CS240598B1

CS240598B1 - Method of solid stickings formation limitation in a preheating system and device for performance of this method

Info

Publication number: CS240598B1
Application number: CS842644A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Chromy
Original assignee: Stanislav Chromy
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS264484A1

Abstract

Řešení se týká vzniku nálepků v systému pro předehřev surovinové moučky pro výrobu portlandského cementu. Účelem je omezit vznik těchto nálepků na minimum, čehož se dosáhne tím, že část zpracovávané surovinové moučky se rozprašuje do proudu kouřových plynů mezi rotační pecí a výměníkovým systémem. Způsob je s výhodou realizován konstrukční úpravou stávajícího provedení, která spočívá v tom, že do patního kusu rotační pece a/nebo do kouřovodu pro odvod kouřových plynů z patního kusu do předehřívacího systému je zaústěno dopravní potrubí napojené přes dávkovač na alespoň jeden surovinový svod předehřívacího systému a/nebo na svod surovinové moučky z alespoň jednoho odlučovače.The solution concerns the creation of stickers in the system for preheating raw meal for production Portland cement. The purpose is to limit them the emergence of these labels to a minimum, which is achieved by taking a portion of the raw material being processed the meal is sprayed into a stream of smoke gas between rotary kiln and heat exchanger system. The method is preferably implemented design modification of existing design, that lies in the fact that the heel a rotary kiln piece and / or a flue gas duct for flue gas exhaust from heel piece to of the preheating system is traffic a pipe connected through a dispenser to at least one raw material lead preheater system and / or lead the raw meal from at least one separator.

Description

Vynález se týká způsobm omezení vzniku pevných nálepků ve výměníkovém systému linky pro výrobu portlándsského cementu, a zařízení k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to methods for reducing the formation of solid labels in a heat exchanger system of a Portland cement production line, and to apparatus for carrying out the method.

Vznik pevných nálepků jak vrátním kužu < rotační pece pro výpal cementářského slin- , ku, tak i v kouřovodu odvádějícím kouřové plyny z rotační pece do disperzních výměníků tepla, případně přímo ve výměnicích tepla, je jednou z nejvážnějších překážek dlouhodobého stabilního provozu linky pro výrobu cementu suchým způsobem. Nezbytná odstavení linky k odstranění vzniklých nálepků znamenají velké ekonomické ztráty způsobené jak přerušením výroby, tak i zvýšenou energetickou spotřebou při znovunajetí linky. Nálepky vznikají z částic surovinové moučky a slínku působením těkavých složek zpracovávaných surovin jako chlóru, oxidů alkalických kovů a síry. Tyto složky se uvolňují z vypalovaného materiálu v oblasti nejvyšších teplot výpalu a s kouřovými plyny se vracejí do disperzních výměníků tepla, kde kondenzují na chladnějších částicích surovinové moučky a s nimi se opět vracejí do rotační pece. Částice, které jsou horkými plyny vynášeny z pece ven, se v místech, kde vlivem zakřivení dráhy narážejí na chladnější stěny, nalepují, neboť tavením povrchového kondenzátu na nich vzniká kapalná fáze. Všechny dosavadní snahy o zamezení tohoto jevu jsou zaměřeny na snížení koncentrace těkavých komponent a počtu unášených částic nebo snížení teploty plynů vstupujících do systému pro předehřev surovinové moučky. První způsob je spojen se značnými tepelnými ztrátami, druhý způsob, realizovaný například rozprašováním surovinové moučky vstupující do rotační pece, není dostatečně účinný. Proto je nutné limitovat obsah těkavých složek ve zpracovávaných surovinách, což však nedovoluje využít všechny surovinové lokality a použití některých druhů paliv.The formation of solid labels in the door cone <rotary kiln for firing cement clinker, as well as in the flue gas venting flue gases from the rotary kiln to the dispersion heat exchangers or directly in the heat exchangers is one of the most serious obstacles to long-term stable operation of the cement line dry way. Necessary shutdown of the line to remove the resulting labels results in major economic losses caused by both production interruption and increased energy consumption when the line is re-started. Labels are formed from raw meal and clinker particles by the volatile components of the processed raw materials such as chlorine, alkali metal oxides and sulfur. These components are released from the fired material in the region of the highest firing temperatures and are returned to the dispersed heat exchangers with the flue gases, where they condense on the cooler raw meal particles and return to the rotary kiln with them. Particles that are carried out of the furnace by the hot gases are adhered to at the point where they impinge on the colder walls due to the curvature of the path, because the surface phase condensates to form a liquid phase. All previous efforts to avoid this phenomenon are directed at reducing the concentration of volatile components and the number of entrained particles or reducing the temperature of the gases entering the preheating system of the raw meal. The first method is associated with considerable heat losses, the second method, realized, for example, by spraying the raw meal entering the rotary kiln, is not efficient enough. It is therefore necessary to limit the content of volatile constituents in the processed raw materials, which however does not allow the use of all raw material sites and the use of certain types of fuels.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob omezení vzniku pevných nálepků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že část zpracovávané surovinové moučky se rozprašuje do proudu kouřových plynů mezi rotační pecí a předehřívacím systémem.[0007] The above-mentioned drawbacks are eliminated by the method of reducing the formation of solid labels according to the invention, which consists in spraying part of the raw meal to be processed into the flue gas flow between the rotary kiln and the preheating system.

Zařízení pro provádění tohoto způsobu sestává z dopravního potrubí zaústěného do patního kusu rotační pece a/nebo do kouřovodu odvádějícího plyny z patního kusu, přičemž dopravní potrubí je přes dávkovač napojeno na surovinový svod z alespoň jednoho předehřívacího nebo zahušťovacího cyklonu a/nebo na svod surovinové moučky z alespoň jednoho odlučovače.The apparatus for carrying out this method consists of a conveying pipe which is connected to a foot of a rotary kiln and / or to a flue gas venting the foot piece, the conveying pipe being connected via a metering device to a feed pipe of at least one preheating or thickening cyclone and / or feed pipe from at least one separator.

Rozbory mikrostruktury a fázového složení nálepků prokázaly, že přímým lepením částic vzniká porézní a nesoudržný nálepek, který se zpevňuje teprve reakcemi části s těkavými složkami pecní atmosféry a simultánním slinováním. Odtud plyne, že zamezení vzniku pevného nálepku nezávisle na koncentraci těkavých složek v pecním systému je možné vytvořením podmínek pro rychlý růst nesoudržnélio nál^l^u/ uí něhož 'je nárůst pevnosti vzhledem k”půstu hmotnosti nepatrný, a který proto trvale samovolně odpadává až po líbezní stav, kdy prach samovolně stéká ze stěn zařízení, a tím znemožňuje sedimentaci horkých lepivých částic přicházejících z rotační pece. Proto řešením omezujícím tvorbu pevných nálepků je přesně opačný postup než u všech dosud používaných opatřeních a spočívá v maximálně možném zvýšení zaprášenosti kouřových plynů v kritických místech předehřívacího systému. K tomuto účelu je nejvhodnější chladnější surovinová moučka z odlučovačů předehřívacího systému, která neobsahuje těkavé složky. Důsledkem rozdílu teplot je nejen nižší lepivost částic a ochlazování kouřových plynů, ale i zlepšení přestupu tepla do částic suroviny, a tím zvýšení tepelné účinnosti výměníkového systému.Analyzes of the microstructure and phase composition of the labels have shown that direct bonding of the particles results in a porous and incoherent label, which is only strengthened by the reaction of the part with the volatile components of the furnace atmosphere and simultaneous sintering. It follows that the prevention of the formation of a solid label independent of the concentration of volatile constituents in the furnace system is possible by creating the conditions for rapid growth of incoherent flux, where the increase in strength due to weight gain is negligible and which therefore permanently falls off spontaneously. to a sweet condition, where the dust spontaneously flows from the walls of the device, thereby preventing sedimentation of hot sticky particles coming from the rotary kiln. Therefore, the solution to reduce the formation of solid labels is precisely the opposite of all the measures used hitherto and consists in maximizing the increase in dustiness of the flue gases at the critical points of the preheating system. For this purpose, cooler raw meal from pre-heating system separators that does not contain volatile components is most suitable. The temperature difference results not only in lower particle stickiness and flue gas cooling, but also in improved heat transfer to the feedstock particles, thereby increasing the heat efficiency of the heat exchanger system.

Výhodou předmětného způsobu a příslušného zařízení je zvýšení časového využití pecní linky snížením počtu zastávek provozu pro odstraňování nálepků, úspora paliva a móžnost zpracovávat suroviny z ložisek se zvýšeným obsahem těkavých látek i použití paliva se zvýšeným obsahem síry.The advantage of the present method and apparatus is the increased time utilization of the furnace line by reducing the number of decaling stops, fuel savings and the ability to process feedstocks with increased volatile content as well as the use of fuel with increased sulfur content.

Vynález je dále podrobněji vysvětlen pomocí přiloženého výkresu, na němž je schematicky znázorněna navrhovaná úprava předehřívacího systému tvořeného šachtovým výměníkem se zahušťovacími cyklóny.The invention is explained in more detail with the aid of the accompanying drawing, in which the proposed modification of the preheating system consisting of a shaft exchanger with thickening cyclones is schematically illustrated.

Systém pro předehřev surovinové moučky je tvořený šachtovým výměníkem, jehož velká šachta 1 kruhového průřezu je zakončena kuželovou výsypkou 2, odkud je surovina skluzem 3 dopravována do patního kusu 4 rotační pece 5. Odpadní kouřové plyny z rotační pece jsou kouřovodem 6 přiváděny do spodní části velké šachty 1 výměníku. Přívod 7 chladné suroviny je umístěn ve střední části malé šachty 8, tvořící vstupní část velké šachty 1 výměníku. Surovina strhávaná proudem vzduchu je vedena do zahušťovacích cyklónů 9, odkud jsou plyny přes odlučovač 10 odtahovány pecním ventilátorem 11, zatímco surovina je surovinovým svodem 12 přiváděna na rozrážecí kužel 13 na vstupu do velké šachty 1 výměníku. Surovinová moučka z odlučovače 11 je svodem 14 rovněž přiváděna do velké šachty 1 výměníku. Pro realizaci způsobu zamezení vzniku pevných nálepků podle vynálezu je do surovinového svodu 12 ze zahušťovacího cyklónu 9 vřazen dávkovač 15 se dvěma uzávěry. Přes¹ první uzávěr 16 postupuje surovina na rozrážecí kužel 13 velké šachty 1 výměníku, druhým uzávěrem 17 je surovina ze zahušťovacího cyklónu 9 usměrněna do dopravního potrubí 18 s regulovatelným rozdělovačem 19, jehož první výstup 20 je veden do patního kusu 4 rotační pece 5, zatímco druhý výstup 21 je zaústěn do kouřovodu 6. Obdobným způsobem je možno provést i svod 14 surovinové moučky z jednoho či více odlučovačů.The system for preheating raw meal consists of a shaft exchanger whose large shaft 1 of circular cross-section is terminated by a conical hopper 2, from where the raw material is conveyed by chute 3 to the foot piece 4 of the rotary kiln. exchanger shafts. The cold feed 7 is located in the central part of the small shaft 8, forming the inlet part of the large shaft 1 of the exchanger. The raw material entrained in the air stream is fed to the thickening cyclones 9, from where the gases are drawn off via a separator 10 through a furnace fan 11, while the raw material is fed through the raw material drain 12 to the cone 13 at the inlet of the large exchanger shaft 1. The raw meal from the separator 11 is also fed via the lead 14 into the large shaft 1 of the exchanger. In order to realize the method of avoiding the formation of solid labels according to the invention, a feeder 15 with two closures is inserted into the feed line 12 from the thickening cyclone 9. Over ^1, the first shutter 16, the material on the baffle cone 13 of a shaft 1 of the exchanger, the second shutter 17 is a raw material of the thickening cyclone 9 constrained to flow into the conveying conduit 18 with a controllable divider 19 having a first terminal 20 is fed into the foot-piece 4 of the rotary kiln 5, while the second outlet 21 is connected to the flue gas duct 6. Similarly, it is also possible to carry out the raw meal meal 14 from one or more separators.

Stejně tak je možno pro potřebné zaprášení stěn kouřovodu 6 a spodní části velké šachty 1 výměníku využít i toku suroviny přicházející z dalšího zahušťovacího cyklónu 9.Likewise, for the necessary dusting of the walls of the flue gas duct 6 and the lower part of the large exchanger shaft 1, it is also possible to use the raw material flow coming from the next thickening cyclone 9.

U předehřívacího systému, kde výměník tepla je tvořen soustavou cyklónů, je dopravní potrubí 18 napojeno na alespoň jeden surovinový svod mezi sousedními cyklóny.In a preheating system where the heat exchanger is formed by a set of cyclones, the conveying line 18 is connected to at least one feed pipe between adjacent cyclones.

Řešení podle vynálezu dovoluje jednak regulaci celkového množství surovinové moučky k zaprašování kouřových plynů, jednak regulaci dávkování do patního kusu a kouřovodu, a tím nastavení optimálních podmínek zaprašování míst s kritickým sklonem k tvorbě nálepků.The solution according to the invention permits, on the one hand, control of the total amount of raw meal for flue gas dusting, on the other hand, regulation of the dosing into the heel piece and the flue gas duct, and thus setting of optimum dusting conditions of critical tending sites.

Předmětné zařízeni umožňuje též reagovat na poruchové stavy provozu linky regulací stupně ochlazování kouřových plynů vstupujících do výměníkového systému.The device also enables to respond to fault conditions of the line operation by controlling the degree of cooling of the flue gases entering the exchanger system.

Claims

CLAIMS 1. A method for reducing the formation of solid labels in a pre-heating system of a Portland cement production line, characterized in that a portion of the raw meal to be processed is sprayed into the flue gas stream between the rotary kiln and the pre-heating system.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a conveying pipe is connected to the foot piece (4) of the rotary kiln (5j) and / or to the flue gas duct (6) for exhausting flue gases from the foot piece (4). (18) connected via a feeder (15) to the at least one feed line (12) of the preheating system and / or the feed line (14) of the feed meal from the at least one separator (10).

YNÁLEZU

Device according to claim 1, characterized in that the conveying line (18) is provided with an adjustable distributor (19), one outlet of which is led to the foot piece (4) of the rotary kiln (5) and the other outlet to the flue gas duct (6j).

Device according to claim 2, characterized in that the conveying line (18) is connected to the feed pipe (12) from at least one thickening cyclone (9).

Device according to claim 2, characterized in that the conveying line (18) is connected to a feed pipe (12) from at least one preheating cyclone.

1 sheet of drawings