Изобретение относитс к способам производства цементного клинкера и может быть использовано в цементной промышденности. Известен способ производства цементного клинкера во вращающейс печи из фильтробезвоженного сырьево го шлама Cl J. Недостатками известного способа вл ютс как высокий расход тепла на обжиг ввиду отсутстви предварительп ной термообработки кека-продукта обезвоживани , так и сравнительно невысока производительность фильтро шлама из-за наличи в нем значительч ного количества мелких фракций материала , затрудн ющих процесс фильтрации . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ производства цементного клинкера во вращающейс печи, включающий предварительное фильтробезвоживание сырьевого шлама с последующей его термообработкой С2 J. Недостатками известного способа вл ютс невысока производительност фильтров шлама из-за наличи в нем значительного количества мелких фрак ций материала, затрудн ющих процесс фильтрации, мала надежность процесс особенно при вакуум-фильтровании ввиду большой влажности кека, что осложн ет его транспортировку и формование гранул из кека, а также многокаскадность термообработки кека и необходимость иметь дробилку высушенного кека. Цель изобретени - снижение влажности шлама и повышение надежности процесса. Эта цель достигаетс тем, что согласно способу производства цемент ного клинкера во вращающейс печи, включающему предварительное фильтробезвоживание сырьевого шлама с последующей его термообработкой,сырьевой шлам перед фильтробезвоживанием раздел ют на два потока с содержанием частиц соответственно f/ мк и 430 мк, причег первый поток фильтробезвоживают , а второй поток распыл ют в отход щих из печи газах высушивают до влажности и пере подачей в печь смешивают с обезвоженным кеком первого потока. Сущность способа заключаетс в следующем. 252 Исходныйсырьевой шлам, имерощий полидисперсный состав, раздел ют в любых классификаторах, например гидроциклонах, на 2 потока. Граница разделени первого потока мк выбираетс из условий улучшени фильтруемости шлама, так как известно, что чем более грубрмолот фильтруемый шлам, тем больше скорость процесса фильтрации и teM более низкой влажностью получаетс кек. Причем зависимость носит рко выраженный экспбненциальный характер и при удалении хот бы 15-2.01 тонкомолотой части материала влажность кека снижаетс на -5. Кроме трго, при разделении грубомолота часть шлама менее влажна (на 4-6% в сравнении с исходным шламом). В табл.1 показана зависимость влажности фильтробезвоженной грубомолотой части шлама от границы разделени частиц шлама с первоначальной влажностью 0. Из анализа таблицы следует, что при крупности i км влажность кека резко снижаетс . Этот процесс не останавливаетс и при большем загрублении фильтруемой час,ти шлама, но тогда увеличиваетс поток тонко молотого шлама, например верхний слив гидроциклона, а он ограничен в объеме оптимальной производительностью агрегата, например распылительной сушилки. Затем грубомолота часть шлама (нижний слив гидроциклона) подаетс на фильтробезвоживание, а кек после него непосредственно в печь. Это упро щает схему производства, повышает ее надежность. При этом кек имеет формовочную (при вакуум-фильтровании) влажность 18-20 и даже более низкую 8-16% при пресс-фильтрации. Причем влажность кека дополнительно снижаетс как добавлением в него пыли, уловленной из отход щих газов печи, так и высушенной тонкомолотой части шлама . Все это также дает возможность хорошо перемешать эти компоненты в процессе их транспортировки и снизить влажность материала на входе в печь до 10-14%. Тонкомолотую часть шлама 30 мк распыл ют в распылительной сушилке в потоке отход щих из печи газов, имеющих температуру 50-600 С. Высо-коэффективна сушка распылением позво ет достигнуть температуры отход щих из сушилки газов- не более 150-180 е, что делает процесс в целом весьма высокоэффективным со сто роны теплотехнической. Надежность работы сушилки при ис пользовании только тонкомолотого шлама и к тому же с повышенной влаж ностью (верхний слив гидроциклона) значительно повьшаетс ввиду практически незасор емости распылительной форсунки. Сушка материал в сушилке производитс до 3-5 влажности гранул, что позвол ет сохранить их прочность и проводить суш ку при оптимальных параметрах процессов и размерах сушилки. В табл.2 приведена зависимость надежности процесса (длительности - работы распылительной сушилки до от каза, температуры отход щих из сушилки газов) от границы разделени тонкомолотой части шлама. Таким образом, из сравнени результатов табл.2 видно, что наиболее надежной работа сушилки будет п границе разделени 30 мк. В табл.3 приведена зависимость надежности процесса (пылевыноса из сушилки, производительности печи) от остаточной влажности гранул посл сушки. Из анализа табл.3 видно, что при влажности гранул 3-5 пылевынос сни жаетс на 8 при производительности печи близкой к максимальной, тогда как при большей влажности гранул значительно снижаетс производитель ность печи. Высушенные микрогранулы шлама по ступают на смешение в смеситель, например шнековый, где перемеш ивают с с каком, и эта смесь направл етс во вращающуюс печь на обжиг. Пример . Обжиг клинкера может быть осуществлен в современной вращающейс печи размером м, а фильтробезвоживание шлама - в камерном фильтр-прессе с площадью фильтровани 1000 м- и рабочим давлением 20 атм. Влажность обезвожен ного шлама (кека) 19. В этом слу чае расход тепла и электроэнергий на обжиг составл ет соответственно 1200 ккал/кг-Кл и 18 кат ч/т-Кл., на одну печь требуетс фильтр-пресса 3, а врем службы без замены фильт- ровальной ткани не превышает 1000 ч. Разделение шлама на два потока осуществл ют в гидроциклонах, откуда разделенные потоки подают в два отдельных шламбассейна. Затем шлам, содержащий фракцию l Ц мк, закачивают в фильтр-пресс. Малое содержание в этом потоке мелких (в основном глинистых) фракций обуславливает, как показывают эксперименты , резкое снижение влажности кека с 19до t6, вследствие чего необходимое количество фильтр-прессов можно снизить до 2, а рабочее давление до 16-17 атм. При работе печи на кеке указанной влажности температура отход щих из нее газов составл ет 6(}0-650 С, а их теплосодержание в. пересчете на 1 кг клинкера соответствует 200250 ккал. Отход щие печные газы поступают в вертикальную шахту, верхн часть которой представл ет из себ распылительную сушилку, в которой механической форсункой или дисковым диспергатором распыл ют второй поток шлама, содержаи(ий мелкие фракции размером 30 мк.. При этом тепло отход щих печных газов утилизируетс на сушку распыленного шлама,,а температура газов снижаетс , до 1бО-180°С. Высушенные до 3-5%-ой влажности частицы распыленного шлама опускаютс в противотоке печных газов, в нижней части шахты смешиваютс с каком , выход щим из пресс-фильтра, и поступают вместе с ним в печь. Как показывают технологические расчеты, при использовании предлагаемого способа в разультате повышени фильтруемости шлама необходимое количество фильтр-прессов (в расчете на печь размером 5185 и) может быть уменьшено с 3 до 2, а стойкость фильтровальной ткани за счет понижени фильтровани повышаетс на 30-503;. Экономический эффект, обуславли- паемый снижением расхода топлива за -. счет утилизации ,тепла отход щих газов , понижением расхода дорогосто - щей фильтровальной ткани и необходимого количества оборудовани превышает 250 тыс.руб. в расчете на один агрегат.The invention relates to methods for producing cement clinker and can be used in the cement industry. A known method for the production of cement clinker in a rotary kiln from filter-diluted raw sludge Cl J. The disadvantages of this method are both high heat consumption for firing due to the absence of pre-heat treatment of the cake-dehydration product, and the relatively low sludge filtering capacity due to its presence a significant amount of fine fractions of the material that impede the filtration process. The closest to the invention to the technical essence and the achieved effect is a method for the production of cement clinker in a rotary kiln, including pre-filtering the raw sludge with subsequent heat treatment of C2 J. The disadvantages of this method are low productivity of sludge filters in it due to the presence of a significant amount of small fractions of the material that impede the filtration process, the process reliability is low, especially during vacuum filtration due to the high humidity of the cake, which is LST is its transportation and molding the granules of the filter cake, and the cake multistage heat treatment and the need for a crusher of the dried cake. The purpose of the invention is to reduce the moisture of the sludge and increase the reliability of the process. This goal is achieved by the fact that, according to the cement clinker production method in a rotary kiln, which includes pre-filtering the raw material sludge followed by heat treatment, the raw material sludge is divided into two streams with a particle content of f / micron and 430 microns, respectively, and the first stream is filtered out. and the second stream is sprayed into the waste gases from the kiln, dried to a moisture content, and transferred to the kiln after being fed into the oven is mixed with the dried stream of the first stream. The essence of the method is as follows. 252 The original feed slurry, and the free polydisperse composition, is divided into 2 streams in any classifiers, such as hydrocyclones. The boundary of separation of the first micron flow is chosen from the conditions for improving the filterability of the sludge, since it is known that the more coarsely ground the sludge is filtered, the greater the speed of the filtration process and the lower moisture content results in a cake. Moreover, the relationship is clearly pronounced exponential in nature and if you remove at least 15-2.01 finely ground part of the material, the moisture content of the cake decreases by -5. In addition to the torgo, in the separation of coarse-grain, part of the sludge is less wet (by 4-6% compared to the original sludge). Table 1 shows the dependence of the moisture content of the filter-diluted coarse-ground part of the sludge on the separation boundary of the sludge particles with an initial moisture content of 0. From the analysis of the table it follows that with a particle size of i km, the moisture content of the cake decreases sharply. This process does not stop even with a deeper hardening of the filtered hour, such as sludge, but then the flow of finely ground sludge increases, for example, the upper discharge of a hydrocyclone, and it is limited in volume by the optimal productivity of the unit, for example a spray dryer. Then the coarse hammer part of the sludge (bottom discharge of the hydrocyclone) is fed to the filter drip, and the cake after it directly into the kiln. This simplifies the production scheme and increases its reliability. At the same time, the cake has a molding (at vacuum filtration) humidity of 18-20 and even lower 8-16% at press filtration. Moreover, the humidity of the cake is additionally reduced by the addition of dust collected from the furnace exhaust gases and the dried part of the sludge. All this also makes it possible to mix these components well in the process of their transportation and reduce the moisture content of the material at the entrance to the furnace to 10-14%. The ground part of the sludge, 30 microns, is sprayed in a spray dryer in a stream of exhaust gases from the furnace having a temperature of 50-600 ° C. Highly effective spray drying allows to reach a temperature of exhaust gases from the dryer not more than 150-180 e, which makes the process as a whole, it is very highly efficient from the side of heat engineering. The reliability of the dryer operation with the use of only finely ground sludge and, moreover, with increased humidity (upper discharge of the hydrocyclone) is significantly increased due to the fact that the spray nozzle is almost non-clogged. Drying of the material in the dryer is carried out up to 3-5 moisture of the granules, which allows to maintain their strength and to carry out the drying at the optimal parameters of the processes and the size of the dryer. Table 2 shows the dependence of the process reliability (duration — the operation of the spray dryer, up to kaza, the temperature of the gases leaving the dryer), on the boundary of the separation of the ground part of the sludge. Thus, from a comparison of the results of Table 2 it can be seen that the most reliable operation of the dryer will be at the separation boundary of 30 microns. Table 3 shows the dependence of the process reliability (dust removal from the dryer, furnace productivity) on the residual moisture of the granules after drying. From the analysis of Table 3 it can be seen that when the moisture content of granules 3-5 dusts are reduced by 8 when the furnace performance is close to the maximum, whereas with a higher moisture content of the granules, the productivity of the furnace significantly decreases. Dried sludge microgranules are introduced into a mixer, such as a screw mixer, where they are mixed with which, and this mixture is sent to a rotary kiln for firing. An example. Clinker firing can be carried out in a modern rotary kiln of size m, and sludge dehydration filtering in a chamber filter press with a filtration area of 1000 m and a working pressure of 20 atm. Humidity of dehydrated sludge (cake) 19. In this case, the heat and electricity consumption for firing is 1200 kcal / kg-Kl and 18 cat h / t-K, respectively, filter presses 3 are required for one furnace, and without replacing the filter cloth, it does not exceed 1000 hours. Sludge separation into two streams is carried out in hydrocyclones, from where the separated streams are fed to two separate slurry basin. Then the sludge containing the fraction l C MK, is pumped into the filter press. Low content in this stream of small (mainly clay) fractions causes, as experiments show, a sharp decrease in cake moisture from 19 to t6, as a result of which the required amount of filter presses can be reduced to 2 and the working pressure to 16-17 atm. When the kiln operates on a cake of the specified humidity, the temperature of the gases emitted from it is 6 (} 0-650 C, and their heat content in terms of 1 kg of clinker corresponds to 200250 kcal. The waste kiln gases flow into a vertical shaft, the upper part of which is The spray dryer, in which a second stream of sludge is sprayed with a mechanical nozzle or a disk disperser, contains a fraction of 30 microns in size. At the same time, the heat of the exhaust furnace gases is utilized to dry the sprayed sludge, and the temperature of the gases decreases, about 1bO-180 ° C. The particles of sludge dried up to 3-5% moisture are lowered in a countercurrent of furnace gases, in the lower part of the shaft they are mixed with what comes out of the press filter, and flow with it into the furnace. The technological calculations, using the proposed method as a result of increasing the filterability of the sludge, the required number of filter presses (based on a furnace of size 5185 and) can be reduced from 3 to 2, and the durability of the filter fabric due to a decrease in filtration increases by 30-503 ;. The economic effect caused by the reduction of fuel consumption for -. by utilizing heat from waste gases, lowering the consumption of expensive filter cloth and the required amount of equipment exceeds 250 thousand rubles. per one unit.
Таблица 1Table 1
Таблица 2table 2
156156
4б4b
Таблица 3Table 3