CS231006B1

CS231006B1 - Device for preheat and calcination of powder raw material

Info

Publication number: CS231006B1
Application number: CS241780A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Zacpal
Original assignee: Zdenek Zacpal
Priority date: 1980-04-09
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1984-09-17

Abstract

Vynález řeší zařízení k předehřívání a kalcinaci práSkovitá suroviny, tvořená protiproudýa Šachtovým výměníkem, sestávajícím z válcová šachty ukončené ve spodní části kuželovou výsypkou, cyklonů v její horní části, přívodního kanálu plynů od rotační pece, který je tangenciálně zaústěn do spodní části válcové šachty, z potrubí pro vedení suroviny a plynů. Pod kuželovou výsypkou šachtového výměníku je rozdělovači zařízení k rozdělení suroviny do dvou dílů podle nastaveného poměru. Zim, že do potrubí recirkulace vstupuje pouze určitá, poměrně malá část suroviny, její ohřev na kalcinační teplotu není příliš náročný, nezpůsobí tedy výrazný pokles teploty kouřových plynů z krátké rotační pece. Zavedením vynálezu se dosáhne výrazného zlepšeni využití tepla v protiproudém šachtovém výměníku, což uméžní snížit spotřebu tepla pro výpal.The invention provides a device for preheating a calcination of pulverulent feedstock, formed countercurrent shaft exchanger, consisting of from a cylindrical shaft terminated in the bottom part of a conical hopper, cyclones in its the upper portion of the gas supply duct from a rotary kiln which is tangentially vented to the bottom of the cylindrical shaft, from the pipe for feedstock and gas lines. Under the cone the hopper of the shaft exchanger is a distributor a device for dividing the raw material into two parts according to the set ratio. Winter that into the pipe recirculation enters only a certain amount a small portion of the raw material, heating it to calcination temperature is not very demanding therefore, it does not cause a significant drop in temperature flue gas from a short rotary kiln. The introduction of the invention achieves a significant counter-current heat recovery shaft exchanger, which can be reduced heat consumption for firing.

Description

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kalcinaci přáškovité suroviny, především qámentářeké surovinové moučky před jejím slinováním v dalším zařízení, nejčastěji v rotační peci, při suchém způsobu výpalu cementářského slínku.The invention relates to a device for preheating and calcining a pulverulent raw material, in particular a yarn raw meal before sintering it in another device, most often in a rotary kiln, in a dry method of firing cement clinker.

V souSasné době je běžně zaveden suchý způsob výpalu cementářského slínku, využívající šachtového protiproudého výměníku pro předehřev a částečnou kalcinaci cementářské surovinové mouSky, krátká rotaSní pece pro dokončení kalcinace a slinutí a chladiče slínku.At present, a dry method of cement clinker firing is utilized, utilizing a countercurrent shaft exchanger for preheating and partial calcination of cement raw meal, a short rotary kiln to complete calcination and sintering, and a clinker cooler.

V šachtovém protiproudém výměníku se k předehřevu a částečné kalcinaci cementářské^ surovinové moučky využívá horkých kouřových plynů z krátké rotační pece. Teplota těchto kouřových plynů bývá v praxi asi 1 050 °C a cementářské surovinová moučka se jejich teplem ohřívá na teplotu asi 800 °C. Stupeň kalcinace cementářské surovinové moučky po průchodu šachtovým protiproudým výměníkem bývá 30 až 50 %, avšak tato kalcinace je pouze zdánlivá, v šachtovém protlpoudém výměníku v plném rozsahu neproběhla, je výsledkem především smíchání téměř úplně zkalcinovaného úletu z krátké rotační pece s předehřátou surovinu ve spodní části šachtového protiproudého výměníku.In the shaft countercurrent exchanger, hot flue gases from a short rotary kiln are used to preheat and partially calculate the cement raw meal. The temperature of these flue gases is in practice about 1050 ° C and the cement raw meal is heated to about 800 ° C by their heat. The degree of calcination of cement raw meal after passing through the shaft countercurrent heat exchanger is 30 to 50%, but this calcination is only apparent, in the shaft countercurrent heat exchanger did not fully occur, the result is mainly the mixing of almost completely calcined drift from short rotary kiln with preheated raw material shaft countercurrent exchanger.

V šachtovém protiproudém výměníku a také ve výměnících jiných uspořádání probíhá ve sku tečnosti pouze asi 8 % kalcinace přesto, že je zde k dispozici teplo i pro kalcinaci podstatně vyěěí.In fact, only about 8% of the calcination takes place in the shaft countercurrent exchanger and also in the exchangers of other arrangements, although the heat available for calcination is considerably higher.

Kalcinace cementářské surovinové moučky dispergované v plynech v praxi intenzívně probíhá při teplotě asi 860 °C, pro kalcinaci je tedy využitelné pouze teplo o teplotě vyšší než je tato teplota. Toto teplo, i když v kouřových plynech z krátké rotační pece ve značné míře obsaženo je, dostatečně se pro kalcinaci nevyužívá, nebot v místě prvního setkání se plynů a suroviny - ve spodní části šachty - surovina není na kalcinační teplotu předehřátá, tedy se nejprve* předehřeje. Tim se teplo využitelné pro kalcinaci do té míry teplotně degraduje, že pro kalcinaci již plně využitelné není. Zvýší se tak množství tepla použitelného pauze pro předehřev, což je nežádoucí, nebot tohoto tepla je dokonce přebytek, stoupá teplota odpadních plynů, což má aa následek růst spotřeby tepla pro výpal.In practice, the calcination of cement-based raw meal dispersed in gases is intensively carried out at a temperature of about 860 ° C, so that only heat at a temperature higher than this temperature can be used for calcination. This heat, although contained in the flue gases from the short rotary kiln, is largely not used for calcination, because at the first meeting of gases and raw materials - at the bottom of the shaft - the raw material is not preheated to the calcination temperature; preheats. Thus, the heat available for calcination is thermally degraded to such an extent that it is no longer fully usable for calcination. This increases the amount of heat that can be used for preheating, which is undesirable, since this heat is even in excess, the temperature of the waste gases rises, resulting in an increase in firing heat consumption.

Zajistit, aby v místě prvního styku horkých kouřových plynů z krátká rotační pece se surovinou ve spodní části Šachty, byla surovina předehřátá na kalcinační teplotu, je sice teoreticky možné, avšak prakticky nereálné, potřebný výměník by byl velmi vysoký a tudíž nákladný.To ensure that at the point of first contact of the hot flue gases from the short rotary kiln with the raw material in the lower part of the shaft, the raw material is preheated to a calcination temperature, although it is theoretically possible but practically unrealistic.

Uváděné nevýhody jsou odstraněny zařízením k předehřívání a kalcinaci práškovité suroviny, tvořené protiproudým šachtovým výměníkem, sestávajícím z válcové šachty ukončené ve spodní části kuželovou výsypkou, cyklonů v její horní části, přívodního kanálu plynů od rotační pece, jež je tangenciálně zaústěn do spodní části válcové šachty, z potrubí pro vedení suroviny a plynů podle vynálezu v podstatě tím, že pod kuželovou výsypkou šachtového výměníku je rozdělovači zařízení k rozdělení suroviny do dvou dílů podle nastaveného poměru, ze kterého je zavedeno potrubí recirkulace do spodní části přívodního kanálu plynů a potrubí suroviny do rotační pece.The aforementioned disadvantages are overcome by a device for preheating and calcining the pulverulent raw material consisting of a counter-current shaft exchanger consisting of a cylindrical shaft terminated at the bottom by a conical hopper, cyclones in its upper part, a gas inlet duct from the rotary kiln , from the raw and gas conduit according to the invention essentially in that, under the cone hopper of the shaft exchanger, there is a distribution device for dividing the raw material into two parts according to a set ratio from which the recirculation pipe is led into the lower part of the gas supply channel and care.

Tím, že do potrubí recirkulace vstupuje pouze určitá, poměrně malá část suroviny, její ohřev na kalcinační teplotu není tepelně příliš náročný, nezpůsobí tedy výrazný pokles teploty kouřových plynů z krátké rotační pece. Tato část suroviny však po dosažení klacipačnl teploty začne intenzivně kalcinovat, čímž se spotřebuje teplo o teplotě vyšší, než je kalcinační teplota, na kalcinaci a ne převážně na ohřev, jako tomu bylo dříve. Množství suroviny v recirkulaei vysoce zkalcinuje a po smísení se surovinou v šachtovém výměníku způsobí vzrůst skutečné kalcinace celého množství suroviny o 10 až 20 %. Zavedením vynálezu se dosáhne výrazného zlepšení využití tepla v protiproudém šachtovém výměníku, což umožní snížit spotřebu tepla pro výpal. \Since only a relatively small portion of the feedstock enters the recirculation pipeline, its heating to the calcination temperature is not very heat intensive, and therefore does not cause a significant drop in the temperature of the flue gases from the short rotary kiln. However, this part of the feedstock begins to calculate intensively upon reaching the cleavage temperature, thereby consuming heat at a temperature higher than the calcination temperature for calcination and not predominantly for heating, as previously. The amount of raw material in the recirculation is highly calcined and, when mixed with the raw material in the shaft exchanger, causes the actual calcination of the entire amount of raw material to increase by 10 to 20%. With the introduction of the invention, the heat utilization in the counterflow shaft exchanger is significantly improved, which makes it possible to reduce the heat consumption for firing. \

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na obr. 1.The device according to the invention is shown schematically in FIG. 1.

Zařízení pozůstává z Šachtového výměníku 1 tvořeného válcovou Šachtou 2, ukončenou ve spodní části kuželovou výsypkou J. Válcová Šachtě £ v horní části přechází v potrubí A, jež je rozvedeno do cyklónů g, které jsou svými výdechy připojeny na odvodní potrubí g plynů pokračující ke kouřovému ventilátoru, který není na výkrese znázorněn. Cyklony g ve své spodní částí jsou propojeny potrubím I suroviny s klapkami 8 s horní částí válcové šachty g, kde je pod výpady potrubí I suroviny tříštící kužel g. Šachtový výměník 1 je s rotační pecí 10 spojen přívodním kanálem 11 plynů, který je do válcové Šachty £ zaústěn tangenciálně. Do potrubí £ je zaústěno potrubí 12 pro přívod suroviny určené ke zpracování. V místě zaústění potrubí 12 je pro přívod suroviny tříštící prvek 16. Kuželovitá výsypka J je propojena s rozdělovačem 13 suroviny, ze kterého je zavedena potrubí 14 suroviny do rotační pece 10 a potrubí 15 recirkulace do spodní části přívodního kanálu 11 plynů.The device consists of a shaft exchanger 1 formed by a cylindrical shaft 2, terminated in the lower part by a conical hopper J. The cylindrical shaft 4 at the upper part passes into the piping A, which is distributed to cyclones g which are connected a fan not shown in the drawing. The cyclones g in their lower part are connected by the raw material piping I with the flaps 8 with the upper part of the cylindrical shaft g, where a shear cone g is located under the outlets of raw material piping I. The shaft exchanger 1 is connected to the rotary kiln 10 The shafts 6 extend tangentially. A line 12 for supplying the raw material to be processed is connected to the line. At the inlet of the duct 12 there is a shattering element 16 for the feedstock. The conical hopper J communicates with the feedstock distributor 13 from which the feedstock pipe 14 is introduced into the rotary kiln 10 and the recirculation pipe 15 to the lower part of the gas inlet duct 11.

Potrubí 12 pro přívod suroviny a potrubí 15 recirkulace, jsou v místě svého zaústění opatřena tříštícími prvky 16. z plechu, případně z vyzdívky.The feed pipe 12 and the recirculation pipe 15 are provided, at their point of entry, with shattering elements 16 made of sheet metal or lining.

Zařízení pracuje následovně:The device works as follows:

Horké kouřové plyny z rotační pece 10 jsou za pomoci kouřového ventilátoru prosávány přívodním kanálem IL plynů a šachtovým výměníkem 1.The hot flue gases from the rotary kiln 10 are sifted through the IL gas inlet duct and the shaft exchanger 1 by means of a smoke fan.

Vlivem tangenciálního zaústSní přívodního kanálu 11 plynů do válcové šachty 2 plyny po celé výšce válcové Šachty 2 rotují. Postupují dále potrubím A do cyklonů 1, odvodním potrubím £ plynů a kouřovým ventilátorem k odprašovacímu zařízení nebo k dalšímu využití.Due to the tangential inlet of the gas supply duct 11 into the cylindrical shaft 2, the gases rotate over the entire height of the cylindrical shaft 2. They then proceed through line A to the cyclones 1, a gas outlet line 6 and a smoke fan to a dust removal device or for further use.

Surovina určená k předehřevu a kalcinaci je dopravována potrubím 12 pro přívod suroviny do potrubí 1, kde se tříští na tříštícím prvku 16,, rozptýlí se v plynech, já jimi vysušena a částečně předehřátá a unesena do cyklonů í, kde se odloučí. Je zaváděna potrubími 2 suroviny do horní části válcové šachty 2, kde se tříšti ne tříštícím kužel! g a rozptyluje se do proudu rotujících plynů. Na počátku provozu je unášena znovu do cyklonů g, znovu se vrátí do válcové šachty, ale po několika okamžicích se popsaný recirkulačni okruh natolik surovinou přetíží, že z místa, kde je nosnost plynů nejnižší, a to je horní část válcové šaphty gj surovina začne postupovat válcovou šachtou 2 za rotace proti proudu rotujících plynů směrem dolů, čímž se protiproudým způsobem předehřívá a částečně kalcinuje.The feedstock to be preheated and calcined is conveyed via the feed line 12 to the feed line 1, where it is shattered on the shredding element 16, dispersed in the gases, dried by them and partially preheated and carried to cyclones 1 where they are separated. It is led through the raw material pipes 2 to the upper part of the cylindrical shaft 2, where the cone is not shattered! g and dispersed into a stream of rotating gases. At the beginning of operation, it is carried back to cyclones g, it returns to the cylindrical shaft, but after a few moments the recirculation circuit described becomes so overloaded that from the point where the gas carrying capacity is the lowest, with the shaft 2 rotating upstream of the rotating gases, thereby preheating and partially calcining in a countercurrent manner.

Předehřátá surovina se shromažáuje v kuželové výsypce 1, přichází do rozdělovače 13 suroviny, kde se dělí v nastaveném poměru např, 40 a 60 %. 60 % suroviny je zaváděno potrubím 14 suroviny do rotační pece 10, 40 % potrubím 15 recirkulace do spodní části přívodního kanálu 1,1, plynů, kde se tříšti na tříštícím prvku 16, rozptyluje se do proudu plynů a je unášena zp%t do válcové šachty 2 šachtového výměníku 1, kde se odlučuje.The preheated feedstock is collected in the conical hopper 1, it enters the feedstock distributor 13 where it is divided in a set ratio of, for example, 40 and 60%. 60% of the raw material is fed through the raw material line 14 to the rotary kiln 10, 40% through the recirculation line 15 to the lower part of the gas inlet duct 1.1 where it splits on the shredding element 16, dispersed into the gas stream and entrained from the t shaft 2 of the shaft exchanger 1, where it separates.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for preheating and calcining the pulverulent raw material, consisting of a counterflow shaft exchanger, consisting of a cylindrical shaft terminated at the bottom by a conical hopper, cyclones at its top, a gas inlet duct from a rotary kiln tangentially connected to the bottom of the cylindrical shaft. feed line and gas line, characterized in that under the conical hopper (31 of the shaft exchanger 11) there is a distributor (13) for dividing the feedstock into two parts according to a set ratio from which the recirculation pipe (15) is led into the lower part of the supply channel (11) gases and pipes (14) of the raw material into a rotary kiln