CS215181B1

CS215181B1 - Způsob výpalu materiálů, vznikajících reakcemi v prostředí pevných částic a kapaliny, zejména slínku portlandského cementu a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CS215181B1
Application number: CS817278A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Chromy
Original assignee: Stanislav Chromy
Priority date: 1978-12-11
Filing date: 1978-12-11
Publication date: 1982-07-30

Abstract

Vynález se týká způsobu výpalu materiálů, vznikajících reakcemi v prostředí pevných částic a kapaliny, zejména slínku port- landského cementu a zařízení k provádění tohoto způsobu. Slfnek portlandského cemen tu se vyrábí ohřevem surovinové moučky nad teplotu vzniku kapalné fázej při vz niku kapalné fáze se ze surovinové moučky mechanickým pohybem vytvářejí granálie. Samovolná tvorba granálií vyžaduje mecha nický pohyb a pozvolný ohřev, který je z hlediska výkonů a rozměrů zařízení ne výhodný. Při způsobu výpalu slínku port- landsltého cementu podle vynálezu se suro vinová směs rozdělí na dvě samostatně ohřívané části, z nichž jedna se roztaví a obě části se pak ve vznosu směšuji a takto vzniklé granálie se vypalují.

Description

Vynález se týká způsobu výpalu materiálů, vznikajících reakcemi v prostředí pevných částic a kapaliny, zejména slínku portlandského cementu a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Slínek portlandského oemontu se vyrábí ohřevem surovinové moučky nad teplotu vzniku kapalné fáze, ve které probíhá třídicí proces ryohlosti vzniku slínku - difuse. Při vzniku kapalné fáze se ze surovinové moučky mechanickým pohybem vytvářejí granálie, jejichž složení odpovídá chemickému složeni surovinové moučky. Proto mohou v rámci každé granálie proběhnout obdobné reakce až po vznik slínku požadované kvality. Samovolná tvorba granálil vyžaduje mechanický pohyb a pozvolný ohřev, který je však z hlediska výkonů a rozměrů zařízení nevýhodný. Vysoký přestup tepla při rychlém ohřevu lze dosáhnout výpalem surovinové moučky ve vznosu, avšak právě nutnost tvorby určitých minimálních objemů - granálií - je překážkou uplatnění tohoto způsobu výpalu ve výrobní praxi. Pro úspěšný výpal ve vznosu je nutný vznik malých granálií sblížené velikosti s minimem prachu, který tvoří nežádoucí úlet. Příprava granálií ze surovinové moučky před výpalem nevyhovuje pro jejich malou mechanickou odolnost.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výpalu materiálů, vznikajíoich reakcemi v prostředí pevných částio a kapaliny, zejména slínku portlandského cementu podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že surovinová směs se rozdělí na dvě samostatně ohřívané části, z niohž jedna se roztaví a obě části se pak směšuji a takto vzniklé granálie se vypalují. Granálie se mohou vypalovat ve vznosu.

Podstata zařízení k provádění uvedeného způsobu je v tom, že zařízení sestává z předehřívače dílčí směsi X spojeného s taviči pecí dílčí směsi I., spojenou s dispersním směšovačem a z předehřívače, spojeného s dispersním směšovačem, na jehož výstup je napojen reaktor, který je svým výstupem spojen a chladičem.

Způsobem podle vynálezu se dosahuje samovolné tvorby granálií ve vznosu při vysoké teplotě a Intenzifikačních změn v mechanismu vzniku slínku.

Z energetického hlediska je rozdíl mezi stávajícím a novým způsobem výpalu malý, protože ve slínku vždy vzniká endotermioky 20 - 25 $ taveniny. Při způsobu výpalu podle vynálezu však proběhnou exotermioké reakoe velmi rychle s velkým překrytím, což se projeví vzrůstem teploty granálil a urychlením procesu. Oddělený ohřev karbonátové složky umožní zvýšeni teploty v kaloinátoru a tím zvýšeni jeho výkonu a zmenšeni rozměrů.

Vynález bude dále podrobněji vysvětlen na příkladu způsobu výpalu slínku portlandského cementu. Surovinová směs se rozdělí na dvě části, z nichž jedna zahrnuje převážně karbonátovou složku a druhá převážně ostatní kysličníky. První dílčí směs se samostatně ohřívá na teplotu vyšší, než je teplota taveni druhé dílčí směsi, která se roztaví a obě složky se ve vznosu směšují za vzniku granálií. Velikost granálií, vznikají-cích stmelováním pevných částio taveninou závisí na velikosti kapek taveniny a Jejich vzájemné slepování je omezeno vznikem suchého povrchu.

Příklad

Pro výrobu slínku je k dispozici vápenec,' písčitý vápenec, břidlice a kyzovó výpalky. Pro složení surovinová směsi s parametry S_Lp = 97, M_s = 2,5, = 1,7 je následující poměr složek :

vápenec	74,29 H
písčitý vápenec	5,06 %
břidlioe	19,88 %
kyz.výpalky	0,77 %

V tab. 1 je uvedeno celkové ohemická složeni směsi, její rozdělení na podružné směsi a složení taveniny, která představuje v přepočtu na slínek 34,54 %.

Tab. I Pódii složek na celkovém ohemiokém složení sur. směsi a složení taveniny.

	Směs celkem	vápenec (směs XX)	ostatní složky (směs X )	tavenina
ztráta žíháním	35,14	31,84	3,3	·.
Si0₂	14,01	1,55	12,46	55,56
ai₂o₃	3,53	0,35	3,18	14,19
Fe₂O₃	2,08	0,11	1,97	8,79
tío₂	0,18	0,02	0,l6	0,71
CaO	43,39	40,03	3,36	14,99
MgO	0,70	0,29	0,4l	1,83
K₂0	0,65	0,09	0,56	2,5
Na₂0	0,32	0,01	0,31	1,38
	100,-	74,29	25,71	99,95

Na přiloženém výkrese je znázorněno schéma zařízení. Zařízení k prováděni výěe uvedeného způsobu sestává z předehřívače 1 dílčí směsi I, který ústí do tavioí pece 2. dílčí směsi I, na kterou je napojen disperzsni směěovač 4. Dispersní směěovač 4 je rovněž spojen s předehřívačem 2. směsi 11 a ústi do reaktoru na který je napojen chladič 6.

Dílčí směs II je v předehřívači 3, zkáloinována a ohřátá na teplotu vyšší, než je teplota taveni dílčí směsi I a přiváděna do dispersniho směěovače 4, kam je přiváděna i dílčí směs I, roztavené v taviči peoi 2. Smísením obou složek ve vznosu se vytvoří granálie, které se dopálí v reaktoru 2. ³ ochladl v chladiči 6 rovněž ve vznosu.

Zařízením.podle vynálezu je podstatná část surovinové moučky ohřívána na nejvyěší teploty ve vznosu a ve vznosu probíhá i výpal slínku a jeho chlazeni. To umožňuje využiti vysokých rychlosti přestupu tepla v procesu ohřevu i chlazení, vysoké výkony při malých rozměreoh zařízení a sníženi počtu mechanioky pohyblivých dílů na minimum. Možnost vracení odpadního tepla zpět do procesu znamená vysokou tepelnou účinnost zařízeni a malá zrnitost produktu podstatně sníží energetické náklady na mletí cementu.

Způsob podle vynálezu může být použit tam, kde je jako jedna surovinová složka k dispozici vápenec s nízkým stupněm znečištění a také při zpracovávání vysokopecni strusky ve výrobě slínku. Oddělená příprava taveniny je výhodná pro aplikaci malých, množství intenzifikátorů výpalu.

Claims

1. Způsob výpalu materiálů, vznikajících reakcemi v prostředí pevných částic a kapaliny, zejména slínku portlandského cementu vyznačující se tím, že surovinová směs se rozdělí na dvě samostatně ohřívané části, z nichž jedna se roztaví a obě části se směšují a takto vzniklé granálie se vypalují.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačujlol se tím, že granálie se vypalují ve vznosu.

3. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 a 2 vyznačující 3β tím, že sestává z předehřívače (l) dílčí směsi X, spojeného s taviči pecí (2), spojenou s dispersnim směšovačem (4) a z předehřívače (3) dílčí směsi II, spojeného s dispersnim šměšovačem- (4), na jehož výstup je napojen reaktor (5), který je svým výstupem spojen s chladičem (6).