CS239795B1 - Způsob výroby cementářského slínku výpalem vápence s příměsi korekčních složek a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká výroby cementářského slínku. Účelem řešení je vyloučení rotačních elementů v technologickém zařízení a vytvoření optimálních podmínek pro tvorbu slínku. Tohoto účelu je podle řešení dosaženo tím, že korekční složky s příměsí max. 25 % hmot. celkového množství vápence se taví při teplotě 1 300 až 1 400 °C, vzniklá tavenina se rozstřikuje a do proudu rozstříknuté taveniny se vhání rozemletý a na cca 1 000 °C předehřátý vápenec, potom takto vzniklé slinuté granálie se vypalují při teplotě 1 450 až 1 500 °C.

Description

Vynález se týká způsobu výroby oementářského slínku výpalem vápence s příměsí korekčních složek a zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Výroba oementářského slínku běžným způsobem začíná přípravou oementářské moučky, kdy se vápenec a korekční složky melou v mokrém nebo suchém stavu, homogenizují a takto připravená surovina se pálí, většinou v rotačních pecích, a to jak u mokrého způsobu, tak i suchého způsobu výroby cementu.

U suchého způsobu je 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 spotřeba tepla podstatně snižuje, zejména ve srovnání s mokrým způsobem.

Přesto je i tak spotřeba tepla značná, protože rotační pece, zvláště pro denní výrobu v tisíci tunách, dosahují délky několika desítek metrů a teplota na jejich povrchu přes tepelnou vyzdívku dosahuje až 400 °C.

To představuje značné tepelné ztráty do okolí. Navíc se u pecí o průměru kolem pěti i více metrů tepelná vyzdívka snadno uvolňuje, což znamená ztráty způsobené nutným odstavením pece pro provedení oprav.

V neposlední řadě je nevýhodou rotační pece, že v ní pro tepelně-chemické procesy, ke kterým během výpalu dochází, a to jak pro tvorbu dikalcium silikátu, tak i pro jeho následnou přeměnu v trikalcium silikát, není možno vytvořit optimální podmínky.

Všechny reakce probíhají v jediném prostoru postupným ohřevem suroviny při jejím postupem pecí proti proudu horkých spalin. Průběh jednotlivých reakcí tak nelze samostatně řídit dávkováním potřebného množství tepla.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem výroby podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že korekční složky s příměsí max. 25 % hmot. celkového množství vápence se taví při teplotě 1 300 až 1 400 °C, vzniklá tavenina se rozstřikuje a do proudu rozstříknuté taveniny se vhání rozemletý a na cca 1 000 °c předehřátý vápenec, potom takto vzniklé slinuté granálie se vypalují při teplotě 1 450 až 1 500 °C.

K provádění tohoto způsobu je podle vynálezu určeno zařízení, které sestává z tavící pece, jejíž výstup taveniny je přiveden na rozstřikovací ústrojí směšovací komory, do jejíž spodní části je zaústěn surovinový výstup horkého cyklonu, jehož vstup je napojen na odtah ze směšovací komory a na surovinový výstup předehřívače, kdežto odtah horkého vzduchu z horkého cyklonu je zaveden do předehřívače, na surovinový výstup směšovací komory je napojen fluidní reaktor s navazujícím fluidním chladičem slínku, jehož první odtah odpadního vzduchu tvoří přívod sekundárního vzduchu pro hořáky směšovací komory a druhý odtah odpadního vzduchu z chladiče slínku tvoří přívod sekundárního v2duchu pro hořáky fluidního reaktoru.

Výhodou způsobu podle vynálezu je velmi dobrá homogenita suroviny, která odpovídá mokrému způsobu výroby, vyloučení všech rotačních elementů v technologickém zařízení, rozdělení výpalu do samostatných úseků, kdy zejména fluidní reaktor umožňuje podržet zkaloinovaný a slinutý polotovar dostatečně dlouhou dobu na potřebné teplotě pro dokonalou tvorbu alitU a v neposlední řadě snížení energetických nároků na mletí cementu, protože předmětným způsobem vyrobený slínek má granulometrii pod jeden milimetr.

Způsob výroby oementářského slínku podle vynálezu bude dále objasněn pomocí příkladu zařízení pro jeho provádění, jehož schematické uspořádání je nakresleno na připojeném výkrese.

Podle předmětného způsobu se čistý vápenec mele samostatně a dávkuje do předehřívače kde je předehřát na teplotu 1 000 °C.

Také samostatně se melou korekční složky a spolu s odprašky z předehřívače 1, odtahovanými ventilátory 2 přes elektrofiltr J, se dávkují do tavící pece' 4_, s výhodou elektricky vyhřívané, což zaručuje dobré prohřátí taveniny, a tím její homogenitu.

Výtok 5. taveniny je veden do horní části směšovací komory 6 na trysky rozstřikovacího ústrojí 2 opatřené přívodem 2 horkého vzduchu. Proudem tohoto horkého vzduchu je tavenina ve formě kapiček o velikosti 300 až 500 mikronů rozstřikována do prostoru směšovací komory

6.

Proti proudu taveniny je potrubím 9. zaústěným do spodní části směšovací komory 6. vháněno kalcinované vápno, přiváděné přes horký cyklon 10 z předehřívače χ. Částečky vápna okamžitě obalují kapičky taveniny a při teplotě 1 400 °C, udržované ve směšovací komoře 6 Vestavěnými hořáky 11 dochází ke slinování a vzniklé granálie padají gravitací ke dnu směšova cí komory 6.

Částečky vápna, které se nezachytí na kapičkách taveniny, jsou odtahem v horní části směšovací komory 6. vráceny zpět přes horký cyklon 10, z kterého je odpadní vzduch odtahován do předehřívače χ. Ze směšovací komory 6. padají granálie do dokončovací jednotky, tvořené fluidním reaktorem 12, na který navazuje chladič i3 slínku, také fluidního typu.

Fluidní reaktor 12 má tvar kotle se stavitelným hradítkem na výpadové straně. Nastavením výšky hladiny v korytě se reguluje doba potřebná pro tvorbu alitu. Spodní část koryta je vytvořena jako čeřicí zařízení, kam se vhání vzduch i plynné palivo pro hořáky 14 fluidního reaktoru 12 jak pro vytvoření vlastní fluidní vrstvy, tak i pro dosažení a udržení teploty slínku na hodnotě 1 400 až 1 450 °C.

Chladicí vzduch do chladiče 13 slínku je dmychán chladicími ventilátory 17, jejichž sání je řízeno regulačními klapkami 16. Odtah vzduchu z chladiče 13 slínku je usměrňován stavitelnými klapkami. Nejteplejší odpadní vzduch je prvním odtahem 18 odpadního vzduchu veden jako sekundární vzduch pro hořáky 11 směšovací komory 6., středně teplý vzduch o teplotě asi 400 °C je druhým odtahem 19 opatřeným pomocným ventilátorem 20 vháněn do fluidního reaktoru 12 jako sekundární vzduch pro hořáky 14 fluidního reaktoru 12 . Přebytečný vzduch z chladiče 13 slínku je odtahován přes odlučovače 21 sacím ventilátorem 22 do ovzduší.

Granulometrie hotového slínku, v takovémto zařízení vyrobeného, je menší než 1 mm, což se příznivě projeví energetickými úsporami na mletí cementu ve srovnání s dosavadními způsoby výroby cementu.

Claims (4)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob výroby cementářského slínku výpalem vápence s příměsí korekčních složek/ vyznačující se tím, že korekční složky s příměsí max. 25 % hmot. celkového množství vápence se taví při teplotě 1 300 až l 400 °C, vzniklá tavenina se rozstřikuje a do proudu rozstříknuté taveniny se vhání rozemletý a na 1 000 °C předhřátý vápenec, potom takto vzniklé slinuté granálie se vypalují při teplotě 1 450 až 1 500 °C.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že výpal granálií se provádí ve fluidním stavu.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že vápenec se ke korekčním složkám přidává ve formě odprašků z předehřívače vápence.

4. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1, 2, nebo 3, vyznačující se tím, že sestává z tavící pece /4/, jejíž výstup /5/ taveniny je přiveden na rozstřikovací ústrojí /7/ směšovací komory /6/, do jejíž spodní části je zaústěn surovinový výstup /9/ horkého cyklonu /10/, jehož vstup je napojen na odtah ze směšovací komory /6/ a na surovinový výstup pře239795 dehřívače /1/, kdežto odtah horkého vzduchu z horkého cyklonu /10/ je veden do předehřívače /1/, na surovinový výstup směšovací komory /6/ je napojen fluidní reaktor /12/ s navazujícím fluidním chladičem /13/ slínku, jehož první odtah /18/ odpadního vzduchu tvoří přívod sekundárního vzduchu pro hořáky '/11/ směšovací komory /6/ a druhý odtah /19/ odpadního vzduchu z chladiče /13/ slínku tvoří přívod sekundárního vzduchu pro hořáky /14/ fluidního reaktoru /12/.