RU2008112477A - Способ лунева-паровинчака-усенко переработки минерального сырья и устройство для его реализации - Google Patents

Claims (7)

1. Способ переработки минерального сырья, включающий этап подготовки сырьевой массы, состоящий из подбора ингредиентов - основного и дополнительных, их фракционирования, при необходимости обезвоживания и смешивания, этап обжига сырьевой массы, состоящий из сушки, прокалки, термохимического реагирования компонентов сырья и продуктов прокалки, перемешивания продуктов термохимических реакций и охлаждения обожженной массы, этап получения товарного продукта, состоящий из измельчения охлажденной массы до необходимой крупности и, при необходимости, обогащения и компактирования приготовленной массы, отличающийся тем, что шихта сырьевой массы, подаваемой на обжиг, составляется из нескольких основных ингредиентов, обладающих комплиментарными физико-химическими свойствами, режим процесса обжига шихты базируется на особенностях вещественного и энергетического балансов термохимических реакций между основными ингредиентами шихты и продуктами этих реакций, а товарные продукты заданного качества получают как в виде отдельных материалов, так и в их сочетаниях, мультипликативно улучшающих потребительские свойства получаемых изделий.

2. Устройство, реализующее способ по п.1, состоящее из узла подготовки шихты сырьевой массы к обжигу, обжиговой печи, узла получения товарного продукта, отличающееся тем, что узлы подготовки шихты и получения товарного продукта расположены в нижней холодной части вращающейся трубной обжиговой печи, обеспечивая подачу сырьевой массы в печь и выдачу обожженной массы из печи, а в центре печи по оси симметрии от шихтоприемника до топочной камеры в горячей части печи размещен механизм подачи сырьевой массы в зоны сушки, подогрева и термохимических реакций.

3. Устройство, реализующее способ по п.2, отличающееся тем, что механизм подачи сырьевой массы в зоны сушки, подогрева и термохимических реакций выполнен в виде трубы, коаксиально установленной в обжиговой печи, причем внутренняя поверхность трубы выполнена в виде спиралевидных гребней, совокупная поверхность которой является репликой шнека, а крепежные стойки, соединяющие внешнюю поверхность трубы с внутренней поверхностью обжиговой печи, обеспечивают совместное вращение труб, задающее поступательное движение шихты вверх, от холодного конца печи к горячему, и обожженной массы вниз, от горячего конца печи к холодному.

4. Устройство, реализующее способ по п.1, состоящее из узла подготовки шихты сырьевой массы к обжигу, шахтной обжиговой печи, узла получения товарного продукта, отличающееся тем, что шахтная обжиговая печь содержит ряд горизонтальных решетчатых перегородок с различными размерами отверстий, перекрывающих поперечное сечение объема печи и установленных в шахте на высотах, определяемых по формуле:

где Н=5÷30 м - высота шахты;

D=0,8÷3,0 м - внутренний диаметр шахты;

di=0,3÷1,6 см - размер отверстий i-й решетки;

причем d₁<d₂<...<d_n, где n - число фракций шихты, соответствует номеру верхней решетки,

qi=0,3÷0,8 - коэффициент просвета i-й решетки, а топочные сопла установлены снизу у дна печи и газовые сопла, обеспечивающие надрешеточный кипящий слой, установлены под каждой решетчатой перегородкой.

5. Устройство, реализующее способ по п.1, состоящее из узла подготовки шихты сырьевой массы к обжигу, обжиговой печи с газоструйными горелками и донным классификатором обожженного материала, узла получения товарного продукта, отличающееся тем, что узел подготовки шихты, обжиговая печь и узел получения товарного продукта скомпонованы в одном объеме, образуемом цилиндрическим корпусом с конической крышкой и дном, струйная мельница узла подготовки шихты функционально совмещена с газоструйным топочным устройством и выполнена в виде системы радиальных сопел, образующих в центре печи реакционный объем, причем основные газовые сопла, подающие в реакционный объем смесь топочного газа с шихтой, направлены навстречу друг другу и под углом 90° к аксиальной оси симметрии цилиндрического корпуса, а вспомогательные газовые сопла, подающие смесь мелющего (топочного) газа с твердофазным углеродсодержащим сырьем и крупной фракцией шихты, направлены навстречу струям, истекающим из основных газовых сопел, под углом 30°, при этом отбойник донного классификатора сообщен системой подающих устройств и рециркуляторных труб со вспомогательными газовыми соплами, обеспечивающими домол и дообжиг крупной фракции сырья.

6. Устройство для реализации способа по п.1, состоящее из узла подготовки шихты сырьевой массы, обжиговой печи со спирализатором потока обжигаемой массы, узла получения товарного продукта, отличающееся тем, что печь обжига выполнена в виде одной или нескольких вертикальных труб нагрева с компенсатором температурного расширения и узлами подачи шихты и топочного газа, корпуса, состоящего из двух спаренных цилиндрических циклонов с общей боковой стенкой и реакционным окном, общим дном-классификатором, общим отсекателем пыли и выходом отработанных газов, причем верхние части трубы (труб) нагрева тангенциально соединены с верхними частями спаренных цилиндрических циклонов таким образом, что в одном циклоне поток обжигаемой массы движется по спирали по часовой стрелке, а в другом циклоне поток обжигаемой массы движется по спирали против часовой стрелки, при этом нижние части тепловой трубы (труб) и циклонов соединены системой подающих устройств и рециркуляторных труб с узлами подачи шихты, обеспечивающей домол и дообжиг крупной фракции шихты.

7. Устройство, реализующее способ по п.1, состоящее из узла подготовкии шихты сырьевой массы к обжигу, обжиговой печи в виде термоплазмохимического реактора, узла подготовки товарного продукта, отличающееся тем, что обжиговая печь вертикальной колонной конструкции имеет горизонтальные высокотемпературные плазмогенерирующие шибера, разнесенные по высоте колонны на разные уровни, причем к верхнему уровню шиберов подведено приспособление подачи ингредиента сырьевой шихты, обладающего высокой термостойкостью и/или самой малой реакционной способностью, к среднему уровню шиберов подведено приспособление подачи ингредиента сырьевой шихты, обладающего средней термостойкостью и/или средней реакционной способностью, а к нижнему уровню шиберов подведено приспособление подачи ингредиента сырьевой шихты, обладающего самой слабой термостойкостью и/или наиболее высокой реакционной способностью.