RU2091689C1 - Установка для обжига сыпучих материалов - Google Patents
Установка для обжига сыпучих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091689C1 RU2091689C1 RU9494042775A RU94042775A RU2091689C1 RU 2091689 C1 RU2091689 C1 RU 2091689C1 RU 9494042775 A RU9494042775 A RU 9494042775A RU 94042775 A RU94042775 A RU 94042775A RU 2091689 C1 RU2091689 C1 RU 2091689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluidized bed
- furnace
- zone
- air heater
- fluidized
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Изобретение относится к тепловым установкам, применяемым для высокотемпературного обжига сыпучих материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, а также в промышленности производства огнеупоров и химической промышленности. Установка содержит зону термоподготовки в виде вращающейся печи, зону вспучивания - в виде печи кипящего слоя и снабжена устройствами для охлаждения гранул в виде аппарата термовыдержки с кипящим слоем и многозонного воздухонагревателя кипящего слоя, а также камерой дополнительного сжигания с горелкой природного газа, соединенной воздуховодом с воздухонагревателем, а газоходами с печами кипящего слоя и вращающейся, и двухклапанными затворами, установленными на переточных устройствах между зонами воздухонагревателя, между вращающейся печью и печью кипящего слоя, между печью кипящего слоя и аппаратом термовыдержки, между многозонным воздухонагревателем и циклоном. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для термической обработки сыпучих поризуемых материалов в кипящем слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
Наиболее близкой по технической сущности и ожидаемому результату к данному изобретению является двухбарабанная печь для изготовления пористых заполнителей [1] включающая первый барабан для сушки и термоподготовки сырья, и второй для организации процесса обжига керамзита.
Недостатком известной установки является отсутствие изотермичности (одного из основных условий получения качественного продукта) в барабане обжига, за счет его вращения частица при обжиге то попадает под влияние факела, то "прячется" под слой. Колебания температуры гранул достигают 30-50oC в зависимости от числа оборотов. Отсутствует также изотермическая выдержка при температуре обжига, необходимая для завершения процесса поризации.
Известна установка поризации с зоной обжига в кипящем слое [2] обладающая изотермичностью (температура в слое автоматически поддерживается с точность 5-10oC), а время изотермической выдержки регулируется высотой кипящего слоя.
Недостатком известной установки является отсутствие технологической гибкости, невозможность получения продукта в широком диапазоне изменений основного показателя ряда сыпучих материалов (например, керамзита) его насыпной плотности, которая может изменяться от 100 кг/м3 (для теплоизоляции) до 400 кг/м3 (для несущих панелей). Инструментом регулирования насыпной плотности сыпучих материалов является изменение газовой атмосферы печного пространства агрегата вспучивания. Атмосфера вспучивания может быть сильно окислительной, когда содержание кислорода доходит до 10% что характерно для процесса получения тяжелого сыпучего материала, или слабо восстановительной, с содержанием до 10% СО и H2, что необходимо для получения сверхлегкого продукта. Известная установка не приспособлена к такому изменению атмосферы печного пространства, т.к. открытые связи со смежными агрегатами и окружающей средой не допускают восстановительной атмосферы из-за возможности отравления обслуживающего персонала окисью углерода СО.
Недостатком известной установки является также завышенный расход топлива из-за работы горелок печи кипящего слоя на холодном воздухе без использования тепла готового продукта для подогрева воздуха в специальном охладителе. Отсутствие зоны охлаждения не позволяет организовать охлаждение гранул по оптимальному режиму, обеспечивающему повышение их прочности.
Целью изобретения является повышение качества готового продукта за счет мягкой термоподготовки и последующего термоудара в изотермических условиях, создание гибкой технологической системы с возможностью регулирования качества продукта за счет изменения газового состава атмосферы в рабочем пространстве печи вспучивания в пределах от 10% О2 (окислительная атмосфера) до 10% СО+Н2 (восстановительная атмосфера), повышение прочности гранул за счет термовыдержки готового продукта, а также снижение расхода тепла за счет использования физического тепла гранул для подогрева воздуха, снижение плотности сыпучего материала; повышение производительности за счет снижения плотности сыпучего материала и удельного расхода топлива.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой установке зона сушки и термоподготовки выполнена в виде вращающейся печи, зона вспучивания выполнена в виде печи кипящего слоя, подина которой является набором горелок, обеспечивающих заданный режим сжигания газа, и в отличие от известной конструкции установка снабжена устройствами для охлаждения готового продукта в виде аппарата термовыдержки и высокотемпературного многозонного воздухонагревателя и двухклапанными затворами, установленными на течках, соединяющих вращающуюся печь с печью кипящего слоя, печь кипящего слоя с высокотемпературным многозонным воздухонагревателем, на переточных устройствах соединяющих зоны воздухонагревателя, а также камерой получения теплоносителя для термообработки, соединенной газоходами с печами кипящего слоя и вращающейся, а воздухопроводом с высокотемпературным многозонным воздухонагревателем.
Наличие вышеперечисленных признаков отличает заявляемое устройство от прототипа.
Выполнение зоны сушки и термоподготовки в виде вращающейся печи обеспечивает плавный прогрев материала без бурного перемешивания, что снизит унос глины с 30 до 5%
Зона вспучивания (обжига) выполнена в виде печи кипящего слоя с высокой изотермичностью объема для организации термоудара, повышающего коэффициент вспучивания в 1,4-1,8 раза.
Зона вспучивания (обжига) выполнена в виде печи кипящего слоя с высокой изотермичностью объема для организации термоудара, повышающего коэффициент вспучивания в 1,4-1,8 раза.
Подина печи кипящего слоя выполнена в виде набора известных горелок для сжигания газа в кипящем слое в заданном (окислительном или восстановительном) режиме. Снабжение установки двухклапанными затворами, установленными на течках, соединяющих печь кипящего слоя со смежными агрегатами (вращающейся печью и аппаратом термовыдержки), позволяет "отсечь" рабочее пространство зоны вспучивания от смежных агрегатов для создания в нем восстановительной атмосферы, способствующей увеличению коэффициента вспучивания.
Охладители гранул сыпучего материала выполнены в виде аппарата термовыдержки и многозонного высокотемпературного воздухонагревателя, переточные устройства которых между собой и между зонами воздухонагревателя выполнены в виде двухклапанных затворов обеспечивающих передачу легкого материала.
Нагретый воздух до 700-800oC подается на горелки печи кипящего слоя, что приводит к существенному (в 1,8-2,0 раза) сокращению расхода топлива.
Отходящие газы печи кипящего слоя, содержащие горючие компоненты при работе в восстановительном режиме, подаются в камеру дожигания. Для работы в окислительном режиме камера получения теплоносителя для термообработки оборудуется дополнительной горелкой природного газа. Воздух на дожигание СО+Н2 или сжигание дополнительного природного газа подается в камеру получения теплоносителя после воздухонагревателя, продукты горения без горючих компонентов после камеры дожигания подаются во вращающуюся печь на сушку и термоподготовку глины.
На чертеже схематично изображен общий вид установки.
Установка включает: вращающуюся печь 1, при помощи течки 2 с установленным на ней двухклапанным затвором 3 соединенную с зоной вспучивания печью кипящего слоя 4 с подиной 5, выполненной в виде набора горелок для сжигания газа в кипящем слое; при этом печь кипящего слоя 4 посредством течки 6 с установленным на ней двухклапанным затвором 7 соединена с аппаратом термовыдержки 8, который пневмоприводом 9 связан с циклоном 10, который двухклапанным затвором 11 соединен с высокотемпературным многозонным воздухонагревателем 12, переточные устройства 13 которого также оборудованы двухклапанными затворами 14, а на выгрузочной течке 15 имеется одноклапанный затвор 16, причем аппарат термовыдержки 8 связан воздуховодом 17 с горелками подины 5 печи кипящего слоя 4 и воздуховодом 18 с воздухонагревателем 12; камера получения теплоносителя для термообработки 19 соединена газоходом 20 с печью кипящего слоя 4, воздуховодом 21 с высокотемпературным нагревателем 12, и газоходом 22 с вращающейся печью 1, имеет горелку 23 для сжигания природного газа.
Установка работает следующим образом.
Дробленый или гранулированный материал (сырые гранулы глины) подаются во вращающуюся печь 1, где осуществляется их сушка и термоподготовка до температуры 300-400oC за счет тепла газов, поступающих из камеры дополнительного сжигания 19 по газоходу 22. Подготовленные гранулы по течке 2 через двухклапанный затвор 3 подаются в зону вспучивания печи кипящего слоя 4. В кипящем слое подовыми горелками подины 5 сжигается природный газ в заданном режиме: от полуторного избытка воздуха с получением сильно окислительной атмосферы, когда содержание О2 составляет 10% до неполного сжигания газа с коэффициентом избытка воздуха 0,8 с получением восстановительной атмосферы содержание СО+Н2 до 10% Конкретный режим определяется качеством глины и требованиями потребителя к плотности и прочности керамзита.
Готовый продукт с заданными свойствами по течке 6 через двухклапанный затвор 7 поступает в аппарат термовыдержки 8, откуда по пневмопроводу 9, с циклоном 10 и двухклапанным затвором 11, подается в высокотемпературный нагреватель 12, где пройдя промежуточные переточные устройства 13 с двухклапанными затворами 14, поступает в нижнюю зону воздухонагревателя, откуда по точке 15 через одноклапанный затвор 16 выгружается охлажденным в качестве готового продукта.
Камера получения теплоносителя для термообработки 19 имеет два крайних режима.
1. При окислительном режиме в ней сжигается дополнительное количество природного газа для обеспечения тепловой мощности вращающейся печи, достаточной для сушки и термоподготовки глины. Продукты горения после камеры дополнительного сжигания 19 по газоходу 22 поступают во вращающуюся печь 1.
2. При восстановительном режиме в камеру 19, имеющую горелку 23, из печи кипящего слоя 4 по газоходу 20 поступают продукты горения, содержащие до 10% (СО+Н2); за счет воздуха поступающего в камеру 19 по воздуховоду 21 горючие компоненты дожигаются, и дымовые газы по газоходу 22 поступают во вращающуюся печь 1.
Осуществление изобретения позволит улучшить качества готового продукта за счет термоподготовки глины перед вспучиванием, термоудара в кипящем слое и создания оптимальной газовой атмосферы в объеме печи при регулируемом сжигании газа в кипящем слое.
За счет медленного охлаждения в аппарате термовыдержки повысится прочность сыпучего материала, использование физического тепла гранул в высокотемпературном воздухонагревателе сократит расход топлива на процесс вспучивания, а снижение удельного расхода топлива и насыпной массы сыпучего материала приведет к увеличению объемной производительности установки в 3-5 раз.
Сократится также удельный расход глины на кубометр сыпучего материала за счет увеличения коэффициента вспучивания и снижения уноса глины при сушке и термоподготовке.
В целом возрастет экономичность установки, характеризуемая снижением себестоимости продукции в 2-3 раза.
Claims (1)
- Установка для обжига сыпучих материалов, содержащая последовательно установленные вращающуюся печь для термоподготовки, печь кипящего слоя, охладитель и переточные устройства, отличающаяся тем, что охладитель выполнен в виде аппарата термовыдержки с кипящим слоем, многозонного воздухонагревателя с кипящим слоем и циклона, при этом линия снабжена камерой получения теплоносителя для термообработки, оборудованной горелкой сжигания природного газа и соединенной воздуховодом с воздухонагревателем, а газоходами с вращающейся печью и печью кипящего слоя, и двухклапанными затворами, установленными на переточных устройствах между зонами воздухонагревателя, между вращающейся печью и печью кипящего слоя, между печью кипящего слоя и аппаратом термовыдержки, между многозонным воздухонагревателем и циклоном.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494042775A RU2091689C1 (ru) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Установка для обжига сыпучих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494042775A RU2091689C1 (ru) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Установка для обжига сыпучих материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94042775A RU94042775A (ru) | 1996-10-10 |
RU2091689C1 true RU2091689C1 (ru) | 1997-09-27 |
Family
ID=20162886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9494042775A RU2091689C1 (ru) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Установка для обжига сыпучих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2091689C1 (ru) |
-
1994
- 1994-12-02 RU RU9494042775A patent/RU2091689C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1116284, кл. F 27 B 7/02, 1985. Авторское свидетельство СССР N 74665, кл. F 27 B 1/16, 1975. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94042775A (ru) | 1996-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3975148A (en) | Apparatus for calcining cement | |
ES472349A1 (es) | Procedimiento y aparato para el tratamiento termico de mate-rial de grano fino, con gases calientes | |
US4932862A (en) | Suspended gas reactor | |
US3404199A (en) | Heating process in a rotary kiln | |
CN103305649B (zh) | 外热式竖炉煤基直接还原铁生产工艺与装置 | |
RU2091689C1 (ru) | Установка для обжига сыпучих материалов | |
US6183244B1 (en) | Control of cement clinker production in a wet process rotary kiln by analysis of sulfur in the end product | |
WO1987006331A1 (en) | Method and device for pre-heating waste metal for furnaces | |
US3601377A (en) | Shaft furnaces | |
US2512442A (en) | Solid material heating apparatus | |
CN209602391U (zh) | 一种预热器窑技术制备纯铝酸钙水泥的装置 | |
CN1799725A (zh) | 隔焰移动床煅烧装置 | |
SU772995A1 (ru) | Мокрый способ обжига цементного клинкера | |
SU1680774A1 (ru) | Способ сушки и разогрева воздухонагревател с насыпной насадкой | |
RU2072338C1 (ru) | Способ обжига керамических изделий | |
SU583367A1 (ru) | Шахтна печь кип щего сло обжига сыпучего материала | |
CA1087543A (en) | Method and apparatus for calcining coke | |
SU147521A1 (ru) | Шахтна печь дл обжига перлита | |
SU1617291A1 (ru) | Устройство дл термообработки материалов | |
SU1020737A1 (ru) | Установка дл обжига сырьевого материала | |
RU2021222C1 (ru) | Способ обжига гранулированного и зернистого материала | |
HU189956B (en) | Method for operating self-burning continuous furnace and continuous furnace for carrying out the method | |
SU857681A1 (ru) | Установка дл бжига сырьевой смеси | |
SU672465A1 (ru) | Устройство дл предварительного нагрева мелкодисперсного материала | |
SU976263A1 (ru) | Устройство дл обжига цементного клинкера |