CS272405B1

CS272405B1 - Equipment for powdered materials' successive calcination during fuels combustion with longer combustion time

Info

Publication number: CS272405B1
Application number: CS885678A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Pospisil; Petr Ing Krejci; Zdenek Ing Michalek; Josef Ing Zajdlik; Alois Sehnalek; Alois Ing Pumprla
Original assignee: Pospisil Jaroslav; Krejci Petr; Michalek Zdenek; Zajdlik Josef; Alois Sehnalek; Pumprla Alois
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS567888A1

Abstract

Zařízení je určeno pro postupnou kalcinaci práškových materiálů, zejména cementářské suroviny před jejím dalším tepelným zpracováním, příkladně v rotační peci. Kalcinační komora sestávající ze svislé a nahoře na ni navazující šikmé válcové části, vybavená axiálním přívodem spalovacího vzduchu v její spodní části a tangenciálním přívodem spalovacího vzduchu v její válcové části a přívodem paliva v prostoru mezi těmito přívody spalovacího vzduchu, je svou horní částí propojena spojovacím potrubím plynů se šikmou, směrem od rotační pece odkloněnou spodní častí kalcinačního kanálu, přičemž kalcinační kanál svou spodní šikmou částí čtyřhranného průřezu navazuje na patní kus rotační pece, ve své střední části přechází do svislého potrubí kruhového průřezu, na něž je napojena horní část kalcinačního kanálu ve tvaru vírové hlavy čtyřhranného průřezu, která je potrubím plynů propojena s odlučovacím cyklonem spojeným výstupním potrubím plynů se spodní částí předehřívače a výstupním potrubím zkalcinované suroviny s patním kusem rotační pece. Výpadové potrubí suroviny ze spodní části předehřívače je zaústěno do spodní části kalcinační komory a potrubí terciárního vzduchu je propojeno s patním kusem potrubímThe device is designed for gradual calcination powder materials, especially cementitious materials raw material before its next heat processing, for example in a rotary kiln. Calculation chamber consisting of vertical and on top of it is an oblique cylindrical part, equipped with an axial combustion inlet air at its bottom and tangential supplying the combustion air in it cylindrical part and fuel supply in space between these combustion air intakes, it is connected with its upper part by a connecting piece gas pipeline with oblique, away from rotating kilns diverted from the bottom of the calcining channel, while the calcining channel is its bottom the oblique part of the rectangular section follows on the heel of the rotary kiln, in his the middle part goes into a vertical pipeline circular cross-section, to which is connected upper part of a vortex-shaped calcining channel the head of a rectangular section, which is a pipe with the cyclone separator gas outlet pipe connected to the bottom part of the preheater and outlet pipe a scaled rotary raw material care. Raw material outlet pipe from the bottom of the preheater is vented into the bottom of the calcining chamber and the pipe tertiary air is connected to the heel piece by pipe

Description

Vynález se týká zařízení pro postupnou kalcinaci práškových materiálů, zejména cementářské suroviny před Jejím dalším tepelným zpracováním,příkladně v rotační peci, při použití paliv s delší dobou hoření. ’The invention relates to an apparatus for the gradual calcination of pulverulent materials, in particular cementitious raw material, before its further heat treatment, for example in a rotary kiln, using fuels with a longer burning time. ’

U dosud, známých zařízení se pro kalcinaci práškových materiálů používá převážně kanál plynů spojující rotační pec s di sper sním předehřívačem nebo kalcinační komora vřazená do proudu pecních plynů mezi rotační pec a dispersní výměník, případně do paralelní výměníkové větve napojené na spalovací vzduch z chladiče. Jiná zařízení mají zase směšovací komoru s přívodem spalovacího vzduchu, paliva a suroviny, přímo napojenou na kanál plynů mezi rotační pecí a dispersním výměníkem. V uvedených případech se všechna předehřátá surovina a palivo přivádí do společného reakčního prostoru.In the prior art, the gas channel connecting the rotary kiln to the dispersing preheater or the calcination chamber inserted in the kiln gas stream between the rotary kiln and the dispersive exchanger, or in a parallel exchanger branch connected to the combustion air from the cooler, is mainly used for calcination of powder materials. Other devices have a mixing chamber with a supply of combustion air, fuel and raw material, directly connected to the gas duct between the rotary kiln and the dispersion exchanger. In these cases, all the preheated feedstock and fuel are fed to a common reaction space.

Nevýhodou těchto zařízení je, že v důsledku nedokonalého vyhoření paliva s delší dobou hoření dochází v re akčním prostoru k nižšímu stupni kalcinace suroviny a tím ke snížení účinnosti teplovýměnného procesu, protože plyuy odcházejí z kalcinačního zařízení o vyšší teplotě, než je žádoucí.The disadvantage of these devices is that due to the imperfect combustion of the fuel with a longer burning time, there is a lower degree of calcination of the raw material in the reaction space and thus a reduction in the efficiency of the heat exchange process.

Popsané nevýhody se podle vynálezu odstraní tím, že kalcinační komora sestávající ze svislé a nahoře na ni navazující šikmé válcové části, vybavená axiálním přívodem spalovacího vzduchu v její spodní části a tangenciálním přívodem spalovacího vzduchu v její válcové části a přívodem paliva v prostoru mezi těmito přívody spalovacího vzduchu, je svou horní částí propojena spojovacím potrubím plynů se šikmou, směrem od rotační pece odkloněnou spodní částí kalcinačního kanálu, přičemž kalcinační kanál svou spodní šikmou částí průřezu navazuje na patní kus rotační pece, ve své střední části přechází do svislého potrubí kruhového průřezu, na něž je napojena horní část kalcinačního kanálu ve tvaru vírové hlavy čtyřhranného průřezu, která je potrubím plynů propojena s odlučovacím cyklonem spojeným výstupním potrubím plynů se spodní částí předehřívače a výstupním potrubím zkalcinované suroviny s patním kusem rotační pece a dále tím, že potrubí terciálního vzduchu Je propojeno s patním kusem potrubím a nejméně jedno výpadové potrubí suroviny předehřívače je zaústěno do spodní části kalcinační komory a ještě alespoň do jednoho z dalších míst, kterými jsou horní šikmá část kalcinační komory s přívodem suroviny, tangenciální přívod spalovacího vzduchu s přívodem suroviny, axiální přívod spalovacího vzduchu s přívodem suroviny, potrubí s přívodem suroviny spojovací potrubí plynů s přívodem suroviny a kalcinační kanál 3 přívodem suroviny.According to the invention, the described disadvantages are eliminated by the calcination chamber consisting of a vertical and an oblique cylindrical part adjoining it, provided with an axial combustion air supply in its lower part and a tangential combustion air supply in its cylindrical part and a fuel supply in the space between these combustion air, is connected by its upper part by a connecting gas pipe with an inclined lower part of the calcination channel deflected from the rotary kiln, while the calcination channel connects with its lower oblique cross-section to the foot of the rotary kiln, in its middle part it passes into a vertical circular pipe, to connected to the upper part of the calcination channel in the form of a vortex head of square cross-section, which is connected by a gas pipe to a separating cyclone connected to the gas outlet pipe with the lower part of the preheater and the calcined raw material outlet pipe to the base of the rotary kiln and further with heel piece potr and at least one outlet pipe of the preheater raw material opens into the lower part of the calcination chamber and at least one of the other oblique parts of the calcination chamber with the raw material supply, tangential combustion air supply with the raw material supply, axial combustion air supply with the raw material supply , raw material supply pipe connecting gas connecting pipe with raw material supply and calcination channel 3 raw material supply.

U zařízení podle vynálezu se dosáhne vyšší kalcinace a tepelné účinnosti celého procesu, neboť postupným přidáváním předehřáté suroviny do kalcinačního zařízení se docílí vhodnějšího průběhu teplot potřebného pro urychlené spalování paliv s delší dobou hoření.In the device according to the invention, higher calcination and thermal efficiency of the whole process is achieved, because by gradual addition of preheated raw material to the calcining device a more suitable course of temperatures required for accelerated combustion of fuels with longer burning time is achieved.

• Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of the device according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing.

Do horní části předehřívače 6 Je zaústěn přívod 14 suroviny. Nejméně jedno výpadové potrubí 25 suroviny z předehřívače 6 Je zavedeno do spodní části kalcinační komory 4 a ještě alespoň do jednoho z dalších míst kalcinačního zařízení přívody 25a - 15f suroviny. Odlučovací cyklon 5 Je výstupním potrubím 26, zkalcinované suroviny a taktéž axiální přívod 7 spalovacího vzduchu potrubím 27 spojen s patním kusem 2 rotační pece 2· Axiální přívod 7 a tangenciální přívod 8 spalovacího vzduchu kalcinační komory 4 je napojen na potrubí 9 terciárního vzduchu od neznázorněného chladiče. Horní část kalcinační komory 4 je spojena spojovacím potrubím 10 plynů se spodní částí kalcinačního kanálu 3 umístěnou na patní kus 2 rotační pece 2· Horní část kalcinačního kanálu 3 navazuje potrubím 22 Pl^ů na odlučovací cyklon 5, který Je zase svou horní částí připojen .potrubím 12 plynů ke spodní části předehřívače 6, vybaveného v horní části odtahovým hrdlem 22 plynů. Kalcinační komora 4 ná ve spodní části přívod 18 paliva a kalcinační kanál 3 může být vybaven přívodem 22 paliva. V tangenciálním přívodu 8 vzduchu Je umístěn regulační člen 20. Všechny podstatné části jsou vybaveny neznázorněnou žáruvzdornou vyzdívkou.The feed 14 of the raw material opens into the upper part of the preheater 6. At least one outlet line 25 of raw material from the preheater 6 is introduced into the lower part of the calcination chamber 4 and at least one of the other places of the calcining device by inlets 25a - 15f of raw material. The separating cyclone 5 is connected to the base piece 2 of the rotary kiln 2 by an outlet pipe 26, a calcined raw material and also an axial supply 7 of combustion air via a pipe 27. . The upper part of the calcination chamber 4 is connected by a gas connection pipe 10 to the lower part of the calcination channel 3 located on the base piece 2 of the rotary kiln 2. through a gas line 12 to the lower part of a preheater 6, equipped in the upper part with a gas exhaust port 22. The calcination chamber 4 at the bottom has a fuel supply 18 and a calcination channel 3 can be provided with a fuel supply 22. A control member 20 is located in the tangential air supply 8. All essential parts are provided with a refractory lining (not shown).

Předehřátá surovina je z předehřívače 6 nejméně jedním výpadovým potrubím 25 suroviny přiváděna do spodní části kalcinační komory 4 a ještě alespoň do jednoho z dalších místThe preheated raw material is fed from the preheater 6 through at least one outlet pipe 25 of the raw material to the lower part of the calcination chamber 4 and to at least one of the other places.

CS 272 405 Bl kalcinačního zařízení prostřednictvím přívodů 15a - suroviny. Teplo z hořícího paliva podávaného přívodem j.8 je předáváno částicím kalcinující suroviny. Kombinovaným působením odstředivých a gravitačních sil ve svislé a šikmé části kalcinační komory 4 jsou větší částice suroviny a případně i nevyhořeného paliva vráceny zpět do její spodní části, takže mohou setrvat delší dobu v reakčním prostoru. Plyny s částečně zkalcinovanou surovinou jsou z horní části kalcinační komory 4 převáděny spojovacím potrubím 10 plynů do spodní, šikmé části kalcinačního kanálu 3, kde se míchají s plyny vstupujícími sem z rotační pece 2 patním kusem 2. Zde za intenzivního míchání a vratného pohybu suroviny dochází k její další kalcinaci na požadovanou míru a k vyhoření zbytků paliva. V některých případech může být výhodné z důvodů technologických přivádět část kalcinačního paliva do spodní části kalcinačního kanálu 3 přívodem 22 paliva·CS 272 405 B1 of the calcining device via feeders 15a - raw material. The heat from the burning fuel supplied by the inlet j.8 is transferred to the particles of the calcining raw material. By the combined action of centrifugal and gravitational forces in the vertical and inclined part of the calcination chamber 4, larger particles of raw material and possibly also unburned fuel are returned to its lower part, so that they can remain in the reaction space for a longer time. The gases with the partially calcined raw material are transferred from the upper part of the calcination chamber 4 through the gas connection pipe 10 to the lower, inclined part of the calcination channel 3, where they mix with the gases entering here from the rotary kiln 2 through the base piece. for its further calcination to the required extent and for the burning of fuel residues. In some cases, it may be advantageous for technological reasons to supply part of the calcination fuel to the lower part of the calcination channel 3 through the fuel supply 22.

Směs plynů a zkalciované suroviny proudí dále přes střední usměrňovači část kalcinačního kanálu 3 do jeho horní části ve tvaru vírové hlavy, kde je teplovýměnný proces kalcinace ukončen. Z vírové hlavy kalcinačního kanálu 3 j sou plyny se surovinou potrubím 11 plynů přiváděny do odlučovacího cyklonu ze kterého po odloučení od zkalcinované suroviny jsou odváděny potrubím 12 plynů do spodní části předehřívače 6. Z tohoto po předání tepla předehřívané surovině odcházejí odtahovým hrdlem 23 plynů. Zkalciovaná surovina odloučená od plynů v odlučovacím cyklonu 5 padá výstupním potrubím 2$ zkalciované suroviny patním kusem 2 do rotační pece 2·The mixture of gases and the calcified raw material flows further through the central rectifying part of the calcination channel 3 to its upper part in the shape of a vortex head, where the heat exchange process of calcination is completed. From the vortex head of the calcination channel 3, the gases with the raw material are fed via a gas line 11 to a separating cyclone from which, after separation from the calcined raw material, they are discharged via a gas line 12 to the lower part of the preheater 6. The calcified raw material separated from the gases in the separation cyclone 5 falls through the outlet pipe 2 $ of the calcified raw material by the base piece 2 into the rotary kiln 2 ·

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Apparatus for the gradual calcination of pulverulent materials in the combustion of fuels with a longer burning time, consisting of a preheater, a calcination channel, a calcination chamber, a separation cyclone, a rotary kiln, refractory linings and means for fuel supply, material and gas supply and discharge, characterized that the calcination chamber (4) consisting of a vertical and an oblique cylindrical part adjoining it at the top, provided with an axial combustion air inlet (7) in its lower part and a tangential combustion air inlet (8) in its cylindrical part and a fuel inlet (18) in space between these combustion air inlets (7, 8) is connected by its upper part by a connecting pipe (10) of gases with an inclined lower part of the calcination channel (3) deflected away from the rotary kiln (1), the calcination channel (3) the oblique part of the square cross-section connects to the base piece (2) of the rotary kiln (1), in its middle part it passes into a vertical pipe of circular cross-section, to which the upper part of the calcine is connected channel (3) in the form of a vortex head of square cross-section, which is connected by a gas pipe (11) to a separating cyclone (5) connected by a gas outlet pipe (12) to the bottom of the preheater (6) and the outlet pipe (16) piece (2) of the rotary kiln (1) and further in that the tertiary air pipe (9) is connected to the base piece (2) by a pipe (17) and at least one outlet pipe (15) of raw material from the preheater (6) opens into the lower part of the calcination chamber (4) and at least one of the other places, which are the upper inclination Part of the calcination chamber (4) with raw material supply (15a), tangential combustion air supply (8) with raw material supply (15b), axial supply (7) ) of combustion air with raw material supply (15c), raw material supply line (17) (15d), gas connecting line (10) with raw material supply (15e) and calcination channel (3) with raw material supply (15f).

Device according to claim 1, characterized in that the gas connection line (10) is connected tangentially to the upper part of the calcination chamber (4).

3. Apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the gas connection line (10) is connected to the upper part of the calcination chamber (4) tangentially in the opposite direction to the tangential combustion air supply (8).

4. Apparatus according to items 1 to 3, characterized in that the lower part of the calcination

3 OS 272 405 Bl of the fuel (3), the fuel supply (19) opens.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that a control element (20) is arranged in the tangential combustion air supply (8).

6. Apparatus according to claims 1 to 5, characterized in that the separating cyclone (5) consists of one or more members arranged in parallel. ‘

7. Apparatus according to claims 1 to 6, characterized in that the preheater (6) consists of one or more branches arranged in parallel.