CS233397B1

CS233397B1 - Apparatus for pre-heating and calcination of grain materials

Info

Publication number: CS233397B1
Application number: CS803185A
Authority: CS
Inventors: Jiri Safar; Josef Zajdlik; Jaroslav Pospisil; Zdenek Michalek
Original assignee: Jiri Safar; Josef Zajdlik; Jaroslav Pospisil; Zdenek Michalek
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CS318580A1

Abstract

Vynález se týká zařízení pro předehřívání a kalcinaci zrnitých materiálů, zejména cementářské surovinové moučky při suchém způsobu výplau cementářského slínku v rotační peci. Vynález se týká oboru 535. Řeáí předehřev a kalcinaci zejména cementářské surovinové moučky při suchém způsobu výpalu. Podstatou vynálezu je to, že na horní část předehřívacl protiproudé šachty navazují dva souproudé cyklonové stupně, přičemž dolní část protiproudá šachty je přímo spojena s kalcinační o jednotkou. Vynálezu může být použito zejména v průmyslu stavebních hmot. Vynález se netýká chemických vzorků. Charakteristické vyobrazení vynálezu je na obr.1.The invention relates to a device for preheating and calcination of granular materials in particular cement raw meal in the dry method of cementing clinker in a rotary kiln. The invention relates to field 535. It is directed especially preheating and calcination raw meal in a dry process firing. The essence of the invention is that countercurrent to the upper part the shaft is followed by two co-current cyclone degree, with the lower part countercurrent The shaft is directly connected with the calcining O unit. In particular, the invention may be used in the building materials industry. The invention is does not apply to chemical samples. Characteristic FIG.

Description

Vynález se týká zařízení pro předehřívání a kalcinaci zrnitých materiálů, zejména cementářšké surovinové moučky při suchém způsobu výpalu cementářského slínku v rcotační peci.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for preheating and calcining granular materials, in particular cement raw meal in a dry method of firing cement clinker in a rotary kiln.

Výpal' cementářského slínku při suchém způsobu výroby se provádí nejčastěji v krátké rotační peci ve spojení s předehřívačem suroviny, nebo i s předřazenou kalcinační jednotkou. Známé jsou především systémy, kde kalcinační jednotka je umístěna odděleně od předohřívacího systému. Toto uspořádání má nevýhodu ve své značné členitosti a v mnoha případech v nutnosti použití dalšího, tzv. horkého cyklonu, což se projevuje ve vysoké celkové tlakové ztrátě systému a značných investičních i provozních nákladech.The firing of cement clinker during the dry production process is most often carried out in a short rotary kiln in conjunction with a preheater of the raw material or even with a pre-calcining unit. In particular, systems are known in which the calcining unit is located separately from the preheating system. This arrangement has the disadvantage of its considerable articulation and, in many cases, the necessity of using an additional, so-called hot cyclone, which results in a high overall pressure loss of the system and considerable investment and operating costs.

Dále jsou známy systémy, kde předehřev i kalcinace se provádí v protiproudu v předehřívací šachtě s přímo propojenou kalcinační jednotkou v dolní části této šachty. Nevýhodou tohoto uspořádání je poměrně vysoká teplota plynů v horní části této protiproudé šachty, která se již nedá snížit a využít jedním cyklonovým stupněm přiřazeným v horní části této šachty. Zvýšená teplota odpadních plynů způsobuje tak zvýšení celkové spotřeby tepla na výpal a tím i zvýšení celkových provozních nákladů.Furthermore, systems are known in which preheating and calcination are carried out in countercurrent in a preheating shaft with a directly connected calcining unit at the bottom of the shaft. The disadvantage of this arrangement is the relatively high temperature of the gases in the upper part of the countercurrent shaft, which can no longer be reduced and utilized by one cyclone stage assigned in the upper part of the shaft. The increased temperature of the waste gases thus increases the total consumption of heat for firing and thus increases the overall operating costs.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k předehřevu a kalcinaci zrnitých materiálů, zejména cementové surovinové moučky, vytvořené nejméně jednou protiproudou předehřívací šachtou, která přechází v horní části v cylindrickou malou šachtu a v dolní části je přímo spojena s kalcinační jednotkou, která je kanálem plynů a výpadovým potrubím materiálu spojena s rotační pecí^ podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že na horní část protiproudé předehřívací šachty navazují dva souproudé cyklonové stupně, přičemž do výstupu plynů spojujícího oba cyklonové stupně je zavedeno potrubí pro přívod materiálu. Dva souproudé cyklonové stupně v horní částiThese drawbacks are eliminated by a device for preheating and calcining granular materials, in particular cement raw meal, formed by at least one countercurrent preheating shaft, which in the upper part is converted into a cylindrical small shaft and in the lower part is directly connected to a calcining unit which is a gas channel and discharge piping The material is connected to a rotary kiln according to the invention, characterized in that two upstream cyclone stages are connected to the upper part of the countercurrent preheating shaft, and a material supply pipe is introduced into the gas outlet connecting the two cyclone stages. Two co-current cyclone stages in the upper part

- 2 233 397 protiproud© předehřívací šachty jsou vytvořeny horním a dolním cyklonovým stupněm, přičemž každý z obou cyklonových stupňů je vytvořen nejméně jedním cyklonem.- 2 233 397 countercurrent © preheating shafts are formed by upper and lower cyclone stages, each of the two cyclone stages being formed by at least one cyclone.

Zařízením podle vynálezu jsou dány podmínky pro zvýšenou tepelnou účinnost systému a tím i sníženou spotřebu tepla na celkový výpal. Jednoduchost a malá členitost tohoto uspořádáv ní umožňuje snížení investičních i provozních nákladů.The devices according to the invention are provided with conditions for increased thermal efficiency of the system and thus reduced heat consumption for total firing. The simplicity and low articulation of this arrangement allows to reduce investment and operating costs.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je zřejmé ze schematického výkresu, kde na obr. 1 je v nárysnám pohledu znázorněno zařízení s jednou protiproudou šachtou a na obr. 2 alternativní provedení se dvěma protiproudými šachtami.An exemplary embodiment of the device according to the invention is apparent from the schematic drawing, in which Fig. 1 shows a plan view of a device with a single counter-shaft and Fig. 2 an alternative embodiment with two counter-shaft.

Kanál t Plynů (obr. 1) propojující neznázorněné dokončující vypalovací zařízení, je tangenciálně zaústěn do kalcinační jednotky 4. Do kanálu 1 plynů, kde je pomocný hořák 3, je zaústěno potrubí 2 terciárního vzduchu a alternativní přívod 23 předehřáté suroviny z jiného vedle umístěného předehřívacího zdroje.The gas duct (Fig. 1) connecting the final firing apparatus (not shown) is tangentially connected to the calcining unit 4. In the gas duct 1, where the auxiliary burner 3 is, a tertiary air duct 2 and an alternative preheat feed 23 from another adjacent preheater resources.

V kalcinační jednotce 4 jsou hořáky 5. Výpad zkalcinované suroviny z kalcinační jednotky 4 do dokončujícího vypalovacího zařízení je výpadovým potrubím 6. Kalcinační jednotka 4 je přímo napojena na protiproudou předehřívací šachtu 7, která má v horní části umístěn tříštící kužel 8 a přechází nahoře v zúženou cylindrickou malou šachtu 9. Tangenciálními kanály 11 je malá šachta 9 propojena s dolním cyklonovým stupněm, sestávajícím alespoň z jednoho dolního cyklonu 12. Výpad 23 dolního cyklonu 12 je zaústěn na tříštící kužel 8 v předohřívací šachtěThere are burners 5 in the calcining unit 4. The discharge of the calcined raw material from the calcining unit 4 to the final firing apparatus is via the discharge line 6. The calcining unit 4 is directly connected to the countercurrent preheating shaft 7 which has a splitting cone 8 in its upper part. a cylindrical small shaft 9. Through the tangential channels 11, the small shaft 9 is connected to a lower cyclone stage, consisting of at least one lower cyclone 12. The outlet 23 of the lower cyclone 12 is connected to the shattering cone 8 in the preheating shaft.

Výstup 24 Plynů dolního cyklonu 1,2 je napojen tangenciální mi kanály 25 ^na k°**ní cyklonový stupen sestávající alespoň z jednoho horního cyklonu 2É< Výpady,^ horních cyklonů 2Š jsou zaústěny do malé šachty 9 na tříštící elementy 2θ· Výstupy 18 z horních cyklonů ^6 jsou potrubím 25 svedeny k odtahovému ventilátoru .20. Potrubí 2^ pro přívod materiálu určeného k tepelnému zpracování jsou zaústěna do výstupů 24 plynů dolních cyklonů 12.The outlet 24 of the gases of the lower cyclone 1,2 is connected by tangential channels 25 ^to a cyclone step of at least one upper cyclone 2E. of the upper cyclones 26 are led through a line 25 to the exhaust fan 20. Pipes 24 for feeding the material to be heat treated are connected to the gas outlets 24 of the lower cyclones 12.

- 3 233 397- 3 233 397

Zařízení pracuje tak, že přiváděný materiál potrubími 2^ je zaváděn do výstupů 14 plynů mezi horními a dolními cyklony Ιέ» 22· Materiál je unesen plyny tangenciálními kanály 1% do horních cyklonů 16. Po částečném předehřevu a odloučení postupuje materiál výpady 17 do malé šachty 9. Nárazem na tříštící elementy 10 je opět rozptýlen do proudu plynů, a tangenciálními kanály 12 se dostává do dolních cyklonů 22· 2de po dalším dílčím předehřevu a odloučení postupuje výpady 13 do horní části protiproudé předehřívaoí šachty 7. Nárazem na tříštící kužel 8 se rozptyluje do proudu plynů a postupuje protiproudně za trvalého předehřevu po celé výšce protiproudé předehřívací šachty 7 až do navazující kalcinaoní jednotky 4, kde probíhá jeho intenzivní kalcinace za pomoci topení v hořácích 5. Spalovací vzduch pro hořáky 5 je přiváděn společně s plyny kanálem 1 plynů, nebo je přiváděn separátním potrubím 2 terciárního vzduchu, například z neznázorněného chladiče.The apparatus works by feeding the feed material through the conduits 2 to the gas outlets 14 between the upper and lower cyclones. The material is carried by gases through tangential channels 1% to the upper cyclones 16. After partial preheating and separation, the material flows through the discharge 17 into a small shaft. 9. Impact on the shattering elements 10 is again dispersed into the gas stream, and by tangential channels 12 it enters the lower cyclones 22.2de after another partial preheating and separation proceeds by the outlets 13 into the upper part of the countercurrent preheat of the shaft 7. into the gas stream and proceed in a countercurrent with continuous preheating over the entire height of the countercurrent preheating shaft 7 to the downstream calcinaon unit 4, where it is intensively calcined by heating in the burners 5. Combustion air for the burners 5 is supplied is fed a separate tertiary air duct 2, for example from a cooler (not shown).

Alternativně je možno do kanálu 2 Plynů přivádět předehřátou surovinu alternativním přívodem 23 suroviny z jiného vedle umístěného předehřívacího zdroje. Surovina je pak za současného tepelného zpracování v kanále 2 Plynů unesena plyny do kalcinační jednotky 4, kde je její tepelný proces dokončen a odkud společně s tepelně zpracovanou surovinou postupující protiproudou předehřívací šachtou 7 a kaloinační jednotkou 4 je výpadovým potrubím 6 zaváděna do dokončujícího vypalovacího zařízení.Alternatively, preheated feedstock can be supplied to the gas passage 2 by an alternative feedstock feed 23 from another adjacent preheating source. The raw material is then carried away by the gases into the calcining unit 4 with simultaneous heat treatment in the Gaseous Channel 2, where its thermal process is completed and from there it is fed to the final firing device.

V alternativním provedení u dvouvětvového systému (obr. 2) jsou plyny z rotační pece 22 dokončující výpal vedeny vstupní komorou 24 a kanálem 2 Plynů do dvouseparátních kanálů 2§ plynů napojených tangenciálně na dvě kalcinační jednotky 4 s hořáky Kalcinační jednotky 4 navazují na příslušné protiproudé předehřívací šachty '7, v jejichž horních Částech jsou umístěny tříštící kužele 8.In an alternative embodiment of the two-branch system (Fig. 2), the gases from the rotary kiln 22 are fired through the inlet chamber 24 and the gas passage 2 to the two-port gas passages 28 connected tangentially to the two calcining units 4 with burners. the shafts 7, in the upper parts of which are shattering cones 8.

Cylindrické zúžené malé šachty 9 tangenciálními kanály 22 navazují na dolní.cyklony 23· Výpady 23 dolních cyklonů 22 jsou svedeny na tříštící kužele 8. Výstupy 14 Plynů dolních cyklonů 12 jsou tangenciálními kanály ¹5 napojeny na horníThe cylindrical tapered shaft 9 of a small tangential channels 22 follow the dolní.cyklony 23 · The outlets 23 of the lower cyclone 22 are led to breaking cone 8. Outputs 14 bottom gas cyclones 12 are tangential channels ¹ 5 connected to the upper

- 4 233 397 cyklony 16. Výpady 17. těchto horních cyklonů 16 jsou svedeny na tříštící elementy JO· Výstupy J8 z horních cyklonů 25 ^sespojují na samostatné odvodní potrubí 19 plynů k odtahovým ventilátorům 20 obou větví.- 4,233,397 17th cyclone 16. The outlets of upper cyclone 16 are led to breaking elements JO · Outputs J8 from the upper cyclone 25 ^are connected to a separate gas outlet pipe 19 of the exhaust fans 20 of the two branches.

Materiál určený k tepelnému zpracování je pneumatickou cestou přiváděn přes potrubí 21 separátně do každé větve, vždy do výstupu 14 plynů mezi horní a dolní cyklony 25» 25·The material to be heat treated is fed via a pipe 21 separately to each branch, each to a gas outlet 14 between the upper and lower cyclones.

Spalovací vzduch pro hořáky 5 je přiváděn rotační pecí 22, vstupní komorou 24 a kanálem 3 plynů a separátními kanály plynů. Alternativně je možno přivádět terciární vzduch přívodem 2£ mimo rotační pec 2 z jiné předehřívací jednotky, například z chladiče slínku.The combustion air for the burners 5 is supplied by a rotary kiln 22, an inlet chamber 24 and a gas channel 3 and separate gas channels. Alternatively, the tertiary air can be supplied via a supply 26 outside the rotary kiln 2 from another preheating unit, for example a clinker cooler.

Zařízení pracuje stejně jako zařízení podle obr. i s tím, že plyny z rotační pece 22 se rovnoměrně rozdělují do obou separátních kanálů 2§ na jednotlivé větve s protiproudými předehřívacími šachtami 7. Zkalcinovaná surovina vypadává tak oběma separátními výpadovými potrubími 6 na skluz vstupní komory 2£ a do rotační pece 22.The apparatus works in the same way as the apparatus of FIG. 1, with the gases from the rotary kiln 22 being evenly distributed into the two separate channels 26 into individual branches with counter-current preheating shafts 7. The calcinated feedstock thus falls through both separate discharge pipes 6 to slip the inlet chamber 26. and into a rotary kiln 22.

Claims

SUBJECT _ 5 _

OF THE INVENTION

233 397

1. Installations for the preheating and calcination of granular materials, in particular cement raw meal, formed by at least one countercurrent preheating shaft, which at the top is converted into a cylindrical small shaft and in the lower part is directly connected to a calcination unit which is a gas channel and discharge pipe connected to a rotary kiln, characterized in that two upstream cyclone stages are connected to the upper part of the countercurrent preheating shaft (7), whereby a material supply pipe (21) is introduced into the gas outlet (14) connecting the two cyclone stages.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the two downstream cyclone stages in the upper part of the upstream preheating shaft (7) are formed by an upper and a lower cyclone stage, each of the two cyclone stages being formed by at least one cyclone (1, 16, 16).