SU1742248A1

SU1742248A1 - Способ обжига цементного клинкера

Info

Publication number: SU1742248A1
Application number: SU894760155A
Authority: SU
Inventors: Вениамин Леонидович Бернштейн; Михаил Рудольфович Златокрылов; Сергей Александрович Погорелов; Зинаида Николаевна Абрамова
Original assignee: Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию И Научно-Исследовательским Работам "Южгипроцемент"
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение относитс к промышленности строительных материалов, преимущественно к обжигу цементного клинкера. Целью изобретени вл етс обеспечение снижени настылеобраэовани за счет уменьшени количества печных газов в системе теплообменников и уменьшение энергетических затрат. Способ обжига цементного клинкера заключаетс в том, что ввод т негранулированный шлак с содержанием 20 - 80% минералов в закисной форме в сырьевую смесь перед подачей ее в теплообменники, а его количество определ ют по формуле X a-K-Q-П- Aa/R QHP + Q-K-q- Да, где Аа а- 1,05а- реальный коэффициент избытка воздуха в системе циклонных теплообменников; 1,05 - коэффициент избытка воздуха, обеспечивающий работу печного агрегата без недожога; а - массова дол кислорода в воздухе; К - теоретический объем воздуха, соответствующий полному сгоранию используемого топлива; Q - удельный расход тепла на обжиг традиционной шихты;П - производительность печного агрегата; R - количество кислорода, необходимого дл окислени 1 г шлака; Онр - теплотворна способность топлива; q - количество тепла, выделенного при сжигании 1 т шлака. 1 табл. сл с

Description

Изобретение относитс к промышленности строительных материалов, преимущественно к обжигу цементного клинкера.

Целью изобретени вл етс обеспечение снижени настылеобразовани за счет уменьшени количества печных газов в системе теплообменников и уменьшение энергетических затрат.

Способ осуществл ют следующим образом .

Перед введением в сырьевую смесь негранулированного шлака, например сталеплавильного , учитыва его химический состав, провод т его полый химический анализ . Использу формулы

Fe + f-02

- - Рв2Оз + 98,25 ккал/моль;

FeO + 4-02

-РедОз + 34,55 ккал/моль; МпаОз + 22,7 ккал/моль

МпО +

и др.,

определ ют количество кислорода, необходимого дл окислени 1 т шлака (R), а также количество тепла, выполо емое при окислении (q). Затем на основании газового анализа определ ют реальный коэффициент избытка воздуха (а) на уровне 2-й ступени циклонных теплообменников, где начинаетс окисление минералов (температура 600 -N ND Ю 4 00

900°С). Количество шлака, вводимого в сырьевую смесь, определ ют по формуле а КQ П Да

R -QE+Q К -q Да где a 0,21 - массова дол кислорода в воздухе;

К - теоретический объем воздуха, соответствующий полному сгоранию, используемого топлива, нм ;

Q - удельный расход тепла на обжиг традиционной шихты, ккал/кг кл;

П - производительность печного агрегата , кг/ч;

R - количество кислорода, необходимого дл окислени 1 т шлака, нм3/т;

QHP- теплотворна способность топлива , ккал/нм3;

q - количество тепла, выдел емого при окислении 1 т шлака, ккал/т;

Да а- 1,05.

Минимальное значение приращени Да, которое можно зафиксировать современными средствами на печных агрегатах, составл ет - 0,01. Эта величина соответствует нижнему уровню содержани в шлаке закисных минералов (20%). Если закисных минералов меньше 20%, то Да 0,01.

Так как использование в составе сырьевой смеси таких шлаков требует меньших топливозатрат на обжиг, количество печных газов, проход щих через циклонный теплообменник , снижаетс на величину

ДС ДУт;ДУ

где Д V - количество сберегаемого топлива, нм3/ч;

X - количество вводимого шлака, т;

QHP - теплотворна способность топлива , ккал/нм ;

m - коэффициент соотношени отход щих газов к объему сжигаемого топлива, нм3/нм3;

Шлак ввод т в сырьевую смесь в соответствии с указанной формулой.

Полученную смесь декарбонизируют в запечных теплообменниках и подают на обжиг во вращающуюс печь.

Пример. Печной агрегат с печью размером 6,4 х 7,0 х 95 м и циклонными теплообменниками работает с производительностью П 125000 кг/ч и имеет удельный расход тепла на обжиг традиционной шихты 780 ккал/кг-кл, К 10,1, Да 0,01. QHP 9130 ккал/нм3 - теплотворна способность топлива.

Максимальный ввод негранулированного шлака - 10% (если больше - падает активность клинкера, что подтверждаетс опытом эксплуатации). Содержание в шлаке

Рвмет -1 % (использование шлака с большим содержанием РеМет нетехнологично). Подставл эти значени в указанную формулу , наход т минимальное значение закисных минералов в шлаке, позвол ющее

достичь Да 0,01, Рмет 1%, FeO 19% .

Ч1

Fe + -j|- 02 Ре20з + 98,25 ккал/моль;

15

FeO + -4- 02

1

Рв20з + 34,55 ккал/моль.

Дл окислени Рвмет используетс 3/7 Оз кг/кг.

Дл окислени FeO используетс 1 /9 02 кг/кг.

Плотность кис/города рсоставл ет 1,429 кг/нм3 R 17,8 нм3/т, q 108718,25 ккал/т, Х 12,5 т/ч,

Полученное количество шлака подаетс в сырьевую смесь с учетом ее химсостава . Затем сырьева смесь направл етс в систему запечных циклонных теплообменников , а оттуда - на обжиг в печь. Максимальное содержание в шлаке закисных минералов составл ет 80%, FeMer 1 %, FeO 79%, 2 80%, R 64,43 нм3/т, q - 396635 ккал/т.

Ввод этих закисных минералов в количестве 80% позвол ют при использовании 10% шлака понизить а на 0,04.

При прочих равных услови х (а на уровне 2-й ступени циклонных теплообменников составл ет 1,07) надо определить количество вводимого шлака (FeMei 1 %; FeO 35 %; Mn 9%)

R 37,3 нмэ/т, q 214271 ккал/т, подставл данные в указанную формулу, получают

Х 11,83 т/ч или 9,46%.

Дл рассматриваемых примеров Д V соответственно составл ет AVi - 150 нм3/ч топлива, Д нм3/ч топлива, Д нм3/ч топлива.

Коэффициент m дл используемого природного газа с теплотой сгорани QHP 9130 ккал/нм3 составл ет 11,2 нм3/нм3. Поэтому объем отход щих газов соответственно снизитс на Ad 1680 нм3/ч;

Дб2 6080нм3/ч;ДОз 3110нм3/ч.

Уменьшение количества газов, содержащих летучие вещества, просасываемых через циклонный теплообменник, ведет к уменьшению настылеобразовани .

Расход условного топлива снизитс соответственно на 1,55; 5,67 и 2,9 кг усл. топл./т кл.

В таблице представлены сравнительные данные предлагаемого и известного способов.

По сравнению с известным предлагаемый способ позвол ет снизить на- стылеобразование в системе циклонных теплообменников, а также уменьшить энергетические затраты.

Claims

Формула изобретени

Способ обжига цементного клинкера путем декарбонизации сырьевой смеси в циклонных теплообменниках, введени шлака в сырьевую смесь и подачи ее в печь, отличающийс тем, что, с целью обеспечени снижени настылеобразова- ни за счет уменьшени количества печных газов в системе теплообменников и уменьшени энергетических затрат, ввод т негра- нулированный шлак с содержанием 20 - 80% минералов в закисной форме в сырьевую смесь перед подачей ее в теплообменники , а его количество определ ют по формуле

Х

а К QПДа R QK + Q К q Да

где Да а- 1,05;

а- реальный коэффициент избытка воздуха в системе циклонных теплообменников;

1,05 - коэффициент избытка воздуха, обеспечивающий работу печного агрегата без недожога;

а - массова дол кислорода в воздухе;

К - теоретический объем воздуха, соответствующий полному сгоранию используемого топлива;

Q - удельный расход тепла на обжиг традиционной шихты;

П - производительность печного агрегата;

R - количество кислорода, необходимого дл окислени 1 т шлака;

QHP - теплотворна способность топлива;

q - количество тепла, выдел емого при сжигании 1 т шлака.