CS239795B1

CS239795B1 - Processing of clinker with correcting addition and device to perform the method

Info

Publication number: CS239795B1
Application number: CS845961A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Chromy; Otakar Vystrcil; Oskar Ruzicka
Original assignee: Stanislav Chromy; Otakar Vystrcil; Oskar Ruzicka
Priority date: 1984-08-06
Filing date: 1984-08-06
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS596184A1

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.The solution relates to cement production clinker. The solution is to eliminate rotational elements in technological equipment and creation optimal clinker conditions. This is achieved by that the correction components with an admixture of max. the total amount of limestone melts at temperature 1300 to 1400 ° C, melt formed is sprayed and into the melt spray stream is blown by ground and to about 1000 ° C preheated limestone, then sintered the granules are fired at temperature 1450 to 1500 ° C.

Description

Vynález se týká způsobu výroby oementářského slínku výpalem vápence s příměsí korekčních složek a zařízení pro provádění tohoto způsobu.The present invention relates to a process for the manufacture of limestone clinker by calcination of limestone with the addition of correction components and to an apparatus for carrying out the process.

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.The production of oement clinker in a conventional manner begins with the preparation of oementary meal, where the limestone and the correction components are ground in a wet or dry state, homogenized and the raw material thus prepared is burnt, mostly in rotary kilns, both in the wet process and dry process.

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.In the dry process, the waste heat from the rotary kiln is used to prepare the raw material before firing, both to preheat the raw meal and to decompose carbonates and other compounds in the calcining chamber. This significantly reduces heat consumption, especially when compared to the wet process.

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.Nevertheless, the heat consumption is still considerable, since rotary kilns, especially for daily production in thousands of tons, reach a length of several tens of meters and their surface temperature through the thermal lining reaches up to 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.This represents considerable heat losses to the surroundings. In addition, for furnaces with a diameter of about five meters or more, the thermal lining is easily released, which means losses due to the necessary shutdown of the furnace for repairs.

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.Last but not least, the disadvantage of a rotary kiln is that optimum conditions cannot be created for the thermochemical processes occurring during firing, both for the formation of dicalcium silicate and for its subsequent conversion into tricalcium silicate.

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.All reactions take place in a single space by gradually heating the feedstock as it moves through the furnaces upstream of the hot flue gas. Thus, the course of individual reactions cannot be separately controlled by dosing the required amount of heat.

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.The above-mentioned drawbacks are overcome by the process according to the invention, which consists in that the correction components with an admixture of max. the total amount of limestone is melted at a temperature of 1300 to 1400 ° C, the resulting melt is sprayed and milled and preheated limestone is blown into the sprayed melt stream at about 1000 ° C, then the sintered granules so formed are baked at a temperature of 1,450 to 1,400 500 ° 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.According to the invention, a device consists of a melting furnace, the melt of which is fed to a mixing chamber sprayer, into the bottom of which a raw cycling outlet of a hot cyclone is connected, the inlet of which is connected to the mixing chamber exhaust and raw material. the preheater outlet, while the hot air withdrawal from the hot cyclone is introduced into the preheater, the raw material outlet of the mixing chamber is connected to a fluidized bed reactor with a downstream clinker fluid cooler, the first exhaust air being the secondary air inlet for the mixing chamber burners and the second exhaust air The clinker forms a secondary air inlet for the fluidized bed reactor burners.

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.The advantage of the process according to the invention is very good homogeneity of the raw material, which corresponds to the wet production process, elimination of all rotating elements in the process equipment, division of firing into separate sections, especially fluidized bed reactor enables to keep the calibrated and sintered semi-product sufficiently long for the required temperature and last but not least, reducing the energy requirements for grinding cement, since the clinker produced by the method has a particle size below one millimeter.

Způsob výroby oementářského slínku podle vynálezu bude dále objasněn pomocí příkladu zařízení pro jeho provádění, jehož schematické uspořádání je nakresleno na připojeném výkrese.The method for producing a clinker clinker according to the invention will be further elucidated by way of example of an apparatus for its execution, the schematic arrangement of which is illustrated in the accompanying drawing.

Podle předmětného způsobu se čistý vápenec mele samostatně a dávkuje do předehřívače kde je předehřát na teplotu 1 000 °C.According to the present process, pure limestone is ground separately and fed into a preheater where it is preheated to 1000 ° 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.Also, the correction components are separately milled and together with the dust from the preheater 1 drawn by the fans 2 through the electric filter J, they are metered into the melting furnace 4, preferably electrically heated, which guarantees good heating of the melt and hence its homogeneity.

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 komoryThe melt outlet 5 is led to the upper part of the mixing chamber 6 of the nozzles of the spraying device 2 provided with a hot air inlet 2. Through this hot air stream, 300 to 500 micron droplet melt is sprayed into the mixing chamber space

6.6.

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.Upstream of the melt flow, calcined lime, fed through the hot cyclone 10 from the preheater χ, is blown through a pipe 9 opening into the bottom of the mixing chamber 6. The lime particles immediately encapsulate the melt droplets and at 1,400 ° C, maintained in the mixing chamber 6 The sintered burners 11 sinter and the resulting granules fall by gravity to the bottom of the mixing chamber 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.The lime particles that do not get trapped on the melt droplets are returned via the exhaust at the top of the mixing chamber 6 via a hot cyclone 10 from which the exhaust air is drawn into the preheater χ. The granules fall from the mixing chamber 6 into a finishing unit consisting of a fluidized bed reactor 12, to which a clinker cooler 13, also of the fluid type, is connected.

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.The fluidized bed reactor 12 has the shape of a boiler with an adjustable damper on the discharge side. Adjusting the level in the channel regulates the time required for alite formation. The lower part of the trough is designed as a fining device, where air and gaseous fuel are injected for the burners 14 of the fluidized bed reactor 12 both to form the fluid bed itself and to reach and maintain the clinker temperature at 1400 to 1450 ° 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.Cooling air to the clinker cooler 13 is blown by cooling fans 17, the suction of which is controlled by the control flaps 16. The exhaust air from the clinker cooler 13 is controlled by the adjustable flaps. The warmest exhaust air is led through the first exhaust air exhaust 18 as the secondary air for the burners 11 of the mixing chamber 6., medium warm air at a temperature of about 400 ° C is blown through the second exhaust 19 equipped with the auxiliary fan 20 Reactor 12. Excess air from the clinker cooler 13 is drawn through the separators 21 via the suction fan 22 into the atmosphere.

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.The granulometry of the finished clinker produced in such a device is less than 1 mm, which is beneficial in the energy savings for grinding cement in comparison with the prior art methods of cement production.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the production of cement clinker by firing of limestone with the addition of correction components / characterized in that the correction components with an addition of max. the total amount of limestone is melted at a temperature of 1300 to 1400 ° C, the resulting melt is sprayed and milled and preheated limestone is injected into the sprayed melt stream, then the sintered granules so formed are baked at a temperature of 1,450 to 1,500 Deň: 32 ° C.

2. A method according to claim 1, wherein the firing of the granules is carried out in a fluidized state.

3. The process according to claim 1, wherein the limestone is added to the correction components in the form of dusts from a limestone preheater.

Device for carrying out the method according to Claims 1, 2 or 3, characterized in that it consists of a melting furnace (4), the melt outlet (5) of which is supplied to the spraying device (7) of the mixing chamber (6), into at the bottom there is a raw material outlet (9) of the hot cyclone (10), whose inlet is connected to the discharge from the mixing chamber (6) and to the raw material outlet of the heater (1), while the hot air outlet from the hot cyclone (10) is led to a fluidized bed reactor (12) is connected to the raw material outlet of the mixing chamber (6) with a downstream clinker fluid cooler (13), the first exhaust of which (18) exhaust air constitutes the secondary air supply for the burners (11) of the mixing chamber. 6) and the second exhaust air (19) from the clinker cooler (13) forms a secondary air supply for the burners (14) of the fluidized bed reactor (12).