PL47101B1 - - Google Patents

Description

o dnia 20 lipca 1963 r.Urzedu ,?;!,» n! jm-co i POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47101 KI. 80 c, 17/60 KI. internat. C 04 c VEB Zementanlagenbau Dessau*) Dessau, Niemiecka Republika Demokratyczna Sposób obróbki cieplnej surowców krzemianowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 21 lutego 1958 r.Wynalazek dotyczy sposobu obróbki cieplnej surowców krzemianowych, zwlaszcza przy wy¬ twarzaniu cementu metoda ciagla w stanie za¬ wieszenia w gazach, odrózniajacego sie od do¬ tychczas znanych tym, ze ogrzewanie wstepne maczki surowcowej odbywa sie w cyklonie lub w ukladzie cyklonów, jej kalcynacja w reakto¬ rze z jedna warstwa fluidalna, a spiekanie w cy¬ klonowej komorze spalania.Znane sa spcsciby wytwarzania cementu, w któ¬ rych surowa maczke cementowa, sucha lub zwilzona wypala sie w piecu obrotowym. Znane sa równiez sposoby, w których stosuje sde pro¬ ces skladajacy sie z trzech stopni, a mianowicie z wstepnego' ogrzewania surowców, z kailcynacji i z wlasciwego spiekania. Wiadomo jednak, ze we wszystkich dotychczas znanych sposobach spiekanie cementu przeprowadzano w piecu obro¬ towym.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, wynalazku jest inz. Kurt Fritzsche. ze twórca W procesach, w których wstepne ogrzewanie surowców i kalcynacje próbowano przeprowa¬ dzac przy zastosowaniu reaktora o kilku kolej¬ no umieszczonych warstwach fluidalnych, ko¬ nieczne bylo granulowanie maczki cementowej przed rozpoczeciem procesu obróbki cieplne,, gdyz stosujac reaktor o kilku warstwach flui¬ dalnych nie mozna bylo wprowadzac don surowi¬ ca o konsystencji maczki, poniewaz kanaly prze¬ znaczone dla gazów ulegaly wówczas zatkaniu.W procesie tym spiekanie cementu przeprowa¬ dzano w piecu obrotowym.Stosowanie pieca obrotowego do wypalania cementu ma te wade, ze proces wymiany ciepla w tym piecu odbywa sie ze stosunkowo mala sprawnoscia, poniewaz surowiec zbyt slabo jest kontaktowany z ogrzewajacymi gazami. Fakt ten potwierdzony zostal licznymi badaniami.Celem wynalazku jest polepszenie sprawnosci cieplnej w procesach Obróbki cieplnej surowców krzemianowych, a zwlaszcza wypalania cementu.Cel ten osiagnieto przez przeprowadzenie calegoprocesu obróbki cieplnej w stanie zawieszenia, przy czym do procesu doprowadza sie najlepiej niegranulcwana maczke surowcowa, co dodatko¬ wo ulatwia wymiane ciepla.Proces wedlug wynalazku prowadzi,sie w spo¬ sób ciagly przy zastosowaniu trzech ukladów, a mianowicie: urzadzen cyklonowych do wstep¬ nego ogrzewania surowca, jednowarstwowego reaktora fluidalnego do kalcynacji oraz cyklo¬ nowej komory spalania do procesu spiekania kalcynowanej maczki surowcowej.Stosowanie, cyfklonów ' oraz reaktorów fluidal¬ nych do obróbki cieplnej róznych substancji stalych jest znane. Znane sa równiez cyklonowe komory plomieniowe do obróbki takich surow¬ ców przy wysokiej temperaturze. Dotychczas jednak mie stosowano przy produkcji cementu równoczesnie wstepnego ogrzewania w cyklo¬ nach, kalcynacji w warstwie fluidalnej i spie¬ kania w cyklonie. Taki uklad okazal sie do produkcji cementu szczególnie korzystny, po¬ zwalajac na znacznie lepsze jak dotychczas wy¬ korzystanie ciepla.Dalsza korzystna cecha sposobu wedlug wy¬ nalazku jest to, ze poszczególne skladniki su¬ rowca cementowego moga byc ogrzewane wstep¬ nie i kalcynowane w oddzielnych ukladach, przy czym sa one mieszane dopiero w cyklonowej ko¬ morze spalania, w której przeprowadza sie spie¬ kanie. Takie postepowanie daje te korzysc, ze stosowac mozna przy kalcynacji temperatury dostosowane do kazdego poszczególnego sklad¬ nika surowcowego, bez obawy stopienia surowca co jak wiadomo w warstwach fluidalnych jest zjawiskiem bardzo niekorzystnym. Podgrzane do wyzszych temperatur kalcynowane surowce latwiej ulegaja, spiekaniu po ich zmieszaniu * w cyklenowej. .kamorze spalania, przy czym spie¬ kanie -to., odbytaj^sie w. bardzo krótkim czasie.Na.-,dno ..gomory v cisjada --zgranulowany klinker albo stop. Klinker ten mozna.wyprowadzac z ko¬ mory-w postaai^ stopu, granulatu lub stalego rdzenia. Rdzen taki /tworzy sie w komorze spa¬ lania wtedy, gdy czasteczki klirikru ogrzane do sitanu spiekania ^.-znajdujace sie w poczatkowej fazie topienia ,sa,^kierowane ku srodkowi ko- mory, -zlepiajac* sie tam na . staly rdzen, który w miare narasjania^. wyprowadza sie na ze¬ wnatrz. ; ^ " ': .Ochladzanie klinkru mozna' przeprowadzac w znany -sposób w v Amorze "umieszczonej poni¬ zej komory ^ailani^ *za pomoca znanych metod.Powietrze goratfe, uzyskane przy 'ochladzaniu klinikru stosuje Sie jako powietrze potrzebne do opalania komory spalania wzglednie jako po¬ wietrze wtórne lub trzecie.Czasokres przebywania maczki cementowej w.komorze spalania mozna przedluzyc przez od¬ powiednie skierowanie powietrza wtórnego w przeciwpradzie do tej maczki na obwodzie k- mory spalania. Do komory spalania wprowadzac mozna równiez dodatkowo tlen, co ulatwia, pro¬ ces spiekania.W celu umozliwienia lepszego kontrolowania warunków termicznych procesu korzystne jest, gdy ogrzewanie odbywa sie dla kazdej fazy procesu niezaleznie. Tak wiec oddzielnie ogrze¬ wane sa cyklonowe urzadzenia do ogrzewania wstepnego, oddzielnie reaktor z warstwa fluidal¬ na i wreszcie 'Oddzielnie cyklonowa komora spa¬ lania. W ten sposób mozna w znacznym stopniu zmniejszyc stopien obciazenia cieplnego komory spalania i zmniejszyc równiez ilosc popiolu w tej komorze.Sposób wedlug wynalazku objasniono schema¬ tycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat procesu technologicznego wypala¬ nia cementu, fig. la — przekrój komory spala¬ nia plaszczyzna pozioma wedlug lini I—I na fig. 1, fig. 2 — schemat innej odmiany procesu wytwarzania cementu wedlug wynalazku, fig. 3 — schematycznie przekrój dolnej czesci komory spalania wraz z urzadzeniem do wyprowadzania klinkru plaszczyzna pionowa, a fig. 3a — sche¬ mat tej komory w widoku z góry.W celu wykorzystania gazów wylotowych do podgrzania mieszaniny surowcowej w postaci maczki sluzy podgrzewacz cyklonowy znanego rodzaju, skladajacy sie z czterech umieszczonych nad soba cyklonów, w których surowce cemen¬ towe podgrzewa sie do temperatury 800°C (fig. 1).Pierwszy cyklon od dolu oznaczono liczba 1, Z cyklonu 1 ogrzana do temperatury czerwo¬ nego zaru mieszanina przechodzi do reaktora 2 :: jedna warstwa fluidalna, do którego doprowa¬ dza sie wlotem 3 paliwo. Powietrze ogrzane wstepnie wchodzi do tego reaktora wlotem 4, przechodzi przez jego dno z otworami i powo¬ duje powstanie warstwy fluidalnej. Skalcynowa- ny material wyprowadza sie z reaktora w spo¬ sób regulowany przez wylot 5 do komory spala¬ nia 6, w której surowiec podgrzany w reaktorze \ 2 do temperatury bliskiej temperatury spiekania ulega natychmiastowemu spiekaniu. Do komory spalania 6 paliwo doprowadza sie przewodami 7, które moga byc umieszczone np. w naroznikach tej komory w przypadku gdy ma ona przekrój kwadratowy. Równiez powietrze moze byc do¬ prowadzane do narozy komory spalania 6 za po- - 2 -moca przewodów 8. Jezeli surowiec nie ma zo¬ stac stopiony, a jedynie spiekany, wówczas dolna czesc komory nie jest ogrzewana, a produkt ochladza sie wstepnie juz przez przelot przez te dolna partie komory. W przypadku gdy pro dukt jest stapiany, stop gromadzi sie na dnie komory, skad moze byc wyprowadzany badz to jako step jednorodny, badz tez w zaleznosci od ciezarów wlasciwych za pomoca wylotów 10 lufo 11.W przypadku, gdy wskazana jest oddzielna obróbka cieplna poszczególnych skladników su¬ rowcowych, stosuje sie dwa lub wiecej ukladów cyklonów do ogrzewania wstepnego oraz reakto¬ rów fluidalnych 12, z których to ukladów sklad¬ niki w róznych ilosciach i o róznych temper-i- turach doprowadza sie do komory spalania (fig. 2).Na fig. 4 przedstawiono w jaki sposób wypro¬ wadzac mozna z komory spalania rdzen klinkro- wy, tworzacy sie w takiej komorze w przypadku, gdy surowiec cementowy poddaje sie wylacznie spiekaniu. Rdzen 14 wyprowadza sie w sposób ciagly z komory 6 przez zastosowanie obraca¬ jacych sie rclek 13, PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób obróbki cieplnej surowców krzemia¬ nowych, a zwlaszcza wytwarzania cementu metoda ciagla w stanie zawieszenia w gazach, znamienny tym, ze ogrzewanie wstepne su¬ rowców odbywa sie w cyklonie (1) lub ukla¬ dzie cyklonów, kalcynacja w reaktorze (2) z jedna warstwa fluidalna, a spiekanie w cy¬ klonowej komorze spalania (6).

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze doprowadzanie paliwa do kalcynacji odbywa sie oddzielnie od doprowadzania paliwa do komory spalania, dzieki czemu mozliwe jest dokladne wzajemne uregulowania tempera¬ tur procesu w wairstwie fluidalnej reaktora i komorze spalania.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czasteczki zawieszone w gazie i ogrzane do stanu spiekania w cyklonowej komorze spa¬ lania (6) sa kierowane ku srodkowi komory w taki sposób, ze poszczególne czasteczki ma¬ terialu surowcowego, znajdujace sie w poczat¬ kowej fazie topnienia, zlepiaja sie na staly rdzen klinowy (14), który w miare narasta¬ nia usuwany jest z komory spalania.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze poszczególne skladniki mieszaniny surow¬ cowej sa poddawane obróbce termicznej w dwóch lub wiecej oddzielnych ukladach cyklonów i reaktorów fluidalnych (1, 2) i {12), w których doprowadzanie paliwa odbywa sie w sposób regulowany, po czym doprowa¬ dzane sa do wspólnej cyklonowej korciery spalania, w której nastepuje spiekanie.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze gorace powietrze uzyskane w czasie chlo¬ dzenia klinkru sluzy jako powietrze potrzeb¬ ne do spalania paliwa w komorze spalania i w reaktorach z warstwa fluidalna, jik rów¬ niez jako powietrze wtórne lub ewentualnie powietrze trzecie.

6. Urzadzenie do wykonywania sposobu we¬ dlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jest zaopa¬ trzone w cyklon lub uklad cyklonów, sluza¬ cych do wstepnego ogrzewania, za którym znajduja sie liczac w kierunku przeplywa surowca jednostopniowy -reaktor (2) z jedna warstwa fluidalna i cyklonowa komora spa¬ lania (6). V E B Z e m e n t a n 1 a g e n b a u Dessau Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 47101 553. RSW „Prasa/ |biblioteka| 1 jj ¦ ° i PL