pece 2 na roštový chladič · 3, a současně se zvyšuje tepelné zatížení chladiče 3. V důsledku toho se podstatně zvyšuje opotřebení a otěr roštu 6 v části chladiče 3 s vysokou teplotou. Šířka roštu 6 se nedá zvětšit úměrně ke kapacitě rotační pece 2, protože při jejím zvětšení se nepříznivě ovlivní tvorba slínkové vrstvy na roštu 6. Rychlost roštu 6 se rovněž nedá zvětšit úměrně ke zvýšené kapacitě, protože tím by se úměrně zvýšilo jeho opotřebení a otěr. V důsledku toho se při zvětšování zařízení postupně zvyšuje tloušťka · slínkové vrstvy na roštu 6, což má za následek, že příkon dmychadla 7 pro chladicí vzduch se rovněž zvětšuje následkem vzrůstajícího průtokového odporu slínkové vrstvy.In a rotary kiln with a dispersive calcination preheater of the type described, even if it is a large-scale device, the refractory lining has a long service life, so that the equipment remains in service for a long time because the heat load of the rotary furnace is greatly reduced by the calcination burner in the preheater. with furnaces without calcining preheater. However, the impact of the clinker falling from the rotary kiln 2 on the grate cooler 3 is increased, while at the same time the heat load of the cooler 3 increases. As a result, the wear and abrasion of the grate 6 in the high temperature portion of the cooler 3 increases. The width of the grate 6 cannot be increased in proportion to the capacity of the rotary kiln 2, since increasing it will adversely affect the formation of the clinker layer on the grate 6. The speed of the grate 6 cannot be increased in proportion to the increased capacity. As a result, as the device increases, the thickness of the clinker layer on the grate 6 gradually increases, with the result that the power input of the blower 7 for cooling air also increases due to the increasing flow resistance of the clinker layer.
Zkrácení doby životnosti roštového chladiče, zejména jeho roštových desek, představuje tedy při zvyšování kapacity zařízení velmi vážný problém. Pokud jde o životnost, je velmi výhodný několikaválcový chladič planetového typu: protože · však veškerý vzduch sloužící ke chlazení slínku se z konstrukčních důvodů musí vést do- pece, není tento chladič použitelný pro rotační pece s kalcinačním hořákem popsaného typu. Mimoto je několikaválcový chladič planetového, typu, méně výkonný a má nižší chladicí účinek než roštový chladič. Kromě toho v běžných předehřívačích s kalcinačním hořákem musí být v systému proudění plynu z pece vytvořen zúžený otvor 83, aby se vytvořila rovnováha proudění v obou soustavách, a tím se· zvýší spotřeba energie.Reducing the life of the grate cooler, particularly its grate plates, is therefore a very serious problem in increasing the capacity of the plant. A multi-cylinder planetary cooler is very advantageous in terms of durability: however, since all air used to cool the clinker must be routed through the furnace for design purposes, this cooler is not applicable to rotary kilns with a calcining burner of the type described. In addition, the planetary-type multi-cylinder cooler is less efficient and has a lower cooling effect than a grate cooler. In addition, in conventional preheaters with a calcining burner, a tapered orifice 83 must be formed in the furnace gas flow system to create a flow balance in both systems, thereby increasing energy consumption.
Účelem vynálezu je odstranit nevýhody známých zařízení, zvětšit kapacitu zařízení a současně zmenšit jeho· stavební výšku. Předmětem vynálezu je zařízení k vypalování jemnozrnného materiálu, zejména portlandského slínku, s disperzním předehřívačem s přídavným kalcinačním· hořákem, a rotační pecí a na ni navazujícím roštovým chla dičem, z něhož se ohřátý chladicí vzduch zavádí jako spalovací vzduch ke kalcinačnímu horáku disperzního předehřívače. Podstata vynálezu spočívá v tom, že před hlavním roštovým chladičem je umístěn předřazený planetový chladič upevněný soustředně na výpadovém konci rotační pece, přičemž planetový chladič a roštový chladič jsou uloženy v podstatě rovnoběžně za sebou a chladicí roury planetového chladiče vypouštějí materiál na roštový chladič v horní polovině kruhové dráhy planetového chladiče.The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages of the known devices, to increase the capacity of the device and at the same time to reduce its height. The present invention relates to an apparatus for firing fine-grained material, in particular Portland clinker, with a dispersion preheater with an additional calcining burner, and a rotary kiln and a subsequent grate cooler from which heated cooling air is introduced as combustion air to the calcining burner of the dispersion preheater. SUMMARY OF THE INVENTION An upstream planetary cooler mounted concentrically at the discharge end of a rotary kiln is located in front of the main grate cooler, wherein the planetary cooler and the grate cooler are arranged substantially parallel to each other and the planetary cooler cooling tubes discharge material to the grate cooler in the upper half. circular orbits of the planetary cooler.
Podle výhodného provedení vynálezu je mezi planetovým chladičem a roštovým chladičem upravena šikmá stěna к vedení slínku, a výstupní konec každého válce planetového chladiče ie opatřen přepadem.According to a preferred embodiment of the invention, an inclined wall is provided between the planetary cooler and the grate cooler to guide the clinker, and the outlet end of each cylinder of the planetary cooler is provided with an overflow.
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s následujícím popisem výhodného provedení ve spojení s výkresy, kde obr. 1 ukazuje v částečném řezu běžnou rotační pec s kalcinačním hořákem, na obr. 2 v bokorysu a částečném řezu rotační pec podle vynálezu a obr. 3 grafy znázorňující průběh chlazení slínku v zařízeních podle obr. 1 a 2, přičemž na ose pořadnic je vynesena teplota a na ose úseček doby prodlevy v předřazeném a hlavním chladiči.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in conjunction with the following description of a preferred embodiment taken in conjunction with the drawings, wherein FIG. 1 shows a partial sectional view of a conventional rotary kiln rotary kiln, FIG. 2 shows a side view and partial section of a rotary furnace according to the invention; 1 and 2, wherein the temperature is plotted on the ordinate axis and the dwell time lines in the upstream and main coolers are plotted.
Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že značně snižuje měrnou spotřebu energie, udržuje dlouhou životnost roštového chladiče a má ve srovnání s dosavadními zařízeními menší stavební výšku.The advantage of the device according to the invention is that it significantly reduces the specific energy consumption, maintains a long service life of the grate cooler and has a lower construction height compared to the prior art devices.
Zařízení podle vynálezu, znázorněné na obr. 2 je podobné známému zařízení podle obr. 1 s tím rozdílem, že horký slínek se chladí v několikaválcovém předřazeném planetovém chladiči 31, který tvoří konstrukční jednotku s rotační pecí 2, a v hlavním roštovém chladiči 32. Spalovací 'vzduch s teplotou okolí se v množství potřebném pro spalování přivádí do hořáku 4 rotační pece 2 přes válce planetového chladiče 31, takže horký slínek v každém válci se prudce ochladí dřív, než přijde do hlavního roštového chladiče 32. V roštovém chladiči 32 se slíneík úplně ochladí a předehřátý chladicí vzduch v množství potřebném pro spalování v kalcinačním hořáku 5 se přivádí přes neznázorněný odlučovač kanálem 82 sekundárního vzduchu do disperzního kalcinačního předehřívače 1 ke zlepšení jeho tepelné účinnosti. Zbývající chladicí vzduch z celkového množství přiváděného dmychadlem 7 do roštového· chladiče 32 se vypouští do atmosféry otvorem 9 přes neznázorněný odlučovač prachu.The apparatus according to the invention shown in FIG. 2 is similar to the known apparatus of FIG. 1, except that the hot clinker is cooled in a multi-cylinder upstream planetary cooler 31, which constitutes a rotary kiln structural unit 2, and in a main grate cooler 32. ambient air is supplied to the burner 4 of the rotary kiln 2 through the cylinders of the planetary cooler 31 in the amount necessary for combustion, so that the hot clinker in each cylinder is quenched before it reaches the main grate cooler 32. In the grate cooler 32 cooling and preheated cooling air in an amount necessary for combustion in the calcining burner 5 is fed via a separator (not shown) through the secondary air channel 82 to the dispersion calcining preheater 1 to improve its thermal efficiency. The remaining cooling air from the total amount of blower 7 to the grate cooler 32 is discharged into the atmosphere through the opening 9 via a dust separator (not shown).
V následujícím textu bude popsána podrobně funkce zařízení podle vynálezu. Za předpokladu, že poměr palivového oleje, který se má přivádět do hořáku 4 rotační pece 2 a do kalcinačního hořáku 5 disperzního předehřívače 1 je 4 : 6, a že slínek vycházející z rotační pece 2 do planetového chladiče 31 má teplotu kolem 1300 °C, o-chlazuje se slíneik rychle vzduchem s teplotou asi 20°C, vtahovaným v důsledku proudění v rotační peci 2 do válců planetového chladiče 31 v množství 0,3 Nm3/kg slínku. Slínek se tedy může ochladit na teplotu 900 °C, než přejde do roštového chladiče 32, a spalovací vzduch předehřátý asi na 900 QC se může zavádět do rotační pece 2. Slínek vypouštěný zplanetového chladiče 31 na rošt 6 roštového chladiče 32 se může úplně ochladit asi na 60 °C chladicím vzduchem s teplotou okolí, přiváděným v množství asi 2,4 Nm3/kg slínku, a chladicí vzduch předehřátý přibližně na 600 stupňů Celsia se může zavádět kanálem 82 sekundárního vzduchu do disperzního kalcinačního předehřívače 1 v množství 0,6 Nm3/ /kg slínku; zbývající vzduch s teplotou asi 190 °C se vypouští otvorem 9 v množství 1,8 Nm3/kg slínku do ovzduší.The operation of the device according to the invention will be described in detail below. Assuming that the ratio of the fuel oil to be fed to the burner 4 of the rotary kiln 2 and to the calcining burner 5 of the dispersion preheater 1 is 4: 6, and that the clinker leaving the rotary kiln 2 to the planetary cooler 31 has a temperature of about 1300 ° C, The clinker is rapidly cooled by air at a temperature of about 20 ° C drawn as a result of the flow in the rotary kiln 2 into the cylinders of the planetary cooler 31 in an amount of 0.3 Nm 3 / kg clinker. The clinker thus be cooled to a temperature of 900 ° C, before it goes into the grate cooler 32, and combustion air preheated to about 900? C may be introduced into the rotary kiln, the clinker discharged zplanetového second cooler 31 on the rack 6 of the grate cooler 32 can cool down completely to about 60 ° C with ambient temperature cooling air supplied in an amount of about 2.4 Nm 3 / kg clinker, and cooling air preheated to about 600 degrees Celsius can be introduced through the secondary air channel 82 into the dispersion calcining preheater 1 at 0.6. Nm 3 / / kg clinker; the remaining air at a temperature of about 190 ° C is discharged through the orifice 9 at 1.8 Nm 3 / kg clinker into the atmosphere.
Obecně se žádá, aby slínek vypouštěný z rotační pece se prudce ochladil na 10i0|0oC, aby měl vyhovující jakost. Chladící rychlost slínku v několikaválcovém planetovém chladiči, spojeném s běžnou rotační pecí s disperzním předehřívačem bez kalcinačního hořáku, je znázorněna na cbr. 3 křivkou a, přičemž chladicí vzduch se přivádí v množství 0,9 Nm3/kg slínku; vzduch se v tomto případě předehřívá v chladiči rychlostí znázorněnou křivkou d. Pro roštový chladič, do kterého se přivádí chladící vzduch v množství asi 2,7 Nm3/kg slínku, je rychlost chlazení slínku znázorněna křivkou b. Je patrno, že roštovým chladičem se slínek chladí rychleji a dokonaleji než několikaválcovým planetovým chladičem.Generally, it is desired that the clinker discharged from the rotary kiln be quenched to 10 ° C to obtain satisfactory quality. The cooling rate of the clinker in a multi-cylinder planetary cooler coupled to a conventional rotary kiln with a dispersion preheater without a calcination burner is shown in FIG. 3, the cooling air being supplied in an amount of 0.9 Nm 3 / kg clinker; in this case, the air is preheated in the cooler at the rate indicated by curve d. For a grate cooler to which cooling air is supplied at about 2.7 Nm 3 / kg clinker, the clinker cooling rate is shown by curve b. clinker cools faster and better than a multi-cylinder planetary cooler.
Naproti tomu v zařízení podle vynálezu se horký slínek prudce ochlazuje v několikaválcovém planetovém chladiči 31 podle křivky 6 mezi body А а В na obr. 3, takže vypouštěný slínek může mít teplotu 900 °C. Spalovací vzduch pro hořák 4 rotační pece 2 se předehřívá podle křivky e. Z křivek je patrno, že rychlost a chladící účinnost planetového chladiče 31 podle vynálezu je v podstatě stejná, jako účinnost roštového chladiče. Slínek přiváděný do hlavního roštového chladiče 32 se dále ochlazuje podle křivky bod bodu В do bodu C, kde teplota je asi 60 °C. Protože se slínek ochladí na teplotu kolem 900 °C v předřazeném planetovém chladiči 31, který nemá žádné části podléhající opotřebení, například rošt, je tepelné zatížení hlavního roštového chladiče 32 podstatně menší.In contrast, in the device according to the invention, the hot clinker is quenched in a multi-cylinder planetary cooler 31 according to curve 6 between points A and V in Fig. 3, so that the clinker discharged can have a temperature of 900 ° C. The combustion air for the burner 4 of the rotary kiln 2 is preheated according to curve e. The curves show that the speed and cooling efficiency of the planetary cooler 31 of the invention is substantially the same as the efficiency of the grate cooler. The clinker fed to the main grate cooler 32 is further cooled according to the point-to-point curve of point C to point C where the temperature is about 60 ° C. Since the clinker is cooled to a temperature of about 900 ° C in the upstream planetary cooler 31, which has no wear parts, such as a grate, the heat load of the main grate cooler 32 is substantially less.
U stávajících zařízení byla navržena a předvedena skloněná vypouštěcí plocha upravená na horkém konci roštového chladiče, která brání přímému působení nárazů horkého slínku vycházejícího z rotační pece na rošt. Tato šikmá plocha rovněž usnadňuje vytvoření lože nebo vrstvy slínku na roštu. V praxi však bylo zjištěno, že slínek vystupující z pece je částečně v tekuté fázi, takže se nalepuje a narůstá na šikmé vypouštěcí ploše a tím způsobuje poruchy. Naproti tomu v zařízení podle vynálezu se slínek, který se má zavést do hlavního roštového chladiče 32, prudce ochlazuje v planetovém chladiči 31 na méně než 1000 QC; při této· teplotě je slínek v pevné fázi, alespoň na povrchu, a nelepí. V důsledku toho může být na horkém konci roštového chladiče 32 bez obtíží upravena šikmá stěna 10 nebo· . kapsa 11. Šikmá stěna 10 tlumí náraz slínku přiváděného na rošt 6 a současně jej rovnoměrně rozděluje po celé šířce roštu 6, takže vytváří stejnoměrné lože nebo vrstvu slínku.In existing installations, an inclined discharge surface provided at the hot end of the grate cooler has been designed and demonstrated, which prevents the direct impact of hot clinker coming from the rotary kiln on the grate. This inclined surface also facilitates the formation of a bed or clinker layer on the grate. In practice, however, it has been found that the clinker exiting the furnace is partially in the liquid phase, so that it clings and grows on the inclined discharge surface, thereby causing malfunctions. In contrast, in the device according to the invention, the clinker to be introduced into the grate cooler 32, quenched in a planetary cooler 31 to less than 1,000 C, Q; at this temperature, the clinker is in the solid phase, at least on the surface, and does not stick. As a result, an inclined wall 10 or can be provided at the hot end of the grate cooler 32 without difficulty. The inclined wall 10 dampens the impact of the clinker fed to the grate 6 and at the same time distributes it evenly over the entire width of the grate 6 so as to form a uniform bed or clinker layer.
Podle vynálezu je na výstupním konci každého válce planetového chladiče 31 upraven přepad 12, takže slínek je vypouštěn z planetového chladiče 31 do roštového chladiče 32 v nejvyšší poloze každého válce. Roštový chladič 32 je uložen .spolu s rotační pecí 2 a planetovým chladičem 31 v podstatě v jedné rovině, takže celkovou výšku zařízení lze snížit asi o 10 m ve srovnání s běžným zařízením typu podle obr. 1.According to the invention, an overflow 12 is provided at the outlet end of each cylinder of the planetary cooler 31 so that the clinker is discharged from the planetary cooler 31 into the grate cooler 32 in the highest position of each cylinder. The grate cooler 32 is disposed together with the rotary kiln 2 and the planetary cooler 31 substantially in plane so that the overall height of the device can be reduced by about 10 m compared to a conventional device of the type of Figure 1.
Ve srovnání s obvyklým několikaválcovým chladičem planetového typu u rotačních pecí s fluidním předehřívačem bez kalcinačního hořáku je průměrný teplotní rozdíl mezi slínkem a chladicím vzduchem l,5násobkem, a teplo, které .se má vyměnit v planetovém chladiči 31, představuje pouze asi 40· procent slínek se ochlazuje z teploty 1300 stupňů Celsia na 900 °C vzduchem s teplotou okolí. V důsledku toho lze velikost planetového chladiče 31 zmenšit o třetinu až čtvrtinu, takže i když se kapacita celého zařízení zvětší, planetový chladič 31 může být upevněn na výpadovém konci na prodlouženém tělese rotační pece 2 jako na konzole bez přídavné podpěry.Compared to the conventional planetary-type multi-cylinder cooler in fluidized-bed rotary preheater ovens without calcining burner, the average temperature difference between clinker and cooling air is 1.5 times, and the heat to be replaced in planetary cooler 31 is only about 40 percent clinker is cooled from 1300 degrees Celsius to 900 ° C with ambient air. As a result, the size of the planetary cooler 31 can be reduced by a third to a quarter, so that even if the capacity of the entire plant increases, the planetary cooler 31 can be mounted at the outlet end on the extended housing of the rotary kiln 2 as a bracket without additional support.
Z hlediska spotřeby elektrické energie přináší vynález rovněž značné výhody. Chladící vzduch se přivádí do roštového chladiče 32 s nuceným tahem, aby mohl projít vrstvou slínku. U roštového chladiče 32 s kapacitou 100 až 150 t slínku za hodinu je v důsledku toho· příkon dmychadla asi 5 kWh/t slínku, což je hodnota značně větší něž u jiných chladičů. Čím je vyšší teplota slínku, tím je mimo to vyšší odpor vrstvy slínku proti proudění. Podle · vynálezu se však horký slínek prudce ochlazuje v předřazeném planetovém chladiči 31, jehož odpor proti proudění je velmi malý; mimo to je tento odpor proti proudění v planetovém chladiči 31, ' který se přičítá k systému proudění rotační pece, kompenzován tím, že je vynechán zúžený otvor 83 obvyklý u. běžných rotačních pecích s kalcinačním· předehřívačem. Planetový chladič podle vynálezu tedy nemá žádné · přídavné nároky na energii. Ve srovnání s běžným zařízením s roštovým chladičem shora uvedené kapacity lze příkon dmychadla 7 pro· chladicí vzduch v zařízení podle vynálezu snížit o 1,5 kWh/t slínku.The invention also has considerable advantages in terms of power consumption. Cooling air is supplied to the forced draft grate cooler 32 to pass through the clinker layer. As a result, with the grate cooler 32 having a capacity of 100 to 150 t clinker per hour, the blower input is about 5 kWh / t clinker, a value considerably higher than that of other coolers. The higher the clinker temperature, the higher the flow resistance of the clinker layer. According to the invention, however, the hot clinker is quenched in a downstream planetary cooler 31 whose flow resistance is very low; furthermore, this flow resistance in the planetary cooler 31, which is added to the rotary kiln flow system, is compensated by omitting the tapered bore 83 common to conventional rotary kilns with a calcining preheater. Thus, the planetary cooler according to the invention has no additional energy requirements. Compared to a conventional grate cooler of the above capacity, the power input of the cooling air blower 7 in the plant according to the invention can be reduced by 1.5 kWh / t clinker.
V běžném roštovém chladiči, přiřazeném rotační peci s disperzním předehřívačem nebo disperzním kalcinačním předehřívačem platí, že čím větší je kapacita rotační pece, tím se zvětšuje tloušťka slínku na roštu. V zařízení podle vynálezu je však šikmá stě na 10 nebo kapsa 11 slínku upravena tak, že · na rošt 6 nepůsobí nárazy slínku a že se slínek stejnoměrně rozkládá po jeho celé ploše. Tloušťka vrstvy slínku se tedy při zvyšování kapacity zařízení podstatně nezvětšuje. V důsledku toho lze příkon · dmychadla v zařízení podle vynálezu snížit až o 2,0 kWh/t slínku v případě zařízení s velkou kapacitou.In a conventional grate cooler associated with a rotary kiln with a dispersion preheater or dispersion calcination preheater, the greater the capacity of the rotary kiln, the greater the clinker thickness on the grate. In the device according to the invention, however, the inclined wall 10 or the clinker pocket 11 is adapted so that the grate 6 is not affected by clinker and that the clinker is evenly distributed over its entire surface. Thus, the thickness of the clinker layer does not increase substantially as the capacity of the plant increases. As a result, the blower power in the plant according to the invention can be reduced by up to 2.0 kWh / t clinker in the case of large capacity plants.
Není-li třeba chladit sílnek na teplotu pod 100 °C, lze podle · výhodného provedení vynálezu použít metody dvojího průchodu pro hlavní chladič. V tomto případě je komora chladiče nad roštem rozdělena na dvě pásma, a to na vysokoteplotní a nízkoteplotní pásmo, a chladící vzduch se do· těchto pásem přivádí odděleně dvěma nezávislými ventilátory. Chladící vzduch přiváděný do nízkoteplotního pásma se vypouští vypouštěcím otvorem a vede přes odlučovač prachu na sací stranu ventilátoru pro vysokoteplotní pásmo. Horký slínek se tedy chladí vzduchem vypouštěným z nízkoteplotního pásma. Metodou dvojího průchodu se zvýší tepelný rekuperační účinek celého· zařízení a mimo to lze prakticky úplně odstranit znečištění vzduchu způsobené vypouštěním chladícího vzduchu do atmosféry. Tato možnost sice již byla navržena a předvedena i u běžných rotačních pecí s disperzním předehříváním, avšak neosvědčila se, protože rošt ve vysokoteplotním· pásmu se· přehříval a tím se značně snížila jeho· životnost. Naproti tomu v zařízení podle vynálezu se slínek ochlazený asi na 900 °C zavádí do hlavního chladiče, takže rošt hlavního· chladiče se nepřehřívá. Při respektování kritérií týkajících se teploty slínku lze místo roštového chladiče použít i protiproudového rotačního· chladiče, takže spotřeba energie se dále· sníží a odstraní se vypouštění chladicího vzduchu do atmosféry. Použije-li se metody dvojího průchodu v roštovém chladiči nebo protiproudového rotačního chladiče, lze dosáhnout optimálních účinků podle vynálezu, to znamená, snížení tepelného zatížení hlavního chladiče a zmenšení celkové stavební výšky zařízení.If it is not necessary to cool the silo to a temperature below 100 ° C, a double pass method for the main cooler may be used according to a preferred embodiment of the invention. In this case, the cooler chamber above the grate is divided into two zones, a high temperature and a low temperature zone, and cooling air is supplied to these zones separately by two independent fans. Cooling air supplied to the low temperature zone is discharged through the exhaust port and is routed through the dust separator to the suction side of the high temperature zone fan. Thus, the hot clinker is cooled by the air discharged from the low temperature zone. The double-pass method increases the heat recovery effect of the entire plant and, moreover, practically eliminates air pollution caused by the discharge of cooling air into the atmosphere. Although this option has already been proposed and demonstrated in conventional rotary kilns with dispersion preheating, it has not proved to be successful, as the grate in the high temperature zone has overheated and thus greatly reduced its service life. In contrast, in the device according to the invention, the clinker cooled to about 900 ° C is introduced into the main cooler so that the grille of the main cooler does not overheat. While respecting the clinker temperature criteria, a countercurrent rotary cooler can be used instead of the grate cooler, so that energy consumption is further reduced and the discharge of cooling air into the atmosphere is eliminated. When using the double-pass method in a grate cooler or a counter-current rotary cooler, optimum effects according to the invention can be achieved, i.e. a reduction in the heat load of the main cooler and a reduction in the overall installation height of the plant.
Výhody vynálezu lze shrnout do těchto bodů:The advantages of the invention can be summarized as follows:
1] · několikaválcový předřazený planetový chladič typu, který tvoří nedílnou konstrukci s rotační pecí, prudce ochlazuje slínek pod teplotu 1000 °C pouze pomocí vzduchu, který pak slouží jako předehřátý spalovací vzduch pro rotační pec. Planetový chladič je konstrukčně jednoduchý a je vhodný ve spojení s rotační pecí s velkou kapacitou.1] · a multi-cylinder pre-planetary radiator of the type consisting of an integral design with a rotary kiln, cools the clinker below 1000 ° C only with air, which then serves as preheated combustion air for the rotary kiln. The planetary cooler is structurally simple and is suitable in conjunction with a large capacity rotary kiln.
2) Na horkém konci hlavního chladiče je upravena šikmá stěna nebo slínková kapsa, takže na rošt nepůsobí přímo náraz slínku; současně se zlepší rovnoměrné rozložení slínku po celé šíři roštu. V důsledku použití předřazeného chladiče se značně zmenší tepelné zatížení hlavního chladiče, takže se nesnižuje jeho životnost při zvýšení kapacity rotační pece.2) An inclined wall or clinker pocket is provided at the hot end of the main cooler so that the clinker is not directly impacted by the clinker; at the same time, an even distribution of clinker over the grate width will be improved. As a result of the use of a pre-cooler, the heat load of the main cooler is greatly reduced, so that its service life does not decrease as the capacity of the rotary kiln increases.
3) Na výpadovém konci předřazeného chladiče je přepad, takže slínek se vypouští . do hlavního chladiče pouze tehdy, když válec předřazeného chladiče dosáhne nejvyšší polohy. Rotační pec a hlavní chladič mohou pak být upraveny téměř vodorovně a za -sebou, takže celková stavební výška rotační pece s předehřívačem se může zmenšit až o 10 m ve srovnání s dosavadními konstrukcemi.3) There is an overflow at the outlet end of the pre-cooler, so that the clinker is drained. into the main cooler only when the pre-cooler cylinder reaches its highest position. The rotary kiln and the main cooler can then be arranged almost horizontally and horizontally, so that the overall height of the rotary kiln with the preheater can be reduced by up to 10 m compared to previous designs.
4) Protože průměrný teplotní rozdíl mezi slínkem a chladicím vzduchem v předřazeném planetovém chladiči je velký a množství tepla, které se má v chladiči vyměnit, ' je menší, může být planetový chladič uložen na výstupním konci protáhlého tělesa rotační pece jako na konzole. Na rozdíl od chladiče planetového typu, tvořícího hlavní chladič rotačních pecí s disperzním předehřívačem pro velkou kapacitu, nemusí mít předřazený chladič nosnou konstrukci.4) Since the average temperature difference between the clinker and the cooling air in the upstream planetary cooler is large and the amount of heat to be exchanged in the cooler is smaller, the planetary cooler can be stored at the outlet end of the elongated rotary kiln body as a bracket. Unlike the planetary cooler, which forms the main cooler of rotary kilns with dispersed preheater for large capacity, the upstream cooler need not have a supporting structure.
5) Horký slínek, jehož odpor proti proudění vzduchu je vysoký, se prudce ochlazuje v planetovém chladiči, takže i při použití hlavního chladiče roštového typu lze dosáhnout úspory - elektrické energie 1,5 až 2 kWh/t slínku.5) The hot clinker, whose airflow resistance is high, cools rapidly in the planetary cooler, so that even with the main grate-type cooler, energy savings of 1.5 to 2 kWh / t clinker can be achieved.
6) Není-li třeba chladit slínek na teplotu pod 100 °C, lze použít metody dvojího průchodu v roštovém chladiči nebo protiproudového rotačního chladiče, čímž se zlepší tepelný rekuperační účinek a odstraní se ztráty vypouštěním chladicího vzduchu do- atmosféry.6) If it is not necessary to cool the clinker to a temperature below 100 ° C, double pass methods in the grate cooler or countercurrent rotary cooler can be used, thereby improving the heat recovery effect and eliminating losses by discharging the cooling air into the atmosphere.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP47121646A JPS5249494B2 (en) | 1972-12-06 | 1972-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS212739B2 true CS212739B2 (en) | 1982-03-26 |
Family
ID=14816395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS738395A CS212739B2 (en) | 1972-12-06 | 1973-12-05 | Apparatus for firing fine-grained materials |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3891383A (en) |
| JP (1) | JPS5249494B2 (en) |
| BR (1) | BR7309562D0 (en) |
| CA (1) | CA1003212A (en) |
| CH (1) | CH578161A5 (en) |
| CS (1) | CS212739B2 (en) |
| DE (1) | DE2360580B2 (en) |
| DK (1) | DK135869B (en) |
| ES (1) | ES421163A1 (en) |
| FR (1) | FR2209732B1 (en) |
| GB (1) | GB1413055A (en) |
| IT (1) | IT1005212B (en) |
| SE (1) | SE406009B (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347497Y2 (en) * | 1974-02-19 | 1978-11-14 | ||
| GB1506733A (en) * | 1974-03-29 | 1978-04-12 | Lafarge Sa | Method of treating raw material for producing cement |
| US4201541A (en) * | 1974-06-03 | 1980-05-06 | Fritz Schoppe | Process and installation for the production of calcined material |
| GB1502351A (en) * | 1975-07-23 | 1978-03-01 | Smidth & Co As F L | Planetary cooler |
| DE2550469C2 (en) * | 1975-11-10 | 1987-12-23 | Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum | Plant for firing or sintering fine-grained goods |
| IT1064347B (en) * | 1975-12-12 | 1985-02-18 | Fives Cail Babcock | REFINEMENTS FOR THE PRODUCTION OF CEMENT DRY |
| JPS5388658A (en) * | 1976-11-29 | 1978-08-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fluidized bed calcining apparatus equipped with preheating means |
| JPS5537457A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-15 | Babcock Hitachi Kk | Cooling fired blocks |
| US4326845A (en) * | 1981-01-02 | 1982-04-27 | Allis-Chalmers Corporation | Suspension preheater for cement calcining plant |
| DE3150501A1 (en) * | 1981-12-21 | 1983-06-30 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | DEVICE FOR BURNING CEMENT |
| DK381783A (en) * | 1982-09-02 | 1984-03-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | CALCINATOR WITH PLANET COOLER |
| DE3517884A1 (en) * | 1985-05-17 | 1986-11-20 | Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum | Installation for heat treatment of fine granular material |
| DE3520927A1 (en) * | 1985-06-11 | 1986-12-11 | Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum | Device for heat-treating fine granular material |
| DK169603B1 (en) * | 1992-11-12 | 1994-12-19 | Smidth & Co As F L | Rotatable radiator for rotary kiln systems |
| DE19504589A1 (en) * | 1995-02-11 | 1996-08-14 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | High throughput grate-cooler, esp. for cement clinkers |
| DK174307B1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-12-02 | Smidth & Co As F L | Process and plant for the manufacture of cement clinker. |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3358977A (en) * | 1965-08-05 | 1967-12-19 | Smidth & Co As F L | Rotary kiln installations |
| US3350077A (en) * | 1965-08-05 | 1967-10-31 | Smidth & Co As F L | Rotary kiln installations |
| FR1484823A (en) * | 1966-05-06 | 1967-06-16 | Polysius Ag | Thermal treatment device for mineral matter |
| GB1205804A (en) * | 1966-10-12 | 1970-09-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | A method of and apparatus for calcining ore |
| US3539164A (en) * | 1967-04-22 | 1970-11-10 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Cooler for hot lump goods,particularly cement clinker |
| DE1906896C2 (en) * | 1969-02-12 | 1975-10-16 | Polysius Ag, 4723 Neubeckum | System for the pneumatic transport of fine material |
| FR2076680A5 (en) * | 1970-01-23 | 1971-10-15 | Fives Lille Cail | |
| US3782888A (en) * | 1972-10-04 | 1974-01-01 | Allis Chalmers | Method and apparatus for heat treating with heat recuperation from material cooling and auxiliary heat during startup |
-
1972
- 1972-12-06 JP JP47121646A patent/JPS5249494B2/ja not_active Expired
-
1973
- 1973-11-29 SE SE7316137A patent/SE406009B/en unknown
- 1973-12-03 DK DK650573AA patent/DK135869B/en not_active IP Right Cessation
- 1973-12-03 US US421329A patent/US3891383A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-12-05 FR FR7343457A patent/FR2209732B1/fr not_active Expired
- 1973-12-05 CA CA187,426A patent/CA1003212A/en not_active Expired
- 1973-12-05 BR BR9562/73A patent/BR7309562D0/en unknown
- 1973-12-05 ES ES421163A patent/ES421163A1/en not_active Expired
- 1973-12-05 CS CS738395A patent/CS212739B2/en unknown
- 1973-12-05 CH CH1705973A patent/CH578161A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-05 DE DE19732360580 patent/DE2360580B2/en not_active Ceased
- 1973-12-05 GB GB5644073A patent/GB1413055A/en not_active Expired
- 1973-12-17 IT IT44830/73A patent/IT1005212B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES421163A1 (en) | 1976-04-16 |
| JPS5249494B2 (en) | 1977-12-17 |
| GB1413055A (en) | 1975-11-05 |
| CA1003212A (en) | 1977-01-11 |
| BR7309562D0 (en) | 1974-09-05 |
| DE2360580B2 (en) | 1977-10-06 |
| JPS4980130A (en) | 1974-08-02 |
| DK135869B (en) | 1977-07-04 |
| FR2209732A1 (en) | 1974-07-05 |
| AU6315973A (en) | 1975-06-05 |
| FR2209732B1 (en) | 1978-04-28 |
| DE2360580A1 (en) | 1974-06-20 |
| CH578161A5 (en) | 1976-07-30 |
| DK135869C (en) | 1977-12-12 |
| SE406009B (en) | 1979-01-15 |
| IT1005212B (en) | 1976-08-20 |
| US3891383A (en) | 1975-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS212739B2 (en) | Apparatus for firing fine-grained materials | |
| WO2018192267A1 (en) | Lime kiln device for fully recovering co2 | |
| US3864075A (en) | Apparatus for burning granular or pulverous material | |
| CS199240B2 (en) | Apparatus for firing raw materials for manufacturing cement or the like | |
| US1468168A (en) | Apparatus for calcining and clinkering | |
| JPS589355B2 (en) | A particulate material heat treatment device that has multiple combustion devices attached to a heat exchange device. | |
| US3914098A (en) | Suspension-type preheating system for powdery raw materials | |
| US3831913A (en) | Apparatus for direct iron reduction | |
| US3938949A (en) | Method and apparatus for burning pulverulent materials | |
| US4130390A (en) | Installation and method of burning cement raw | |
| US4668184A (en) | Annular shaft kiln | |
| CS199570B2 (en) | Apparatus for calcinating and sintering cement-making raw materials | |
| US1800247A (en) | Cement kiln | |
| CN103305649B (en) | External heated shaft furnace coal-based direct reduction iron production technique and device | |
| JPS5941937B2 (en) | Cooling device for high temperature powder and granular materials | |
| US3284070A (en) | Hot blast stove having one common combustion chamber | |
| CN207196480U (en) | A kind of air-cooled deslagging device of circulating fluidized bed boiler | |
| US3766663A (en) | Preheater for lime kiln | |
| US3556495A (en) | Rotary kilns with planetary coolers | |
| US2276496A (en) | Means for cooling material | |
| US2377943A (en) | Means for cooling material | |
| US2167596A (en) | Process and apparatus for operating a primary furnace | |
| US3544096A (en) | Cross-current blast furnace | |
| US4252521A (en) | Furnace for the heat treatment of lumpy to fine grained material | |
| CN1075438A (en) | A kind of continuous-heating furnace for forging |