PL80508B1 - - Google Patents

Description

Sposób wytwarzania klinkieru cementowego i dwutlenku siarki Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania klinkieru cementowego i dwutlenku siarki metoda klinkierowa rozkladu gipsu, podczas której mlewo wstepnie ogrzewa sie wstanie fluidalnym gazami odprowadzanymi z pieca. Sposób ten laczy zalete optymalnego wykorzystania ciepla z dobra wydajnoscia S02 i optymalna jakoscia klinkieru.Wstepne ogrzewanie miewa wstanie fluidalnym w celu uzyskiwania cementu, a mianowicie ogrzewanie w tak zwanych fluidyzacyjnych gazowych wymiennikach ciepla okazalo sie w przemysle cementowym bardzo dogodne, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 491 991).Zastosowanie tego ogrzewania wstepnego w tak zwanej klinkierowej metodzie rozkladu gipsu jest jednak trudniejsze, poniewaz w mlewie zawarty jest jako substancja pomocnicza miedzy innymi koks, który wobec wyzszej zawartosci tlenu w fazie gazowej w wymienniku ciepla zaczyna wypalac sie, a tym samym zostaje reakcja przerwana, gdy osiaga sie temperature 720-780°C. Podwyzszona zawartosc tlenu w fazie gazowej jest trudna do unikniecia, poniewaz prawie nie jest mozliwe takie uszczelnienie przejscia z pieca obrotowego do fluidyzacyjnego gazowego wymiennika ciepla, aby nie wniknely niekontrolowane ilosci powietrza do fluidyzacyjnego gazowego wymiennika cieplnego. < W celu unikniecia tych trudnosci proponowano wedlug austriackiego opisu patentowego nr 273 784 co najmniej dwustopniowe wstepne ogrzewanie gazem w fazie fluidalnej, w którym substancje pomocnicze zawierajace wegiel, oddzielone od siarczanu wapniowego poddaje sie gazowemu ogrzewaniu wstepnemu w stanie fluidalnym i to w miejscu, w którym przez wprowadzanie gipsu gazy byly chlodzone ponizej takiej temperatury, która umozliwialaby czesciowe spalenie koksu. Niepozadanemu wzrostowi temperatury zapobiegano ponadto na drodze dodawania wody, która byla doprowadzana w postaci wilgotnego gipsu lub na drodze bezposredniego rozpryskiwania z dyszy. Sposób ten wykazuje te niedogodnosc, ze kilkakrotne wprowadzanie wymaga stosunkowo wysokich nakladów na urzadzenia przenosnikowe, a ponadto traci sie potrzebne cieplo wskutek doprowadzania wody. • W celu unikniecia tych wad proponowano, wedlug opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec nr 2 044 048, utrzymywanie redukujacej atmosfery w piecu obrotowym przez ustawienie plomienia redukujacego, przy czym zawartosc skladników redukujacych w atmosferze pieca, a mianowicie zawartosc CO,2 80 508 siarki i H2S utrzymywano w przyblizeniu tak, aby zawartosc tlenu w gazach opuszczajacych gazowy fluidyzacyjny wymiennik ciepla byla wskutek nadmiarowego powietrza wnikajacego glowica pieca utrzymana w ilosci co najwyzej 0,5%, a zawartosc CO w ilosci co najmniej 0,1%. W celu osiagniecia tego, wedlug opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec nr 2 044 048 przewidywano na 1 Nm3 nadmiarowego powietrza okolo 0,2 Nm3 CO, który w temperaturze 750—800°C, panujacej w glowicy pieca powinien korzystnie reagowac z tlenem zawartym w powietrzu nadmiarowym. j W sposobie tym jest zatem konieczne takie regulowanie plomienia w piecu obrotowym poprzez zmiane doprowadzenia paliwa i/lub powietrza, aby redukujace zwiazki w atmosferze pieca wystarczyly do usuniecia zaklócajacych ilosci zawartego tlenu. Oznacza to bardzo trudne regulowanie opalania pieca, poniewaz zbytni nadmiar skladników redukujacych wywoluje obnizenie wydajnosci SO?, natomiast zbyt wysoka zawartosc tlenu prowadzi do poprzednio wspomnianych strat wegla w mlewie. Jednak praktycznie ilosc powietrza nadmiarowego nie jest stala, poniewaz na skutek przesuniec podluznych pieca obrotowego wewnatrz koniecznego luzu odstepu miedzy piecem, a glowica pieca moznosc ciaglego zmieniania sie, a uszczelnienia pod wplywem skorup nagromadzonego pylu i korozji zazwyczaj szybko traca swa ruchliwosc i wówczas przesuniecia te nie moga juz nastepowac. Nie jest praktycznie mozliwe, wyrównywanie stale trwajacymi zmianami plomienia tych wyniklych wahan ilosci powietrza nadmiarowego, jesli nie wezmie sie w rachube nieregularnego wypalania i tym samym zmiennej jakosci klinkieru. i W jednej ze znanych postaci wykonania metody klinkierowej rozkladu gipsu wprowadza sie z plomieniem,' wzglednie obok plomienia, nie cala ilosc powietrza niezbedna do reakcji, lecz reszte, konieczna do utrzymania 0,1—0,5% zawartosci tlenu w gazach odpadowych, wdmuchuje sie do pieca od strefy prazenia. To tak zwane powietrze trzeciego nadmuchu stanowi zasadniczo okolo 5—25% lacznej ilosci powietrza, niezbednej do reakcji.Te ilosci powietrza sa z pewnoscia wyzsze niz ilosci powietrza nadmiarowego, wnikajace przez uszczelnienia glowicy pieca. « Stwierdzono, ze w sposobach pracujacych wobec dodatku powietrza trzeciego nadmuchu mozliwe byloby wykorzystanie powietrza nadmiarowego jako powietrza trzeciego nadmuchu i doprowadzanie reszty powietrza nadmiarowego dopiero do fluidyzacyjnego gazowego wymiennika ciepla, bez wywolania w tym sposobie jakichkolwiek niekorzystnych objawów. Zaleta wlasnie takiego postepowania jest to, ze mozna latwo regulowac ilosci doprowadzanej do fluidyzacyjnego gazow<3go wymiennika ciepla reszty powietrza trzeciego nadmuchu, by zawartosc tlenu w gazach w wymienniku ciepla byla utrzymana z niezbedna precyzja.Sposób wytwarzania klinkieru cementowego i dwutlenku siarki metoda klinkierowa rozkladu gipsu w warunkach doprowadzenia czesci ilosci calkowitej powietrza niezbednego do reakcji jako powietrza trzeciego nadmuchu do strefy reakcyjnej w kierunku drogi gazu patrzac od strefy prazenia, w celu utrzymania 0,1—0,5% zawartosci tlenu w gazach opuszczajacych strefe reakcyjna, przy czym calosc miewa doprowadzana do pieca wstepnie ogrzewa sie w stanie fluidalnym gazami opuszczajacymi strefe reakcyjna, polega wedlug wynalazku na tym, ze powietrze trzeciego nadmuchu doprowadza sie do strefy reakcyjnej w co najmniej dwóch czastkowych strumieniach, przy czym jako pierwszy strumien czastkowy sluzy powietrze nadmiarowe wnikajace na przejsciu do gazowego fluidalnego wymiennika ciepla, a reszte powietrza trzeciego nadmuchu wprowadza sie do strefy fluidalnej jednym lub kilkoma strumieniami, w miejscu wnikania powietrza nadmiarowego utrzymuje sie temperature gazu co najmniej 870°C, a w miejscu wprowadzania najblizszego, ewentualnie jedynego, dodatkowego strumienia czastkowego utrzymuje sie temperature gazu co najwyzej 800°C.Utrzymywanie temperatury w glowicy pieca i we fluidalnym gazowym wymienniku ciepla jest wazne dla uzyskania optymalnego przebiegu sposobu, to znaczy dla optymalnego wykorzystania ilosci doprowadzanego ciepla bez strat jakosciowych i/lub wydajnosciowych.Optymalne rozmieszczenie miejsca lub miejsc wdmuchiwania reszty powietrza trzeciego nadmuchu zalezy nie tylko od panujacej temperatury gazu utrzymujacej sie w przedziale podanym w sposobie wedlug wynalazku, lecz takze od innych czynników, takich na przyklad jak uziarnienie i reaktywnosc koksu, stosunki strumieni w wymienniku cieplnym, itp.W praktyce przewiduje sie kilka miejsc wdmuchiwania i kazdorazowo okresla sie korzystniejsze lub najkorzystniejsze z urzadzen znajdujacych sie w eksploatacji. Jako kryterium tego wyboru najkorzystniejszego miejsca lub miejsc sluzy to, ze z mozliwie mala iloscia koksu oznacza sie wydatek dla redukcji siarczanu wapniowego. Dzieki wdmuchiwaniu powietrza z kilku miejsc umozliwia sie szybsze wymieszanie miewa z gazami piecowymi i ulatwia sie zupelne utlenianie jeszcze dajacych sie utleniac skladników gazowych.W wyniku zastosowania sposobu wedlug wynalazku mozliwe jest, na stosunkowo latwej drodze i z lepszym wykorzystaniem ciepla gazów piecowych, mozliwe ogrzanie miewa do tak wysokiej temperatury, ze wspomniane we wstepie reakcje chemiczne, z pominieciem nieznacznego utleniania koksu do C02, zaczynaja sie juz we fluidalnym gazowym wymienniku ciepla. Sposobem tym latwiej zachodzi chlodzenie odpadowych gazów80508 3 opuszczajacych fluidalny podgrzewacz wstepny do temperatury 300-350°C, czyli do temperatury, której w celu unikniecia szkód korozyjnych powodowanych prz«z stezony kwas siarkowy w dalej podlaczonych urzadzeniach elektroodpylajacych nie wolno przekroczyc.Podany nizej przyklad objasnia blizej sposób wedlug wynalazku.Przyklad, Piec obrotowy, do którego jest podlaczony fluidalny gazowy wymiennik ciepla pracujacy w przeciwpradzie, zasila sie 20 tonami na 1 godzine miewa, które zgodnie z wymaganiami klinkierowej metody rozkladu gipsu sklada sie glównie z siarczanu wapniowego, a ponadto z koksu i ze skladników zawierajacych Si02, AI203 i Fe203. Pod dzialaniem ilosci ciepla równej 1500 kcal na 1 kg klinkieru, która uzyskuje sie wskutek spalenii 1500 kg oleju grzewczego na 1 godzine w goracym koncu pieca obrotowego, otrzymuje sie 10 ton klinkieru na godzine. W celu zupelnego spalenia oleju grzewczego i malych ilosci koksu nadmiarowego, które nie sa potrzebne do redukcji Ca SO4, i aby ponadto w gazach odpadowych za wymiennikiem cieplnym utrzymac 0,1% zawartosc 02 doprowadza sie 19500 Nm3/godzine powietrza. Z tej ilosci 3000 Nm3/godzine powietrza doprowadza sie do palnika olejowego jako powietrze pierwotne. 14500 Nm3/godzine powietrza ogrzewa sie wstepnie w chlodnicy klinkieru i wprowadza do pieca jako powietrze wtórne.W wyniku utrzymuje sie w atmosferze pieca okolo 4% zawartosc CO. Z brakujacej ilosci 2000 Nm3/godzine powietrza okolo polowa wnika przez uszczelnienie glowicy pieca jako powietrze nadmiarowe, natomiast reszte doprowadza sie do fluidalnego gazowego wymiennika ciepla jako dajacy sie regulowac strumien. Regulowanie ilosci resztkowej prowadzi sie w taki sposób, by zawartosc 02 w gazach odpadowych za wymiennikiem ciepla wynosila 0,1% objetosciowych. Temperatura gazów odpadowych wynosi okolo 350°C. W miejscu dodawania resztkowych ilosci powietrza trzeciego nadmuchu gaz wykazuje temperature okolo 800°C, a material temperature okolo 450°C. Temperatura gazów piecowych opuszczajacych piec obrotowy wynosi 900°C. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania klinkieru cementowego i dwutlenku siarki z siarczanu wapniowego metoda klinkierowa rozkladu gipsu w warunkach doprowadzenia czesci calkowitej ilosci powietrza niezbednego do reakcji jako powietrza trzeciego nadmuchu do strefy reakcyjnej w kierunku drogi gazu patrzac od strefy prazenia, w celu utrzymania 0,1—0,5% zawartosci tlenu w gazach opuszczajacych strefe reakcyjna, przy czym calosc miewa doprowadzana do pieca wstepnie ogrzewa sie w stanie fluidalnym gazami opuszczajacymi strefe reakcyjna, znamienny tym, ze powietrze trzeciego nadmuchu doprowadza sie do strefy reakcyjnej w co najmniej dwóch czastkowych strumieniach, przy czym jako pierwszy strumien czastkowy sluzy powietrze nadmiarowe wnikajace na przejsciu do gazowego fluidalnego wymiennika ciepla, a reszte powietrza trzeciego nadmuchu wprowadza sie do strefy fluidalnej jednym lub kilkoma strumieniami, i w miejscu wnikania nadmiarowego powietrza utrzymuje sie temperature gazu co najmniej 870°C, a w miejscu wprowadzania najblizszego, ewentualnie jedynego, dodatkowego strumienia czastkowego utrzymuje sie temperature gazu co najwyzej 800°C. PL PL