CS241602B3

CS241602B3 - Způsob zpracování cementářské suroviny

Info

Publication number: CS241602B3
Application number: CS147883A
Authority: CS
Inventors: Jitka Kruckova; Jiri Filous; Petr Nemecek; Zdenek Krucek
Original assignee: Jitka Kruckova; Jiri Filous; Petr Nemecek; Zdenek Krucek
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1986-04-17

Abstract

Účelem vynálezu je náhrada některé z dosud užívaných korekčních složek při zpracování cementářské suroviny. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že vzniklý popel nebo pevné odpady se odvádí zcela nebo ž části mimů technologický proces výpalu slínku a používají se dále jako jedna z korekčních složek pro přípravu suroviny v této lince zpracovávané, přičemž korekční složka se posléze zúčasňuje celého procesu chemickotechnologické úpravy suroviny.

Description

(54)

KR&ČK0VÁ JITKA ing.i

PILOUS Jlfil ing.;

NĚMEČEK PETR;

KR&ČEK ZDENĚK ing.CSc,, PfiEROV

Způsob zpracování cementářské suroviny

Účelem vynálezu je náhrada některé z dosud užívaných korekčních složek při zpracování cementářské suroviny.

Uvedeného účelu se dosahuje tím, že vzniklý popel nebo pevné odpady se odvádí zcela nebo ž části mimů technologický proces výpalu slínku a používají se dále jako jedna z korekčních složek pro přípravu suroviny v této lince zpracovávané, přičemž korekční složka se posléze zúčasňuje celého procesu chemickotechnologické úpravy suroviny.

241 602

Vynález ae týká zlepšeného způsobu zpracování cementářské suroviny, využití popela a pevných odpadů vznikajících při spalování méněhodnotných a odpadních pevných paliv s vysokým obsahem popela podle základního čs.autorského osvědčení č. 240675

Podstata výroby cementářského slínku podle základního vynálezu je v tom, že tepelná energie pro slinováni se získává z kaloricky hodnotnějšího paliva ve srovnání s palivem použitým pro dekarbonizaci, jímž je palivo nebo hořlavý průmyslový odpad o výhřevnosti nad 5000 kJ . kg , ale přitom nižš^ než je výhřevnost paliva pro slinováni.

Jsou známy způsoby výroby cementářského slínku, při nichž je jako technologického paliva používáno jemně mletého pevného, paliva, které je spalováno hořáky v rotační peci nebo v připojeném kalcinátoru, přičemž vznikající popel, který obsahuje řadu chemicky vázaných kysličníků, se stává součástí zpracovávané suroviny a posléze se zúčastňuje i tvorby slínkotvorných minerálů.

«

Jedná se zejména o tyto kysličníky :

CaO , - kysličník vápenatý,

SiO₂ - kysličník křemičitý, ^^2θ3 hlinitý, ^ϊ’^θ2°3 ~ kysličník železitý, které jako dodatečně zúčastněné komponenty chemickotechnologické ho procesu mohou výrazně ovlivňovat kvalitu výsledného produktu. Proto jejich sumární obsah, a tím tedy v podstatě i množství přidávaného popele je vždy limitováno základním požadavkem kvality slínku.

Maximálně se obsah příměsi popela pohybuje v blízkosti hodnoty 10%, počítáno na celkové množství suroviny, přičemž odchyl2

241 602 ky od této hodnoty jsou dány ověřenými provozními zvyklostmi, které zabezpečují mimo kvality slínku i optimální bezporuchový chod zamezením vzniku nálepků při překročení teploty bodu měknutí a tání popela, zejména v případech, kdy je palivo spalováno v odděleném kalcinátoru předřazeném rotační peci»

V současné době, kdy jsou vyhledávány způsoby umožňující využití méněhodnotných paliv při výrobě cementového slínku, je jedním ze základních problémů komplexní zpracování veškerého vznikajícího popele, jehož obsah narůstá s klesající výhřevností paliva, zejména pak u paliv vysoce popelnatých, neboř ve zpracovávané surovině nejsou další rezervy z důvodů výše objasněných»

Stávající uspořádání výrobních linek řeší tento problém tak, že méněhodnotné palivo s vysokým obsahem popele se nejdříve zplyní nebo spálí s podstechiometrickým množstvím vzduchu ve speciálním agregátu, např. ve dvoustupňovém fluidním ohništi, přičemž vzniklý hořlavý plyn je zaváděn a bezprostředně spalován v místě tepelné potřeby, zatímco popel, který vznikne v procesu zplyňování nebo spalování, se dělí na část, která je přimíchávána ke zpracovávané surovině a na část, která se odvádí zcela mimo technologický proces» Toto řešení sice odstraňuje potíže způsobené obtížným nebo komplikovaným spalováním méněhodnotných paliv s vysokým obsahem popela přímo v systému pálicí linky při dodržení kvality slínku s optimální hodnotou příměsi popelovin, avšak nemá komplexní charakter bezodpadové technologie, neboř část popele, odváděná mimo technologický proces, vytváří skládky nepotřebné hmoty se všemi důsledky ekonomicko-ekologickými»

Podstata způsobu zpracování oementářské suroviny, při kterém se pevné méněhodnotné nebo odpadní palivo s vysokým obsahem popela nejprve zplyňuje nebo spaluje a vzniklý hořlavý plyn je bezprostředně spalován v místě tepelné potřeby podle vynálezu záleží v tom, že vzniklý popel nebo pevné odpady se odvádí zcela nebo z části mimo technologický proces výpalu slínku a používá se dále jako jedna z korekčních složek pro přípravu suroviny v této lince zpracovávané, přičemž tato korekční složka se posléze zúčastňuje celého procesu chemickotechnologické úpravy a přípravy suroviny»

Hlavní výhoda způsobu zpracování oementářské suroviny podle vynálezu spočívá v tom, že lze zcela nahradit některou z dosud užívaných korekčních složek, která musí být těžena a dopravována do místa konečného zpracování suroviny· Dále může mít popel

241 602 příznivý vliv na pálitelnost suroviny, nebol řada kysličníků je v něm vázána v podstatně reaktivnější formě než v některých běžně užívaných korekčních složkách, nepř. křemenném písku·

Způsobjodle vynálezu je následovně popsán a vysvětlen na typu pecní linky pro výpal cementářského slínku suchým způsobem klasického uspořádání, která je tvořena rotační pecí, chladičem slínku a předehřívačem suroviny* Další možné použití je u pecní linky s dílčí nebo úplnou předkalcinací, která má v systému zabudované další topeniště nebo kalcinátor©

Součástí těchto pecních linek je fluidní topeniště na zplyňování méněhodnotných a vysoce popelnatých pevných paliv·

Do fluidního topeniště se přivádí zpracovávané pevné palivo,které vytváří fluidní vrstvu. Do této fluidní vrstvy se přivádí podstechiometrické množství vzduchu, takže palivo se nedokonale spaluje a vzniká hořlavý plyn o teplotě 900qřl000°C· Tento hořlavý plyn se zavádí do místa tepelné potřeby, tj· do rotační pece, do kalcinátoru nebo do dalšího vhodného místa. Spalování tohoto hořlavého plynu nepůsobí potíže, jeho spalovací teplota je dostatečně vysoká, takže není negativně ovlivňován tepelný proces a ne dochází ke zvyšování teploty odpadních plynů ze systému·

Vzniklý popel a ostatní pevné odpady, které vzniknou při zpracování paliva ve fluidním topeništi, se odvádí ze spodní části' topeniště známým způsobem, přičemž část je v horkém stavu zaváděna do rotační pece nebo jiného místa pecní linky, kde se mísí se zpracovávanou surovinou a zúčastňuje se procesu výpalu slin ku· Tato část je však omezena na takový podíl, který nezpůsobí narušení chemismu suroviny ani následné snížení kvality produkovaného slínku, případně nezpůsobí potíže s tvorbou nálepků· Zbývající, převážná část popele se pak chladí a odvádí mimo technologický proces výpalu a zavádí se do linky na technologickou přípravu surovinové směsi, nebol popel vznikající při spalování méněhodnotných paliv, jak již bylo řečeno, sestává většinou z kysličníků, které lze využít pro skladbu cementářské suroviny© Popel se proto používá jako jedna ze složek surovinové směsi* Prochází celou linkou přípravy suroviny zahrnující mletí a homogenizaci,. což umožňuje připravit kvalitní surovinovou směs·

Cementový slínek získaný způsobem podle vynálezu bude mít všechny kvalitativní parametry slínku vyrobeného použití

241 602 ušlechtilých palivo Provoz celé linky bude technologicky i provozně rovnoměrnější, nebol nenastane kolísání obsahu popela v surovině, a tím bude rovněž usnadněno automatické řízení přípravy suroviny a výpalu slínku. Uvedený způsob umožňuje tedy využít ve značném množství méněhodnotná^vysoce popelnatá a odpadní paliva, jejichž užití je pro použití stávajících způsobů zpracování cementářské suroviny značně omezenoo

Možnost nahrazení některé korekční složky při sestavování cementářské suroviny využitím veškerého popela, vznikajícího v procesu spalování či zplyňování, je objasněna na příkladu. Příklad je řešen pro uhelný proplástek následujících parametrů :

Výhřevnost Qj	MJ .	-1 Kg ¹	15,69
Popel-pův.vz. A		%		45,17
Obsah SiO₂ v popelu		%		55,77
Obsah ^v P°P^elu		%		8,46
Obsah A^O^ v popelu		%		24,67
, Obsah CaO v popelu		%		1,66
Surovina je složena z	• následujících složek i
vápenec		kyzy	písek	břidla
Obsah CaO % ' 54,61		7,38	3,44	23,14
Obsah SiO₂ %	0,84		8,79	68,64	36,82
Obsah AlgO-j %	0,48		8,30	13,45	11,02
Obsah %	0,21		2,56	0,42	8,46
Za předpokladu,	že z	celkového množství tepla	potřebného na
výpal slínku ja 40% dodáváno vysoce popelnatým proplástkem a veš-
karý vzniklý popel se	používá pro	přepravu suroviny, Gyly stanové-
ny následující poměry	zpracovávaných složek s
Řešení číslo		1	2	3	4
Stupeň sycení vápnem	K	94	94	94	100
Silikátavý modul	MS	2,3	2,3	1,85	1,8
Aluminátový modul	MA	1,8	2,5	1,80	1,8
Vápenec	%	77,04	71,85	67,02	67,90
Kyzy	%	1,75	1,27	2,71	2,66
Písek	%	14,18	7,44	1,50	0,23
Břidla	%	1,39	13,79	23,12	23,58
Popel	%	5,66	5,60	5,66	5,66

241 602

Případně je rovněž možná složit surovinu, ve které může být některé složka zcela nahrazena popelem - viz následující řešení s

Řešení číslo	5	6
Stupeň sycení vápnem	K	95	94
Silikátový modul	1β	2,3	1,785
Aluminátový modul	MA	1,75	1,75
Vápenec	%	77,81	65,83
Kyay	%	1,77	2,94
Písek	%	14,76
Břidla	%	«·	25,58
Popel	%	5,6.6	5,66

Z hlediska přípravy suroviny lze tedy proces výpalu slínku optimalizovat tak, aby byly použity složky ekonomicky nejpřízni vější, případně některou korekční složku zcela vypustit.

Využití popele dávé možnost složit surovinu pro normálně palitelný cement.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

241 802

1. Z pú.spb/výroby cementářského slínku podle základního čs. aut.osvědčení č.240675 , P^ři kterém se používá pevné méně hod notné nebo odpadní palivo s vysokým obsahem popele, které se nejprve zplynuje a vzniklý hořlavý plyn je. bezprostředně spalován v místě tepelné potřeby, přičemž vzniklý popel nebo pevné odpady se odvádí mimo technologic, ký proces výpalu„slínku, vyznačující se tím, že popel nebo pevné odpady se zavádí na počátek procesu přípravy surovinové směsi a používají se jako jedna z korekčních složek suroviňové směsi v této lince zpracované, přičemž se zúčast· ňují celého postupu chemickotechnologické přípravy a úpravy suroviny.

Vytiskly Moravské tiskařské závody,