CS230353B1

CS230353B1 - Apparatus for preheating and calcinating pulverized raw materials

Info

Publication number: CS230353B1
Application number: CS112480A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Pospisil; Zdenek Michalek; Josef Zajdlik; Ladislav Kristek; Alois Sehnalek
Original assignee: Jaroslav Pospisil; Zdenek Michalek; Josef Zajdlik; Ladislav Kristek; Alois Sehnalek
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1980-02-19
Publication date: 1984-08-13

Description

Vynález se týká zařízení k předehřevu a kalcinaci práškových surovin, především cementářské suroviny, před Jejich dalším tepelným zpracováním, například v rotační peci.The invention relates to a device for preheating and calcining pulverulent raw materials, in particular cementitious raw materials, before their further heat treatment, for example in a rotary kiln.

U dosud známých zařízení je k šachtovému předehřívači zpravidla předřazen kalcinátor práškových surovin a odlučovací cyklón tak, že předehřátá surovina je do kalcinátoru zaváděna bočním nebo horním vstupem ve směsi s plyny jdoucími z rotační pece a dále také celkové řešení neumožňuje účelné uspořádání jednotlivých částí značně členitý a rozměrný.In prior art apparatuses, a shaft raw material preheater and a cyclone separator are generally connected to the shaft preheater so that the preheated raw material is introduced into the calciner via a side or upper inlet in a mixture with gases coming from the rotary kiln. bulky.

To, zejména u větších jednotek, značně zvyšuje náklady na investice a vlivem větších povrchových ztrát a při menší účin. nosti používaného kalcinačního zařízení i i zvýšení nákladů na vlastní výpal.This, especially for larger units, greatly increases investment costs and due to greater surface losses and less efficiency. of the used calcining equipment as well as the increase in the cost of

- < Popsané nevýhody odstraní zařízení k předehřevu a kalcinaci práškových surovin sestávající ze šachtového předehřívače, kalcinátoru, sestávajícího ze svislé a šikmé komory a odlučovače zkalcinované suroviny vybavené prostředky pro přívod a odvod suroviny a plynů včetně potrubí pro přívod plynů z rotační pece podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že kalcinátor práškové suroviny je umístěn pod šachtovým předehřívačem tak, že vzdálenost osy svislé ko2 mory kalcinátoru od osy šachtového předehřívače je menší než průměr této svislé komory a osa šikmé komory kalcinátoru je rovnoběžná s přilehlou povrchovou přímkou výsypky šachtového předehřívače, přičemž tato výsypka je svodem suroviny spojena se svislou komorou kalcinátoru, která je na své spodní části opatřena potrubím spalovacího vzduchu a hořákem a že šikmá komora kalcinátoru Je na svém výstupním konci tangenciálním hrdlem spojena s odlučovačem zkalcinované suroviny, který je svodem suroviny propojen s rotační pecí a potrubím plynů se spodní částí šachtového předehřívače a že potrubí pecních plynů Je napojeno do předehřívacího a kalcinačního zařízení v kalcinačním pásmu. Potrubí pecních plynů je napojeno na kalcinátor v okolí místa spojení jeho svislé komory a šikmé komory nebo na odlučovač nebo na spodní část šachtového předehřívače pod místem napojení potrubí plynů z odlučovače. Spodní část šachtového předehřívače je vytvořena jako mísící komora ve tvaru komolého kužele a na její spodní stranu menšího průměru, než je průměr šachtového předehřívače je připojena spirální skříň, jejíž spodní část přechází ve výsypku se svodem suroviny. Potrubí plynů z odlučovače je propojeno potrubím se zařízením na odstraňo230353The described disadvantages will be eliminated by a device for preheating and calcining powdered raw materials consisting of a shaft preheater, a calciner consisting of a vertical and an inclined chamber and a calcinated raw material separator equipped with means for supplying and discharging raw materials and gases, including characterized in that the pulverizer of the raw material is located below the shaft preheater so that the distance of the axis of the vertical chamber of the calciner from the axis of the shaft preheater is smaller than the diameter of the vertical chamber and the axis of the inclined chamber of the calciner is parallel to the adjacent surface line of the discharge hopper of the shaft preheater. this discharge hopper is connected to a vertical calciner chamber with a combustion air duct and a burner at its bottom and that the inclined calciner chamber is tangential at its outlet end The shaft is connected to a calcinated raw material separator which is connected to the rotary kiln and the gas line to the lower part of the shaft preheater via the raw material outlet and that the kiln gas line is connected to the preheating and calcining plant in the calcination zone. The furnace gas line is connected to the calciner in the vicinity of the connection point of its vertical chamber and the inclined chamber or to the separator or to the lower part of the shaft preheater below the connection point of the gas line from the separator. The lower part of the shaft preheater is designed as a truncated cone-shaped mixing chamber and a spiral casing is connected to its underside of a smaller diameter than the shaft preheater, the lower part of which passes into the hopper with the discharge of the raw material. The gas line from the separator is connected via a line to the removal device

4 vámi těkavých škodlivin z plynů. Do potrubí pecních plynů, do potrubí plynů z odlučovače a do výsypky šachtového předehřívače jsou zaústěny hořáky. Svislá komora kalcinátoru je propojena svodem a patním kusem s rotační pecí.4 volatile pollutants from gases. The furnace gas pipes, the separator gas pipes and the shaft preheater hopper are equipped with burners. The vertical chamber of the calciner is connected to the rotary kiln by the downcomer and the heel piece.

Zařízením podle vynálezu se docílí investičních i provozních nákladů na jednotku výroby a umožní se lepší využití pevných paliv.The plant according to the invention achieves both investment and operating costs per unit of production and allows for better utilization of solid fuels.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky v nárysném pohledu zobrazeno na obr. 1. Jiné příkladné provedení je zobrazeno na obr. 2 a další na obr. 3.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown schematically in a front view in Fig. 1. Another exemplary embodiment is shown in Fig. 2 and others in Fig. 3.

Kalcinátor (obr. 1) sestávající ze svislé komory 4 a šikmé komory 5 je umístěn pod šachtovým předehřívačem 1 tak, že osa svislé komory 4 kalcinátoru je vzdálena od osy šachtového předehřívače 1 nejvýše o vzdálenost rovnou průměru této svislé komory 4 a osa šikmé komory 5 kalcinátoru je rovnoběžná s přilehlou povrchovou přímkou kuželové výsypky 2 šachtového předehřívače 1. Výstupní část šikmé komory 5 kalcinátoru je propojena s odlučovačem 6, který je potrubím 7 plynů spojen se spodní částí šachtového předehřívače 1 a svodem 3 suroviny s patním kusem 10 rotační pece 12. Do spodní části svislé komory 4 kalcinátoru je zavedeno potrubí 11 spalovacího vzduchu z neznázorněného chladiče, propojené svodem 13 suroviny s patním kusem 10 rotační pece 12 a dále je do této svislé komory 4 zaústěn svod 3 suroviny z výsypky 2 šachtového předehřívače 1. Potrubí 9 pecních plynů jdoucí z patního kusu 10 rotační pece 12 je napojeno na kalcinátor v okolí místa spojení komory 4 a šikmé komory 5.The calciner (FIG. 1) consisting of the vertical chamber 4 and the inclined chamber 5 is located below the shaft preheater 1 so that the axis of the vertical chamber 4 of the calciner is distant from the axis of the shaft preheater 1 by a distance equal to the diameter of this vertical chamber 4 and the axis of the inclined chamber 5 The outlet part of the calciner sloping chamber 5 is connected to a separator 6, which is connected via a gas line 7 to the bottom of the shaft preheater 1 and the raw material outlet 3 to the foot piece 10 of the rotary kiln 12. Into the lower part of the vertical chamber 4 of the calciner is introduced a combustion air duct 11 from a cooler (not shown), connected by a raw material drain 13 with a foot piece 10 of a rotary kiln 12 and further into this vertical chamber 4 a raw material drain 3 from a hopper 2 dump preheater 1. of gases coming from the heel su 10 of the rotary kiln 12 is connected to a calciner in the vicinity of the junction of chamber 4 and inclined chamber 5.

Potrubí 7 plynů z odlučovače 6 je spojeno bočním potrubím 20 se zařízením 21 na odstraňování těkavých škodlivin z plynů. Ve svislé komoře 4 kalcinátoru je hořák 14. V potrubí 9 pecních plynů je hořák 15, v potrubí 7 plynů z odlučovače 6 je hořák 1S.The gas line 7 of the separator 6 is connected via a side line 20 to a device 21 for removing volatile pollutants from the gases. In the vertical chamber 4 of the calciner there is a burner 14. In the furnace gas line 9 there is a burner 15, in the gas line 7 of the separator 6 there is a burner 1S.

Předehřátá surovina z předehřívače 1 padá výsypkou 2 a svodem 3 suroviny do svislé komory 4 kalcinátoru. Zde po smíchání s plyny a hořícím palivem kalcinuje a je dále unášena s plyny šikmou komorou 5 kalcinátoru do odlučovače 6, ze kterého po odloučení padá svodem 8 suroviny s patním kusem 10 do rotační pece 12. V šikmé komoře 5 kalcinátoru se vlivem kombinovaného působení odstředivých a tíhových sil odlučují z proudu plynů větší částice a shluky materiálu, případně i paliva a vracejí se zpět do svislé komory 4 kalcinátoru, což je výhodné z hlediska průběhu kalcinace, neboť se prodlužuje doba setrvání těchto částic v kalcinátoru v souladu s jejich velikostí. Do spodní části svislé komory 4 kalcinátoru je v axiálním směru přiváděn spalovací vzduch z chladiče potrubím 11 spalovacího vzduchu, které je opatřeno svodem 13 suroviny umožňujícím propad suroviny z kalcinátoru přímo do rotační pece 12, zejména při rozběhu zařízení, při havarijních stavech apod.The preheated feedstock from the preheater 1 falls through the hopper 2 and the feedstock 3 into the vertical chamber 4 of the calciner. Here, after mixing with the gases and the burning fuel, it calculates and is carried along with the slanted chamber 5 of the calciner into the separator 6, from which after separation separates the feed pipe 8 with the heel 10 into the rotary furnace 12. and gravitational forces separate larger particles and aggregates of material and possibly fuel from the gas stream and return to the vertical chamber 4 of the calciner, which is advantageous from the standpoint of the calcination process, since the residence time of these particles in the calcinator is increased according to their size. In the lower part of the vertical calciner chamber 4, combustion air from the cooler is supplied in the axial direction through a combustion air line 11, which is provided with a raw material outlet 13 allowing the raw material from the calcinator to fall directly into the rotary kiln 12, especially during start-up.

Pecní plyny jsou přiváděny do kalcinátoru tangenciálně potrubím 9 pecních plynů do místa spojení svislé komory 4 a šikmé komory 5. Z výstupní části šikmé komory 5 kalcinátoru je směs plynů a suroviny odváděna tangenciálně a přichází do odlučovače 6, ze kterého po odloučení suroviny proudí potrubím 7 plynů do spodní části šachtového předehřívače 1. Palivo je přiváděno do svislé komory 4 kalcinátoru hořákem 14. Zejména při použití tuhých paliv může být toto s výhodou přiváděno i do potrubí 9 pecních plynů hořákem 15, do potrubí 7 plynů hořákem 18.The furnace gases are fed to the calciner tangentially through the furnace gas line 9 to the connection point of the vertical chamber 4 and the inclined chamber 5. From the outlet of the inclined chamber 5, the gas / feedstock mixture is drained tangentially and enters the separator 6. The fuel is fed to the vertical chamber 4 of the calciner with a burner 14. Especially when using solid fuels, this can advantageously also be supplied to the furnace gas line 9 by the burner 15, to the gas line 7 by the burner 18.

V některých případech plyny obsahují větší množství těkavých škodlivin působících negativně na provoz zařízení, které se uvolňují ze suroviny i během kalcinace v kalcinátoru. Potom je účelné odvádět část plynů z potrubí 7 plynů z odlučovače 6 bočním potrubím 20 do zařízení 21 pro odstraňování těkavých škodlivin z plynů.In some cases, the gases contain a greater amount of volatile pollutants which have a negative effect on the operation of the plant, which are released from the raw material even during calcination in the calciner. It is then expedient to divert a portion of the gases from the gas line 7 from the separator 6 via the side line 20 to the apparatus 21 for removing the volatile pollutants from the gases.

U jiného příkladného provedení vynálezu (obr. 2) je spodní část šachtového předehřívače 1 upravena jako mísící komora 18 ve tvaru komolého kužele, na jejíž spodní menší průměr je připojena spirální skříň 19, přecházející ve výsypky 2. Potrubí 9 pecních plynů je spojeno se spirální skříní 19 a potrubí 7 plynů z odlučovače 6 je napojeno na šachtový předehřívač 1 v místě nad napojením potrubí 9 na spirální skříň 19.In another exemplary embodiment of the invention (Fig. 2), the lower part of the shaft preheater 1 is provided as a truncated cone-shaped mixing chamber 18, the lower smaller diameter of which is connected to a spiral casing 19, passing into the hopper 2. The casing 19 and the gas line 7 from the separator 6 are connected to the shaft preheater 1 at a location above the connection of the piping 9 to the spiral casing 19.

Postup materiálu je stejný jako v předešlém případě, avšak pecní plyny jsou potrubím 9 pecních plynů přiváděny do spodní části šachtového předehřívače 1, s výhodou do spirální skříně 19 a plyny z odlučovače 6 potrubím 7 plynů taktéž do šachtového předehřívače 1, ale do místa nad zaústěním potrubí 9 pecních plynů. Toto provedení je výhodné především tehdy, je-li teplota pecních plynů vyšší, než teplota plynů z odlučovače 6, ccž přispívá ke zlepšení protiproudé výměny tepla v šachtovém předehřívači 1.The material flow is the same as in the previous case, but the furnace gases are fed through the furnace gas line 9 to the bottom of the shaft preheater 1, preferably to the spiral box 19 and the gases from the separator 6 through the gas line 7 also to the shaft preheater 1 9 furnace gas pipes. This embodiment is particularly advantageous when the temperature of the furnace gases is higher than the temperature of the gases from the separator 6, which contributes to the improvement of the countercurrent heat exchange in the shaft preheater 1.

U dalšího příkladného provedení (obr. 3) je potrubí 9 pecních plynů přivedeno k odlučovači 8 a potrubí 7 plynů z odlučovače 6 je připojeno ke spodní části šachtového předehřívače 1.In another exemplary embodiment (FIG. 3), the furnace gas line 9 is fed to the separator 8 and the gas line 7 from the separator 6 is connected to the bottom of the shaft preheater 1.

Pecní plyny jsou potrubím 9 pecních plynů přiváděny do odlučovače 6, odkud po smíchání s plyny jdoucími ze šikmé komory 5 kalcinátoru jsou potrubím 7 plynů přiváděny do spodní části šachtového předehřívače 1.The furnace gases are fed through the furnace gas line 9 to the separator 6, from which, after mixing with the gases coming from the inclined chamber 5 of the calciner, they are fed via the gas line 7 to the lower part of the shaft preheater 1.

S βS β

Claims

ADDRESS THE INVENTION

1. Apparatus for preheating and calcining pulverized feedstock consisting of a shaft preheater, a calciner consisting of a vertical and an inclined chamber and a calcinated feedstock separator equipped with means for supplying and discharging feedstock and gases, including pipelines for supplying gases from a rotary kiln to preheating and calcining plant; characterized in that the pulverizer of the pulverulent feedstock is located below the shaft preheater (1) such that the distance of the axis of the vertical chamber (4) of the calciner from the axis of the shaft preheater (1) is smaller than the diameter of the vertical chamber (4) and the axis of the inclined chamber (5) ) of the calciner is parallel to the adjacent surface line of the hopper (2) of the shaft preheater (1), the hopper (2) being connected to the calciner vertical chamber (4) with a pipe (11) at its bottom combustion chamber and burner (14), the inclined chamber (5) of the calciner is at its outlet end tangentially connected to a calcinated raw material separator (6) which is connected to the rotary kiln (12) and the gas line (7) with the lower part of the shaft preheater (1) and the kiln gas line (9) it is connected to a preheating and calcining device in the calcination zone.

Device according to claim 1, characterized in that the furnace gas line (9) is connected to the calciner in the vicinity of the connection point of its vertical chamber (4) and the inclined chamber (5).

Device according to claim 1, characterized in that the furnace gas line (9) is connected to a separator (6).

Device according to claim 1, characterized in that the furnace gas line (9) is connected to the lower part of the shaft preheater (1) below the connection point of the gas line (7) from the separator (6).

Device according to Claims 1 to 4, characterized in that the lower part of the shaft preheater (1) is designed as a frustoconical mixing chamber (18) and has a smaller diameter on its underside than the diameter of the shaft preheater (1). connected to a spiral box (19), the lower part of which passes into the hopper (2) with the discharge of the raw material (3).

Device according to Claims 1 and 5, characterized in that the gas line (7) from the separator (6) is connected via a line (20) to a device (21) for removing volatile pollutants from the gases.

Device according to Claims 1 to 6, characterized in that burners (15 and 16) are connected to the furnace gas line (9) and the gas line (7) from the separator (6).

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the vertical chamber (4) of the calciner is connected to the rotary kiln (12) by the downcomer (13) and the heel piece (10).