SU815440A1 - Вращающа с печь дл обжига цементногоКлиНКЕРА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к конструкци м вращающихс  печей дл  производства цементного клинкера и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известны вращающиес  печи с профилированной внутренней полостью дл  обжига керамзита. В первой из них оптимальные услови  термообработки керамзита достигаютс  тем, что внутренн   полость печи в зонах подогрева и вспучивани  имеет коническую поверхность, причем больщие основани  конусов каждой из этих зон обращены друг к другу, во второй печи аналогичный эффект достигаетс  тем, что коническую поверхность имеет только внутренн   поверхность зоны разм гчени  1 и 2.

Применение печей указанных конструкций при обжиге цементного клинкера не обеспечивает оптимальных условий термообработки и приводит к снижению производительности технологических линий.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой  вл етс  вращающа с  печь дл  обжига цементного клинкера с переменным профилем, участок зон декарбонизации и

экзотермических реакций которой выполнен из двух усеченных конусов, сопр женных между собой меньщими основани ми 3.

Недостатком известной конструкции  вл етс  наличие конической поверхности на начальном и конечном участках зоны декарбонизации , что существенно снижает в них скорость перемещени  материала. При этом на начальном участке зоны происходит значительное увеличение толщины сло  материала и соответственно затрудн етс  термообработка .

На конечном участке зоны, где темпера .тура материала достигает 1100°С, чрезмерное увеличение продолжительности пребывани  материала обуславливает развитие пррцессов собирательной рекристаллизации СаО, привод щих к увеличению размеров и плотности кристаллов, вследствие чего снижаетс  скорость процесса клинкерообразовани .

Недостатки конструкции ограничивают производительность печи.

Цель изобретени  - повыщение производительности печи и уменьшение расхода топлива.

Указанна  цель достигаетс  тем, что во вращающейс  печи дл  обжига цементного клинкера с зонами иодготовки, декарбонизации , экзотермических реакций, спекани  и охлаждени , содержащей корпус переменного профил , последний в зоне декарбонизации выполнен из двух последовательно расположенных цилиндрических участков, сопр женных усеченным конусом, причем диаметр цилиндрического участка, примыкающего к участку зоны подготовки, больше диаметра последующего цилиндрического участка и равен 1,1 - 1,3 диаметра последнего , причем длина каждого цилиндрического участка равна 3 - 4 их диаметра, а длина сопр гающего их усеченного конуса составл ет 2 - 3 диаметра цилиндрического участка , примыкающего к зоне подготовки.

На чертеже изображена вращающа с  печь, продольный разрез.

Печь состоит из корпуса 1 с бандажами 2 установленными на опорные ролики 3, с участком 4 зоны подготовки, цилиндрическими участками 5, 6 и коническими участками 7 зоны декарбонизации, участком 8 зоны экзотермических реакций, выполненным в виде конуса, и участком 9 зоны спекани .

Печь работает следующим образом.

Портландцементна  сырьева  смесь поступает в виде сухой щихты или щлама во вращающуюс  печь и, перемеща сь, из зоны подготовки попадает в цилиндрический участок 5 зоны декарбонизации, где температура материала достигает 750°С.

Степень декарбонизации на этом участке относительно мала и значительно мен етс  по высоте сло  материала.

Это объ сн етс  неравномерным распределением температуры в слое, вследствие чего температура частиц внутри сло  не обеспечивает достаточно высокую скорость химической реакции. Дол  разложивщегос  карбоната на этом участке зависит только от количества подведенного тепла, которое относительно невелико из-за низкой теплопроводности сло .

Учитыва  лимитирующую роль теплообмена в процессе декарбонизации на начальном участке зоны, а также происход щие при увеличении диаметра возрастание интенсивности теплоотдачи газов излучением, увеличение поверхности теплоотдачи темпа нагрева, этот участок выполнен расщиренным и имеет цилиндрическую форму.

На расширенном участке степень декарбонизации материала возрастает до 0,4. Затем процесс декарбонизации резко ускор етс  и материал аэрируетс  за счет интенсивного выделени  углекислого, газа. Возросша  подвижность материала обуславливает сокращение времени его пребывани  на данном участке в 3 - 4 раза по сравнению с необходимой продолжительностью термообработки. Здесь повышение температуры мало вли ет на скорость реакции, котора  контролирует процесс.

Это  вление наблюдаетс  до достижени  степени декарбонизации материала значени  равного 0,75 и дальнейшее разложение карбонатов не оказывает существенного вли ни  на скорость перемещени  материала. Дл  увеличени  продолжительности пребывани  шихты, сопр гающий цилиндрические участки, усеченный конус установлен на участке, где значение степени ее декарбонизации возрастает от 0,4 до 0,75.

Из конического участка материал попадает в следующий цилиндрический участок в. зоны декарбонизации, где реакци  кальцинировани , протекающа  со значени  степени равного 0,75 в диффузионной области , полностью заверщаетс .

В данном участке кинетика процесса в меньщей степени зависит от интенсивности теплообмена в слое материала,чем на расширенном участке зоны. Это позвол ет конечный цилиндрический участок выполнить суженным, что несколько замедлит скорость продвижени  материала и тем самым повысит степень завершенность процесса декарбонизации в зоне.

Цилиндрическа  конструкци  предполагает более высокую скорость перемещени  материала.

Поэтому в печах предлагаемой конструкции на участке зоны декарбонизации не успевают развиватьс  процессы собирательной рекристаллизации промежуточных (СаО 2СаО, SiOa и др.), привод щие к увеличению размеров и плотности кристаллов. В результате этого ускор ютс  процессы растворени  кристаллов в клинкерном расплаве и уменьшаетс  необходима  продолжительность пребывани  материала в зоне спекани , что существенно увеличивает производительность печи и уменьшает расход топлива.

Исследование характера изменени  степени декарбонизации по длине вращающейс  печи показывает, что расширенный цилиндрический участок, примыкающий к зоне подготовки, должен быть выполнен с диаметром равным 1,1 - 1,3 диаметра последующего участка, причем длина каждого цилиндрического участка равна 3 - 4 их диаметрам, а длина сопр гающего их усеченного конуса составл ет 2 - 3 диаметра расщиренного участка.

В этом случае обеспечиваетс  оптимальна  скорость движени  материала в зоне и тем самым - наилучшие услови  термообработки .

При величине отношени  диаметров цилиндрических участков меньшем 1,1 не достигаетс  увеличени  производительности печи, так как при этом не происходит значительного замедлени  передвижени  материала в зоне, если величина указанного соотношени  превысит 1,3, увеличение производительности ограничивает возрастающий пылеунос, что происходит из-за чрезмерного утолшени  сло  материала при

Claims (2)

Формула изобретения

1. Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера с зонами подготовки, декарбонизации, экзотермических реакций, спекания и охлаждения, содержащая корпус переменного профиля, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения расхода топлива, корпус в зоне декарбонизации выполнен из двух последовательно расположенных цилиндрических участков, сопряженных усеченным конусом, причем диаметр цилиндрического участка, примыкающего к участку зоны подготовки, больше диаметра последующего цилиндрического участка.

2. Печь по π. 1, отличающаяся тем, что диаметр цилиндрического участка, примыкающего к зоне подготовки, равен 1,1 — 1,3 диаметра последующего цилиндрического участка, причем длина каждого цилиндрического участка равна 3 — 4 их диаметра, а длина сопрягающего их усеченного конуса составляет 2 — 3 диаметра цилиндрического участка, примыкающего к зоне подготовки.