RU2648734C1 - Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера - Google Patents
Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648734C1 RU2648734C1 RU2017109492A RU2017109492A RU2648734C1 RU 2648734 C1 RU2648734 C1 RU 2648734C1 RU 2017109492 A RU2017109492 A RU 2017109492A RU 2017109492 A RU2017109492 A RU 2017109492A RU 2648734 C1 RU2648734 C1 RU 2648734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- fuel
- kiln
- threshold
- supplying
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000012173 estrus Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/36—Arrangements of air or gas supply devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано во вращающихся печах при обжиге цементного клинкера для интенсификации процесса нагрева путем подачи дополнительного питания печи. Вращающаяся печь содержит корпус, шламовую трубу для подачи исходного материала, средства для подачи основного топлива и воздуха, установленные в выходной части печи, кольцевой кожух, охватывающий корпус, с загрузочным устройством для подачи дополнительного топлива в виде патрубков, входящих внутрь корпуса и оснащенных ковшами для захвата дополнительного топлива. При этом загрузочное устройство установлено на кольцевом пороге, размещенном между зонами спекания и декарбонизации. Патрубки загрузочного устройства установлены перпендикулярно оси печи и встроены в кольцевой порог с возможностью выхода их концов над кольцевым порогом. При этом нижняя часть кольцевого кожуха выполнена в виде решетки, под которой размещен бункер для сбора мелкодисперсных фракций топлива. Изобретение позволяет ускорить процесс декарбонизации, повысить качество клинкера и производительность печи. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано во вращающихся печах при обжиге цементного клинкера для интенсификации процесса нагрева путем подачи дополнительного питания печи.
Известны устройства для дополнительного питания вращающейся печи с горячего конца порошкообразным материалом, в которых внутри воздушного канала топливной форсунки размещены топливопровод и патрубки для подачи дополнительного порошкообразного материала (Авт. св. СССР №529355, МПК F27B 7/32, оп. 25.09.1976 и авт. св. СССР №563546, МПК F27B 7/32, оп. 30.06.1977).
Недостатком известных устройств является недостаточная интенсивность теплообмена между сырьевым материалом и топливом.
Известна вращающаяся печь для обжига цементного клинкера с устройством для дополнительного питания в виде загрузочного устройства, установленного на кольцевом кожухе вокруг корпуса печи и выполненного в виде наклонных патрубков с ковшами, входящими внутрь корпуса и равномерно вставленными по окружности печи в отверстия корпуса на высоту, превышающую отделки кругового сегмента обжигаемого материала. Дополнительное питание, например, в виде гранулированного шлака, через течку, установленную на корпусе, попадает в зону действия ковшей загрузочного устройства и попадает внутрь печи на поверхность обжигаемого материала, смешиваясь с ним и далее совместно обжигаясь (Пат. РФ №2102667, МПК F27B 7/32, оп. 20.01.1998).
Недостатком известного устройства, также как и аналога, является недостаточная интенсивность теплообмена между сырьевым материалом и топливом, что замедляет процесс декарбонизации и приводит, в конечном итоге, к уменьшению производительности вращаюшейся печи.
Задачей изобретения является увеличение производительности печи, повышение коэффициента ее использования путем многократного ускорения процесса декарбонизации.
Поставленная задача решается предлагаемой вращающейся печью, включающей корпус, шламовую трубу для подачи исходного материала, средства для подачи основного топлива и воздуха, установленные в выходной части печи, кольцевой кожух, охватывающий корпус, с загрузочным устройством для подачи дополнительного топлива в виде патрубков, входящих внутрь корпуса и оснащенных ковшами для захвата дополнительного топлива, в которой, согласно изобретению, загрузочное устройство установлено на кольцевом пороге, размещенном между зонами спекания и декарбонизации, причем патрубки загрузочного устройства установлены перпендикулярно оси печи и встроены в кольцевой порог с возможностью выхода их концов над кольцевым порогом, при этом нижняя часть кольцевого кожуха выполнена в виде решетки, под которой размещен бункер для сбора мелкодисперсных фракций топлива.
Кольцевой порог может быть выполнен из отдельных блоков из жаропрочного бетона.
Кольцевой порог может быть установлен на расстоянии 0,7-1 диаметра печи от головки печи.
Диаметр кольцевого порога может составить 0,75-0,8 диаметра печи.
Решетка кольцевого кожуха может быть выполнена из отдельных трубок, расположенных вдоль корпуса печи.
Размещение загрузочного устройства для подачи дополнительного топлива на кольцевом пороге между зонами спекания и декарбонизации позволяет ускорить процесс декарбонизации за счет того, что в кольцевой порог, где увеличено время пребывания исходного материала, что необходимо для полноценного процесса декарбонизации, попадает дополнительное топливо, которое и ускоряет этот процесс.
Поиск по отличительным признакам выявил вращающуюся печь по авт. св. №№1073546 (МПК F27B 7/28, оп. 15.02.1984) с подпорным кольцом в зоне декарбонизации, которое направлено на снижение удельного расхода топлива.
Однако предлагаемое изобретение именно за счет размещения загрузочного устройства для подачи дополнительного топлива в зоне кольцевого порога, размещенного между зонами спекания и декарбонизации, позволяет достигнуть новый технический результат - многократное ускорение процесса декарбонизации.
На фиг. 1 схематично показана трехопорная вращающаяся печь мокрого способа производства, общий вид.
На фиг. 2 - поперечный разрез печи А-А в месте установки устройства для подачи дополнительного топлива на кольцевом пороге.
Вращающаяся печь имеет футерованный огнеупором корпус 1, установленный бандажами 2 на роликоопорах 3. Печь снабжена приводом с венцовой 4, подвенцовой 5 шестернями, редуктором 6 и электродвигателем 7. Выходная часть печи имеет головку 8, в которой установлена основная горелка 9, например, двухканальная для возможности подачи и сжигания в зоне спекания двух видов топлива: газообразного (или жидкого) и пылевидного твердого, например высококалорийного нефтяного кокса. Над основной горелкой 9 установлено устройство 10 для вдувания в зону декарбонизации или начало зоны спекания мелкокускового твердого топлива размером частиц до 1,5 мм. Устройство 10 представляет собой трубу, соединенную с бункером для сбора мелкой фракции и сжатым воздухом. Бункер условно не показан. Печь «холодным» (загрузочным) концом входит в пылевую камеру 11, через которую в ее обрез входит шламовая труба 12.
Между зоной спекания и зоной декарбонизации на расстоянии 0,7-1 диаметра печи от головки печи установлен объединенный узел с кольцевым порогом 13 и кольцевым кожухом 14, охватывающим снаружи корпус 1 печи (зону кольцевого порога внутри корпуса 1).
Кольцевой порог 13 состоит из отдельных огнеупорных блоков 15 из жаропрочного бетона, армированного жаропрочной сталью. Огнеупорный бетон выполнен на основе особого чистого глиноземистого цемента, выдерживающего температуру до 1800°С. Блоки 15 крепятся к корпусу посредством болтовых соединений. На чертежах показано условно двенадцать отдельных блоков 15. Крепления их условно не показаны.
В четыре блока (их количество может меняться в зависимости от конструкции и размера корпуса печи) вмонтированы патрубки 16, которые возвышаются над поверхностью кольцевого порога таким образом, чтобы переходящий через порог обрабатываемый материал не попал в открытый обрез патрубков 16.
Возвышающаяся над блоками 15 часть патрубков 16, выполненных из жаропрочной стали, покрыта армированным жаропрочным бетоном, аналогичным по составу и жаропрочности с бетоном самих блоков порога. Входная часть патрубков 16 снабжена переходным патрубком 17, вваренным в корпус печи. К фланцам переходных патрубков 17 присоединены фланцы ковшей 18, открытая часть которых 19 направлена в сторону вращения печи для возможности захвата топлива из течки 20 и решетки 21 кольцевого кожуха 14. Решетка 21 состоит из отдельных трубок 22, установленных вдоль корпуса печи с зазором 1-1,5 мм для возможности удаления мелкой просыпи топлива в бункер 23, смонтированный под решеткой 21. Бункер 23 в нижней части соединен через затвор с пневмовинтовым насосом 24, который, в свою очередь, посредством пневмопровода 25 соединен с бункером устройства 10 для вдувания мелкой фракции в печь.
Кроме того, фракции 1-1,5 мм могут подаваться в бункер струйной противоточной мельницей и далее в мелкодисперном состоянии подаваться в двухканальную горелку 9. Мельница условно не показана.
Устройство работает следующим образом. Сырьевая цементная смесь в виде шлама влажностью 38-50% посредством шламовой трубы 12 подается в загрузочную часть вращающейся печи. Пройдя зону сушки в цепной завесе и зону подогрева сухая сырьевая смесь попадает в зону декарбонизации - наиболее теплонапряженную зону. В начале зоны процесс декарбонизации проходит в так называемой кинетической области, где процесс выделения СО2 происходит достаточно быстро и легко. Однако далее начинается диффузионный процесс декарбонизации, когда для удаления из СаСО3 остатков CO2 требуются достаточно большие затраты тепла при температурах до 1100°С, для чего в зону кольцевого порога 13 вводят дополнительное топливо - нефтяной кокс. Имея низкое содержание летучих и низкую зольность, нефтяной кокс является идеальным топливом для сжигания в слое материала зоны декарбонизации, он химически активен и, благодаря большому количеству водорода, создает активную восстановительную среду в слое материала, способствующую активизации процесса декарбонизации.
Ввод нефтяного кокса осуществляют следующим образом. Транспортером любого типа, например ленточным, предварительно взвешенный нефтяной кокс с размером частиц 10-12 мм подают через течку 20 (см. фиг. 2) в кольцевой кожух 14. Желательно автоматическое включение транспортера при подходе очередного ковша 18 своим приемным (входным) отверстием 17 в зону ввода очередной порции топлива (как показано на фиг. 2).
Неминуемая просыпь нефтяного кокса выпадает на решетку 21. Просыпь будет ввиду того, что печь при осевом тепловом перемещении может сдвигаться вместе с ковшом внутри кольцевого кожуха 14. Через боковой зазор между ковшом и кожухом топливо выпадает на решетку 21. При этом очередной ковш подхватит просыпь и унесет ее на загрузку в печь, а мелочь (до 1,5 мм) выпадет через решетку 21 в бункер 23 и далее посредством пневмовинтового насоса 24 будет подана в головку печи и там либо будет введена в неизменном состоянии через устройство 10 в зону декарбонизации, либо будет подана на домол в струйную противоточную мельницу и после нее в мелкодисперсном состоянии в двухканальную основную горелку 9.
Загруженный топливом ковш в вертикальном (или близко к нему) положении выдает топливо через патрубки 16 в пространство печи. При падении в поток газов, поступающих из зоны спекания, мелкодисперный нефтяной кокс отклоняется под действием ускоренного потока в кольцевом пороге в сторону «холодного» конца, т.е. в сторону диффузионной области декарбонизации, и не имеет возможности попасть в обрезы диаметрально противоположных патрубков 16 устройства. При падении в потоке газов частицы топлива воспламеняются, но, так как имеют достаточную массу, не сгорают и, воспламененные, попадают в слой материала и, перемешавшись с ним при вращении печи, активно выгорают в последнем, окисляясь, будучи на поверхности слоя, кислородом, подаваемым в избытке из зоны спекания.
Процесс декарбонизации в диффузионной зоне значительно ускоряется. Полностью декарбонизированный материал переходит через кольцевой порог 13 в зону спекания, где ускоренно завершается процесс клинкерообразования.
Подача дополнительного топлива в зону декарбонизации позволяет повысить общую производительность печи с ее форсировкой до 20%.
Перераспределение общего количества топлива между зоной спекания, в которой можно сократить подачу его в печь, и зоной декарбонизации, которая возьмет на себя часть топлива из зоны спекания, но использует его более эффективно, приведет не только к повышению производительности печи за счет интенсификации процесса, но и к снижению удельного расхода топлива за счет снижения потерь тепла с отходящими газами и корпусом печи. Снижение потерь корпусом печи по всей ее длине достигается за счет снижения общего теплового напряжения в печи, особенно в зоне спекания. Снижение теплового напряжения в зоне спекания увеличивает долговечность футеровки, как показал опыт, в 2-2,5 раза.
Основное преимущество ввода топлива в диффузионную зону декарбонизации - это повышение стабилизации работы печи, т.е. повышение коэффициента ее использования. Это значит, что печь с предлагаемым устройством работает без «тихих ходов» и остановок на подогрев, а последние, естественно, снижают производительность печи, при этом повышается качество клинкера и собственно цемента.
Claims (5)
1. Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера, содержащая корпус, шламовую трубу для подачи исходного материала, средства для подачи основного топлива и воздуха, установленные в выходной части печи, кольцевой кожух, охватывающий корпус, с загрузочным устройством для подачи дополнительного топлива в виде патрубков, входящих внутрь корпуса и оснащенных ковшами для захвата дополнительного топлива, отличающаяся тем, что загрузочное устройство установлено на кольцевом пороге, размещенном между зонами спекания и декарбонизации, причем патрубки загрузочного устройства установлены перпендикулярно оси печи и встроены в кольцевой порог с возможностью выхода их концов над кольцевым порогом, при этом нижняя часть кольцевого кожуха выполнена в виде решетки, под которой размещен бункер для сбора мелкодисперсных фракций топлива.
2. Вращающаяся печь по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевой порог выполнен из отдельных блоков из жаропрочного бетона.
3. Вращающаяся печь по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевой порог установлен на расстоянии 0,7-1 диаметра печи от головки печи.
4. Вращающаяся печь по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр кольцевого порога составляет 0,75-0,8 диаметра печи.
5. Вращающаяся печь по п. 1, отличающаяся тем, что решетка кольцевого кожуха выполнена из отдельных трубок, расположенных вдоль корпуса печи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109492A RU2648734C1 (ru) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109492A RU2648734C1 (ru) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2648734C1 true RU2648734C1 (ru) | 2018-03-28 |
Family
ID=61866994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017109492A RU2648734C1 (ru) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648734C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3782891A (en) * | 1972-11-28 | 1974-01-01 | Allis Chalmers | External material lifters for rotary kilns and the like |
| SU1073546A1 (ru) * | 1982-03-19 | 1984-02-15 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Вращающа с печь |
| SU1305515A1 (ru) * | 1985-07-08 | 1987-04-23 | Государственный Всесоюзный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Вращающа с печь дл обжига цементного клинкера |
| SU1502934A1 (ru) * | 1986-12-01 | 1989-08-23 | Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию И Научно-Исследовательским Работам "Южгипроцемент" | Вращающа с печь дл обжига клинкера |
| RU2102667C1 (ru) * | 1995-04-19 | 1998-01-20 | Владимир Федорович Устин | Вращающаяся печь |
-
2017
- 2017-03-21 RU RU2017109492A patent/RU2648734C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3782891A (en) * | 1972-11-28 | 1974-01-01 | Allis Chalmers | External material lifters for rotary kilns and the like |
| SU1073546A1 (ru) * | 1982-03-19 | 1984-02-15 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Вращающа с печь |
| SU1305515A1 (ru) * | 1985-07-08 | 1987-04-23 | Государственный Всесоюзный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Вращающа с печь дл обжига цементного клинкера |
| SU1502934A1 (ru) * | 1986-12-01 | 1989-08-23 | Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию И Научно-Исследовательским Работам "Южгипроцемент" | Вращающа с печь дл обжига клинкера |
| RU2102667C1 (ru) * | 1995-04-19 | 1998-01-20 | Владимир Федорович Устин | Вращающаяся печь |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101269919B (zh) | 一种煅烧物料的竖窑装置 | |
| BG99420A (bg) | Метод и устройство за производство на цимент в дълги въртящи пещи | |
| RU2459878C2 (ru) | Способ производства железорудных окатышей | |
| US9709331B2 (en) | Plant and method for the production of cement clinker | |
| SU629904A3 (ru) | Установка дл термообработки мелкозернистого материала | |
| CN217442246U (zh) | 立式预热器-回转窑-立式冷却器块粒状物料煅烧系统 | |
| UA81761C2 (ru) | Установка для сушения и/или обжига гипса, способ обжига гипса и алебастр, полученный данным способом | |
| CN101852542A (zh) | 竖窑 | |
| DK2920534T3 (en) | FUEL PIECES FOR MECHANICAL FUEL TRANSPORT | |
| EP1651920A2 (en) | Method and system for process gas entrainment and mixing in a kiln system | |
| MXPA02008394A (es) | Metodo y aparato para fabricar clinker de cemento a partir de materia prima de cemento en forma de particulas. | |
| CN106277855B (zh) | Kvs活性石灰回转窑喷煤时窑内结圈控制方法 | |
| RU2283816C2 (ru) | Способ и установка для производства цементного клинкера | |
| US5702247A (en) | Kiln lining and method | |
| JP2001046861A (ja) | 鉱石系物質のか焼方法 | |
| RU2648734C1 (ru) | Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера | |
| CN104496207B (zh) | 蓄热式石灰回转窑 | |
| CN216448610U (zh) | 煅烧块粒状物料回转窑及立式预热器-回转窑-立式冷却器块粒状物料煅烧系统 | |
| CN216347853U (zh) | 立式预热器及立式预热器-回转窑-立式冷却器块粒状物料煅烧系统 | |
| RU2376539C2 (ru) | Способ термической обработки сыпучих материалов в печи шахтного типа | |
| JP2023531138A (ja) | 分散性原料の熱処理のための設備及びそのような設備を動作させるための方法 | |
| RU2303759C1 (ru) | Шахтная печь для производства гранулированного обожженного оксида кальция | |
| US4105460A (en) | Process for the endothermic calcination of raw material | |
| RU2791072C1 (ru) | Циклонная печь для обжига мелкодисперсных материалов | |
| RU2723848C1 (ru) | Вращающаяся плавильная печь для переработки отходов цветных металлов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190322 |