CS228895B1

CS228895B1 - Apparatus for firing pulverulent materials

Info

Publication number: CS228895B1
Application number: CS641682A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Zacpal
Original assignee: Zdenek Ing Zacpal
Priority date: 1982-11-03
Filing date: 1982-11-03
Publication date: 1984-05-14

Description

(54) Zařízení pro výpal práškovitých materiálů(54) Equipment for firing powdered materials

Vynález se týká zařízení pro výpal práškovitých materiálů, zejména cementářské surovinové moučky.The invention relates to a device for firing pulverulent materials, in particular cement raw meal.

V současné době je v průmyslové praxi běžně zavedeno pro výpal cementářské surovinové moučky na cementářský slínek tepelné zařízení, pozůstávající z disperzního předehřívače surovinové moučky, z rotační pece a chladiče slínku. Surovinová moučka se v disperzním předehrívači predehřívá a částečně kalcinuje teplem odpadních plynů z rotační pece, postupuje do rotační pece, kde se dokončuje kalcinace a probíhá výpal teplem, jež se zde uvolňuje spalováním paliva; vypálený slínek vypadává do chladiče slínku, kde se chladí vzduchem, který se tak ohřívá a slouží v rotační peci jako vzduch spalovací.At present, a thermal device consisting of a dispersion preheater of a raw meal, a rotary kiln and a clinker cooler is routinely established for firing cement-based raw meal into cement clinker. The raw meal is preheated in the dispersion preheater and partially calcined by the heat of the waste gases from the rotary kiln, proceeds to the rotary kiln, where the calcination is completed and fired by the heat released here by combustion of the fuel; the burnt clinker falls into the clinker cooler where it is cooled by air, which is thus heated and serves as combustion air in the rotary kiln.

V posledních letech probíhá i v oboru výpalu cementářského slínku prudký rozvoj techniky s cílem snižovat investiční i provozní náklady, především cestou intenzifikace technologických procesů. Technologické procesy jsou za tím účelem zkoumány a jsou navrhovány výhodnější prvky strojního zařízení.In recent years, there has been a rapid development of technology in the field of cement clinker firing with the aim of reducing investment and operating costs, especially through the intensification of technological processes. Technological processes are investigated for this purpose and more advantageous elements of the machinery are proposed.

Studujeme-li výše popsané tepelné zařízení z těchto hledisek, zjistíme, že především rotační pec je stále velmi rozměrná, což sebou nese řadu nevýhod. Jsou to především:If we study the above-described thermal equipment from these points of view, we find that the rotary kiln is still very large, which presents a number of disadvantages. These are mainly:

— velká hmotnost oceli i vyzdívek obecně — nutnost v provozu otáčet velkými hmotami — nutnost v provozu udržovat velké povrchy vyzdívek v řádném stavu — nutnost řešit ve většině případů uložení pece na 3 podporách, což není staticky určité a vede k potřebě silně dimenzovat střední podporu a tím dále zvyšovat hmotnost.- heavy weight of steel and linings in general - necessity to turn large masses in operation - necessity to keep large linings surfaces in good working order - necessity to solve the furnace support on 3 supports in most cases, which is not statically certain and leads to the need thereby further increasing the weight.

— velké vnější povrchy rotační pece zvyšují ztráty tepla sáláním a vedením, což zvyšuje spotřebu tepla pro výpal.- the large external surfaces of the rotary kiln increase the heat loss through radiation and conduction, which increases the heat consumption for firing.

Průměr rotační pece je dán v praxi požadovaným výkonem, délka pece je dána požadavkem snížit teploty plynů z pece na takovou úroveň, aby nehrozilo nebezpečí vzniku nálepků v přechodové komoře.The diameter of the rotary kiln is given in practice by the required output, the length of the kiln being determined by the requirement to reduce the temperatures of the gases from the kiln to such a level that there is no risk of sticking in the transition chamber.

Vzhledem k tomu, že vypalovaný materiál v rotační peci se pohybuje ve vrstvě, přestup tepla z plynů do materiálu je poměrně málo intenzivní. Má to za následek, že zejména kalcinační pásmo pece je poměrně dlouhé a teplota plynů přes velkou tepelnou náročnost procesu kalcinace, zde klesá poměrně pomalu.Since the fired material in the rotary kiln moves in a layer, the heat transfer from the gases to the material is relatively low. As a result, the kiln calcination zone, in particular, is relatively long and the gas temperature decreases relatively slowly here despite the high heat demand of the calcination process.

V praxi je situace taková, že celková délka pece bývá asi 17 D (D — průměr pece), z čehož pro vlastní slinováni slouží asi 6 D.In practice the situation is such that the total length of the furnace is about 17 D (D - furnace diameter), of which about 6 D serves for the actual sintering.

Teplota plynů za pecí bývá asi 1000 °C.The temperature of the gases behind the furnace is about 1000 ° C.

Vynález si klade za cíl výrazně zintenzivnit proces kalcinace v rotační peci, což umožní zkrátit rotační pec asi o 7 D na úroveň 10 D.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to significantly intensify the calcination process in a rotary kiln, which allows the rotary kiln to be shortened by about 7 D to a level of 10 D.

Toho se dosáhne tím, že na skluz přechodové komory navazuje skříň, propojená s vnitřním prostorem přechodové komory, v níž je umístěn rotor s palci, jenž je uložen otočně a opatřen pohonem, přičemž výpadový kužel disperzního předehřívače je propojen potrubím surovinové moučky se skříní s rotorem s palci. Rotor s palci ve skříni je dutý a má upraveno chlazení zevnitř proudem chladicího vzduchu.This is achieved by a casing connected to the interior of the transition chamber by means of a casing connected to the interior of the transition chamber, in which a rotor with thumb is mounted rotatably and propelled, the discharge cone of the dispersing preheater being interconnected with thumbs up. The rotor with the thumbs in the housing is hollow and has internal cooling air flow.

Zavedením rozptylu předehřáté surovinové moučky do proudu plynů za pomocí otáčejícího se rotoru s palci dle vynálezu se dosáhne toho, že tepelně velmi náročný proces kalcinace přejde z posouvající se vrstvy surovinové moučky v rotační peci do procesu v disperzním stavu, čímž se mnohonásobně zrychlí a to bez nebezpečného nárusu teplot plynů za rotační pecí, což umožní výrazné zkrácení rotační pece. Sníží se tak hmotnost jejích ocelových částí až o 50 °/o, vyzdívek až o 40 %; rotační pec bude možno standardně 'ukládat na 2 podpory se staticky určitými reakcemi, příkon pohonu poklesne; spotřeba vyzdívek se zmenší, ztráty tepla sáláním a vedením se sníží, což povede k poklesu spotřeby tepla pro výpal; to vše je ekonomicky velmi významné.By introducing the scattering of the preheated raw meal into the gas stream by means of a rotating thumb rotor according to the invention, the heat-intensive calcination process is transferred from the shifting raw meal layer in the rotary kiln to the dispersed process, thereby accelerating many times without dangerous gas temperature burst behind the rotary kiln, which will allow a significant shortening of the rotary kiln. This reduces the weight of its steel parts by up to 50 ° / o, the lining up to 40%; the rotary kiln can be stored as standard on 2 supports with statically certain reactions, the power consumption of the drive decreases; lining consumption is reduced, radiation and conduction heat losses are reduced, resulting in a decrease in firing heat consumption; all of this is economically very significant.

Zařízení dle vynálezu v příkladném provedení je schematicky znázorněno v částečném řezu na výkrese.The device according to the invention in an exemplary embodiment is schematically shown in partial section in the drawing.

Pozůstává z velmi krátké rotační pece 1, jež je na výpadové straně (z hlediska postupu suroviny) opatřena běžným chladičem slínku a hořákovým zařízením, což však není na výkrese znázorněno. Velmi krátká rotační pec 1 na vstupní straně (z hlediska postupu suroviny] navazuje na přechodovou komoru 2, jež přechází v přívodní kanál 3 plynů do běžného disperzního předehřívače 4 šachtového, nebo cyklonového. Na disperzní předehřívač 4 navazuje potrubí proodtah kouřových plynů k pecnímu ventilátoru a potrubí pro přívod čerstvé surovinové moučky do disperzního předehřívače 4, což však není na výkrese znázorněno.It consists of a very short rotary kiln 1, which is equipped with a conventional clinker cooler and a burner device on the discharge side (in terms of raw material progress), but this is not shown in the drawing. The very short rotary kiln 1 at the inlet side (in terms of the feedstock process) is connected to the transition chamber 2, which passes into the gas inlet duct 3 to a conventional shaft or cyclone dispersion preheater 4. The dispersion preheater 4 is connected to flue gas exhaust to the furnace fan. a conduit for supplying fresh raw meal to the dispersion preheater 4, but this is not shown in the drawing.

Na skluz 5 přechodové komory 2 navazuje skříň 6 propojená s vnitřním prostorem přechodové komory 2 v níž je umístěn rotor 7 s palci 8, uložený otočně a s běžným zařízením pro pohon, které není znázorněno. Výpadový kužel 9 disperzního předehřívače 4 je potrubím 10 surovinové moučky s těsnicí klapkou 11 propojen se skříní 6 s rotorem 7.The chute 5 of the transition chamber 2 is connected to a housing 6 communicating with the interior space of the transition chamber 2, in which the rotor 7 with the thumbs 8 is mounted rotatably and with a conventional drive device (not shown). The discharge cone 9 of the dispersion preheater 4 is connected to the housing 6 with the rotor 7 via the raw meal meal line 10 with the sealing flap 11.

Vnitřní povrchy velmi krátké rotační pece 1, přechodové komory 2, skříně 6 přívodního kanálu 3 plynů i disperzního předehřívače 4 jsou proti účinkům vysokých teplot spatřeny vyzdívkou 12.The inner surfaces of the very short rotary kiln 1, the transition chamber 2, the housing 6 of the gas inlet duct 3 and the dispersion preheater 4 are seen against the effects of high temperatures by the lining 12.

Rotor 7 s palci 8 je zhotoven ze žárupevné oceli, je dutý a je běžným způsobem, který není znázorněn, upraven pro intenzívní chlazení zevnitř, zpravidla proudem chladicího vzduchu.The rotor 7 with the thumbs 8 is made of heat-resisting steel, is hollow and is adapted in a conventional manner (not shown) for intensive cooling from the inside, usually by a cooling air flow.

Zařízení pracuje následujícím způsobem:The device works as follows:

Pecní ventilátor za disperzním předehřívačem 4 odtahuje předehřátý vzduch z chladiče slínku velmi krátkou rotační pecí 1, kde se spaluje palivo, přiváděné běžným způsobem hořákovým zařízením. Kouřové plyny z velmi krátké rotační pece 1 postupují přechodovou komorou 2, přívodním kanálem 3 a disperzním předehřívačem 4.The furnace fan downstream of the dispersing preheater 4 draws the preheated air from the clinker cooler through a very short rotary kiln 1 where the fuel supplied by the burner apparatus is burned in a conventional manner. The flue gases from the very short rotary kiln 1 pass through the transition chamber 2, the inlet duct 3 and the dispersion preheater 4.

Rotor 7 s palci 8 ve skříni 6 se otáčí v naznačeném smyslu. Surovinová moučka určená k předehřevu, přiváděná do disperzního předehřívače 4 se zde teplem kouřových plynů z velmi krátké rotační pece 1 předehřívá a částečně kalcinuje. Postupuje výpadovým kuželem 9 potrubím 10 surovinové moučky s těsnicí klapkou 11 do skříně 8. Odtud je otáčejícím se rotorem 7 s palci 8 vrhána šipkami naznačeným směrem proti proudu kouřových plynů do prostoru velmi krátké rotační pece. Zde se v proudu horkých kouřových plynů rozptyluje, přebírá jejich teplo a intenzivně na velmi krátké dráze kalcinuje, čímž teplota kouřových plynů téměř skokovitě klesá na požadovanou hodnotu.The rotor 7 with the thumbs 8 in the housing 6 rotates in the indicated sense. Here, the raw meal to be preheated, supplied to the dispersion preheater 4, is preheated and partially calcined by the flue gas heat from a very short rotary kiln 1. It proceeds through the discharge cone 9 through the raw meal meal line 10 with the sealing flap 11 into the housing 8. From there, the rotating rotor 7 with the thumbs 8 is thrown by arrows indicated upstream of the flue gas into the space of the very short rotary kiln. Here it diffuses in the hot flue gas stream, takes over their heat and calculates intensively on a very short path, whereby the temperature of the flue gas almost jumps to the desired value.

Část surovinové moučky je proudem kouřových plynů z velmi krátké rotační pece 1 vynášena přechodovou komorou 2 a přívodním kanálem 3 plynů zpět do disperzního předehřívače 4; zde se však odlučuje a spolu s čerstvou předehřátou surovinovou moučkou, kterou svým teplem dále ohřívá, se vrací výše popsaným způsobem zpět do kalcinačního procesu, ve velmi krátké rotační peci 1. Vzniká tak recirkulační okruh mezi velmi krátkou rotační pecí 1 a disperzním předehřívačem 4, v němž obíhá určité množství poměrně vysoce zkalcinované surovinové moučky, do něhož vstupuje čerstvá předehřátá surovinová moučka v disperzním předehřívači 4 a v místě, kde je nosnost kouřových plynů nejnižší, což jest prostor velmi krátké rotační pece 1, odpovídající množství surovinové moučky za intenzivního dokončování kalcinačního procesu vypadává z proudu kouřových plynů. Ve velmi krátké rotační peci 1 pak běžným způsobem postupuje, působením plamene slinuje, a v navazujícím chladiči slínku se běžným způsobem chladí.Part of the raw meal is fed by the flue gas stream from the very short rotary kiln 1 through the transition chamber 2 and the gas inlet duct 3 back to the dispersion preheater 4; Here, however, it is separated and, together with the fresh preheated raw meal, which is further heated by its heat, is returned to the calcination process as described above, in a very short rotary kiln 1. This creates a recirculation circuit between the very short rotary kiln 1 and the dispersion preheater 4. in which a certain amount of relatively highly calcined feed meal circulates into which fresh preheated feed meal enters the dispersion preheater 4 and at the location where the flue gas capacity is lowest, which is the space of the very short rotary kiln 1, process falls out of the flue gas stream. In a very short rotary kiln 1, it then proceeds in a conventional manner, sintered by the flame, and is cooled in a conventional manner in a downstream clinker cooler.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION

223895

Apparatus for firing pulverulent materials, in particular cement raw meal, consisting of a clinker cooler, a very short rotary kiln and a dispersion preheater, connected to a very short rotary kiln by means of a transition chamber and a gas supply channel, characterized in that chamber (2), we consider Nava housing (6), connected to the interior which REM airlock (2) in which ^one umis- that rotor (7) with the thumb (8) which is rotatably mounted and provided with a drive, wherein the discharge cone (9) of the dispersion preheater (4) is connected by a raw meal meal line (10) to a housing (6) with a rotor (7) with thumbs (8).

Device according to claim 1, characterized in that the rotor (7) with the thumbs (8) in the housing (6) is hollow and has cooling provided therein by a flow of cooling air.