CS232669B1

CS232669B1 - Equipment for preheating and calcining of powder and fine-grained materials

Info

Publication number: CS232669B1
Application number: CS276081A
Authority: CS
Inventors: Jiri Filous; Petr Nemecek; Josef Plsek; Zdenek Krucek; Antonin Kucera
Original assignee: Jiri Filous; Petr Nemecek; Josef Plsek; Zdenek Krucek; Antonin Kucera
Priority date: 1981-04-13
Filing date: 1981-04-13
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kalcinaci práškových a jemně zrnitých hmot, zejména cementářské suroviny, tvořeného disperzním šachtovým protiproudým předehřívačem a kalcinační komorou, která je přímo a souose napojena na šachtu předehřívače a vybavena přívodem paliva. Zařízení je tvořeno v podstatě tím, že do kalcinační komory jsou samostatně tangenciálně nebo spirálně zaústěna potrubí pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče a potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece. Vynález nejlépe charakterizuje obr. 1.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for preheating and calcination of powdered and finely particulate matter in particular the cement raw material produced dispersion shaft counter-current preheater and a calcination chamber that is directly and coaxially connected to the preheater shaft and equipped with a fuel supply. The device is made up basically by being into the calcination chambers are tangentially separate or a spiral outlet pipe for supplying preheated air from the radiator a pipelines for supplying waste gases from rotary care. The invention is best characterized by FIG. 1.

Description

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kalcinaci práškových a jemně zrnitých hmot, zejména cementářské suroviny, tvořeného disperzním šachtovým protiproudým předehřívačem a kalcinační komorou, která je přímo a souose napojena na šachtu předehřívače a vybavena přívodem paliva.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for preheating and calcining pulverulent and fine-grained materials, in particular cementitious raw material, consisting of a dispersed shaft countercurrent preheater and a calcination chamber which is directly and coaxially connected to the preheater shaft and equipped with a fuel supply.

Zařízení je tvořeno v podstatě tím, že do kalcinační komory jsou samostatně tangenciálně nebo spirálně zaústěna potrubí pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče a potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece.The apparatus consists essentially of having separate pipes tangentially or spirally into the calcining chamber for supplying preheated air from the condenser and for conduits for supplying off-gases from the rotary kiln.

Vynález nejlépe charakterizuje obr. 1.The invention is best characterized by Figure 1.

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kalcmaci práškových a jemně zrnitých hmot, zejména cementářské suroviny, tvořené disperzním šachtovým protiproudým předehřevačem a kalcinační komorou, která je přímo a souose napojena na šachtu předehřívače a vybavena přívodem paliva.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for preheating and calcining powdery and fine-grained materials, in particular cementitious raw materials, comprising a dispersed shaft countercurrent preheater and a calcination chamber which is directly and coaxially connected to a preheater shaft and equipped with a fuel supply.

Při výpalu cementářského slínku s předkalcinací je dosahováno zvýšení specifického výkonu rotační pece tak, že větší část kalcinace suroviny se provádí mimo rotační pec v kalcinační jednotce, do které je zatím účelem přiváděno palivo a potřebný vzduch pro spalování z chladiče slínku. Kalcinační jednotka má v případě použití šachtového protiproudého předehřívače suroviny s výhodou tvar komory, která je přímo a souose napojena na šachtu předehřívače. Podle provozních zkušeností je vhodné použití předkalcinace i pro pecní linky menších výkonů, protože se snižuje tepelné zatížení vyzdívky ve slinovacím pásmu rotační pece, a tím se prodlužuje životnost vyzdívky. U těchto linek se používá pouze jeden předehřívač. Obvyklé řešení je takové, že odpadní plyny z rotační pece se směšují s terciárním vzduchem z chladiče slínku a společně se zavádí do kalcinační jednotky.In the case of precalciner cement clinker firing, the specific output of the rotary kiln is increased so that the bulk of the raw material calcination is carried out outside the rotary kiln in the calcining unit to which the fuel and the necessary air for combustion from the clinker cooler are supplied. If a shaft countercurrent feed preheater is used, the calcining unit preferably has the shape of a chamber which is directly and coaxially connected to the shaft of the preheater. According to operational experience, it is suitable to use precalcination also for furnace lines of lower output, as it reduces the thermal load of the lining in the sintering zone of the rotary kiln and thus extends the service life of the lining. Only one preheater is used for these lines. A common solution is that the off-gases from the rotary kiln are mixed with tertiary air from the clinker cooler and together introduced into the calcining unit.

Problémem u tohoto uspořádání pecní linky je regulace tahových poměrů a průtoku plynů. Vedení terciárního vzduchu z chladiče má větší tlakové ztráty než rotační pec s následným potrubím pecních plynů. Protože průtah všech plynů se provádí jedním ventilátorem, znamená to, že část vzduchu potřebného pro spalování v kalcinační jednotce prochází rotační pecí, kde zhoršuje podmínky pro slinováni. Tlaková ztráta pecních plynů se proto uměle zvyšuje zařazením zúženého místa do potrubí pecních plynů. Toto zúžené místo může však být zdrojem zaslepování a provozních poruch.A problem with this furnace line arrangement is the regulation of draft ratios and gas flow. The tertiary air conduit from the cooler has greater pressure losses than a rotary kiln with a subsequent furnace gas line. Since the passage of all gases is effected by a single fan, this means that a portion of the air required for combustion in the calcining unit passes through a rotary kiln where it degrades the sintering conditions. The pressure loss of the furnace gases is therefore artificially increased by incorporating a constricted point into the furnace gas piping. However, this bottleneck may be a source of blindness and operational disturbances.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u zařízení pro předehřev a kalcinaci práškovitých hmot, zejména cementářské suroviny, tvořeného disperzním šachtovým protiproudým předehřívačem suroviny a kalcinační komorou, přímo a souose napojenou na spodní část šachty předehřívače a vybavenou přívodem paliva podle vynálezu v podstatě tím, že do kalcinační komory jsou samostatně tangenciálně nebo spirálně zaústěna potrubí pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče a potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece. Potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece je zaústěno do válcové části kalcinační komory ve stejné rovině jako potrubí pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče. Potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece je zaústěno do válcové části kalcinační komory nad potrubím pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče. Tangenciální nebo spirální zaústění potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece a potrubí pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče jsou ve stejném směru krouživého proudění plynů. Vstupní rychlost odpadních plynů zaváděných do kalcinační komory potrubím z rotační pece je vyšší než vstupní rychlost předehřátého vzduchu zaváděného potrubím z chladiče. Hořáky pro přívod paliva do kalcinační komory jsou umístěny v jedné nebo více rovinách, z nichž nejvyšší rovina je v úrovni zaústění potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece.The aforementioned drawbacks are eliminated in a device for preheating and calcining pulverulent masses, in particular a cementitious raw material consisting of a dispersed shaft countercurrent preheater and a calcining chamber, directly and coaxially connected to the lower part of the preheater shaft and equipped with fuel supply according to the invention essentially by calcining. the chambers are individually tangentially or spirally connected to a conduit for supplying preheated air from the cooler and a conduit for supplying waste gases from the rotary kiln. The exhaust gas line from the rotary kiln is connected to the cylindrical part of the calcining chamber in the same plane as the preheated air line from the cooler. The exhaust gas line from the rotary kiln is connected to the cylindrical part of the calcining chamber above the conduit for supplying preheated air from the cooler. The tangential or spiral inlet of the rotary kiln exhaust gas line and the preheated air line from the cooler are in the same direction of circular gas flow. The inlet velocity of the waste gases introduced into the calcining chamber through the rotary kiln line is higher than the inlet velocity of the preheated air introduced through the condenser line. The burners for supplying fuel to the calcining chamber are located in one or more planes, the highest of which is at the level of the outlet of the waste gas supply line from the rotary kiln.

U zařízení podle vynálezu dochází v kalcinační komoře v důsledku dvojího vstupu k intenzivnímu krouživému proudění plynů, co přispívá k dokonalému promíchání paliva, vzduchu, plynů a suroviny. Zlepšují se tak podmínky pro spalování a kalcinační reakci, která pak probíhá v krátkém časovém intervalu. Pomocí vstupních průřezů zaústění potrubí pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče a potrubí pro přívod odpadních plynů z rotační pece lze volit vstupní rychlosti obou médií tak, aby byla vyrovnána rozdílná tlaková ztráta vedení předehřátého vzduchu z chladiče a pecních plynů. Nahrazuje se tím obvykle používané, provozně nevhodné, zúžené místo nebo hradítko v potrubí pecních plynů, což přispívá ke spolehlivosti provozu. Zavádění pecních plynů do kalcinační komory umožňuje při nájezdu pecní linky vyhřívání kalcinační komory a zapálení hořáků. Je také možno využít teplo pecních plynů nad 800 °C ke kalcinaci suroviny.In the device according to the invention, an intense circular gas flow occurs in the calcining chamber due to the double inlet, which contributes to perfect mixing of the fuel, air, gases and raw material. This improves the conditions for combustion and the calcination reaction, which then takes place in a short period of time. By using the inlet cross-sections of the condenser line for preheated air supply from the cooler and the conduit for supply of waste gases from the rotary kiln, the input velocities of both media can be selected to compensate for the differential pressure loss of the preheated air line from the cooler and furnace gases. This replaces a commonly used, inadequate, constricted location or dam in the furnace gas duct, which contributes to the reliability of the operation. The introduction of furnace gases into the calcination chamber allows the calcination chamber to be heated and the burners ignited when the furnace line approaches. It is also possible to use the furnace gas heat above 800 ° C to calculate the feedstock.

Zařízení podle vynálezu je popsáno a Jeho funkce objasněna na příkladech provedení, která jsou schematicky znázorněna na výkresech, kde ohr. 1 představuje uspořádání předehřívací a kalcinační jednotky v nárysném pohledu, obr. 2 řez v rovině A—A z obr. 1, obr. 3 variantní uspořádání zařízení v nárysném pohledu, obr. 4 řez v rovině B— —B z obr. 3 a obr. 5 řez v rovině C—C z obr. 3.The device according to the invention is described and its function is illustrated by way of example embodiments, which are schematically shown in the drawings, where FIG. Fig. 1 is a front view of the preheating and calcining unit arrangement; Fig. 2 is a sectional view along line A-A of Fig. 1; Fig. 3 shows a variant view of the apparatus; FIG. 5 is a section along line C - C of FIG. 3.

Předehřívací jednotka je tvořena šachtou 1 disperzního šachtového protiproudého předehřívače, na kterou je ve spodní Části napojena kalcinační komora 2. Do kalcinační komory 2 jsou tangenciálně nebo spirálně zaústěna potrubí 4 pro přívod předehřátého vzduchu z chladiče a potrubí 5 pro přívod odpadních plynů z rotační pece. Obě potrubí 4 a 5 mohou být zaústěna do kalcinační komory 2 v jedné rovině (obr. 1) nebo v různých rovinách, přičemž však potrubí 4 pro přívod předehřátého vzduchu je zaústěno níže (obr. 3). Vstupní průřez obou potrubí 4 a 5 do kalcinační komory 2 je volen tak, aby vstupní rychlost odpadních plynů přiváděných potrubím 5 z rotační pece byla vyšší než vstupní rychlost předehřátého vzduchu přiváděného potrubím 4 z chladiče. Zaústění obou potrubí 4 a 5 jsou ve stejném smyslu proudění plynů (obr. 2, 4 a 5J.The preheating unit consists of a shaft 1 of the dispersed shaft countercurrent preheater to which a calcining chamber 2 is connected in the lower part. The conduit 4 for supplying preheated air from the cooler and the line 5 for supplying exhaust gases from the rotary furnace are tangentially or spirally. Both ducts 4 and 5 may open into the calcining chamber 2 in one plane (Fig. 1) or in different planes, but the duct 4 for supplying preheated air is downstream (Fig. 3). The inlet cross-section of the two pipes 4 and 5 into the calcining chamber 2 is selected so that the inlet velocity of the waste gases supplied by the rotary kiln conduit 5 is higher than the inlet velocity of the preheated air supplied by the condenser 4. The orifices of both conduits 4 and 5 are in the same sense of the gas flow (FIGS. 2, 4 and 5J).

Do kalcinační komory 2 jsou zaústěny hořáky 6, které mohou být umístěny ve více rovinách. Nejvyšší rovina umístění hořáku 6 je však maximálně ve výši zaústění potrubí 5 pro přívod odpadních plynů z rotační pece.The calcining chamber 2 is equipped with burners 6 which can be arranged in several planes. However, the uppermost plane of placement of the burner 6 is at most equal to the orifice of the conduit 5 for supplying off-gases from the rotary kiln.

Hořáky 6 může být přiváděno jak kapalné, tak plynné nebo pevné palivo.The burners 6 may be supplied with both liquid and gaseous or solid fuel.

Zpracovávaná surovina se nejdříve předehřívá v šachtě 1 předehřívače pomocí odpadních plynů z kalcinační komory 2. Předehřátá vstupuje do kalcinační komory 2, v níž dochází k uskutečnění převážné části kalcinace suroviny, k čemuž se využívá teplo vzniklé spálením paliva. Spalování paliva a následné předávání tepla ze vzniklých spalin do suroviny probíhá velmi intenzívně v krátkém časovém úseku v důsledku turbulentního krouživého proudění plynů vyvolaného tangenciálním nebo spirálním zaústěním obou přívodních potrubí plynů 5 a vzduchu 4. Zkalcinovaná surovina se zavádí výstupním potrubím 3 k dalšímu zpracování obvykle do rotační pece.The raw material to be processed is first preheated in the preheater shaft 1 by the exhaust gases from the calcining chamber 2. The preheated enters the calcining chamber 2, in which the bulk of the raw material calcination takes place, utilizing the heat generated by the combustion of the fuel. The combustion of the fuel and the subsequent transfer of heat from the flue gas to the feedstock takes place very intensely in a short period of time due to the turbulent orbital gas flow caused by tangential or spiral inlet of both gas and air supply lines 4. rotary kilns.

pRedmEtSubject

Claims

Apparatus for preheating and calcining powdered and finely divided masses, in particular cementitious raw materials, consisting of a dispersed shaft countercurrent preheater of a raw material and a calcination chamber, directly and coaxially connected to the lower part of the preheater shaft and equipped with a fuel supply, ) the pipes (4) for supplying preheated air from the cooler and the pipes (5) for supplying exhaust gases from the rotary kiln are individually tangentially or spirally.

2. Device according to claim 1, characterized in that the duct (5) for supplying off-gases from the rotary kiln is connected to the cylindrical part of the calcining chamber (2) in the same plane as the duct (4) for supplying preheated air from the cooler.

Device according to claim 1, characterized in that the duct (5) for supplying off-gases from the rotary kiln is connected to a cylindrical part

INVENT the calcining chamber (2) above the duct (4) for supplying preheated air from the cooler.

Device according to Claims 1 to 3, characterized in that the tangential or spiral inlet of the rotary kiln exhaust gas line (5) and the condenser preheater air line (4) are in the same direction of circular gas flow.

Device according to Claims 1 to 4, characterized in that the inlet velocity of the waste gases introduced into the calcining chamber (2) through the rotary kiln line (5) is higher than the inlet velocity of the preheated air introduced through the condenser (4).

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the burners (6) for supplying fuel to the calcining chamber (2) are arranged in one or more planes, the highest plane of which is at the inlet of the waste gas supply line (5). from a rotary kiln.

2 sheets of drawings