SU846958A1 - Устройство дл термическойОбРАбОТКи ХиМичЕСКиХ пРОдуКТОВ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ

1

Изобретение относитс  к обжигу рудного и нерудного.сырь , в частности к конструкции печей дл  обжига дисперсных термочувствительных материалов, и может быть использовано при обжиге и плавлении материалов, чувствительных к -загр знению продуктами неполного сгорани  топлива.

Известна кольцева  циклонна  печь дл  варки силикатных расплавов, включающа  камеру, осветительный бассейн, установленный внутри его полый элемент, наход щийс  над уровнем стекломассы и Охлаждаемой водой или расплавом металла . Полый элемент способен вращатьс  1.

Данна  конструкци  печи не предусматривает защиты футеровки от соприкосновени  ее с расплавом, а сжигание топлива происходит в присутствии силикатного расплава . Частицы топлива внедр ютс  в расплав , ухудщают его качество и соответственно качество готовой продукции, снижают эффективность использовани .

Известна также циклонна  стекловаренна  цепь, котора  содержит бункер щихты с питателем, вертикальную цик:лонную камеру дл  тепловой обработки материала, снабженную горелками, и бассейн дл  гомогенизации , осветлени  и охлаждени  стекломассы . Шихта в виде аэровзвеси вдуваетс  в камеру, подхватываетс  наход щим высокотемпературнЪгм вихрем гааов и в виде расплава поступает в бассейн. Отход щие из циклона дымовые газы удал ютс  через дымоход 2.

Однако данна  печь не обеспечивает полноты сгорани  топлива, не предотвращает зашлаковывани  поверхностей топочной камеры и насыщение продукта несгоревщими частицами топлива, что приводит к сни10 жению качества готового продукта, понижает коэффициент использовани  сырь , топлива, уменьщает межремонтный пробег печи.

Известны устройства 3 и 4, в которых 15 дл  интенсификации процесса варки стекла производ т охлаждение ванны воздухом либо жидкостью, но при этом полное термическое охлаждение потока расплава производ т вне ванны, что требует установки дополнительного оборудовани , усложн ет

20 технологическую схему получени  продукта, не рещает кoмплekcнo вопрос использовани  тепла уход щих газов и обрабатываемого продукта. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  устройство дл  термической обработки химического сырь , содержащее холодильник. Холодильник с целью интенсификации процесса охлаждени  выполнен из последовательно установленной решетки, диска, бака и транспортера 5. Такое выполнение холодильника усложн ет конструкцию устройства, приводит к непроизводственным потер м продукта в местах перегрузки, усложн ет эксплуатацию устройства, повышает эксплуатационные затраты, не используетс  тепло гор чего продукта. Цель изобретени  - повышение эффективности и утилизаци  тепла продуктов термической обработки. Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  термической обработки химических продуктов , содержащем печь и холодильник, последний выполнен из распределител  и емкости с мешалкой, а распределитель в виде трубы, нижний конец которой имеет отверсти  с увеличением диаметра по ходу движени  газов. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - распределитель. Устройство дл  термической обработки химических продуктов состоит из печи 1, распределител  2 и емкости 3. Печь 1 содержит циклонную камеру 4 и камеру 5 смешени , распределитель 2 с отверсти ми 6, диаметр которых увеличиваетс  по ходу движени  газового потока, а емкость 3 имеет мешалку 7, газоотвод щий патрубок 8 и штуцер 9 продукта. Циклонна  камера 4 выполнена из корпуса 10, заключенного в металлическую обечайку 11, между которыми имеетс  воздушный зазор 12 дл  прохождени  воздуха , камеры 13 горени , камеры 14 обжига , разделительной перегородки .15 и диффузора 16. Камера 3 горени  оборудована форсункой 17 дл  подачи топлива, тангенциальными соплами 18 первичного воздуха, соединенными с зазором 12. Камера 14 обжига оборудована фигурными фурмами 19, которые содержат сопло 20 подачи воздуха и сопло 21 подачи продукта , разделенные между собой перегородкой 22. Разделительна  перегородка 15 и диффузор 16 оборудованы, каждый из них, полостью с регулирующими устройствами (не показаны). Камера- 5 смешени  имеет сопла 23 и заканчиваетс  диффузором 24,. который соедин етс  с распределителем 2. Устройство дл  термической обработки химических продуктов работает следующим образом, В камеру горени  через форсунки 17 поступает топливо, а через тангенциальные 8 84 сопла 18 - воздух из воздущного зазора 12. Количество подаваемого воздуха регулируетс . Топливо сжигают с коэффициентом иабытка воздуха ,03-1,05, что обеспечивает высокую экономичность процесса горени  и высокую температуру факела. Образовавщиес  продукты сгорани  из камеры 13 горени  поступают в камеру 14 обжига через кольцевое отверстие в перегородке 15. Перегородка 15 также регулирует врем  пребывани  топлива в камеР 1 горени . Это осушествл етс  следующим образом . Воздух из зазора 12 через приемные окна в стенке перегородки 15 поступает в полость , а оттуда в кольцевое отверстие. Количество подаваемого воздуха регулируетс , устройствами, что способствует качественному сжиганию топлива в ка.мере 13 горени . Продукты сгорани  топлива из камеры 13 горени  поступают через кольцевое отверстие в перегородке 15 в камеру 14 обжига. В ка.меру 14 обжига тангенциально ввод т материал, подвергаемый тепловой обработке , и воздух. Ввод их осуществл етс  через сопла 20 и 21 фигурных фурм 19. Воздух служит дл  защиты футеровки печи от абразивного износа, охлаждени  футеровки печи и оттеснени  от футеровки агрессивных газов, а также дл  защиты футеровки печи от образовани  на ней настила . Воздух ввод т между слоем материала и футеровкой печи с большой скоростью и относительно низкой температурой. Воздух должен растекатьс  по всей поверхности футеровки печи, поэтому сопло 20 вы .полн етс  специальной фигурной формы, При тепловой обработке термочувствительных материалов т.е. материалов, температура обжига которых и температура начала плавлени  близки друг к другу, например боросодержаш,их руд, наблюдаетс  оплавление поверхностных слоев частицы, Соприкаса сь с пористой поверхностью раскаленной футеровки легкоплавкие частицы продукта прилипают к ней своей оплавленной поверхностью и образуют на футеровке печи настилы. Эти настилы заполн ют рабочее пространство камеры 14 обжига, нарушают тепловой и гидродинамический режимы печи и вывод т ее из стро . Печь необходимо останавливать на ремонт. В камере 14 обжига производитс  теплова  обработка боросодержащей руды топочными газами с температурой.до 1800°С. Така  температура позвол ет сжигать топливо с минимальными коэффициентами избытка воздуха, что влечет увеличение парциаль Q Q давлени  СО 2 в топочных газах. Увеличение парциального давлени  в топочных газах до 15% делает их пригодными дл  использовани  в дальнейшем технологическом цикле обработки прокаленной боросодержащей руды, однако при высоких температурах топочных газов частицы боросодержащей руды оплавл ютс  снаружи, не успева  пройти фазовый переход в  дре, соприкаса сь друг с другом спекаютс , либо переход т в стекловидную углекислотонерастворимую форму, коэффициент использовани  сырь  понижаетс .

Дл  ликвидации этого  влени  обжиг в камере 14 боросодержащей руды провод т в присутствии вод ного пара, способствующего гидротермическому извлечению руды и предохран ющему частицы руды от перехода в стекловидную форму.

Диффузор 16 регулирует врем  пребывани  обрабатываемого в камере 14 обжига продукта, увеличива  либо уменьша  выход щее в его центральное отверстие количество воздуха, которое регулирует силу преп тстви  преодолевае1У10го потоком продуктов термообработки.

Из камеры 14 обжига продукты термообработки , например датолитовый концентрат , совместно с газами через отверстие в диффузоре 16 поступают в камеру 5 смещени  По всей высоте камеры 5 смещени  через сопла 23 подаетс  хладоагент, который перемещиваетс  с продуктами термообработки , охлаждает их до 90-95°С, конденсирует вод ные пары, способствует резкому охлаждению частиц продукта. При конденсации вод ных паров происходит повыщение парциального давлени  газов СО г в продуктах термообработки, что делает их пригодными дл  дальнейщего технологического процесса.

Из камеры 5 смешени  прокаленный и охлажденный продукт, охлажденный газ с повыщенной концентрацией СО 2, нагретый хладоагент через диффузор 24 поступает в распределитель 2 и через отверсти  6 поступает в емкость 3.

В емкости 3 находитс  слой пульпы, состо щий из хладоагента и обжигаемого продукта . Распределитель 2 помещаетс  в слой пульпы так, что верхний р д его отверстий перекрываетс  пульпой. Чем дальще удалено отверстие от зеркала пульпы, тем, больщего размера оно выполн етс . С увеличением рассто ни  от зеркала пульпы до оси отверсти  6 гидравлическое сопротивление пульпы возрастает, поэтому, чтобь обеспечить равномерный выход продуктов термообработки по всей глубине сло  пульпы, размер отверсти  возрастает.

Равномерный выход продуктов термообработки по всей глубине необходим дл  тщательного перемешивани  выводимого из распределител  2 потока с пульпой в ем кость 3.

При равномерном распределении и тщательном перемещивании улучщаетс  контакт пульпы с газовой фазой продуктов термообработки, повышаетс  количество газа СО а прореагировавщего со спеком, улучшаютс  технологические показатели процесса переработки прокаленной руды. Дл  более качественного перемещивани  емкость 3 дополнительно оборудуетс  мещалкой 7. Отработанные газы удал ютс  из емкости 3 через патрубок 8, а продукт через щтуцер 9.

Выполнение холодильника в виде распределител  и емкости с мещалкой, оборудование распределител  отверсти ми, живое сечение которых увеличиваетс  по ходу движени  газового потока, позвол ет более глубоко утилизировать тепло уход щих газов и тем самым сократить удельный расход тепла на 15-20%, упростить схему охлаждени  газов и продукта и снизить материалоемкость устройства, повысить содержание газов СО 2 в запечных газах до 25% и использовать их в дальнейщем технологическом процессе углекислотного разложени  боросодержащей руды, повысить коэффициент использовани  сырь  и степени извлечени  бора за счет улавливани  из запеченных газов бора, перещедшего в газовую фазу, при фильтрации газа через слой пульпы, а также за счет уменьшени  степени оплавлени  часиц руды и перехода бора в стекловидную орму на 1,5-14%, интенсифицировать процесс обжига датолитовой руды путем повышени  температуры факела до 1800°С.

Claims (5)

1.Авторское свидетельство СССР № 447373, кл. С 03 В 5/12, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 330114, кл. С 03 В 5/04, 1970.

3- Патент Великобритании № 1262898, л. С 1 М, 1969.

4.Патент ФРГ 2200331, кл. 24 d 2, 1972.

5.Авторское свидетельство СССР № 225662, кл. С 23 d 5/04. 1965.

/

uM