CS223828B2 - Method of burning the lime,cement and similar piece materials and shaft furnace for executing the same - Google Patents

Description

Vynález se · týká způsobu a vhodně upravené šachtové pece k vypalování vápna, cementu a podobných kusových sypných materiálů uhlím.

Je známa řada postupů, při kterých se topný olej, ve zplyněném nebo polozplyněném· stavu, nebo· případně plyn přivádí na obvodu do· šachtové pece. Rovněž již byla postavena zařízení, do kterých se palivo, zejména plyn, přivádí centrálně zdola s chladicím vzduchem. Přitom jde většinou o šachtové pece, ve kterých se vede vypalovaný materiál a plyn úplně nebo· částečně během vypalování v protiproudu. Množství centrálně přiváděného paliva na dolním· konci. šac^hty je u ^těc^hto pecí omezeno tím, že se musí znemožnit · předčasné zapálení, aby se nevyn^ášel ^hor^ký v^ypálený materiál. Obvodový přívod paliva má tu nevýhodu, že zejména u šachtových pecí s velkým průřezem je hloubka vzniku paliva do vsázky nedostatečná.

^Rovn^ěž jsou zn^ámé rotačm pece v^yté^pěné ^pr^áškovým u^hlím. Te^peln^á činnost tohoto typu pecí ''je vša^k tak špatná, že by se měly vsu^ ^kde je to možn^é, mfeto· rnc^h používat šachtové pece. K tomuto· účelu se hodí mimo· jiné v praxi ověřený souproudově-protiproudový regenerativní systém Schmid-Hofer^, po^psaný v ratoustóm patentovém spise· čís. 211 048 a v německém patentovém spise čís. 1 157 133. V tomto systému se · dv^ě nebo· Ш ^šachty přepínaj^í strídavě na souproudov^é nebo ^proti^proudové vedení a palivo, například plyn nebo topný olej, se přivádí pouze do té šachty, která je nastavena na souproudové vedení. Do chladicí zóny se přivádí pouze vzduch.

V současné době existuje asi 160 systémů pecí pracujících na tomto principu. Jsou vy^tápěn^{y b}ez výjⁱm^ky minerálními ^hv^ Jejichž cena stoupla v posledních letech přibližně na čtyřnásobek. Přitom je jak nabídka, tak cena minerálního· paliva ovlivňována nejr^ůznějšímⁱ vUvy; takže se v pftštfch ^le^tec^h d^á počítat s ta-téím zvýšernm cen.

Dále je známa· šachtová pec k vypalování cementu, vápna a podobných látek, která má spalovací· prostor umístěný středově na hormm· ^konci ^šac^hty. · ^Tento s^palovací prostor slouží k výrobě dále nehořlavých topnýc^{h ply}nů pro· v^ypa^lovac^í postu^p, Meré tvoří jediný zdroj tepla. Tato pec je popsána v německém spise DAS čís. 1 2θ5 884 a v · německém pat. spise čís. 1109 080. Pro ^šach^tov^{é p}ece tohoto ^dru^hu slouž^{í př}edev^ším ^kapa^ln^á nebo ^plynn^á pahva nebo ^pevná paliva, která byla předběžně úplně zplyněna.

Olwtem v^yn^álezu je v^ytvořit hosjwděrný z^působ pH Merém· ^by b^ylo morno· ^k v^ypalování vápna a podobného sypkého· materiálu místo minerálních paliv použít hnědého nebo· černého· uhlí. Mělo· by to· značnou výhodu nejen proto, že by postup byl nezávislý na· oleji nebo· zemním plynu, nýbrž i prot^o^ že ⁱ v sou^časn^é dotá je cena ^te^pla^, zejména pro práškové uhlí a suché uhlí, podstatně nižší než u minerálních paliv. I kdyby cena oleje· a zemního plynu se měla· zvýšit, lze předpokládat, že z nejrůznějších důvodů se udrží značně rozdílná cena práškového uhlí a suchého·· uhlí.

Podle vynálezu bylo zjištěno, že tuto úlohu lze vyřešit technicky pokrokovým způsobem tím, když se k vypalování vápna a podobného· sypkého· materiálu přivádí do centrálně umístěné zplyňovací komory kontinuálně práškové uhlí nebo suché uhlí, to znamen^{á h}n^ědé u^hlí se zrn^ěmm ^po^d 5 mm, a tam se podstechio-metrickým · přívodem vzduchu částečně nebo úplně zplyňuje, načež se ^částečn^ě nebo ^úplně z^plyněné ^pahvo smíchá se silně předehřátým vzduchem a v n^leduprn v^ypa^lovac^í zón^ě drátové pece vyhoří. Vytápěcí médium, totiž vyhořelé palivo, a vypalovaný materiál jsou přitom vedeny v souproudu.

Podle výhodného· provedení vynálezu · se množství práškového uhlí nebo· suchého· uhlí, potřebné pro vypalovanou šarži, odváží před začátkem vypalování, a během pálení se přivádí spojitě do zplyňovací komory. Jako zplyňovací vzduch se účelně odvádí z předehřívacího pásma šachtové pece vzduch s optimální teplotou a zavádí do zplyňovací komory.

K provádění způsobu podle vynálezu se hodí šachtová pec opatřená středově umístěnou zplyňovací komorou, která je uložena na radiálních nosných ramenech v šachtové peci tak, že pod nosnými rameny zůstává volný prostor prostý vypalovaného· materiálu. Tento· volný prostor zajišťuje stejnoměrné rozložení plynů v celém průřezu šachtové pece.

O^če^ln^ě je na vstu^pu do ^pře^de^hřívac^ího p^ásma umfcton výstrádtá otočný rozdělovací kužel, který je řízen snímacími sondami a udržuje hladinu zavezeného vypalovaného materiálu.

Podle dalšího význaku vynálezu slouží k odsávání zplyňovacího· vzduchu z předelhrívacího pásma odsávací kanály, do· kterých jsou zapojena s výhodou proti sobě ležící dmychadla. V četných případech je žádoucí, aby na vstupu do· zplyňovací komory pece byla umístěna dvojitá spirála, aby se zlepšilo· rozdělení vzduchu ve zplyňovací komoře.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkrese, kde obr. 1 znázorňuje ve schematickém a značně zjednodušeném provedení předehřívací pásmo dvoušachtové pece uvedeného systému Schmid-Hofer a obr. ² v ^půdor^ysn^ém ^po^hle^du ^dvojité s^pirály na vstupu do· zplyňovací komory.

^Surovma ur^čen^{á k} v^alov^ na^př^íklad ^kusov^é v^ápno^, se v zanzern ^podté obr. 1 zavádí vsázecím vědrem 1 do· sazebny, kde se rozděluje pomocí rozdělovacího· kužele 2

S stejnoměrně po celém průřezu pece v předehřívacím pásmu 4. Polohu rozdělovacího kužele 2, který se může otáčet kolem výstředné osy, regulují snímací sondy 3.

Množství práškového uhlí nebo suchého uhlí, potřebné na vypalovanou šarži, se ve znázorněném příkladě odváží v odvažovací jímce 6 a potom se během vypalování zavádí přiváděcími šneky 7 spojitě do zplyňovací komory 8, která je právě v provozu. Odvažovací zařízení stačí pro dvě nebo tri šachty, když dopravní prvky, v konkrétním případě přiváděči šneky 7, se dají přepínat na jednotlivé šachty.

Zplynovací vzduch se odsává ve znázorněném příkladě dmychadly 12 buď s regulovanou teplotou přes vzduchové odsávací kanály 10 z předehřívacího pásma 4, nebo se přivádí čerstvý vzduch 11 a vede se do příslušné zplynovací komory 8. Ve zplyňovací komoře 8 dochází к částečnému nebo úplnému zplyňování paliva, jehož produkty přicházejí buď přímo, nebo přes volný prostor 14 pod nosnými rameny Й, jimiž je zplyňovací komora 8 upevněna středově v šachtě, do vypalovacího pásma 5. Konečné vypálení probíhá působením silně předehřátého vzduchu z předehřívacího pásma 4. Jak označují šipky 16, je vypalovaný materiál 15 a topné médium, tedy vyhořelé palivo, vedeno v šachtové peci v souproudu.

Obr. 2 znázorňuje v půdorysném pohledu dvojitou spirálu 13, která je na obr. 1 pouze naznačena. Pomocí této dvojité spirály 13 se podstatně zlepšuje rozdělení vzduchu ve zplyňovací komoře 8. Směr přívodu vzduchu do dvojité spirály 13 je na obr. 2 naznačen šipkami 17, 18.

U zplyňovací komory podle vynálezu, umístěné středově v šachtě, jde například o zařízení podle systému, který navrhl Dr. Schoppe. Místo toho by mohlo být na dolním konci předehřívacího pásma umístěno ústrojí к rozdělování práškového uhlí, do kterého by se během vypalování přivádělo jisté množství práškového uhlí, s výhodou hnědé práškové uhlí nebo suché uhlí, částečně nebo úplně zplyněné a zaváděné do vypalovacího pásma. Konečné vypalování probíhá působením vzduchu, který prochází predehrívacím pásmem kolem zplyňovací komory do vypalovacího pásma.

Nosná ramena 9 (obr. 1), sloužící к vo6 dorovnému upevnění zplyňovacího a rozdělovacího zařízení, jsou ze žárovzdorného materiálu. Jsou dimenzována a umístěna tak, že slouží spolu s volným prostorem ležícím pod nimi к rozdělování paliva stejnoměrně po celém průřezu pece.

Kdyby se stalo, že popel z uhlí znečistí vypálený materiál, například vyrobené pálené vápno, vznikne nicméně produkt, který svou kvalitou stačí pro řadu účelů použití. Pro většinu použití páleného vápna je totiž obsah vedlejších nerostných látek, které přejdou do vápna z uhelného prachu, naprosto nerozhodující, jak ukazují následující úvahy.

Předpokládá-li se, že v uvedeném typu pece je к výrobě jednoho kg vypáleného vápna s obsahem asi 96,5 hmot. % CaO potřebí 3770 kj, je při výhřevnosti práškového hnědého uhlí odpovídající 21 370 kj potřebí přibližně 0,176 kg hnědého- práškového uhlí na 1 kg vápna. Poněvadž obsah popela v hnědouhelném prášku je asi 4 °/o, přejde do vyrobeného páleného vápna 0,176.0,04 = = 0,007 kg na 1 kg, neboli 0,7 % popela do vápna. Poněvadž popel má podle analýzy asi 50 % vápna, přijde spolu s popelem do vypáleného vápna 0,35 % vedlejších minerálních látek. Když se vápno potom- proseje na zrnitost 3 nebo 5 mm, zmenší se tato hodnota podle zkušeností ještě asi na třetinu.

Podobné úvahy platí pro síru, které je právě v rýnském hnědém práškovém uhlí, vztaženo na výhřevnost, menší množství než v topném oleji druhu ,,max 1% S“.

V závislosti na speciálních vlastnostech použitého práškového uhlí je vhodné přivádět do zplyňovače čerstvý vzduch nebo více nebo- méně předehřátý vzduch. К tomuto účelu jsou v předehřívacím pásmu 4 popsané šachtové pece v různých horizontálních rovinách umístěny odsávací kanály 10, které se podle potřeby pomocí schematicky naznačené teplotní regulace (obr. 1) připojují během provozu.

U velkých jednotek je s ohledem na stejnoměrné odsávání účelné upravit pro· zplyňovací vzduch dvě dmychadla 12 a vybavit zplyňovací komory 8 na vstupu dvojitými spirálami 13. Neznázorněné a nepopsané součásti pece jsou běžné povahy a nejsou pro vynález důležité.

Claims (7)

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Způsob vypalování vápna, cementu a jiných kusových sypkých materiálů v šachtové peci uhlím, vyznačený tím, že do zplyňovací komory umístěné středově v šachtové peci se spojitě přivádí práškové uhlí nebo suché uhlí a podstechiometrickým přívodem vzduchu se částečně nebo úplně zplyňuje, načež se částečně nebo úplně zplyněné palivo smíchá se silně předehřátým vzduchem a v následujícím vypalovacím pásmu šachtové pece shoří, a topné prostředí, tedy vyhořelé palivo, a vypalovaný materiál se vedou v šachtové peci v souproudu.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že množství práškového nebo suchého uhlí, potřebné pro každou šarži vypalovaného ma223828 teriálu, se před začátkem vypalování odváží a během vypalování spojitě přivádí do zplynovací komory.

•

3). Způso^{b p}o^dle ^bo^du 1 ne^bo· 2, v^yznačený tím, že z předehřívacího¹ pásma šachtové pece se odvádí vzduch s optimální teplotou a zavádí se jako' zplynovací vzduch k úplnému nebo částečnému zplyňování paliva do zplynovací komory.

4. Šachtová pec k provádění způsobu po^dle jednoho· z ^bo^{dů 1} a^ž 3, v^yzna^čená tm že je opatřena středově umístěnou zplyňovací komorou (8) uloženou na radiálních nosných ramenech (9), pod nimiž je volný prostor (14) prostý vypalovaného· materiá^lu (¹⁵) a zajtéťujírí stejnom^ěrné rozčlení plynů po· celém průřezu pece.

5. Šachtová pec ^podte bodu 4 v^yzna^čen^á tím, že na vstupu do předehřívacího· pásma (4) ^šac^htov^é pece je utežen výst^ředn^ě otočný rozdělovači kužel (2), řízený snímacími sondami (3).

6. Šachtová pec ^po^dle bodu ⁴ ne^bo 5^, v^yznačená tím, že k odsávání zplyňovacího vzduchu z předehřívacího pásma (4) jsou upraveny odsávací kanály (10), do· nichž jsou zabudována dvě dmychadla (12), ležící s výhodou proti sobě.

7. Šachtová pec podle bodu 5 nebo 6, vyznačená tím, že na vstupu do zplyňovací komory (8) je umístěna dvojitá spirála (13) ke stejnoměrnému rozdělování vzduchu ve zpylňovací komoře (8).