FI65057B - Foerfarande och anordning foer reglering av foerbraenning av material innehaollande caco3 och/eller mgco3 - Google Patents

Foerfarande och anordning foer reglering av foerbraenning av material innehaollande caco3 och/eller mgco3 Download PDF

Info

Publication number
FI65057B
FI65057B FI791465A FI791465A FI65057B FI 65057 B FI65057 B FI 65057B FI 791465 A FI791465 A FI 791465A FI 791465 A FI791465 A FI 791465A FI 65057 B FI65057 B FI 65057B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
temperature
reactor
reaction mixture
measured
reaction
Prior art date
Application number
FI791465A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI791465A (fi
FI65057C (fi
Inventor
Jan Friis-Hansen
Original Assignee
Smidth & Co As F L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Smidth & Co As F L filed Critical Smidth & Co As F L
Publication of FI791465A publication Critical patent/FI791465A/fi
Publication of FI65057B publication Critical patent/FI65057B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI65057C publication Critical patent/FI65057C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/10Preheating, burning calcining or cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/42Arrangement of controlling, monitoring, alarm or like devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0003Monitoring the temperature or a characteristic of the charge and using it as a controlling value
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0028Regulation
    • F27D2019/0075Regulation of the charge quantity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/12Condition responsive control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

F-jW'rl ,Bl m KUULUTUSJULKAISU „ TOgA IBJ v1') uTLAGGN INGSSKRI FT 650 5 7 (51) icjuW3 ° B 5/°0' F 27 D WOO, 11 21/00 SUOMI —FINLAND (21) Ι>·«·η«Ι1ιΑ·ΐΜυ* — PttMtamBknlng 791^65 (22) H«k*ml«ptlvi — Anteknlngsdtf 07-05-79 (23) Alkupllvt—GlklghMadag 07-05-79 (41) Tulkit lulktMksI — Bllvit offwttllg 09-11-79
Patentti* ja rekisterihallitut (44) NIhtiyttelpwon ,a kuuL]utkalwn _ ^0.11.83
Patent- och registerstyrelsen Aradkan utlajd och utl.ikrtftan pubitearad (32)(33)(31) Py/d·”/ ttuolkau» — Begird priority 08.05·78 Iso-Britannia-Storbritannien(GB) 18227/78 (71) F.L. Smidth & Co. A/S, 77 Vigerslev Alle,DK~2500 K^benhavn Valby, Tanska-Danmark(DK) (72) Jan Friis-Hansen, K^benhavn Valby, Tanska-Danmark(DK) (7*0 Berggren Oy Ab (5I+) Menetelmä ja laitteisto CaC03:a ja/tai MgCO^ra sisältävien materiaalien polton säätämiseksi - Förfarande och anordning för regiering av för-bränning av material innehällande CaC03 och/eller MgC03 Tämä keksintö koskee menetelmää CaCO^sa ja/tai MgCO^:a sisältävien materiaalien polton automaattiseksi säätämiseksi kiertouuneissa ja kiinteissä uuneissa ja laitteistoa menetelmän toteuttamiseksi.
On tunnettua valmistaa poltettua kalkkia polttamalla kalsiumkarbonaat-tia lämpötiloissa, jotka vaihtelevat välillä n. 900-1300°C, joissa CaCO^ hajaantuu CaO:ksi ja C02:ksi. Tämä aiheuttaa rakennemuutoksia materiaalissa, mikä johtaa kutistumana tunnettuun tilavuuden pienenemiseen, joka vaihtelee välillä n. 10-60 % riippuen mm. polttolämpötilasta ja raaka-aineen epäpuhtaussisällöstä.
Matalassa polttolämpötilassa (n. 900°C) tuloksena on merkityksetön kutistuma ja erittäin huokoinen tuote, mutta reaktioaika C02:n karkottamiseksi on niin pitkä, että on teknillisesti mahdotonta hyväksyä toimintaa näin matalassa lämpötilassa. C02:n erkaneminen käytännössä käytetyissä korkeammissa lämpötiloissa tapahtuu riittävän suurella nopeudella, mutta näissä olosuhteissa materiaali kutistuu enemmän, mikä aiheuttaa sen huokoisuuden vähenemistä.
65057
Normaalisti materiaali jäähdytetään polton jälkeen, minkä jälkeen se usein muutetaan Ca(OH)2:ksi reaktiolla (sammutuksella) veden kanssa.
Riippuen teknillisistä olosuhteista on toisinaan toivottavaa, että sammutus tapahtuu nopeasti, mutta saattaa myös olla toivottavaa, että sammutus tapahtuu hitaasti. Sammutusnopeus riippuu mm. poltetun tuotteen reaktiivisuudesta, joka on esim. riippuvainen huokoisuudesta, joka edelleen on pääasiassa riippuvainen polttolämpötilasta, polttoajasta ja raaka-aineen epäpuhtaussisällöstä. Jotta voitaisiin ylläpitää sen tuotteen annettua reaktiivisuutta, joka on valmistettu raaka-aineesta, jolla on vaihteleva epäpuhtaussisältö, polttolämpötilan ja/tai polttoajan kompensoivia säätöjä on niin muodoin tehtävä .
Aikaisemmin tämän tuotteen sopivan reaktiivisuuden ylläpitämiseksi kalkkia poltettaessa yleistä epäjatkuvaa, käsikäyttöistä laadunvalvontaa on suoritettu poltetulle kalkille sekoittamalla tunnettu määrä vettä, jolla on tietty lämpötila, esim. 20°C tunnettuun määrään poltettua kalkkia, jolla on tietty hienous ja lämpötila. Tällä tavoin suoritetaan näytteen sammutus valvotuissa olosuhteissa ja koska hydratoitumisreaktio on eksoterminen,poltetun kalkin reaktiivisuus voidaan määrittää joko mittaamalla aika, joka tarvitaan annetun lämpötilan nousun saavuttamiseen, tai mittaamalla lämpötilan nousu, joka saavutetaan annetussa ajassa.
Jos reaktiivisuus on liian huono, materiaali on poltettu liian kovasti ja polttoaineen syöttöä uuniin on vähennettävä ja/tai materiaalin viipymisaika uunissa on lyhennettävä.
Samanlaiset tarkastelut pätevät esim. MgCO^in ja dolomiitin poltolle.
On kuitenkin toivottavaa optimikäyttöolosuhteiden takaamiseksi, jotka aikaansaavat homogeenisen tuotteen, jolla on haluttu reaktiivisuus, suorittaa poltto-olosuhteiden automaattinen ohjaus.
On tunnettua suorittaa nestemäisten tuotteiden jatkuvia analyysejä ja reaktiivisuusmäärltyksiä. Niinpä saksalainen patentti n:o 468 912 koskee menetelmää nestemäisen kemiallisen tuotteen analysoimiseksi sen reaktiolämmön perusteella reaktiolla nestemäisen reagenssin 3 65057 kanssa; jossa kemiallinen tuote ja reagenssi virtaavat vastaavien erillisten välisäiliöiden läpi, joissa niiden lämpötilat mitataan, minkä jälkeen ne yhdistetään perusteellisesti sekoittaen reaktorissa, joka toimii kalorimetrinä lämpötilan mittauksen tapahtuessa tässä reaktorissa. Todettu lämpötilan nousu antaa mitan reaktorissa vapautuneelle lämmölle ja auttaa täten määrittämään tuotteen väkevyyden.
Saksalainen patenttihakemus AS nro 19 61 633 koskee analyysimenetelmää Mg:n ja K:n väkevyyden määrittämiseksi, jonka mukaan lämmön muutosta, joka johtuu reaktiosta sopivan reagenssin kanssa, käytetään väkevyyden määrittämiseen. Tässä menetelmässä näyte ja reagenssi syötetään vakiolämpötilassa reaktiokammioon, joka on upotettu vesihauteeseen ja lämpötilaeroa vesihauteen ja reaktorin välillä käytetään väkevyyden mittana.
Edelleen on tunnettua käyttää nk. "isotermistä kalorimetriaa" analyysitarkoituksiin, jolla kalorimetrin sisältö pidetään vakiolämpötilassa .
Saksalainen patenttihakemus AS nro 21 58 377 ja OS nrot 23 32 135 ja 23 55 952 ovat tyypillisiä esimerkkejä tästä tunnetusta tekniikasta, jossa käytetään hyväksi kalorimetriä, joka on upotettu vesihauteeseen, jossa on vakiolämpötila tj^aude lämmönlähde kalorimetrissä siten, että sen sisällön vakiolämpötila t^a^ on korkeampi kuin ^aude’ Jos näytettä ja reagenssia syötetään jatkuvasti kalorimetriin vakiolämpötilassa ja vakiovirtausnopeudel-la ja jos lämmönlähteen lämmön vapautumista säädetään siten, että t^a^ - t^aude on vakio, lämmönlähteen lämmön vapautumista voidaan käyttää sen lämmön vapautumisen mittana, joka syntyy näytteen ja reagenssin välisessä reaktiossa, reaktiosta vapautuvan lämmön ja lämmönlähteestä vapautuvan lämmön summan ollessa vakio.
Ei kuitenkaan ole tunnettua käyttää näitä analyysimenetelmiä analysoitaessa kiinteiden aineiden reaktiivisuutta.
4 65057 GB-patenttijulkaisussa 1 390 629 on esitetty menetelmä ja laite sellaisen uunin ainakin yhden käyttöparametrin säätämiseksi, jolla lämpökäsitellään vapaata kalkkia sisältävää tuotetta. Tässä GB-patenttijulkaisussa esitetty keksintö perustuu siihen, että mitataan vapaan kalkin pitoisuus uunituotteessa, esim. kalorimetrisesti ja tätä mitattua arvoa käytetään uunin säätöparametrina. Tämä on mahdollista, koska kalkin pitoisuus tuotteessa (sementtiklinkkeri) on funktio uunin käyttötilasta. Esitetty menetelmä on erämenetelmä, jossa otetaan materiaali-näyte, joka reaktiosäiliössä saatetaan reagoimaan nestemäisen reaktioaineen kanssa, minkä jälkeen mitataan kalsiumoksidipi-toisuus, tyhjennetään säiliö ja toistetaan prosessi.
US-patenttijulkaisussa 3 630 504 on esitetty parannettu menetelmä kalkkikiven kalsinoimiseksi ja hydraamiseksi, jossa hydrauksessa vapautunutta eksotermistä lämpöä käytetään edelleen kalsinointiin. Tällöin ulkoisen lämmön tarve pienentyy huomattavasti.
Nyt on yllättäen havaittu, että tarkoitus saada aikaan CaCO^ia ja/tai MgC03:a sisältävien materiaalien polton automaattinen säätö kierto- tai kiinteässä uunissa, voidaan saavuttaa menetelmällä, jossa tämän keksinnön mukaisesti poltetun materiaalin virtaus ja nestemäisen reagenssin virtaus syötetään reak-tiokammioon ja sekoitetaan 5 65057 siinä; näiden kahden reaktiokammioon syötetyn virtauksen lämpötila ja nopeus ja reaktioseoksen lämpötila mitataan; määritetään suure, joka muodostaa mitan lämpömäärälle painoyksikköä kohti poltettua materiaalia aikayksikköä kohti, joka vapautuu poltetun materiaalin ja nestemäisen reagenssin välisessä reaktiossa ja suuretta käytetään polttoprosessin säätöparametrina.
Tässä yhteydessä sanonta "nestemäinen reagenssi" tarkoittaa nestettä, joka reagoi eksotermisesti poltetun materiaalin kanssa ja käsittää veden, vesiliuokset ja orgaaniset yhdisteet, kuten yksi- ja moniarvoiset alkoholit, esim. glykolin ja etanolin.
Poltetun materiaalin ja nestemäisen reagenssin virtaus reaktiokammioon voi olla jatkuvaa tai ajoittaista ja vastaava määrä reaktioseosta poistetaan tavallisesti samanaikaisesti reaktiokammiosta.
Tämän menetelmän erityisetu on siinä, että se voidaan suorittaa jatkuvana tai puolijatkuvana, mikä takaa tuotteen valmistuksen tasaisena mitä tulee reaktiivisuuteen silloinkin, kun käytetään raaka-aineita, joilla on nopeasti ja voimakkaasti vaihteleva epäpuhtaus-sisältö, mikä usein on asianlaita sekä toimittaessa nk. sekalaisista mineralogisista esiintymistä saadulla kalkilla että toimittaessa kemiallisesti saostetuilla raaka-aineilla, jotka ovat peräisin esimerkiksi kaustisointiprosesseista. Käytettäessä tällaisia raaka-aineita, on aikaisemmin ollut äärimmäisen vaikeaa taata tuotteen valmistus, jolla olisi riittävän tasainen reaktiivisuus johtuen tähän saakka käytetyn laadunvalvonnan epäjatkuvasta luonteesta.
Keksinnön mukaisen menetelmän lisäetuna on, että reaktiokammiossa tapahtuva prosessi on samanluonteinen tai voi jopa sattua yhteen valmistuksen käytännön lopullisen prosessin sen osan kanssa, joka tapahtuu sammutuskoneissa esim. sammutetun kalkin valmistuksessa ja kaustisointilaitoksissa.
Poltetun materiaalin ja/tai nestemäisen reagenssin muuttumaton virtaus voidaan syöttää jatkuvasti reaktiokammioon. Lämpötilavaihtelut reaktioseoksessa, jotka johtuvat reaktiokomponenttien ajoittaisesta, asteittaisesta lisäyksestä, eliminoidaan täten mahdollisimman suuressa määrin.
65057
Reagenssien viipymisaika reaktiokammiossa on suositeltavaa valita siten, että se on lyhyt verrattuna poltto-olosuhteissa odotettavissa olevien vaihtelujen ajanjaksoon. Tyypillisesti 60 litraa vettä tunnissa ja 15 kg poltettua kalkkia tunnissa syötetään reaktoriin, jonka tilavuus on 10 litraa, mikä vastaa suunnilleen 10 minuutin viipymisaikaa.
Eräässä menetelmän toteutustavassa reaktio suoritetaan reaktioastias-sa vakiolämpötilassa käyttäen periaatetta, joka on tunnettu isotermi-sestä kalorimetriasta, jossa reaktioastian lämpötila pidetään vakiona positiivisen tai negatiivisen lämmönlähteen avulla ja reaktion vapauttama lämpömäärä määritetään mittaamalla lämmönlähteen luovuttama tai absorboima lämpö.
Muissa menetelmän toteutustavoissa reaktioseoksen lämpötila pidetään vakiona säätämällä reaktiokammioon syötetyn nesteen lämpötilaa tai säätämällä nesteen syöttöä, jonka lämpötila pidetään vakiona.
Reaktioseoksen lämpötila voidaan pitää vakiona myös säätämällä poltetun materiaalin syöttöä.
Etu toiminnasta reaktioseoksen vakiolämpötilassa on se, että säätö on erityisen luotettava, koska prosessin lämpötilariippuvuus eliminoituu.
On osoittautunut edulliseksi käyttää reaktorista tulevaa signaalia (vapautunut lämpömäärä aikayksikössä) uuniin syötettävän polttoaineen määrän säätämiseen tämän taatessa nopean säädön, mutta saattaa myös olla edullista käyttää ko. signaalia raaka-ainesyötön säätämiseen, tai poltettaessa kiertouunissa, uunin pyörimisnopeuden säätämiseen.
Usein polttoprosessia seuraa sammutusprosessi ja tässä tapauksessa sammutusprosessin sammutuskammiota voidaan käyttää reaktiokammiona säätöön. Tämä merkitsee yksinkertaisimman laitteiston käyttöä. Kuitenkin tarkkuussyistä saattaa olla sopivaa käyttää erityisiä reak-tiokammioita, joilla on lyhyempi viipymisaika.
Edelleen on mahdollista muuttaa normaali sammutuskone isotermiseksi reaktoriksi mm. varustamalla se laitteella suoraa höyrylämmitystä varten tai lämmönvaihtimilla sammutuskairanion ja/tai syötetyn nesteen 7 6 5 0 5 7 lämpötilan säätämiseksi. Tämä johtaa siihen etuun, että kyetään suoraan säätämään uunia poltetun tuotteen reaktiivisuuden mukaisesti seuraavassa valmistusprosessissa.
Kuvattua poltto-olosuhteiden automaattista säätöä uunissa erityistä reaktiokammiota käytettäessä voidaan edullisesti laajentaa senjälkei-sellä varsinaisen lämpötilan/lämmönkehityksen mittauksella sammutus-kammiossa valmistusprosessin aikana, millä saadaan aikaan uunissa tuotetun poltetun tuotteen reaktiiviisuuden lopullinen optimointi tavoitteena olevan reaktiivisuustason kaukosäädön avulla.
Täydennyssäätöparametrit uunituotteen lopullisen optimireaktiivisuu-den saavuttamiseksi voivat kuitenkin koostua seuraavista mittauksista valmistusprosessin aikana: a) Sammutuskoneen roottoreiden vääntömomentti.
b) Seoksen johtokyky sammutuskoneessa tai sen jälkeen.
c) Seoksen automaattisesti suoritettu kemiallinen analyysi/titraus sammutuskoneessa tai seuraavassa säiliössä ja laitteessa.
d) Seoksen sameus samoissa paikoissa kuin kohdassa c).
Myös reaktioseoksen sähkönjohtavuus tai sen OH-konsentraatio voidaan määrittää ja käyttää suureena, joka muodostaa mitan reaktion vapauttamalle lämpömäärälle painoyksikköä kohti poltettua materiaalia aikayksikössä.
Keksintö käsittää myös uunin säätölaitteiston keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka laitteisto käsittää reaktorin, joka on varustettu sekoittimella ja lämpötilan mittauslaitteella; laitteen sellaisen poltetun materiaalin syöttämiseksi reaktoriin, jolla on jatkuvasti oleellisesti tasainen hienous; laitteen nestemäisen reagens-sin syöttämiseksi reaktoriin; laitteen reaktoriin syötettyjen reak-tiokomponenttien syöttönopeuden aikayksikössä ja lämpötilan haluttujen arvojen mittaamiseksi ja/tai ylläpitämiseksi; laitteen reaktioseoksen polttamiseksi reaktorista; signaalin tuottavan laitteen, jonka ulostulosignaali ilmoittaa reaktorissa vapautuneen lämpömäärän aikayksikössä painoyksikköä kohti poltettua materiaalia; ja säätölaitteen polttoprosessin säätämiseksi riippuen signaalin tuottavan laitteen ulostulosignaalista.
8 65057
Laitteiston suositeltaville toteutusmuodoille on ominaista, että signaalin tuottava laite sitä paitsi säätää: reaktorissa olevaa lämmönlähdettä, reaktoriin syötettävän nestemäisen reagenssin lämpötilaa, reaktoriin syötettävän nestemäisen reagenssin määrää, tai reaktoriin syötettävän poltetun materiaalin määrää siten, että reaktioseoksen lämpötila on vakio.
Laitteiston säätölaite voidaan järjestää säätämään uuniin syötettävän polttoaineen määrää, uuniin syötettävän raaka-aineen määrää ja kun polttaminen tapahtuu kiertouunissa, uunin kiertonopeutta.
Esimerkkiä keksinnön mukaisesti rakennetusta laitteistosta kuvataan kaavamaisesti liitteenä olevassa piirroksessa.
Kuten siinä esitetään laitteisto käsittää laitteen 1 hienoudeltaan tasaisen poltetun materiaalin syöttämiseksi reaktiokammioon 8 kuljetuslaitteen 2 kautta, joka on varustettu laitteella 3 ja 4 tässä järjestyksessä reaktiokammioon syötettävän poltetun materiaalin syöttönopeuden ja lämpötilan haluttujen arvojen mittaamiseksi ja/tai ylläpitämiseksi. Reaktiokammio 8 on varustettu tehokkaalla sekoittajalla 11, lämpötilan mittauslaitteella 12, poistoputkella 22, laitteella 5 veden tai muun nestemäisen reagenssin syöttämiseksi reaktiokammioon, joka on varustettu laitteella 6 ja 7 tässä järjestyksessä vesi/nestereagenssin syöttönopeuden ja lämpötilan mittaamiseksi ja/tai ylläpitämiseksi, ja valinnaisesti vaihdettavalla positiivisella tai negatiivisella lämmönlähteellä 9, joka on varustettu säätölaitteella 10 lämpötehon säätämiseksi. Laitteisto käsittää edelleen tietojenkäsittelylaitteen 13, joka on liitetty laitteisiin 3, 4, 6 ja 7 signaalin siirtojohtojen 14, 15, 16 ja 17 kautta samassa järjestyksessä ja lämpötilan mittauslaitteeseen 12 signaali-siirtojohdon 18 kautta, ja säätölaitteeseen 19 syötetään tietojen-käsittelylaitteesta tuleva ulostulo signaalinsiirtojohdon 20 kautta. Kun laitteisto käsittää lämmönlähteen 9 säätÖlaitteineen 10, jälkimmäinen on liitetty tietojenkäsittelylaitteeseen signaalinsiirto-johdon 21 kautta.
Yksinkertaisimman toteutusmuodon mukaisesti reaktiokammiossa ei ole lämmönlähdettä ja laitteet 3, 4, 6 ja 7 ylläpitävät reagenssien 9 65057 vakiosyöttönopeutta ja lämpötilaa. Tässä tapauksessa lämpötilan mittauslaitteella 12 mitatun lämpötilan suuruus saa aikaan suoran mitan reaktiokammiossa tapahtuvalle lämmönkehitykselle.
Monissa tapauksissa poltetun materiaalin lämpötilan muutokset johtavat vain merkityksettömiin sen lämpötilan vaihteluihin, joka mitataan lämpötilan mittauslaitteella 12 ja laite 4 poltetun materiaalin lämpötilan halutun arvon mittaamiseksi ja/tai ylläpitämiseksi voidaan jättää pois.
Suositeltavan toteutusmuodon mukaisesti reaktiokammio on kuitenkin varustettu lämmönlähteellä 9, laitteiden 3, 4, 6 ja 7 ylläpitäessä syöttönopeuden ja lämpötilan vakioarvoja. Signaalin käsittelylaite säätää lämmönlähteen vapauttamaa lämpömäärää reaktioseoksen lämpötilan pitämiseksi halutussa arvossa. Tässä tapauksessa säätösignaali lämmönlähteeseen vaihtelee kääntäen reaktiokammiossa tapahtuvaan lämmöntuotantoon nähden, joka johtuu kemiallisesta reaktiosta.
Muut muutokset ovat alaan perehtyneille ilmeisiä.
Tyypillisessä toteutusmuodossa ulostuloa signaalinkäsittelylaitteesta, joka on reaktorissa mitatun lämmöntuotannon mitta minuutissa grammaa kohti poltettua materiaalia, käytetään säätämään polttoaineen syöttö-nopeutta polttoprosessiin.
On tarpeetonta perustaa automaattista uunin säätöä vaikeaselkoisiin matemaattisiin malleihin ja näin ollen signaalinkäsittelylaite voi mieluimmin kopioida kokeneen ajurin toimintaa. Tässä tapauksessa sekä edellä mainittua mittausta että sen suuntaa voidaan käyttää pääasiallisina tuotteen laatuparametreina yhdessä muiden prosessi-mittausten, esim. lämpötilojen, paineiden jne. kanssa uunin toimintatilanteen määrittämiseksi, jotka laukaisevat vaaditut säätötoimet.
Toteutettaessa keksinnön mukaista menetelmää veden ja poltetun materiaalin lämpötilat ovat tyypillisesti 20-25°C, ja suunnilleen 10 minuutin viipymisajalla reaktiokammiossa veden reaktio lievästi poltetun/normaalisti poltetun/vahvasti poltetun kalkin kanssa johtaa esimerkiksi reaktiolämpötiloihin n. 70/60/50°C samassa järjestyksessä, ts. lämpötilan nousuihin, jotka ovat n. 50/40/30°C samassa järjestyksessä ei-isotermisessä tapauksessa.
6 5 0 5 7 10
Reaktoriin syötetty poltettu materiaali voidaan erottaa osavirtaukse-na polttoprosessista tulevasta poltetusta, jäähdytetystä ja ehkä murskatusta lopputuotteesta. Koska jäähdytys- ja murskausprosessi vie tietyn ajan, kuluu tässä tapauksessa jonkin aikaa poltosta reaktorissa olevan poltetun tuotteen reaktiivisuuden mittaamiseen. Tapauksissa, joissa voidaan odottaa tuotteen laadun nopeita vaihteluita (esim. johtuen epähomogeenisesta raaka-aineesta), saattaa olla sopivaa lyhentää tätä aikaviivettä haaroittamalla poltetun tuotteen alavirtaus suoraan uunista rai jäähdyttäjästä ja johtaa tämä alavirtaus suoraan reaktoriin. Reaktoriin syötetyn materiaalin hiukkaskoko on mieluummin pienempi kuin 5 mm ja erityisesti alle 2 mm.
Reagenssina reaktorissa tapahtuvassa hydratointireaktiossa voidaan käyttää vettä tai esim. alkalisuolojen vesiliuosta. Kun keksinnön mukaista menetelmää käytetään kalkin uudelleenpolttoprosessien yhteydessä, saattaa olla sopivaa käyttää viherlipeää vesiliuoksena.
Reaktori voi olla lämpöeristetty ja erityisen tehokkaan sekoituksen takaamiseksi on edullista varustaa reaktori pyörteisyyttä synnyttävillä laitteilla, esim. levyillä.

Claims (19)

65057 11
1. Menetelmä CaCO^:a ja/tai MgCO^:a sisältävien materiaalien automaattiseksi polttamiseksi uunissa, tunnettu siitä, että poltetun materiaalin virtaus ja nestemäisen reagenssin virtaus syötetään reaktiokammioon ja sekoitetaan siinä; että reak-tiokammioon syötettyjen kahden virtauksen lämpötila ja nopeus ja reaktioseoksen lämpötila mitataan; että määritetään suure, joka muodostaa mitan lämpömäärälle painoyksikköä kohti poltettua materiaalia aikayksikössä, joka vapautuu poltetun materiaalin ja nestemäisen reagenssin välisessä reaktiossa; ja että suuretta käytetään polttoprosessin säätöparametrina.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltetun materiaalin ja/tai nestemäisen reagenssin tasainen virtaus syötetään jatkuvasti reaktiokammioon.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että materiaalin viipymisaika reaktiokammiossa on lyhyt verrattuna poltto-olosuhteissa esiintyvien vaihteluiden ajanjaksoon.
4. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä syötetään reaktioseokseen positiivisen tai negatiivisen lämmönlähteen avulla siten, että reaktioseoksen lämpötila pidetään vakiona ja reaktiossa vapautunut lämpömäärä määritetään mittaamalla lämmönlähteen luovuttama tai absorboima lämpö.
5. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktioseoksen lämpötila pidetään vakiona säätämällä reaktoriin syötettävän nesteen lämpötilaa syöttämällä nesteeseen lämpöä.
6. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktioseoksen lämpötila pidetään vakiona säätämällä nesteen syöttöä,jonka lämpötila pidetään käytännöllisesti katsoen vakiona.
7. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktioseoksen lämpötila pidetään 12 6 5 057 vakiona säätämällä Doltetun materiaalin syöttöä, jonka lämpötila pidetään käytännöllisesti katsoen vakiona.
8. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoa ohjataan säätämällä uuniin syötettävän polttoaineen määrää.
9. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoa ohjataan säätämällä uuniin syötettävän raaka-aineen määrää.
10. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä kun poltto suoritetaan kiertouunissa, tunnettu siitä että polttoa ohjataan vaihtelemalla uunin kiertonopeutta.
11. Uunin säätölaitteisto minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää reaktorin (8), joka on varustettu sekoittajalla (11) ja lämpötilan mittauslaitteella (12); elimen (112) poltetun materiaalin, jolla on jatkuvasti oleellisesti tasainen hienous, syöttämiseksi reaktoriin (8); elimen (5) nestemäisen reagenssin syöttämiseksi reaktoriin (8); elimen (3, 4) reaktoriin (8) syötettyjen reaktiokomponenttien syöttönopeuden aikayksikössä ja lämpötilan haluttujen arvojen mittaamiseksi ja/tai ylläpitämiseksi; elimen (22) reaktioseoksen poistamiseksi reaktorista; signaalinkäsittelylaitteen (13) , jonka ulostulosignaali ilmoittaa reaktorissa vapautuneen lämpömäärän aikayksikössä painoyksikköä kohti poltettua materiaalia; ja ohjauslaitteen (19) polttoprosessin säätämiseksi riippuen signaalin tuottavasta laitteesta (13) saadusta ulostulosignaalista.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että reaktori (8) on varustettu myös positiivisella tai negatiivisella lämmönlähteellä.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että signaalin käsittelylaite (13) säätää sitä paitsi reaktorissa (8) olevaa lämmönlähdettä (9) siten, että reaktioseoksen lämpötila on vakio. 13 65057
14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että signaalinkäsittelylaite (13) säätää sitä paitsi reaktoriin (8) syötettävän nestemäisen reagenssin lämpötilaa siten, että reaktioseoksen lämpötila on vakio.
15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että signaalinkäsittelylaite (13) säätää sitä paitsi reaktoriin (8) syötettävän nestemäisen reagenssin määrää siten, että reaktioseoksen lämpötila on vakio.
16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että signaalinkäsittelylaite (13) säätää sitä paitsi reaktoriin (8) syötetyn poltetun materiaalin määrää siten, että reaktioseoksen lämpötila on vakio.
17. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 11-16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätölaite (19) on järjestetty säätämään uuniin (1) syötettävän polttoaineen määrää.
18. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 11-16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätölaite (19) on järjestetty säätämään uuniin (11) syötettävän raaka-aineen määrää.
19. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 11-16 mukainen laitteisto, joka on tarkoitettu käytettäväksi kiertouunin yhteydessä, tunnettu siitä, että säätölaite (19) on järjestetty säätämään uunin (1) kiertonopeutta.
FI791465A 1978-05-08 1979-05-07 Foerfarande och anordning foer reglering av foerbraenning av material innehaollande caco3 och/eller mgco3 FI65057C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB18227/78A GB1589660A (en) 1978-05-08 1978-05-08 Method and apparatus for controlling the burning of caco3 and/or mgco3 containing materials
GB1822778 1978-05-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI791465A FI791465A (fi) 1979-11-09
FI65057B true FI65057B (fi) 1983-11-30
FI65057C FI65057C (fi) 1984-03-12

Family

ID=10108829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI791465A FI65057C (fi) 1978-05-08 1979-05-07 Foerfarande och anordning foer reglering av foerbraenning av material innehaollande caco3 och/eller mgco3

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4283202A (fi)
JP (1) JPS54151596A (fi)
AR (1) AR218132A1 (fi)
BR (1) BR7902795A (fi)
CA (1) CA1149607A (fi)
DE (1) DE2917153A1 (fi)
FI (1) FI65057C (fi)
FR (1) FR2425412A1 (fi)
GB (1) GB1589660A (fi)
NO (1) NO147596C (fi)
SE (1) SE434505B (fi)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3220085A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-01 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren und vorrichtung zur regelung des brennprozesses einer zementbrennanlage
SE449112B (sv) * 1986-02-11 1987-04-06 Svenska Traeforskningsinst Forfarande for reglering vid kalkbrenning, kalksleckning och kausticering genom anvendning av en av kalkens mekaniska egenskaper
IE64511B1 (en) * 1988-03-11 1995-08-09 Takeda Chemical Industries Ltd Automated synthesizing apparatus

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE468912C (de) * 1924-03-01 1928-11-26 Grasselli Chemical Company Vorrichtung zur ununterbrochenen Analyse eines fluessigen chemischen Produkts
US3645697A (en) * 1969-07-18 1972-02-29 Phillips Petroleum Co Controlling apparatus of a reactor
US3716333A (en) * 1969-12-09 1973-02-13 Kali Chemie Ag Process of and apparatus for thermometric analysis
CH543734A (de) * 1971-11-25 1973-10-31 Basf Ag Kalorimetergefäss zur isothermen Kalorimetrie
GB1390629A (en) * 1971-12-08 1975-04-16 Lafarge Ciments Sa Process and device for controlling the operation of a kiln
DE2332135C2 (de) * 1973-06-25 1985-01-31 Ciba-Geigy Ag, Basel Vorrichtung zur Ermittlung der Wärmeleistung einer chemischen Reaktion
US3994164A (en) * 1973-06-25 1976-11-30 Ciba-Geigy Corporation Apparatus for the determination of the thermal efficiency of chemical reactions
JPS5244318B2 (fi) * 1973-07-19 1977-11-07
DE2355952A1 (de) * 1973-11-09 1975-05-22 Bayer Ag Verfahren zur bestimmung thermokinetischer daten
DE2507840C3 (de) * 1975-02-24 1980-04-17 Kloeckner-Humboldt-Deutz Ag, 5000 Koeln Regelverfahren für die Zementherstellung im Drehrohrofen und Regelvorrichtung
US4042328A (en) * 1976-04-06 1977-08-16 Seymour George W On-line analyzer

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54151596A (en) 1979-11-28
DE2917153A1 (de) 1979-11-15
BR7902795A (pt) 1979-11-27
NO147596B (no) 1983-01-31
NO147596C (no) 1983-05-11
AR218132A1 (es) 1980-05-15
GB1589660A (en) 1981-05-20
FR2425412B1 (fi) 1983-12-30
NO791518L (no) 1979-11-09
FR2425412A1 (fr) 1979-12-07
CA1149607A (en) 1983-07-12
FI791465A (fi) 1979-11-09
SE434505B (sv) 1984-07-30
SE7903919L (sv) 1979-11-09
FI65057C (fi) 1984-03-12
US4283202A (en) 1981-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI882080A (fi) Foerfarande och anordning foer att producera kroppar, speciellt byggelement av efterhaerdande material.
US9868666B2 (en) Cement clinker production system
FI65057B (fi) Foerfarande och anordning foer reglering av foerbraenning av material innehaollande caco3 och/eller mgco3
JP2015205794A (ja) 製鋼スラグの炭酸化処理方法
US20210155521A1 (en) Preparation of raw materials for glass furnace
US11807567B2 (en) Production of glass from a mixture comprising calcium oxide, and glass furnace
KR820002103B1 (ko) 탄산칼슘 및 탄산 마그네슘 함유물질의 연소 조절방법
US4464111A (en) System and process for controlling a calciner
RU2002128006A (ru) Способ гранулирования шламов и/или пылевидного материала и устройство для его осуществления
US6337058B1 (en) Process for producing calcium sulfide
JPS5828218B2 (ja) カンシキシヨウカスイワセツカイノセイゾウホウホウ
JPH0233659B2 (fi)
US3402225A (en) Method of preparing vertical shaft kiln feed for production of portland cement
RU2729261C1 (ru) Теплоизолирующая смесь и способ ее получения
US3998596A (en) Apparatus for treating by-product gypsum to be used as an inhibitor for setting of cement
SU1595810A1 (ru) Способ получени цементного клинкера
US3285916A (en) Production of potassium dichloroisocyanurate
SU1316988A1 (ru) Способ получени цементно-сырьевого шлама
JPS54121299A (en) Manufacturing method and apparatus for calcium carbide
Peter et al. Investigation of the strength development of autoclaved aerated concrete
SU791692A1 (ru) Устройство дл управлени процессом производства керамических плиток
US6675727B1 (en) Method for feeding solid material into a reaction space, wherein solid material is consumed in the reaction
Simons et al. Combustion of tungsten carbide by high frequency induced radiant heating
CN113480203A (zh) 一种利用造纸废渣(白泥)生产水泥熟料的工艺
Gore Air oxidation of chrome ore

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: F L SMIDTH & CO A/S