(54) СПОССЖ ОБЖИГА ЗЕРНИСТСГО МАТЕРИАЛА(54) SPRAYING GRINDING OF GRAIN MATERIAL
Изобретение относитс к промышленности строительных материалов, в частности к производству легких заполнителей дл бетонов (керамзитового песка и мелкого грави , перлита и т.д.) Известен способ получени легковесного зернистого материала в реактс ах кип щего сло путем газообразного топлива непосред1ствешю в кип щем слое 1 Недостатком известного способа вл етс быстрое затухание струй газа, подаваемого в кип щий слой, так как дально бойность струи щ опсф1шональна диаметру струи и скорости истечени газа, т.е. зависит от величин, которые невозможно уве/5нчить при требуемом дл ведени тфоцесса обжига расходе газа. В резульгтате газообразное топливо сгорает вблизи горолк , что вызывает местный перегрев митершша. Поверхность материала в зоне горени оплавл етс и 1фоисходиг его агл -граци (слипание). Во избежа; е аглок, эрации приходитс вести обжиг при пониженной темп атуре, при этом материал, наход щийс вне зоны горени топлива, остаетс необожженным, что приводит к снижению вспучиваемости материала и уменьшению производительности реактора. Кроме того, мала дальнобойность струи газа в кип щем слое ограничивает поперечные размеры реактора, а следовательно, его производительность. Наиболее близким по технической сущности решением к изобретению вл етс способ обработки материала, в котором частицы материала подают в реактор с кип щим слоем. Частицы поддерживаютс в псевдоожиженном состо нии в результате подачи в реактор топлива и гор чего окислительного газа, содержащего продукты сгорани . Топливо частично вводитс непосредственно в кип щий Опнако и в этом случае из-за малой дальнобойности струй газообразного топлива указанный способ имеет низкую производительность , а получаЮмый матерн - вь;сокую объемную массу.The invention relates to the building materials industry, in particular to the production of lightweight aggregates for concrete (expanded clay sand and fine gravel, perlite, etc.). A method is known for producing lightweight granular material in fluidized bed reactors by gaseous fuel directly in a fluidized bed 1. The disadvantage of the known method is the rapid attenuation of the gas jets fed into the fluidized bed, since the distance between the jet diameter and the flow velocity of the gas, i.e. depends on the values that can not be increased / 5 nchit at the required flow rate of gas for the firing process. As a result, the gaseous fuel burns near the roller coaster, which causes local overheating of the meter. The surface of the material in the combustion zone is also melted and the first occurrence of its agl-grading (adhesion). In order to avoid; The agglomeration should be fired at a reduced ature rate, while the material outside the combustion zone of the fuel remains unburned, which leads to a decrease in the swelling of the material and a decrease in the productivity of the reactor. In addition, the range of the gas jet in the fluidized bed is small, which limits the lateral dimensions of the reactor and, consequently, its performance. The closest to the technical essence of the solution to the invention is a method of processing the material in which the particles of the material are fed into a fluidized bed reactor. The particles are maintained in a fluidized state as a result of the supply to the reactor of fuel and hot oxidizing gas containing combustion products. The fuel is partially injected directly into the boiling Opnako and in this case, due to the small range of the gaseous fuel jets, this method has a low productivity, and the resulting oil has a low bulk mass.
Цель изобретени - увеличение производительности реактора.The purpose of the invention is to increase the productivity of the reactor.
Указанна цель достигаетс тем, что по способу обжига зернистого материала в кип щем слое путем подачи в подрешеточное пространство реактора газообразного топлива и нагретого до 2ОО40О С окислительного газа с введением части топлива непосредственно в кип щий слой, к этой части топлива предв ительн подмешивают дымовые газы и огнеупс ный порошок. На, чертеже изображена установка дл осуществлени данного способа. Установка содержит реактор 1 с газо распределительной решеткой 2 и наход щимс на ней кип щим слоем материала рекуператор 4 дл нагрева воздуха, дым сос 5, дутьевой вентил тор 6, горелку бункер 8 дл необожженного зернистого материала, питатель 9, течку 1О дл Выгрузки обожженного материала, расположенные в несколько р дов горелки И дл подачи газообразного топлива непосредственно в кип щий слой материала и подключенные к напорной линии дымососа на которой установлен бункер 12 и питатель 3 дл огнеупорного порошка. Процесс обжига зернистых материало осуществл ют следующим образом. Зернистый материал из бункера 8 через питатель 9 подают в реактор 1 на газораспределительную решетку 2, где его обжигают в кип щем слое, а обожженный материал вывод т из реактора через течку 10. Дл создани кип щего сло через горелку 7 подают вентил тором 6 воздух нагретый в рекуператс5)е 4 до 2004ОО°С , и часть (2О-4О%) топлива, необходимого дл обжига материала. Образующиес при горении топлива продукты сгорани смешивают с воздухом и получившийс в результате смешени гор чий окислительный газ с температурой 6ОО . 70О°С поступает через газорасгределительную решетку 2 в слой материала 3, поддержива его в псевдоожиженном (кип щем) состо нии. Обжиг материала в кип щем слое, происход щего при температуре от 1О50 до 1200°С ( в зависимости от вида сьфь ), производ т лри сжигании осталь ной част топлива (60-8О%), вводимого непосредственно в кип щий слой через го релки 11, в которых оно смешиваетг с дымовыми газами, поступающими из напорной линии дымососа. Огнвуисч ныЙ порошок, весовой расход которого состав .л ет 2-4% от весовой производительности реактора, подают из бункера 12 питателем 13 в напорную линию дымососа, идущую к горелкам. Вместе с подмешиваемыми к топливу дымовыми газами огнеупорный порошок поступает в кип щий .слой в зону горени топлива.This goal is achieved by the method of burning a granular material in a fluidized bed by feeding gaseous fuel and oxidant gas heated to 2OO40 OC into the sublattice space of the reactor, introducing a part of the fuel directly into the fluidized bed, and this part of the fuel is premixed by flue gases and refractory powder. The drawing shows an installation for implementing this method. The installation contains a reactor 1 with a gas distribution grid 2 and a fluidized bed of material on it, a heat exchanger 4 for heating the air, smoke co 5, a blower fan 6, a burner a bunker 8 for an unburnt granular material, a feeder 9, an oem 1O for unloading the calcined material located in several rows of burner I for supplying gaseous fuel directly to the fluidized bed of material and connected to the discharge line of the exhauster on which the bunker 12 and the feeder 3 are installed for refractory powder. The process of firing granular materials is carried out as follows. The granular material from the bunker 8 through the feeder 9 is fed into the reactor 1 to the gas distribution grid 2, where it is calcined in a fluidized bed, and the calcined material is withdrawn from the reactor through a chute 10. To create a fluidized bed through the burner 7, fan 6 is fed with heated air in recuperatively 5) e 4 to 2004OO ° C, and part (200-4%) of the fuel required for calcining the material. The combustion products formed during combustion of the fuel are mixed with air and the resulting hot oxidizing gas with a temperature of 6OO. 70 ° C flows through the gas distribution grid 2 into the bed of material 3, maintaining it in a fluidized (boiling) state. The firing of the material in the fluidized bed, which occurs at a temperature of from 1050 to 1200 ° C (depending on the type of sf), is performed by burning the rest of the fuel (60-8O%) introduced directly into the fluidized bed through the burners 11 in which it mixes with flue gases coming from the discharge line of the exhauster. Fire powder, the weight consumption of which is 2-4% of the reactor weight performance, is fed from the hopper 12 by the feeder 13 to the discharge line of the exhauster that goes to the burners. Together with the flue gases mixed with the fuel, the refractory powder enters the boiling bed in the combustion zone of the fuel.
Отход щие из кип щего сло дымовые газы отсасывают дымососом 5 через рекуператор 4, где они охлаждаютс , отда-. ва тепло воздуху, идущему на создание кип щего сло материала. Часть дымовых газов при этом подают в горелку 11 дл смешени с газовым (топливом Осталь ,ную часть дымовых газов вывод т после обеспыливани в дымовую трубу. В результате подмешивани дымовых газов к газообразному топливу возрастает расход газовой смеси через горелки при том же расходе топлива. Это позвол ет yвteличить начальный диаметр струи при посто нной скорости истечени смеси,что приводит к увеличению их дальнобойности, поскольку дальнобойность пропорциональна начальному диаметру струи. К тому же балластирование тсншива дымовыми газами уменьшает тепловое напр жение фронта горени . Уменьшение теплового напр жени фроата горени и увеличение дальнобойности вытекающих из горелок струй, приводит к более равномерному распределению температуры в кип щем слое и уменьшению местных перегревов материала. Это позвол ет увеличить температурный уровень термообработки материала, что приведет к улучшению его вспучивани , а. следоватгельно .к снижению его объемной массы и увеличению проиаводигельносги установки. Вводимый вместе с дымовыми газами через горелку в кип щий слой огнеуп ч ный порошок поступает непосредственно в зону топлива, т.е. в зону максимальных температур материала. При перегреве частиц материала, их разм гчении и по влении на их поверхности жидкой фазы, огнеупорный поршиок налипает на поверхность частиц, образу твердую корочку, преп тствующую- их агломерации, что позвол ет еще более увелич1ПЬ температуру в кип щем слое, а следовательно, увеличить производительность реактора и вспучивание материала. формула изобретени Способ обжига зернистого материала в кип щем слое путем подачи в подреше1точное пространство реактора гаэообра-зThe flue gases discharged from the fluidized bed are sucked off by the exhauster 5 through the recuperator 4, where they are cooled, and are given away. It is warm to air going to create a fluidized bed of material. Part of the flue gases is fed to the burner 11 for mixing with gas (fuel. The rest of the flue gases are removed after dedusting into the chimney. As a result of mixing the flue gases to the gaseous fuel, the flow rate of the gas mixture through the burners increases at the same fuel consumption. This allows us to distinguish the initial diameter of the jet at a constant flow rate of the mixture, which leads to an increase in their range, since the range is proportional to the initial diameter of the jet. gases reduce the thermal stress of the combustion front, reduce the thermal stress of the combustion frost and increase the range of jets flowing out of the burners, leads to a more uniform distribution of the temperature in the fluidized bed and reduce the local overheating of the material. improvement in its expansion, and. consequencely. to a decrease in its bulk density and an increase in production of the unit. The refractory powder introduced with the flue gases through the burner into the fluidized bed enters directly into the fuel zone, i.e. in the zone of maximum material temperatures. When overheating of the material particles, their softening and the appearance of a liquid phase on their surface, the refractory powder adheres to the surface of the particles, forming a hard crust, which prevents their agglomeration, which allows the fluidized bed temperature to increase even more and, consequently, increase reactor performance and material swelling. The invention of the method of burning a granular material in a fluidized bed by feeding into the subtitle space of the reactor a geo-image