CS252160B1

CS252160B1 - Device for calcining powder masses

Info

Publication number: CS252160B1
Application number: CS844619A
Authority: CS
Inventors: Josef Hopjan; Jiri Filous; Josef Plsek; Antonin Kucera; Zdenek Krucek; Stanislav Kaspar
Original assignee: Josef Hopjan; Jiri Filous; Josef Plsek; Antonin Kucera; Zdenek Krucek; Stanislav Kaspar
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS461984A1

Abstract

Podstatného zjednodušení a snížení členitosti zařízení ke kalcinaci práškových hmot se dosáhne v podstatě tím, že první kalclnační stupeň je tvořen kalcinační komorou přímo a souose napojenou na šachtu předehřívače suroviny, přičemž kalcinační komora je propojena potrubím plynů a výpadovým potrubím suroviny s rotačním bubnem, který tvoří druhý kalcinační stupeň.A significant simplification and reduction of the complexity of the device for calcining powder materials is achieved essentially by the fact that the first calcination stage is formed by a calcination chamber directly and coaxially connected to the raw material preheater shaft, while the calcination chamber is connected by a gas pipeline and a raw material outlet pipeline to a rotating drum, which forms the second calcination stage.

Description

Vynález se týká zařízení na kalcinaci práškových a jemně zrnitých hmot, jako je magnezit, dolomit, vápenec apod.The invention relates to a device for calcining powdery and fine-grained materials such as magnesite, dolomite, limestone and the like.

Výpal práškových a jemně zrnitých hmot jako je magnezit, dolomit, vápenec apod. se provádí v současné době ponejvíce v rotačních pecích, které mohou mít předřazený disperzní předehřívač suroviny. Rotační pec však je z hlediska přenosu tepla a hmoty pro práškové materiály málo účinná. Proto bylo navrženo přenést větší část tepelného procesu — kalcinace materiálu — mimo rotační pec a provádět ji v disperzi v kalcinačním systému. V rotační peci se pak provádí jen dokončení kalcinace materiálu, což umožňuje podstatně zkrátit její rozměry. Kalcinační systém je tvořen kalcinační komorou a navazujícím horkým cyklónem. Do Ikalicinační komory vstupují pecní plyny s vysokým přebytkem vzduchu, které přinášejí s sebou i předehřátý materiál z předehřívače suroviny. Po průchodu kalcinační komorou se tepelně zpracovaný materiál odloučí v horkém cyklónu a zavádí se ik dokončení kalcinace do rotačního bubnu. Nevýhodou tohoto zařízení je značná členitost, velké tepelné a hlavně tlakové ztráty. Větší členitost zařízení ovlivňuje nepříznivě i provozní spolehlivost, protože se zvětšuje počet míst nebezpečných z hlediska zalepování o ucpávání.The firing of powdered and fine-grained materials such as magnesite, dolomite, limestone and the like is currently carried out mainly in rotary kilns, which may have a pre-dispersed preheater of the feedstock. However, a rotary kiln is poorly effective in terms of heat and mass transfer for powdered materials. Therefore, it has been proposed to transfer most of the thermal process - the calcination of the material - outside the rotary kiln and to disperse it in the calcination system. In the rotary kiln, only the calcination of the material is completed, which makes it possible to substantially reduce its dimensions. The calcination system consists of a calcination chamber and a subsequent hot cyclone. Furnace gases with a high excess of air enter the alkalization chamber, which also bring preheated material from the raw material preheater. After passing through the calcining chamber, the heat-treated material is separated in a hot cyclone and introduced into the rotary drum to complete the calcination. The disadvantage of this device is its considerable segmentation, high heat and pressure losses. Greater equipment rupture affects operational reliability as well, as the number of clogging-hazardous areas increases.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zařízením na kalcinaci práškových hmot, např. magnezitu, dolomitu nebo vápence, tvořeným šachtovým předehřívačem suroviny, kalcinační komorou, rotačním bubnem a chladičem suroviny, ve kterém probíhá kalcinace suroviny ve dvou stupních, v prvním stupni nastává převážná část kalcinace a spaluje se větší podíl paliva, v druhém stupni probíhá dokončení kalcinace a spaluje se menší podíl paliva z vysokého přebytku vzduchu, přičemž spaliny z druhého kalcinačního stupně se vedou do prvního kalcinačního stupně, podle vynálezu v podstatě tím, že první kalcinační stupeň je tvořen kalcinační komorou, přímo a souose napojenou na šachtu předehřívače suroviny, přičemž kalci načni komora je propojena potrubím plynů a výpadovým potrubím suroviny s rotačním bubnem, který tvoří druhý kalcinační stupeň. Potrubí plynů je zaústěno do kalcinační komory tangenciálně. Do· potrubí plynů je zaústěno potrubí pro přívod odprašků, zachycených v odlučovači za předehřívačem suroviny.These disadvantages are overcome by a pulverizing device such as magnesite, dolomite or limestone, consisting of a shaft preheater, a calcination chamber, a rotary drum and a raw material cooler, in which the raw material is calcined in two stages; with a higher proportion of fuel, in the second stage calcination is complete and a smaller proportion of fuel is burned from the high excess air, wherein the combustion gases from the second calcining stage are led to the first calcining stage, essentially by the first calcining stage being a calcining chamber directly and coaxially connected to the shaft of the feedstock preheater, the hardening chamber being connected by a gas line and the feedstock discharge line to a rotary drum which forms the second calcining stage. The gas pipe is connected tangentially to the calcination chamber. Into the gas pipeline there is a pipeline for the supply of dusts trapped in the separator behind the material preheater.

Zařízením podle vynálezu se dosáhne podstatného zjednodušení a snížení členitosti zařízení. To se projeví zejména na snížení tlakových ztrát zařízení, protože se vyloučí odpory vzniklé unášením materiálu plyny a zařazením horkého· cyklónu. Dále se sníží i tepelné ztráty zařízení, což přispěje ke snížení celkové sptořeby tepla. Zjednorušení zařízení ovlivní příznivě i provozní spolehlivost, protože v kalcinační oblasti se sníží počet míst nebezpečných z hlediska zalepování a ucpávání.The device according to the invention achieves a substantial simplification and a reduction in the articulation of the device. This will in particular result in a reduction in the pressure loss of the device, since resistances due to gas entrainment and the inclusion of a hot cyclone are avoided. Furthermore, the heat loss of the device will be reduced, which will contribute to the reduction of the total heat consumption. The unification of the equipment will also have a positive effect on the operational reliability, since the number of places of risk of sticking and clogging in the calcining area will be reduced.

Zařízení podle vynálezu je zřejmé z obrázku, znázorňujícím schematicky a v nárysném pohledu uspořádání linky pro kalcinaci práškových materiálů.The device according to the invention is apparent from the figure showing schematically and in a front view the arrangement of the powder calcining line.

Zařízení je tvořeno šachtou 1 disperzního předehřívače suroviny se zahušťovacími cyklóny 13, kalcinační komorou 2 přímo a souose napojenou na šachtu 1 předehřívače, rotačním bubnem 3 a planetovým chladičemThe device consists of a dispersion preheater shaft 1 with thickening cyclones 13, a calcining chamber 2 directly and coaxially connected to the preheater shaft 1, a rotary drum 3 and a planetary cooler.

4. Zpracovávaná surovina se zavádí do předehřívače suroviny přívodem 12. Po průchodu zahušťovacími cyklóny 13 se vede do· šachty 1 předehřívače, kde se předehřívá plyny a vstupuje do kalcinační komory 2. Zde převážná část suroviny kalcinuje pomocí tepla, které se uvolní spálením paliva přiváděného hořáky 8. Zkalcinovaná surovina se zavádí do rotačního bubnu 3 výpadovým potrubím 6. V rotačním bubnu 3 nastává dokončení kalcinace, k čemuž se využívá teplo· uvolněné spálením paliva přiváděného hořákem 7. Vypálená surovina postupuje do planetového chladiče 4, kde se chladí vzduchem na teplotu potřebnou k dalšímu zpracování nebo ke skladování. Vzduch ohřátý v planetovém chladiči 4 postupuje do rotačního bubnu 3. Tento vzduch slouží jako spalovací vzduch pro spalování paliva jak v rotačním bubnu 3, tak v kalcinační komoře4. The feedstock to be processed is fed into the feedstock preheater through the inlet 12. After passing through the thickening cyclones 13, it is fed to the preheater shaft 1 where it preheats gases and enters the calcining chamber 2. Here the bulk of the feedstock is calcinated by heat released by combustion of the fuel burners 8. The calcinated feedstock is fed to the rotary drum 3 via a discharge line 6. In the rotary drum 3, the calcination is completed, utilizing the heat released by the combustion of the fuel supplied by the burner 7. The fired feedstock passes to the planetary cooler 4. necessary for further processing or storage. The air heated in the planetary cooler 4 flows into the rotary drum 3. This air serves as combustion air for combustion of fuel in both the rotary drum 3 and the calcination chamber.

2. Podíl paliva spalovaného v· rotačním bubnu 3 je poměrně nízký. Proto probíhá spalování v rotačním butonu 3 za vysokého přebytku vzduchu, minimálně 1,8. Tím je možno udržet v rotačním bubnu 3 nízké teploty plynů, které zaručují zamezit přepad materiálu a zajistit potřebné vlastnosti produktu. Odpadní plyny z rotačního bubnu 3 obsahující přebytečný vzduch jsou odváděny potrubím 5 plynů, které je zaústěno tangenciálně do kalcinační komory 2. Zde se vytváří intenzívní vířivé proudění, ve kterém se spaluje palivo přiváděné hořáky 8 a nastává účinná výměna tepla mezi horkými plyny a materiálem. Odpadní plyny z kalcinační komory 2 postupují do šachty 1 předehřívače suroviny, kde v protiproudu předehřívají procházející materiál. Z šachty 1 předehřívače suroviny jsou odtahovány pomocí ventilátoru 9 přes odlučovač 10. Úlet, zachycený v odlučovači 10 se zavádí potrubím 11 odprašků do potrubí 5 plynů z rotačního bubnu 3, což umožňuje vrátit odprašky zpět do vypalovacího procesu. První stupeň kalcinace se provádí v kalcinační komoře 2, přímo· a souose napojené na šachtu 1 předehřívače. Tangenciální vstup plynů vyvolává v kalcinační komoře 2 intenzívní vířivé proudění, ve kterém probíhá spalování paliva a teplo uvolněné při spalování se bezprostředně předává do materiálu a využívá se k uskutečnění převážné části kalcinace materiálu. Dokončení kalcinace nastává v rotačním bubnu 3, který tvoří druhý kalcinační stupeň. Ke kalcinaci se využívá2. The proportion of fuel burned in the rotary drum 3 is relatively low. Therefore, combustion in the rotary buton 3 takes place with a high excess of air, at least 1.8. In this way, it is possible to maintain low gas temperatures in the rotary drum 3, which ensure that the material is not overflowed and that the desired product properties are achieved. The exhaust gases from the rotary drum 3 containing the excess air are removed via a gas line 5, which runs tangentially into the calcining chamber 2. Here, an intense swirl flow is generated in which the fuel supplied by the burners 8 is burned and heat exchange efficiently between the hot gases and the material. The waste gases from the calcining chamber 2 pass into the shaft 1 of the feed preheater, where they preheat the passing material in countercurrent. From the feed preheater shaft 1, they are drawn off by a fan 9 via a separator 10. The debris trapped in the separator 10 is fed via the dust line 11 to the gas line 5 of the rotary drum 3, allowing the dust to be returned to the firing process. The first calcination step is carried out in the calcination chamber 2, directly and coaxially connected to the preheater shaft 1. The tangential gas inlet induces an intense vortex flow in the calcining chamber 2 in which the combustion of the fuel takes place and the heat released during combustion is immediately transferred to the material and used to effect the bulk of the calcination of the material. Finishing of the calcination occurs in the rotary drum 3, which forms the second calcining stage. It is used for calcination

2 teplo plynů vzniklých spálením paliva v rotačním bubnu 3. Podíl paliva spalovaného v rotačním bubnu 3 je podstatně menší než v kalcinační komoře 2, přitom do rotačního bubnu 3 je přiváděn vzduch potřebný pro spalování celého množství paliva. Spalová60 ní proto probíhá za vysokého přebytku vzduchu, teplota spalování je relativně nízká, což umožňuje zamezit přepálení produktu. Pomocí změny v rozdělení paliva lze' účinně řídit a regulovat vypalovací proces podle požadavků na kvalitu produktu.2 the heat of the gases produced by the combustion of the fuel in the rotary drum 3. The proportion of fuel burnt in the rotary drum 3 is substantially less than in the calcining chamber 2, while the rotary drum 3 receives the air necessary for combustion of the entire fuel. The combustion is therefore carried out with a high excess of air, the combustion temperature being relatively low, which makes it possible to prevent the product from burning. By varying the fuel distribution, the firing process can be effectively controlled and controlled according to product quality requirements.

Claims

1. Installations for the calcination of pulverulent materials, eg magnesite, dolomite or limestone, consisting of a shaft preheater, a calcination chamber, a rotating drum and a raw material cooler, in which the raw material is calcined in two stages; fuel, in the second ¹ st stage the calcination is completed and a smaller proportion of fuel is burned with a high excess of air, the flue gases from the second calcining stage being fed to the first calcining stage, characterized in that the first calcining stage is formed by and a coaxially connected shaft (1) of the feedstock preheater, the calcining chamber (2) being connected by a gas line (5J) and the feedstock discharge line (6) to a rotating drum (3) which forms the second calcining stage.

Device according to claim 1, characterized in that the gas line (5) is connected tangentially to the calcining chamber (2).

Device according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the gas line (5) is connected to a line (11) of dusts trapped in a separator (10) located downstream of the feed preheater.