CS228895B1 - Zařízení pro výpal práškovitých materiálů - Google Patents

Description

(54) Zařízení pro výpal práškovitých materiálů

Vynález se týká zařízení pro výpal práškovitých materiálů, zejména cementářské surovinové moučky.

V současné době je v průmyslové praxi běžně zavedeno pro výpal cementářské surovinové moučky na cementářský slínek tepelné zařízení, pozůstávající z disperzního předehřívače surovinové moučky, z rotační pece a chladiče slínku. Surovinová moučka se v disperzním předehrívači predehřívá a částečně kalcinuje teplem odpadních plynů z rotační pece, postupuje do rotační pece, kde se dokončuje kalcinace a probíhá výpal teplem, jež se zde uvolňuje spalováním paliva; vypálený slínek vypadává do chladiče slínku, kde se chladí vzduchem, který se tak ohřívá a slouží v rotační peci jako vzduch spalovací.

V posledních letech probíhá i v oboru výpalu cementářského slínku prudký rozvoj techniky s cílem snižovat investiční i provozní náklady, především cestou intenzifikace technologických procesů. Technologické procesy jsou za tím účelem zkoumány a jsou navrhovány výhodnější prvky strojního zařízení.

Studujeme-li výše popsané tepelné zařízení z těchto hledisek, zjistíme, že především rotační pec je stále velmi rozměrná, což sebou nese řadu nevýhod. Jsou to především:

— velká hmotnost oceli i vyzdívek obecně — nutnost v provozu otáčet velkými hmotami — nutnost v provozu udržovat velké povrchy vyzdívek v řádném stavu — nutnost řešit ve většině případů uložení pece na 3 podporách, což není staticky určité a vede k potřebě silně dimenzovat střední podporu a tím dále zvyšovat hmotnost.

— velké vnější povrchy rotační pece zvyšují ztráty tepla sáláním a vedením, což zvyšuje spotřebu tepla pro výpal.

Průměr rotační pece je dán v praxi požadovaným výkonem, délka pece je dána požadavkem snížit teploty plynů z pece na takovou úroveň, aby nehrozilo nebezpečí vzniku nálepků v přechodové komoře.

Vzhledem k tomu, že vypalovaný materiál v rotační peci se pohybuje ve vrstvě, přestup tepla z plynů do materiálu je poměrně málo intenzivní. Má to za následek, že zejména kalcinační pásmo pece je poměrně dlouhé a teplota plynů přes velkou tepelnou náročnost procesu kalcinace, zde klesá poměrně pomalu.

V praxi je situace taková, že celková délka pece bývá asi 17 D (D — průměr pece), z čehož pro vlastní slinováni slouží asi 6 D.

Teplota plynů za pecí bývá asi 1000 °C.

Vynález si klade za cíl výrazně zintenzivnit proces kalcinace v rotační peci, což umožní zkrátit rotační pec asi o 7 D na úroveň 10 D.

Toho se dosáhne tím, že na skluz přechodové komory navazuje skříň, propojená s vnitřním prostorem přechodové komory, v níž je umístěn rotor s palci, jenž je uložen otočně a opatřen pohonem, přičemž výpadový kužel disperzního předehřívače je propojen potrubím surovinové moučky se skříní s rotorem s palci. Rotor s palci ve skříni je dutý a má upraveno chlazení zevnitř proudem chladicího vzduchu.

Zavedením rozptylu předehřáté surovinové moučky do proudu plynů za pomocí otáčejícího se rotoru s palci dle vynálezu se dosáhne toho, že tepelně velmi náročný proces kalcinace přejde z posouvající se vrstvy surovinové moučky v rotační peci do procesu v disperzním stavu, čímž se mnohonásobně zrychlí a to bez nebezpečného nárusu teplot plynů za rotační pecí, což umožní výrazné zkrácení rotační pece. Sníží se tak hmotnost jejích ocelových částí až o 50 °/o, vyzdívek až o 40 %; rotační pec bude možno standardně 'ukládat na 2 podpory se staticky určitými reakcemi, příkon pohonu poklesne; spotřeba vyzdívek se zmenší, ztráty tepla sáláním a vedením se sníží, což povede k poklesu spotřeby tepla pro výpal; to vše je ekonomicky velmi významné.

Zařízení dle vynálezu v příkladném provedení je schematicky znázorněno v částečném řezu na výkrese.

Pozůstává z velmi krátké rotační pece 1, jež je na výpadové straně (z hlediska postupu suroviny) opatřena běžným chladičem slínku a hořákovým zařízením, což však není na výkrese znázorněno. Velmi krátká rotační pec 1 na vstupní straně (z hlediska postupu suroviny] navazuje na přechodovou komoru 2, jež přechází v přívodní kanál 3 plynů do běžného disperzního předehřívače 4 šachtového, nebo cyklonového. Na disperzní předehřívač 4 navazuje potrubí proodtah kouřových plynů k pecnímu ventilátoru a potrubí pro přívod čerstvé surovinové moučky do disperzního předehřívače 4, což však není na výkrese znázorněno.

Na skluz 5 přechodové komory 2 navazuje skříň 6 propojená s vnitřním prostorem přechodové komory 2 v níž je umístěn rotor 7 s palci 8, uložený otočně a s běžným zařízením pro pohon, které není znázorněno. Výpadový kužel 9 disperzního předehřívače 4 je potrubím 10 surovinové moučky s těsnicí klapkou 11 propojen se skříní 6 s rotorem 7.

Vnitřní povrchy velmi krátké rotační pece 1, přechodové komory 2, skříně 6 přívodního kanálu 3 plynů i disperzního předehřívače 4 jsou proti účinkům vysokých teplot spatřeny vyzdívkou 12.

Rotor 7 s palci 8 je zhotoven ze žárupevné oceli, je dutý a je běžným způsobem, který není znázorněn, upraven pro intenzívní chlazení zevnitř, zpravidla proudem chladicího vzduchu.

Zařízení pracuje následujícím způsobem:

Pecní ventilátor za disperzním předehřívačem 4 odtahuje předehřátý vzduch z chladiče slínku velmi krátkou rotační pecí 1, kde se spaluje palivo, přiváděné běžným způsobem hořákovým zařízením. Kouřové plyny z velmi krátké rotační pece 1 postupují přechodovou komorou 2, přívodním kanálem 3 a disperzním předehřívačem 4.

Rotor 7 s palci 8 ve skříni 6 se otáčí v naznačeném smyslu. Surovinová moučka určená k předehřevu, přiváděná do disperzního předehřívače 4 se zde teplem kouřových plynů z velmi krátké rotační pece 1 předehřívá a částečně kalcinuje. Postupuje výpadovým kuželem 9 potrubím 10 surovinové moučky s těsnicí klapkou 11 do skříně 8. Odtud je otáčejícím se rotorem 7 s palci 8 vrhána šipkami naznačeným směrem proti proudu kouřových plynů do prostoru velmi krátké rotační pece. Zde se v proudu horkých kouřových plynů rozptyluje, přebírá jejich teplo a intenzivně na velmi krátké dráze kalcinuje, čímž teplota kouřových plynů téměř skokovitě klesá na požadovanou hodnotu.

Část surovinové moučky je proudem kouřových plynů z velmi krátké rotační pece 1 vynášena přechodovou komorou 2 a přívodním kanálem 3 plynů zpět do disperzního předehřívače 4; zde se však odlučuje a spolu s čerstvou předehřátou surovinovou moučkou, kterou svým teplem dále ohřívá, se vrací výše popsaným způsobem zpět do kalcinačního procesu, ve velmi krátké rotační peci 1. Vzniká tak recirkulační okruh mezi velmi krátkou rotační pecí 1 a disperzním předehřívačem 4, v němž obíhá určité množství poměrně vysoce zkalcinované surovinové moučky, do něhož vstupuje čerstvá předehřátá surovinová moučka v disperzním předehřívači 4 a v místě, kde je nosnost kouřových plynů nejnižší, což jest prostor velmi krátké rotační pece 1, odpovídající množství surovinové moučky za intenzivního dokončování kalcinačního procesu vypadává z proudu kouřových plynů. Ve velmi krátké rotační peci 1 pak běžným způsobem postupuje, působením plamene slinuje, a v navazujícím chladiči slínku se běžným způsobem chladí.

Claims (2)

1. PŘEBMĚT vynálezu

   223895

   1. Zažízení pro výpal práškovitých materiálů, zejména cementářské surovinové moučky, sestávající z chladiče slínku, velmi krátké rotační pece a disperzního předehřívače, propojeného s velmi krátkou rotační pecí prostřednictvím přechodové komory a přívodního kanálu plynů, vyznačené tím, že na skluz (5) přechodové komory (2) nava zuje skříň (6), propojená s vnitřním prosto-: rem přechodové komory (2), v níž je umis-¹ těn rotor (7) s palci (8), jenž je uložen otočně a opatřen pohonem, přičemž výpadový kužel (9) disperzního předehřívače (4) je propojen potrubím (10) surovinové moučky se skříní (6) s rotorem (7) s palci (8).
2. 2. Zařízení dle bodu 1, vyznačené tím, že rotor (7) s palci (8) ve skříni (6) je dutý a jmá upraveno chlazení zevnitř proudem chladicího vzduchu.