Wynalazek dotyczy urzadzenia do ogrzewania w przeciwpradzie 'drobnoziarnistego materialu, zwlaszcza surowej maczki cementowej, przez bezposrednie zetkniecie z goracym gazem.W celu ogrzania drobnoziarnistego materialu przez bezposrednie stykanie sie z goracym ga¬ zem znane jest prowadzenie go w przeciwpra¬ dzie z goracym gazem. W tym celu przeznaczo¬ ny do ogrzania material wprowadza sie z £ory w kierunku 'do wewnetrznej sciany pionowego cylindrycznego szybu^ przez który gaiz ogrze¬ wajacy przeplywa ruchem wirowym z dolu do góry. Opadajace przy tym w dól czasteczki ma¬ terialu ogrzewane sa przez gaz. Takie prowa¬ dzenie w przeciwpradzie materialu i gazu, w przeciwienstwie do prowadzenia we wspólpra- dzie, przy którym material w postaci zawiesiny *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa: dr inz. Kairl Goliic- ke i inz. Franz Muller. jest zabierany za pomoca goracego gazu ma te przewage, iz material zostaje ogfrzany do znacz¬ nie wyzszych .temperatur i moze byc doprowa¬ dzany do temperatury poczatkowej goracego ga¬ zu. Znane urzadzenie do ogrzewania drobno¬ ziarnistego materialu w przeciwpradzie mg jednak te wade, ze material, który po srtlanie szybu wprowadzany zostaje stycznie, zostaje przez gaz grzejny uniesiony w góre i i. gazem porwany tak, iz duza czesc materialu zostaje wyprowadzona z szybu razem z glazem.Wynalazek ma za zadanie, ulepszenie takiego urzadzenda do ogrzewania w przeciwpradzie drobnoziarnistego materialu. Zadanie to zostalo rozwiazane w taki sposób, iz w dolnej czysci szybu posiadajacego kszitalt rury, umieiszczcny jest cyklon, do którego wchodzi ta rulra wloto¬ wa dla gazu, przy czym gaz ogrzewajacy jest wprowadzany na obwodtzie cyklonu, a ogrzany material zostaje odprowadzany przy wierzchol¬ ku cyklonu.W u^zaclzeniu wedlug wynalazku, material opadajacy na icianach szybu, a przy tym ogrze¬ wany plynacym ku górze w ruchu krajacym gazem ogrzewajacym, dostaje sie przy wylocie rury do umieszczonego w dolnym koncu rary cyklonu i do panujacego tam krazenia gazu o- grzewajacego. Na skutek wystepujacej sily od¬ srodkowej, material zostaje odrzucony na scia¬ ne cyklonu i w ten sposób oddzielony, tak iz zostaje odebrany u wylotu cyklonu i moze byc dostarczany do miejsca zapotrzebowania. Ga¬ zy ogrzewajace natomiast zostaja wewnatrz cy¬ klonu w znany sposób skierowane i uchodza z cyklonu przez centralna rura, która jest równo¬ czesnie przewodem odlotowym dla gazu.Wazne dla prawidlowej jttacy urzadzenia we¬ dlug wynalazku jest to, aby drobnoziarnisty material byl doprowadzany do sciany wewne¬ trznej szybu tak^ aby przesuwal sie w dól po tej scianie. Mozna skutecznie to ulatwic przez doprowadzenie przewodu gazowego w górnej czesci szybu stycznie w tym samym kierunku obrotu jak plynacy do góry gaz. W ten sposób wytwarza sie równiez w najwyzsoej czesci szy¬ bu silny w&r tak, iz drobnoziarnisty material utrzymuje sie przy pomocy sil odsrodkowych tego wiru na scianach szybu. Górna czesc szy¬ bu moze miec stozkowe rozszerzenie i mozna w tym miejscu utworzyc cyklon, do którego w naj¬ szerszym miejscu znajduje ujscie przewód ga¬ zowy.Do przewodu gazowego prowadzonego do gór- aego (konca szybu, wprowadza sie przewód lub urzadzenie do podawania materialu, który ma byc ogrzewany tak, iz material razem z gazem doprowadzany jest w górnej czesci szybu. W ten sposób zapewnia sie, iz caly material zosta¬ je objety ruchem krazacym, tworzacym sie w najwyaszej czesci szybu i doprowadzony do sciany szybu.Dlugosc cyhndrycznego szybu jest zgodnie t wynalazkiem kilkakrotnoe dluzszy od dolnego cyklonu, poniewaz dlugosc szybu oddzialywuje na czasokres procesu ogrzewania i tym samym tm ilosc wymienionego ciepla.Na rysunku przedstawiono przyklad wyko- nenda przedmiotu wynalazku, z którego wyni¬ kaja dalsze cechy wynalazku.Fig. 1 przedstawia urzadzenie czesciowo w przekpoju, fig. 2 — powiekszony przekrój wzdluz linii II—II na fig.-1.Do górnej czesci wlotowej obrotowego pieca rurowego 1 jest dolaczony przewód spali?»owy 2 w odpowiedni sposób uszczelniony. Przewód- 2 laczy obrotowy piec ruirowy z cyklonem 3 któ¬ rego rura 4 odprowadzajaca pyl, prowadzi go do obrotowego pieca rurowego. Z przewodu od¬ prowadzajacego pyl 4 odgaleziony jest przewód 5, prowadzacy do przewodu spalinowego 2, a w nnejscu odgialezienia umieszczona jest klapa rozdzielcza 6, której nachylenie nastawne jest od zewnatrz. Do cyklonu 3 wchodzi z góry cy¬ lindryczny szyb 7. Powyzszy szyb jest polaczo¬ ny w górnej czesci z cyklonem 8, którego dolny wylot odpowiada srednicy szybu 7 i jest polaczo¬ ny, bezposrednio z tym szybem. Przewód odpro¬ wadzajacy 9 cyklonu 8, prowadzi do cyklonu odpylajacego 10, a jego przewód odprowadzaja¬ cy U prowadzi poprzez dmuchawe 12 do elek¬ trofiltru 13.Od przewodu odprowadzajacego 9 odgalezio¬ ny jest przewód 14, polaczony z strona ssaca dmuchawy 15. Po stronie tloczacej dmuchawy dolaczony jest przewód 16, który doprowadzony jest do cyklonu 8 w takli sposób, iz gaz dopro¬ wadzany przewodem 16 dzieli sie na kilka stru¬ mieni jednakowych, które w kilku miejscach równomiernie na calym obwodzie znajduja uis- cle stycznie do cyklonu. W tym celu cyklon 3, jak to uwidoczniono na fig. 2, jest zaopatrzony na przyklad w trzy otwory 18, 19, 20 pizesta- wione o 120°, a przewód 16 tak prowadzony, iz jego sciana wewnetrzna 21 — obserwujac w kie¬ runku przeplywu gazu — dochodzi stycznie do przedniej krawedzi otworu 18, zas jej sedana zewnetrzna 22 stycznie do tylnej krawedzi ot¬ woru 20. Ponadto przewidziane sa w przewo¬ dzie cdprywowym dwie blachy kienujace 23 i 24, które dochodza stycznie do tymych krawedzi otworów 18 i 19 i nakrywaja je w takim od¬ stepie, iz do kazdego otworu dochodfci jedna trzecia ilosc gazu.Do przewodu 16, prowadzacego do cyklonu 8, dochodzi w dole przewód 25. Do tego ostatnie¬ go jest przylaczony lejek podawczy 21 poprzez kolo przegródkowe 26, który podlaje material poddawany obróbce cieplnej. Ponadto przewód 28 odprowadzajacy pyl cyklonu 10 jest tak pro¬ wadzony, iz dochodzi do rury 25. I*raewód 28 od- prowadHajacy pyl jest ponizej cyklonu 20 krót¬ ko uciety i skosnie zakonczony. Do skosnego wylotu przylega klapa wahadlowa 29. która jest obciazona: ciezarkiem 30. Ciezarek jest tak dopasowany, iz wydzielony w cyklonie 10 ma¬ terial gromadzi sie do pewnej Wysokosci na klapie. Dzieki temu osiaga sie dobre zamkniecie - 2 -ca pomoca materialu, przed przelotem gazu, przez przewód wyprowadzajacy pyl. Klapa ot¬ wiera sie dopiero wtedy, g«ty ciezar zgroma¬ dzonego materialu przewazy moment zamknie¬ cia- Od tego czasu poczawszy, przez brzegi kla¬ py przelewa sie kaidorafaowo taka ilosc n*ar terialu, jaka doplywa do przewodu 28 z cyklo¬ nu 19. Odpowiednia ktapa wahadlowa 21 znaj¬ duje sie równiez w przewodzie 4 odprowadza¬ jacym pyl z cyklonu 3. Podczas ruchu gazy od¬ lotowe obrotowego pieca rurowego 1 zostaja zasysane za pomoca dmuchawy 12 przez prze¬ wód 2 do cyklonu 3 i to w taki sposób, iz wcho¬ dza do cyklonu z bardzo duza predkoscia, np. 20 m/sek. W cyklonie gaz wykonuje ruch kra¬ zacy w kierunku ruchu wskazówki zegara. Nar- stepnde gazy wchodza do cylindrycznego szybu 7, zachowujac ruch krazacy plyna w góre linia srubowa tak, iz pozioma skladowa stycznej pred¬ kosci przeplywu jest znacznie wieksza niz skla¬ dowa osiowa. Wielkosci skladowych predkosci zalezne sa od ciezaru wlasciwego i wielkosci ziaren kazdorazowo poddawanego ogrzewaniu materialu i wynosza ptrzy surowej maczce ce¬ mentowej w kierunku poziomym okolo 20 m/- sek., a w kierunku pionowym okolo 4 m/sek.Z szybu 7 gaz odlotowy z pieoa przechodzi stale krazac w cyklonie S i wychodzi z niego przewodem- 9. Czesc gazów odlotowych zostaje zassana za pomoca dmuchawy 15 i przewodem 16 dbprowadTsona ponownie' do cyklonu *. Jed¬ noczesnie doprowadza sie lejkiem 27 poprzez kolo przegródkowe 26 i przewód 25 sjirowa maczke cementowa do przewodu 16, Surowa maczka cementowa zostaje przy wlocie do prze¬ wodu 16 ujeta przez gaz plynacy przez przewód i. w stanie zawieszanym doprowadzona do cy¬ klonu 8. Powyzszy gaz sluzy przeto jako gaz po¬ mocniczy do wprowadzenia surowej maczki ce¬ mentowej do cyklonu 8. Jak widac z fig. 2 gaz pomocniczy obladowany surowa maczka cemen¬ towa dochodzi w taki sposób przez otwory 18, IS, 20 do cyklonu 8, iz w cyklonie przybiera równiez ruch krazacy w kierunku ruchu wska¬ zówki zegara. Gaz pomocniczy przeplywa przez cyklon,, wykonujac wpierw ruch po linii srubo¬ wej w dól i nastepnie wspierany przez piecowe gazy odlotowe wznoszace sie w szybie 7 w tym samym kierunku obrotowym, zostaje przesta¬ wiony w kierunku do góry i odprowadzony ra¬ zem z gazami odlotowymi przewodem 9.W cyklonie 8 surowa maczka cementowa pod wplywem sily odsrodkowej, która zostaje macz¬ ce udzielona przez krazacy strumien gazu po¬ mocniczego, wyparta zosiajje na zewnatrz. Macz¬ ka obsuwa sie, wspierana plynacym w dól stru¬ mieniem gazu pomocniiCBego na scianie wewne¬ trznej cyklonu ku dolowi Pracz wprowadzenie pomocniczego strumienia gazowego obtetiowa- nego surowa maczka cementowa w kilk* rów¬ nych strumieniach, w kilku równomiernie na obwodzie cyklonu rozmieszczonych miejscach, zapewnia sie to, iz surowa cementowa rr^czk* rozdziela sie na scianie wewnetrznej cyklem1 w warstwie o jednakowej grubosci i dzieki temu dochodzi do szybu 7 równomiernie rozdzieleiia na obwodzie wylotu cyklonu.W szybie 7 surowa maczka cementowa zosta¬ je objeta stale goracym (gazem piecowym, któ¬ ry przeplywa przez rure srubowo plynac w gó¬ re a nastepnie pod dzialaniem sisly odsrodko¬ wej, wywiercanej na kaslda oddzielna czastecz¬ ke surowej maczki, kierowana na Sciane we¬ wnetrzna szybu. W ten sposób powstaje na scia¬ nie wewnetrznej szybu dokladne rozprowadze¬ nie surowej maczki cementowej w postaci aero¬ solu w goracym gazde, przy czym czasteczki maczki cementowej wykonuja ruch krazacy i jednoczesnie wskutek dzialania sily ciezkos¬ ci powoli opadaja w dól. Czasteczki macAf «r- rowej stykaja sie przy tym dokladnie z gora¬ cym gazem, tak iz zapewniona jeat dobra wy¬ miana ciepla. Ponaewai ponadto surowa macz¬ ke cementowa oplywaja przy przejsciu prze* szyb 7 z wzrastajacym ogrzewaniem coraz go¬ retsze gazy, ogrzanie surowej ™y»H cemento¬ wej do wysokiej temperatury jest zapewnione* Im dluzszy jest szyb oraz im wolniej przecho¬ dzi surowa maczka cementowa przez ten szyh^ tym wyzsza temperature osiaga ona $rzy dobi¬ ciu do wylotu szybu 7. Aczkolwiek moinaby stosowac bardzo dlugie szyby, to jednak ze wzgledów konstrukcyjnych nie przekracza sie dlugosci 10—15 m. Jesli ta dlugosc nie wystar¬ czy do ogrzania surowej maczki cementowej do temperatury 700^75O°C, mozna z korzyscia sto¬ sowac w .rutrze przeszkody, które opózniaja opa¬ danie surowej maczki cementowej w dól V7 tym celu mozna np. zastosowac na scianie wewne¬ trznej szybu pierscieniowe lub srubowe v/yste¬ py 33.Ogrzania do 700—750°C surowa maczka ce¬ mentowa zostaje po wyjsciu z szybu 7 objeta przez gaz, doprowadzany do cyklonu 5 z prze¬ wodu 2. Na skutek dniej predkosci wynoszacej - 3 -okolo 20 m/sek,, z jaka pirzeplywa gaz, przez cy- kktfi ruchem krazacym oraz duzej sily odsrod¬ kowej : j'aflca;dzdaja przez to na surowa maczke cemeptiowa, .ta rorwanai scianie, obsuwa sie maczka cementowa w dól i x50^taj|B naMepmue wyprowadzona rura 4. W ieymmze soirowa maczka cementowa zos+aje podzielona na dwa strumienie za pomoca klapy 6 * których jeden jest kierowany do obrotowe¬ go, {pieca rurowego 1, a do przewodu,-,-?.Ten.strumien zostaje w stanie zawieszonym doprowadzony razem z gazem z obrotpwego pieca rurowego o temperaturze 1100—1200°C ponownie do cyklonu 3 i w tymze zostaje wydzielony razem z surowa maczka ce¬ mentowa z szybu 7. A zatem surowa maczka cementowa po wyjsciu z szybu 7 odbywa staly. obieg kolowy przez cyklon 3, przewód 5 i prze¬ wód 4la, gazów odlotowych 2. Dla utrzymania stanu równowagi wydziela sie przy -tym taka sama ilosc surowej maczki cementowej z obie-, gu za pomoca klapy 6 jaka doprowadza sie w stanie swiezego materialu lejkiem 27 do urza¬ dzenia ogrzewajacego. Przez przestawienie kla¬ py mozna regulowac w szerokich granicach stor sunek prowadzonej w obiegu ilosci surowej maczki Aementowej do ilosci doprowadzanej. Na ogól stosuje sie stosunek 1, moze on byc wiek¬ szy lub mniejszjy od 1 i wynosic np. 0,5 albo 2.Na skutek opisanego obiegu krazacego, suro¬ wa maczka cementowa kilkakrotnie zostaje traktowana w przewodzie 2 gazami plynacymi, z obrotowego pieca rurowego, a tym samym naj¬ goretszymi gazami. Poniewaz surowa maczka cementowa jest juz przy wejsciu do przewodu 2 bardzo wysoko ogrzana, cieplo najgoretszego gazu piecowego w przewodzie 2 wykorzystane zostaje przede wszystkim do odkwaszenia suro¬ wej m^czki, przy czym temperatura piecowych gazów spada do okolo 800°C. Przy kazdym przejsciu przez przewód 2 wydzielona zostaje przeto znaczna ilosc kwasu weglowego z suro¬ wej maczki cementowej. Dla calkowitego od¬ kwaszenia maczki cementowej, potrzebna jest przeto w obrotowym piecu rurowym odpowied- hió mniejsza ilosc ciepla, tak iz w jednostce cza¬ su mozna" przepuscic przy jednakowym nakla¬ dzie cieplnym, wieksza ilosc surowej maczki cementowej, niz to bylo dotychczas mozliwe.Gazy piecowe uchodzace w górze szybu 7 i od¬ prowadzone przewodem 9, doprowadzane sa, o ile nie sa stosowane w obiegu jako gazy po¬ mocnicze do wprowadzania surowej maczki ce- ; mentowej, do obiegu przez przewody 14 i 16, cy¬ klon 8 i przewód 9, do cyklonu odpylajacego 10.Gazy odlotowe opuszczaja cyklon przewodem 11 i przechodza w celu oczyszczenia przez dmu¬ chawe 12 do elektrofiltru 13, z którego oczysz¬ czony gaz wychodzi na zewnatrz. .Pyl wydzielony w cyklonie 10, przechodzi przewodem rurowym 28 do przewodu 25 i zo¬ staje razem ze swieza maczka cementowa z lej¬ kiem 27 odprowadzany do przewodu na gazy odlotowe 16. Mozna równiez podawac pyl za pomoca odpowiedniego przewodu, wprost do obrotowego pieca rurowego albo do przewodu 2 prowadzacego do cyklonu 3. .Równiez pyl Wy¬ dzielany w elektrofiltrze moze byc doprowa¬ dzany razem ze swieza surowa maczka cemen¬ towa do przewodu 16 albo do obrotowego pieca rurowego, wzglednie do przewodu 2. Jesli gazy uchodzace z szybu 7 zawieraja tylko nieznaczne ilosci pylu, to mozna pomdinac cyklon 10 a prze¬ wód 9 moze byc polaczony bezposrednio z dmu¬ chawa 12. .Poza tym mozna opuscic przewód 14, a jako gaz pomocniczy do wprowadzenia suro¬ wej maczki cementowej do cyklonu 8 stosowac powietrze, które za pomoca dmuchawy 15 za¬ sysa sie z atmosfery .Sposób wedlug wynalazku nadaje sie nie tyl¬ ko do ogrzewania surowej maczki cementowej. albo tym podobnych materialów, lecz ogólnie biorac moze byc zastosowany, gdzie drobnoziar¬ niste materialy przez bezposrednia wymiane ciepla traktowane byc maja goracymi gazami. PL