CS210655B2 - Reducing and cooling method of cement clinker and apparatus for making thereof - Google Patents

Description

(54) Způsob redukování a chlazení cementového slínku a zařízení k provádění tohoto způsobu

Vynález se týká způsobu redukování a chlazení cementového slínku,. kterým se horký cementový slínek, vypálený v rotační peci, kropí redukčním činidlem na výstupním konci rotační pece a potom se odebírá z pece; vynález se týká také zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosud se u známých způsobů výroby cementu přidává k cementovému slínku redukční Činidlo uvnitř rotační pece, kdy má slínek vysokou teplotu. Bezprostředně po přidání redukčního činidla se do slínku rozstřikuje tryskami voda, aby se dosáhlo rychlého ochlazení a tím také zbělení cementového Slínku, z něhož se potom mletím vyrábí bílý cement. Pro dosažení dostatečné bělosti slínku je třeba zabránit přístupu vzduchu, aby nedošlo k opětovnému okysličení slinovaného materiálu.

Tento známý způsob byl navržen k použití pro výrobu cemetu s vysokým stupněm bělosti, přičemž tento postup má také tu výhodu, že slínek vystupující z pece je suchý, takže nemusí být použito zvláštního sušicího zařízení.

Nevýhodou tohoto postupu je skutečnost, že část vodní páry, vznikající při kropení slínku, uniká z rotační pece spolu se spalinami i v případě, kdy je pec vybavena odsávacím ústrojím pro odsávání páry. Toto unikající nmožství páry v sobě obsahuje poměrně značné množství tepla, které se již ve Výrobním procesu nevyužije a tento proces se proto vyznačuje zvýšenou spotřebou tepelné energie. a nižší produktivitou rotační pece ve Srovnání š výrobním postupem, v němž se neuplatňuje vodní pára.

U některých jiných výrobních postupů se provádí chlazoní cementového slínku mimo rotační pec, přičemž k chlazení se rovněž používá vody. Obvykle se takové chlazení provádí tak, že slínek opouštějící rotační pec padá do vodní lázně, ze které se potom rychle odebírá například pomocí korečkového nebo hřeblového dopravníku. Tento postup sice omezuje vstup vodní páry do pece, avšak má dva základní nedostatky. Základním nedostatkem je malá bělost vyrobeného cementového slínku, která je podstatně nižší než u předchozího známého postupu. Dalším nedostatkem tohoto postupu je určitý obsah vody v cementovém slínku, který si vyžaduje další sušení, protože obsah vody dosahuje 10 až 12 %; další sušení vyžaduje další zdroj tepla. Obsah vody rovněž snižuje pevnost cementů, vyráběných z takových slínků.

Proto je úkolem vynálezu vyřešit takový způsob zpracování cementových slínků, který by odstranil nedostatky dosud známých a uvedených postupů a současně výhodně kombinoval jejich výhodné stránky. Vynálezem má být také vyřešeno zařízení, kterým by se výhodně prováděl nový způsob podle vynálezu.

Tento- úkol je vyřešen způsobem redukování a chlazení cementového slínku podle vynálezu, při němž se cementový slínek, vypálený v peci, skrápí redukčním činidlem v místě na konci vypalovací pece a potom se odebírá z pece; podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že cementový slínek se dopravuje z psce do prvního chladicího stupně a současně se skrápí vodní sprchou pro prudké ochlazení slínku. Vodní sprcha má takovou intenzitu, aby se kolem 85 až 90 % chladicí vody odpařilo- dříve než slínek přejde do druhého chladicího stupně, ve kterém probíhá konečné chlazení slínku vzduchem a odpařování zbytku vody obsažené ve slínku. Konečné chlazení a dosoušení slínku se provádí chladicím vzduchem protlačovaným slínkem působením podtlaku udržovaného ve výstupní části za vypalovací pecí pro zabránění vnikání vodních par do vypalovací pece.

Tento způsob se provádí zařízením podle vynálezu, které sestává z vypalovací pece opatřené nejméně jednou postřikovači hubicí к rozprašování chladicí vody а к postřikování slínku redukčním činidlem v koncové části rotační pece, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení je opatřeno dopravním chladicím prostředkem, sestávajícím z horního dopravníku, umístěného vedle výstupu vypalovací pece a vytvořeného ve tvaru válcového bubnu otočného kolem své vodorovné osy a opatřeného na obvodové ploše kapsami nebo komůrkami pro zachycování slínku se stěnami obloženými žáruvzdorným materiálem. К otočnému bubnu je přiřazena nejméně jedna postřikovači trubice a za bubnem je umístěn spodní dopravník, vytvořený ve formě roštového dopravníku, který je umístěn pohyblivě а у podstatě.vodorovně a je opatřen otvory pro průchod vzduchu. Zařízení podle vynálezu je opatřeno prostředky pro uvádění vzduchu do pohybu roštovým dopravníkem a slínkem, který je na něm uložen. Oba dopravníky jsou uloženy ve skříni, opatřené předním otvorem: pro dopravu slínku z vnitřního prostoru pece do vnitřního prostoru skříně, do komůrek nebo kapes bubnového dopravníku, jakož i zadním otvorem pro odebíraní ochlazeného slínku z roštového dopravníku a otvory pro přívod chladicího vzduchu a pro odvádění upotřebeného vzduchu, v nichž jsou umístěny ovládací prvky pro řízení množství přiváděného a odváděného chladicího vzduchu.

Základní výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost, že rychlé ochlazování slínku se provádí mimo vypalovací, zejména rotační pec a provádí se postřikováním vodou, která je dávkována v takovém množství, aby ochlazený slínek na výstupu ze zařízení byl zcela suchý. Při způsobu podle vynálezu se vodní pára vznikající při chlazení vypáleného slínku nedostane do pece.

Způsob podle vynálezu je vhodný zejména pro výrobu bílého cementu. V první fázi ochlazování se odpařuje 85 až 90 % vody a zbytek je uchován ve slínku pro další zpracování, к němuž dochází na spodním roštovém dopravníku. Rychlé o-chlazení v první fázi nedosáhne až к jádru jednotlivých kusů slínku, zejména u větších kusů, proto musí být počáteční chlazení doplněno ve druhém stupni na spodním dopravníku.

V průběhu tohoto druhého zpracování a chlazení se odpařuje zbývající voda a dochází к dalšímu chlazení slínku, přičemž současně probíhá vyrovnávání teplot, aby po ukončení zpracování byl slínek zcela suchý a dosáhl potřebné a požadované nízké teploty.

К ochlazování slínku dochází při způsobu podle vynálezu bezprostředně poté, kdy slínek opustil vypalovací pec; protože by к prudkému ochlazení mělo dojít po redukování slínku redukčním činidlem, je výhodné, aby byl slínek skrápěn redukčním činidlem těsně předtím, než opustí pec. Redukčním činidlem je zejména topný olej s viskozitou 15 Έ. Redukční činidlo může být rozprašováno zvláštním ústrojím pomocí páry nebo vzduchu.

Konečné ochlazování slínku probíhá na vodorovném roštovém dopravníku, který je pohyblivý takovým způsobem, aby se po nětn slínek postupně posouval směrem к vyprazdňo-vacímu konci, přičemž v průběhu tohoto ochlazování je roštovým dopravníkem veden vzduch, který prochází příčně také vrstvou slínku. uloženého na dopravníku. Přitom dochází nejen к ochlazování slínku, ale pro? cházeiící vzduch do- sebe pohlcuje vUtkdst obsaženou ještě.ve’ slínku.á.doso.uší jej, takže slínek vystupující z konce roštového dopr.áVniku je dokonale suchý a ochlazený.. .

Vypáleny slínek se skrápí vodou, jejíž množství činí..30' až 4.0 °/o váhy slínku. Toto množství je dostatečné к potřebnému ochlazení simku a přitom není natolik velké, aby dohotovený slínek zůstal vlhký a mohlo tak docházet к jeho hydrataci a tím i к následnému snižování pevnosti cementu.

Zařízení podle vynálezu má být tak upraveno, aby bylo možno měnit rychlost pohybu slínku na obou dopravnících i množství vody přiváděné do slínku. Obvykle je horní bubnový dopravník udržován v takovém pohybu, aby se slínek nacházel v oblasti vodní sprchy po dobu dvou až dvaceti sekund, zatímco dopředný pohyb roštového dopravníku je mnohem pomalejší, slínek se na něm nachází po dobu dvou až pěti minut, aby se celá tloušťka vrstvy a celá tloušťka jednotlivých kusů slínku dokonale ochladila.

Rozdělení proudu slínku vycházejícího z pece na jednotlivé menší části je výhodné, protože se tím umožňuje intenzivnější a také rychlejší ochlazování. Sprchování je výhodně

210В55 upraveno tak, že voda , . dopadá do . .jednotlivých kapes bubnového. dopravníku dříve · než slínek, takže kusy · a ' zrna slínku padají vlastně · do· vody. Tím se jednak opět urychluje chlazení · a jednak se · snižuje tepelné namáhání . · výstelky kapes .· a ' . prodlužuje se . tak jejich životnost. ' ' · ·. ..· ; /

Příklad zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je zobrazen na výkresu, kde je znázorněn svislý podélný řez výstupním’ koncem rotační . pece a chladicím zařízením.

Zařízení je v příkladu provedení upraveno· pro' · · výrobu · slínku, jehož rozemletím se získá bílý cement. · Surovina še · vypaluje v rotační peci ·’ 1 a · · postupuje · k jejímu . spodnímu konci, ž · · něhož · vypadává do · chladicího· zařízení. V · rotační · · peci 1 se surovina vypaluje teplem vytvářeným plamenem . 2, . hořícím· ' na konci trubky 3 hořáku, · . která · zasahuje do koncové části . rotační pece ' í · a · prochází · stěnou . skříně ‘ · 4, . . obklopující konec -rotační pece· .1 a -uložené · na . vnější . ploše ^: ' rotační . pece · 1 prostřednictvím běžného . těsnění 5.

Postřikovači -trubice 6 pro · skrápění slínku redukčním · činidlem,· zejména · topným ' Olejem, . rovněž· prochází stěnou · skříně 4 a · směřuje k ·ústí ··rotační pece · 1, přičemž je ' nasměrována· . do· .. místa, kde slínek opouští · rotační pěc · 1, -aby jeho redukce '-proběhla · ^;dříve · · ' než spadne .· -dO· chladicího·· zařízení. Za ústím rotační··· .péče· · je-' ··umístěno· .. chladicí ·' zařízení, které · obsahuje ^: · především ·otáčející · se · komůrkový · buben . 7,. . který ·.je · -'umístěn · za · výstupem rotační ·· pece ·1 . a · je na svém · obvodu opatřen·'' soustavou · otevřených·· komůrek · · nebo kapes, · které jsou od sebe· ·vzájemně odděleny radiálními překážkami · 8;-k-teré · spolu · s · kruhovými kotouči. · umístěnými · ná · obou· · .čelech komůrkového· ' · bubnu · · ·-7 · -vyine-zují sousťavu komůrek; -·komůrkový · buben'7-je napojen na· neznázorněné hnací ústrojí, · · které ·· jím · otáčí ve směru znázorněné šipky. Stěny nebo. radiální přepážky 8 komůrek jsou opatřeny nebo jsou tvořeny žáruvzdorným materiálem.·. ···;

Slínek vycházející z ústí rotační pece · · 1 padá na povrch komůrkového bubnu . 7 a rozděluje· se do jednotlivých komůrek, jimiž je pomalu unášen ve směru otáčení komůrkového bubnu 7. Současně je unášený slínek skrápěn skrápěcí hubicí 9, která také . prochází stěnou skříně 4 a je nasměrována .tak, aby skrápěla padající proud slínku a . komůrky komůrkového· bubnu 7.

Výsledkem skrápění je rychlé ochlazení slínku, přičemž v první fázi se ihned odpaří 85 až 90 % vody v časovém intervalu 2 až 20 sekund. Slínek při svém vypadávání ze skříně 4 prochází o-tvorem 10 ve stěně · skříně 4. Na horní skříň 4 navazuje spodní skříň

11, která obklopuje buben 7 a obsahuje další dopravník, který je roštovým dopravníkem

12, vykonávajícím dopředný pohyb a rozdělující spodní skříň 11 na horní a spodní část, kde v horní části, která je horní komorou 11a, je umístěn komůrkový buben 7 a spodní část tvoří spodní komoru 11b. Roštový dopravník 12 může mít v podstatě libovol- nou. . konstrukci, musí však propouštět vzduch ve · směru kolmém . na jeho střednicovou plochu. . Na roštovém · dopravníku 12 se · nachází vrstva · slínku, tvořená · kusy a částicemi cementového· slínku, padajícími na něj z komůrkového bubnu · 7.· Při dopředném .. pohybu roštového dopravníku 12 . se vrstva slínku postupně posouvá k jeho koncové části a postupně padá na šikmou plochu 13, po· které klouže .směrem ven ze skříně 11 a vychází vyprazdňovacím otvorem 14,. za kterým je umístěno· uzavírací šoupátko 16 a šikmá odebírací . trubka 15; uzavírací šoupátko 16 má bránit nasávání okolního vzduchu do komory . lla. .....

Spodní . skříň 11 je rovněž opatřena · ve . své horní části odtahovým o-tvorem· 17 na který navazuje odtahové potrubí · 18 ' · zaústěné · - do sací .strany ventilátoru 19, jehož výtlačná strana je · ' napojena · · do odváděcího · potrubí 20, odvádějícího' · upotřebený chladicí · vzduch spolu · s· vodní parou, · · která je · v ' · něm · pohlcena. · V · odtahovém · potrubí . 18 · je· · umístěno hradttkO’ · · 21 · pro ' · ’ regulování · odsávání · · · upotřebeného ··vzduchu. · Odsávaný vzduch ·' je ve skříní 11 · nahrazován ·. čerstvým ·· chladicím vzduchem, · přiváděným do · ' spodní skříně · 11 přívodním otvorem 22, zaústěným ' do· spodní komory·' · 11b. Vzduch může být· do · skříně 11 přiváděn buď působením · odtahového · ventilátoru 19, ··· který ' -vytváří ' ve . skříni 11 ' · podtlak,· nebo· · může být přivádění · vzduchu · ještě · přívodním ·véňtilátorém ·23, · na · jehož · sací stranu je ' · vřazeno přívodní ' · hradítko· 24 pro regulování · · výkonu · - · · · přívodního ventilátoru·

23. ·. · ' - - , '

Proud chladicího vzduchu je přiváděn · do., spodní kó-morý · 11b· skříně · 11 a odtud prochází· vrstívou·· · slínku . do · ho-rni komory · lla,· přičemž · přispívá jednak · ke . ' ' konečnému ·. chlazení ‘ · slínku · a · . jednak ' ' · ' ' do. · · sebe ' · pohlcuje · zbylou vlhkost · · · obsaženou · ještě ^: - ve ' · ' slínku. · · Při· dosažení výstupu skříně 11 je slínek dokonale . · suchý a má teplotu kolem 100 °C.

Poblíž propadávajícího otvoru 10 ve skříni 11 je umístěno čidlo 25, které zaznamenává velikost tlaku ve skříni 11. Toto čidlo· 25 je nastaveno, aby vyslalo signál při poklesu tlaku vzduchu v blízkosti propadávacího· otvoru 10 pod danou minimální nebo maximální hodnotu. Signály čidla 25 se vedou vedením 26 k relé 27 a potom k neznázorněnému řídicímu servomotoru, který přestaví polohu odtahového hradítka 21 v odtahovém potrubí 18. Toto ústrojí má zajišťovat udržování tlaku nebo· podtlaku vzduchu v otvoru na takové hodnotě, aby ze spodní skříně nemohl žádný vzduch s vodní párou pronikat otvorem 10 do horní skříně 4 a tím i do rotační pece 1. Při tomto uspořádání může pouze malá část vzduchu proudit opačným směrem, z horní skříně 4 do· spodní skříně 11, v níž panuje větší podtlak. To· má za následek, že všechna vodní pára obsažená ve skříni 11 je odváděna odtahovým potrubím 18.

OB 5 5

Ve - skříni 11 může být například udržován podtlak 2 mm vodního sloupce, jehož hodnotu udržuje na stálé úrovni odtahové hradítko 21 a odtahový ventilátor 19.

Do- horní- komory 11a. spodní skříně 11 je ještě zaústěna pomocná trubka 28, přivádějící - vodu do komůrek komůrkového bubnu těsně předtím, -než do - nich spadne slínek. Tímto uspořádáním se má komůrka- předem částečně předchladit, aby ztratila ' část své poměrně vysoké teploty, na kterou byla ohřáta předchozí dávkou slínku. Přiváděním vody se - také sníží tepelné ' namáhání stěn komůrek a prodlouží se jejich životnost.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob redukování a chlazení cementového slínku, při kterém se cementový slínek, vypálený v rotační peci, possřikuje ' u výstupního konce rotační ' pece redukčnímčinidlem a odebírá se z- rotační pece, vyznačující se tím, že se- vypálený -slínek přemísťuje z rotační pece do prvního chladicího stupně a současně -se -skrápí - chladicí vodou pro - jeho- rychlé ochlazení, přičemž množství postřikovači vody je nastaveno podle - -množství - a -teploty slínku, aby se v místě přechodu z prvního chladicího stupně do druhého chladicího stupně z pokropeného· slínku odpařilo 85 až 90 % skrápěcí vody a v druhém chladicím stupni se provádí chlazení slínku chladicím - vzduchem vedeným -skrze vrstvu slínku a v chladicích stupních se udržuje podtlak vzduchu -pro zabránění vniknutí odpařené vody do rotační pece.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, obsahující rotační pec, nejméně jednu skrápěcí nebo postřikovači hubici pro possřikování vypáleného slínku uvni.tr vyprazdňovacího konce rotační pece redukčním činidlem, vyznačující se tím, že je opatřeno pohyblivými chladicími dopravníky, sestávajícími z horního dopravníku, umístěného vedle výstupu rotační pece - (1) a vytvořeného ve formě komůrkového bubnu - (7), otočného - - kolem - vodorovné - osy a opatřeného na - svém -obvodu radiálními přepážkami (8)

   VYNÁLEZU pro - vymezení ' obvodových komůrek pro- ukládání vypáleného .slínku, radiální přepážky (8) - jsou vytvořeny ze žáruvzdorného materiálu, - popřípadě jsou alespoň opatřeny povlakem žáruvzdorného materiálu a ' ke komůrkovému bubnu (7) je ' přirazena - nejméně jedna -skrápěcí ' hubice (9), přičemž spodní chladicí dopravník je vytvořen ve formě - roštového - dopravníku (12), který- je uspořádán pohyblivě a opatřen otvory - proprůchod chladicího - vzduchu a - je - uložen- ' v podstatě vodorovně ' pod ' komůrkovým 'bubnem - (7), -a- k oběma - dopravníkům ' jsou přiřazeny prostředky, pro dopravu- vzduchu -roštovým dopravníkem (12) - a vrstvou slínku -na něm uloženou,- přičemž oba dopravníky jsou obklopeny skříní - (11), která je -opatřena - vyprazdňovacím otvorem (14), propadávajícím otvorem ' (10) ' pro přivádění vypáleného slínku z rotační pece (1) na komůrkový buben (7) - -a - odtud na roštový dopravník . (12), - -odtahovým otvorem- (17) - vedoucím k odtahovému ventilátoru (19) pro -odebírání upotřebeného vzduchu a přívodním -otvorem· (22) napojený - na přívodní ventilátor - - (23) pro přivádění čerstvého - chladícího vzduchu, přičemž -skříň -, - (4, 11) - je- - opatřena čidlem (25) - pro snímání hodnot tlaku - vzduchů .- ve skříni (11) - a pro -' ovládání přívodu a -Odtahu chladicího vzduchu.