PL171138B1 - Method of obtaining cement clinker and system therefor - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania klinkieru cementowe- go, polegajacy na tym, ze przygotowana zawiesine z surowców, takich jak margiel, kreda i woda odwadnia sie przez filtrowanie, a wytworzony w ten sposób placek filtracyjny suszy sie 1 rozdrabnia, jednoczesnie doprowadzajac goracy gaz spalinowy z zespolu pieco- wego, przy czym osuszony i rozdrobniony material oddziela sie od gazu w sortowniku, a nastepnie ogrze- wa sie wstepnie, kalcynuje, wypala 1 ochladza w ze- spole piecowym, znamienny tym, ze zawiesine materialu w gazie spalinowym kieruje sie z urzadzenia suszaco-rozdrabmajacego do separatora, rozdziela sie ja na frakcje gruba, która kieruje sie z powrotem do suszenia 1 rozdrabniania i frakcje drobna, która prze- nosi sie do sortownika. 6 Uklad do wytwarzania klinkieru cemento- wego, zawierajacy urzadzenie wstepne przygotowuja- ce zaw iesin e, filtr odw adniajacy zaw iesin e, urzadzenie suszaco-rozdrabniajace placek filtracyjny, sortownik oddzielajacy substancje stale od gazu spa- linowego i zespól piecowy do ogrzewania wstepnego, kalcynowania, wypalania i chlodzenia substancji sta- lych, znamienny tym, ze zawiera seperator (11), roz- dzielajacy material na frakcje gruba 1 drobna, umieszczony za urzadzeniem suszaco-rozdrabniajacy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do wytwarzania klinkieru cementowego w procesie typu półsuchego.

Znany jest sposób i układ do wytwarzania klinkieru cementowego, w których przygotowuje się surowce stosowane do wytwarzania cementu, takie jak margiel i kreda, a następnie dodaje się wodę. Utworzona w ten sposób zawiesinajest następnie odwadniana przez filtrowanie w filtrze, a wytworzony placek filtracyjny podaje się do urządzenia susząco-rozdrabniającego,

171 138 przy czym do urządzenia tego jednocześnie doprowadza się gorący gaz spalinowy z zespołu piecowego. Osuszony i rozdrobniony materiał rozdziela się w sortowniku, a następnie podgrzewa wstępnie, kalcynuje, wypala i ochładza w zespole piecowym.

Rozdrabnianie placka filtracyjnego polega na rozdzieleniu masy złożonej z cząstek na pojedyncze cząstki, tworzące masę, bez rozłupywania ich na mniejsze cząstki.

Wymieniony sposób i układ jest stosowany w wielu różnych cementowniach na całym świecie, a szczególnie tam, gdzie naturalnie występujące wilgotne surowce stosowane do wyrobu cementu składają się głównie z materiału, które niekoniecznie muszą być mielone lub rozłupywane na mniejsze cząstki, ponieważ mają one konieczny stopień rozdrobnienia dla wypalania a nich klinkieru cementowego. Przy tym sposobie materiał, który jest podawany z urządzenia susząco-rozdrabniającego do zespołu piecowego jest stosunkowo gruboziarnisty i bryłkowaty, a grudki mają wielkość do 3 mm. Gruboziarnistość jest wynikiem tego, że podczas filtrowania pojedyncze cząstki materiału zostają ściśnięte i tworzą masę o znacznej wytrzymałości. Obróbka zbrylonego surowca w zespole piecowym nie jest problemem, pod warunkiem, że wszystkie składniki surowca są przygotowane w postaci zawiesiny, ponieważ, w takim przypadku, otrzymuje się jednorodną mieszaninę chemiczną grudek. Problemy związane ze znanym sposobem i wynikające stąd wady związane są z koniecznością przygotowania zawiesiny z surowców suchych, rozdrobnionych i połączonych z pozostałymi surowcami, przy jednoczesnym dodatkowym dostarczaniu wody dla uzyskania jednorodnej mieszaniny. Konieczne jest następne usunięcie tej dodatkowej wody, a stąd wynika zapotrzebowanie na dodatkową energię. Podawanie suchych i rozdrobnionych surowców do urządzenia suszącego i rozdrabniającego powoduje to, że mieszanina, zarówno grudek jak i materiału drobno zmielonego, nie będzie odpowiednia, a rezultatem tego jest, na przykład, nadmierna ilość CaO w grudkach i niedostateczna ilość CaO w drobno zmielonym materiale. Każda próba rozwiązania tego problemu za pomocą rozdrabniania grudek w urządzeniu do suszenia i rozdrabniania powoduje znaczny wzrost poboru mocy przez urządzenie i jego zużywania, a to jest, oczywiście, niepożądane.

Sposób wytwarzania klinkieru cementowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiesinę materiału w gazie spalinowym kieruje się z urządzenia susząco-rozdrabniającego do separatora, rozdziela się ją na frakcję grubą, którą kieruje się z powrotem do suszenia i rozdrobnienia i frakcję drobną, którą przenosi się do sortownika.

Korzystnie przy suszeniu i rozdrabnianiu do materiału dodaje się surowce uzupełniające, takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień.

Korzystnie przy suszeniu i rozdrabnianiu do materiału dodaje się materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy (kwaśne żywice).

Korzystnie suszy się i rozdrabnia materiał w temperaturze co najwyżej 190°C, korzystnie co najwyżej 130°C, dla zapobieżenia spalaniu i/lub parowaniu palnych składników przy suszeniu i rozdrabnianiu.

Korzystnie część gazu spalinowego, z zawartym w nim materiałem osuszonym i rozdrobnionym przenosi się przez zespół rozdzielający separatora.

Układ według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera separator rozdzielający materiał na frakcję grubą i drobną, umieszczony za urządzeniem susząco-rozdrabniającym.

Korzystnie separator zawiera, składająca się z zestawu żaluzji, łopatkę kierującą, którajest zamocowana sztywno wokół napędzanego wirnika, a ponadto separator ma zespół regulacji prędkości obrotowej wirnika i zespół regulacji pochylenia żaluzji łopatki kierującej.

Korzystnie zespołem regulacji prędkości obrotowej jest hamulec.

Korzystnie separator zawiera układ obwodowy do przenoszenia części zawiesiny gazu spalinowego i materiału usytuowany obok wirnika.

Korzystnie pomiędzy wlotem i wylotem separatora jest usytuowany kanał obwodowy.

Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że suche, uzupełniające materiały mogą być dodawane do procesu zachodzącego w urządzeniu do suszenia i rozdrabniania zamiast w urządzeniu do przygotowywania zawiesiny, uzyskując w ten sposób pewne oszczędności kosztów energii, szczególnie w związku z wysuszaniem dodatkowej wody i tym, że materiał, który jest podawany do układu piecowego jest jednak jednorodną mączką z surowców.

Ponadto sposób ten ma tę zaletę, że można pracować przy stosunkowo niskiej temperaturze w urządzeniu do rozdrabniania i suszenia tak, że żadne odpadowe materiały zawierające pełne składniki, które zostały wprowadzone do urządzenia, nie są spalone az do momentu, gdy dotrą one do następującego zespołu piecowego. Skutkiem tego możliwe jest usuwanie w oszczędny sposób palnych odpadów, ponieważ ciepło spalania odpadów będzie zapewniało oszczędność w zużyciu zwykłego paliwa, natomiast popioły zawarte w odpadach mogą być bez problemu wprowadzone do materiału klinkierowego.

Zgodnie z wynalazkiem, do urządzenia susząco-rozdrabniającego mogą być podawane inne, uzupełniające, surowce takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień oraz mogą być do niego podawane materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy (kwaśne żywice).

Temperatura w urządzeniu do suszenia i rozdrabniania może być regulowana do najwyżej 190°C, korzystnie do najwyższej 130^UC, aby zapobiec spalaniu i/lub parowaniu w tej części instalacji produkcyjnej palnych składników, które są podawane do urządzenia susząco-rozdrabniającego.

Wskutek tego, że grubsze cząsteczki krzemienia, cząsteczki piasku i inne trudne do sproszkowania cząsteczki mogą gromadzić się w obwodzie separator - urządzenie susząco-rozdrabniające - separator, możliwe jest przenoszenie części gazów wylotowych z zawartym z nich materiałem z urządzenia susząco-rozdrabniającego przez zespół rozdzielający separatora, zapewniając w ten sposób ciągłe odprowadzanie grubszych cząsteczek z obwodu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat układu do realizacji sposobem według wynalazku.

Przedstawiony układ do wytwarzania klinkieru cementowego zawiera urządzenie wstępne 1, przygotowujące zawiesinę, za którym jest usytuowana prasa filtracyjna 3 odwadniająca tę zawiesinę. Prasa filtracyjna 3 jest połączona kanałem doprowadzającym 4 z urządzeniem susząco-rozdrabniającym 5 placek filtracyjny, za którym z kolei jest umieszczony seperator 11 oddzielający substancje stałe od gazu spalinowego. Separator 11 jest połączony z drugiej strony z zespołem piecowym 15 do ogrzewania wstępnego, kalcynowania, wypalania i chłodzenia substancji stałych oraz z sortownikiem 13, oddzielającym drobną frakcję materiału od gazów spalinowych.

Separator 11 zawiera, składającą się z zestawu żaluzji, łopatkę kierującą, zamocowaną sztywno wokół napędzanego wirnika. Ponadto ma zespół regulacji prędkości obrotowej wirnika i zespół regulacji pochylenia żaluzji łopatki wirnika. Zespołem regulacji prędkości obrotowej jest korzystnie hamulec. Separator 11 korzystnie również zawiera układ obwodowy, usytuowany obok wirnika, do przenoszenia część zawiesiny materiału w gazie spalinowym.

W alternatywnym przykładzie wykonaniapomiędzy wlotem i wylotem separatora 11 może być zamontowany kanał obwodowy.

Sposób wytwarzania klinkieru cementowego polega na tym, że przewodami 21 i 22 podaje się surowce, takie jak margiel, kreda i woda do urządzenia wstępnego 1, w którym wytwarza się zawiesinę. Zawiesinę następnie kieruje się kanałem do prasy filtracyjnej 3, w której usuwa się znaczną część wody. Wytworzony w ten sposób placek filtracyjny przenosi się kanałem 4 do urządzenia susząco-rozdrabniającego 5, którym może być np. suszarko-kruszarka lub suszarka obrotowa z wbudowanymi mechanizmami podnoszącymi. Do urządzenia susząco-rozdrabniającego 5 podaje się dodatkowo kanałem 7 materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy, a kanałem 9 suche uzupełniające surowce, takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień, a kanałem 10 gorący gaz spalinowy.

W urządzeniu 5 materiał suszy się i rozdrabnia w temperaturze co najwyżej 190°C, korzystnie co najwyżej 130°C dla zapobieżenia spalaniu i/lub parowaniu palnych składników. Z urządzenia susząco-rozdrabniającego 5 materiał, za pomocą gazu spalinowego, przenosi się kanałem do separatora 11, w którym rozdziela się na frakcję grubą i drobną.

Frakcję grubą kieruje się kanałem 12 do urządzenia susząco-rozdrabniającego 5, a frakcję drobną do sortownika 13, którym może być filtr. W sortowniku 13 materiał oddziela się od gazu spalinowego i w postaci mączki surowcowej przenosi się do zespołu piecowego 15. W zespole piecowym 15 materiał jest obrabiany w znany sposób.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (10)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania klinkieru cementowego, polegający na tym, że przygotowaną zawiesinę z surowców, takich jak margiel, kreda i woda odwadnia się przez filtrowanie, a wytworzony w ten sposób placek filtracyjny suszy się i rozdrabnia, jednocześnie doprowadzając gorący gaz spalinowy z zespołu piecowego, przy czym osuszony i rozdrobniony materiał oddziela się od gazu w sortowniku, a następnie ogrzewa się wstępnie, kalcynuje, wypala i ochładza w zespole piecowym, znamienny tym, że zawiesinę materiału w gazie spalinowym kieruje się z urządzenia susząco-rozdrabniającego do separatora, rozdziela się ją na frakcję grubą, którą kieruje się z powrotem do suszenia i rozdrabniania i frakcję drobną, którą przenosi się do sortownika.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy suszeniu i rozdrabnianiu, do materiału dodaje się surowe uzupełniające, takie jak popiół lotny, popiół pirytowy, zmielony piasek i krzemień.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przy suszeniu i rozdrabnianiu, do materiału dodaje się materiały odpadowe, takie jak ziemia bieląca, osad papierniczy, osad ściekowy, szlam wiertniczy i asfalt osadowy

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że suszy się i rozdrabnia materiał w temperaturze co najwyżej 190°C, korzystnie co najwyżej 130°C, dla zapobieżenia spalaniu i/lub parowaniu palnych składników przy suszeniu i rozdrabnianiu.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część gazu spalinowego z zawartym w nim materiałem osuszonym i rozdrobnionym przenosi się przez zespół rozdzielający separatora.

6. Układ do wytwarzania klinkieru cementowego, zawierający urządzenie wstępne przygotowujące zawiesinę, filtr odwadniający zawiesinę, urządzenie susząco-rozdrabniające placek filtracyjny, sortownik oddzielający substancje stałe od gazu spalinowego i zespół piecowy do ogrzewania wstępnego, kalcynowania, wypalania i chłodzenia substancji stałych, znamienny tym, że zawiera seperator (11), rozdzielający materiał na frakcje grubą i drobną, umieszczony za urządzeniem susząco-rozdrabniający.

7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że separator (11) zawiera, składającą się z zestawu żaluzji, łopatkę kierującą, którajest zamocowana sztywno wokół napędzanego wirnika, a ponadto separator (11) ma zespół regulacji prędkości obrotowej wirnika i zespół regulacji pochylenia żaluzji łopatki kierującej.

8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że zespołem regulacji prędkości obrotowej jest hamulec.

9. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że separator (11) zawiera układ obwodowy do przenoszenia części zawiesiny gazu spalinowego i materiału, usytuowany obok wirnika.

10. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że pomiędzy wlotem i wylotem separatora (11) jest usytuowany kanał obwodowy.