CS229229B1

CS229229B1 - Plant for the production of cement clinker

Info

Publication number: CS229229B1
Application number: CS973682A
Authority: CS
Inventors: Oskar Ruzicka; Stanislav Rndr Csc Chromy
Original assignee: Oskar Ruzicka; Chromy Stanislav
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Vynález se týká zařízeni pro výrobu cementářského slinku při suchém způsobu výroby cementu. Ďčelem vynálezu je vytvořit optimální podmínky pro tvorbu belitu a alitu. Tohoto účelu je podle O vynálezu dosaženo tim, že výpal probíhá ve dvou samostatných jednotkách, bělit vzniká v horkém granulátoru, alit v dokončovací jednotce, v níž ohřev probíhá ve fluidní vrstvě materiálu s palivem. Výpad dokončovací jednotky je zaústěn do fluidního chladiče. Principielní schéma uspořádáni zařízení je znázorněno na obrázku.The invention relates to a device for the production of cement clinker in a dry cement production process. The purpose of the invention is to create optimal conditions for the formation of belite and alite. According to the invention, this purpose is achieved by the fact that the firing takes place in two separate units, belite is produced in a hot granulator, alite in a finishing unit, in which heating takes place in a fluidized bed of material with fuel. The outlet of the finishing unit is connected to a fluidized cooler. The principle diagram of the arrangement of the device is shown in the figure.

Description

Vynález se týká zařízení pro výrobu cementářského slínku s výměníkem pro předehřev suroviny a na něj navazující kalcinační komorou s horkým cyklonem·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant for the production of cement clinker with a heat exchanger for preheating the raw material and a subsequent hot cyclone calcining chamber.

K výrobě cementářskéh© slínku so ve většině případů používají rotační pece, a to jak u mokrého, tak i suchého způsobu výroby cementu· u suchého způsobu jo odpadní teplo z rotační pece využíváno k přípravě suroviny před vlastním výpalem, a to jednak k předehřevu surovinové moučky, jednak k rozkladu karbonátů a dalších sloučenin v kalcinační komoře. Tím se podstatně snižuje měrná spotřeba tepla při výrobě cementu· Prost© je 1 tak spotřeba tepla značná, nebot rotační pece, zvláště pro denní výrobu v tisíci tunách, dosahují délky několika desítek metrů, a teplota jejich povrchu, přes tepelně izolační vyzdívku, dosahuje až 400 °G. To představuje značné tepelné ztráty do okolního prostředí. Navíc se u pecí o pí* měru kolem pěti a více metr tepelně izolační vyzdívka snadno uvolňuje, což znamená další ztráty způsobené nutným odstavením pece pro provedení oprav. V neposlední řadě je pak velkou nevýhodou rotační pece, žo v ní není možno vytvořit optimální podmínky pro jednotlivé procesy, k nimž v peci dochází, a to jak pro tvorbu díkalcium silikátu CagSiO^, t.zv. bělitu, tak i pro jeho následnou přeměnu v trikalcium silikát Ga^SiO^ nazývaného alit. Tím, že tyto reakce probíhají v jediném prostoru, kdy vznik belitu a alitu je dán pouze postupným ohřevem při posunu suroviny proti proudu horkých spalin, nelze obě reakce od sebe zcela oddělit a samostatně jejich průběh řídit dávkováním potřebného množství tepla.For the production of cement clinker, in most cases they use rotary kilns, both in the wet and dry method of cement production · in the dry method, the waste heat from the rotary kiln is used to prepare the raw material before firing, and to preheat the raw meal , on the one hand to decomposition of carbonates and other compounds in the calcination chamber. This significantly reduces the specific heat consumption of cement production. The heat consumption is considerable, since the rotary kilns, in particular for daily production in thousands of tons, reach a length of several tens of meters, and their surface temperature, despite the thermal insulation lining, reaches 400 ° C. This represents significant heat losses to the environment. In addition, in furnaces with a diameter of about five meters or more, the thermal insulation lining is easily released, which means additional losses due to the necessary shutdown of the furnace for repairs. Last but not least, it is a major disadvantage of the rotary kiln that it is not possible to create optimum conditions for the individual processes occurring in the kiln, both for the formation of CagSiO4 silicate. bleach, as well as its subsequent conversion into tricalcium silicate Ga? SiO? called alite. Because these reactions take place in a single space, where the formation of belite and alite is given only by gradual heating as the feedstock moves upstream of the hot flue gas, the two reactions cannot be completely separated from each other and independently control their course by dosing the required amount of heat.

- 3 229 229- 3 229 229

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro výrobu cementářského slínku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že surovinový výstup horkého cyklonu je přiveden na surovinový vstup horkého granulátoru, jehož výstup je zaveden na dokončovací jednotku, na jejímž vstupu je uspořádáno koryto opatřené u dna čeřicím ústrojím pro vytvoření fluidní vrstvy materiálu s palivem a dále stavitelným hradítkem pro nastavení vrstvy materiálu na výpadu, který ústí do fluidního chladiče.These drawbacks are overcome by the cement clinker apparatus according to the invention, which is characterized in that the raw cyclic outlet of the hot cyclone is fed to the raw inlet of the hot granulator, the outlet of which is fed to a finishing unit having a trough provided at the bottom. for forming a fluidized bed of material with fuel and an adjustable slide for adjusting the bed of material on the discharge that opens into the fluid cooler.

Výhodou zařízení podle vynálezu je vzájemně zcela oddělená tvorba belitu, vznikajícího v granulátoru a jeho následná přeměna v alit, k níž dochází v dokončovací jednotce spalováním paliva přímo ve fluidní vrstvě suroviny, oož zaručuje dokonalý přestup tepla do této suroviny. Dávkováním tepla do jednotlivých stupňů technologického procesu výpalu lze řídit probíhající reakce a celý proces optimalizovat jak z hlediska jeho průběhu, tak i spotřeby energie. Navíc je u tohoto zařízení rotační pec nahrazena stacionárním zařízením, kde odpadají problémy s pohonem a zajištěním vhodné tepelné izolace vůči okolnímu prostředí.The advantage of the device according to the invention is the completely separate formation of the belite formed in the granulator and its subsequent conversion into alite, which takes place in the finishing unit by combustion of the fuel directly in the fluidized bed of the feedstock, which ensures perfect heat transfer to the feedstock. By adding heat to individual stages of the firing process it is possible to control the ongoing reactions and optimize the whole process in terms of both its course and energy consumption. In addition, in this device, the rotary kiln is replaced by a stationary device, which eliminates the problems of propulsion and providing suitable thermal insulation to the environment.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je uveden na výkrese, na němž je nakresleno schéma uspořádání celého zařízení.An example of an embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing, in which the arrangement diagram of the whole device is shown.

Předmětné zařízení pro výrobu cementářského slínku sestává z výměníku 1 s odlučovači 2 pro předehřev suroviny, jehož výstup je veden do kalcinační komory 3 s horkým cyklonem 4. Odtud je vývod 5 odpadního vzduchu veden do výměníku 2 a surovinový výstup 6 je přiveden na surovinový vstup 7 horkého granulátoru 8 s odlučovacím ústrojím 9. Odtah 10 granulátoru 8 je veden zpět do kalcinační komory 3. Výstup 22 granulátoru 8 je zaústěn do dokončovací jednotky J2, na jejímž vstupu je uspořádáno koryto 22 opatřené u dna čeřicím ústrojím a uzavřené na výpadu stavitelným hradítkem 24. Qeřicí ústrojí sestává z roštu 15, pod nějž ústí přívod sekundárního vzduchu a přívod 17 plynného paliva. V případě kapalného paliva, např. mazutu, je palivo přiváděno do trysek uspořádaných nad roštem 25 podélThe present apparatus for the production of cement clinker consists of a heat exchanger 1 with separators 2 for preheating the raw material, the outlet of which is led to a calcining chamber 3 with a hot cyclone 4. From there the exhaust air outlet 5 is led to the exchanger 2 and The outlet 10 of the granulator 8 is connected to a finishing unit 12, at the inlet of which a trough 22 is provided, provided at the bottom with a clarifying device and closed at the outlet by an adjustable damper 24. The cutting device consists of a grate 15, under which a secondary air inlet and a gaseous fuel inlet 17 enter. In the case of liquid fuel, such as black oil, fuel is supplied to nozzles arranged above the grate 25 along

229 229229 229

- 4 obvodu koryta J3· Výpad koryta ústí do fluidního chladiče 18, Výstup JJ odpadního vzduchu z dokončovací jednotky 12 je připojen jednak na vstup 20 sekundárního vzduchu pro hořáky kaleinačni komory, jednak na vstup 22 sekundárního vzduchu pro hořáky 2J granulátoru 8, Chladicí vzduch do chladiče 2θ je dmychán ventilátory 24.The outlet of the exhaust air from the finishing unit 12 is connected both to the inlet 20 of the secondary air for the burners of the calibrating chamber, and to the inlet 22 of the secondary air for the burners 2J of the granulator 8, cooler 2θ is blown by fans 24.

Zhomogenizováná surovina je ve výměníku 2 Proudem odpadního vzduchu o teplotě asi 1 000 °C přicházejícího z horkého cyklonu 4 předehřátá na teplotu 750 až 800 °0. Takto připravená surovina je dopravena do kalcinační komory 3, kde při teplotě kolem ¹ 050 °C dochází k téměř úplné kalcinaci. Surovina o této teplotě je pak dopravena do granulátoru 8, Teplota v granulátoru 8 dosahuje 1 250 °C až 1 300 °C. Při této teplotě dochází v surovině postupně k vytvoření belitu. Granálie slínku přicházejí do koryta 23 dokončovací jednotky· Zvyšováním hladiny materiálu v korytě pomocí hradítka 14 se prodlužuje čas potřebný pro dokonalou tvorbu alitu. Plynné pa livo spolu se sekundárním vzduchem přiváděnými pod rošt 25 <$e řioího ústrojí udržují surovinu ve fluidním stavu, přičemž k hoření paliva dochází v bezprostředním styku se surovinou, což zajištuje dokonalý přestup tepla. V korytě 13 je slínek udržován na teplotě 1 400 až 1 45θ °C. Přepadem přes hradítk©The homogenized feedstock in preheater 2 is preheated to a temperature of about 750 ° C to about 800 ° C by a waste air stream of about 1000 ° C coming from the hot cyclone 4. The thus prepared raw material is fed into the calcination chamber 3, where at about ¹⁰⁵⁰ ° C leads to almost complete calcination. The raw material at this temperature is then conveyed to the granulator 8; At this temperature belite is gradually formed in the raw material. Clinker granules come into the trough 23 of the finishing unit. By increasing the material level in the trough by means of the damper 14, the time required for perfect alite formation is increased. The gaseous fuel together with the secondary air supplied under the grate 25 maintains the feedstock in a fluidized state, the fuel burning being in direct contact with the feedstock, ensuring a perfect heat transfer. In the trough 13, the clinker is maintained at a temperature of 1400 to 1445 ° C. Overflow through the dam ©

Padá slínek do fluidního chladiče 2θ» odkud je dopraven ke konečnému zpracování.The clinker falls into the fluid cooler 2θ »from where it is delivered for final processing.

Claims

5 OBJECT OF THE INVENTION

229 229

An apparatus for producing cement clinker with a heat exchanger for preheating the feedstock and a hot cyclone calciner chamber, characterized in that the feedstock outlet (6) of the hot cyclone (4) is supplied to the feedstock inlet (7) of the hot granulator (8). the outlet is introduced to a finishing unit (12), at the inlet of which a trough (13) is provided, provided at the bottom with a clarifying device for forming a fluidized bed of fuel material and an adjustable damper (14) for adjusting the bedding material. coolers (18).

2. The device for producing cement clinker according to claim 1, characterized in that the clarifying device is provided with a rod grate (15), through which the gaseous fuel inlet (17) and the secondary air inlet (16) exit.

3. The device for producing cement clinker according to claim 1, characterized in that the fining device is provided with a grate (15) under which the secondary air inlet opens, and liquid fuel nozzles are arranged above the grate along the perimeter of the trough (13).