CS265960B1

CS265960B1 - Equipment for preheating and partial calcination of granular and lump materials

Info

Publication number: CS265960B1
Application number: CS875384A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Pospisil; Vaclav Skala; Jiri Ing Hanus
Original assignee: Pospisil Jaroslav; Vaclav Skala; Hanus Jiri
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS538487A1

Abstract

Zařízení pro předehřev a částečnou kalcinaci tepelně zpracovávaného materiá lu má s výhodou obdélníkový půdorys. Nad svislou šachtou s kalcinačním hrdlem je provozní zásobník pro zpracovávaný materiál a pod ní je vynášecí komora. V ní uspořádané vynášecí zařízení se skládá ze zadržovací desky, skládající se z levé desky a z pravé desky, napojené na stěny kouřovodů, na nich jsou uloženy vynášecí desky vratně posuvné v radiálním směru, na nich vodicí těleso ve svislém řezu tvaru sedlové střechy, se stíracími bloky. Kouřovody jsou ve své spodní části napojeny na patní kus, vně jsou ohraničeny obvodovým pláštěm vynášecí komory uloženým na podpěrných patkách. V patním kusu jsou otvory pro napojeni přídavných hořáků.The device for preheating and partial calcination of the heat-treated material preferably has a rectangular plan. Above the vertical shaft with the calcination neck is an operating container for the processed material and below it is a discharge chamber. The discharge device arranged therein consists of a retaining plate, consisting of a left plate and a right plate, connected to the walls of the flues, on which are placed discharge plates that can be reciprocated in the radial direction, on which there is a guide body in a vertical section in the shape of a saddle roof, with scraping blocks. The flues are connected in their lower part to a base piece, and are bounded on the outside by the peripheral shell of the discharge chamber mounted on support feet. There are openings in the base piece for connecting additional burners.

Description

Vynález se týká zařízení pro předehřev a částečnou kalcinaci zrnitých a kusových materiálů, například vápence, dolomitu, cementářské suroviny, před jejich dalším tepelným zpracováním v pálicím zařízení, například v rotační peci.The invention relates to a device for preheating and partial calcination of granular and lump materials, for example limestone, dolomite, cement raw material, before their further heat treatment in a burning device, for example in a rotary kiln.

U většiny šachtových výměníků tepla, tedy předehřívačů zrnitých a kusových materiálů, jsou horké plyny do vrstvy materiálu přiváděny ze střední části výměníku, nebo prostřednictvím vnějších kouřovodů do obvodové části vrstvy. V obou případech jsou partie materiálu, přes které horké plyny vstupují, více předhřáty, než odlehlejší části vrstvy. Tím se zhoršuje tepelná účinnost výměníku a také nerovnoměrnost v tepelné přípravě suroviny má nepříznivý vliv na kvalitu výroby.In most shaft heat exchangers, i.e. preheaters of granular and lump materials, hot gases are supplied to the material layer from the middle part of the exchanger, or via external flues to the peripheral part of the layer. In both cases, the parts of the material through which the hot gases enter are more preheated than the more remote parts of the layer. This worsens the thermal efficiency of the exchanger and also the unevenness in the heat preparation of the raw material has an adverse effect on the quality of production.

Pokud jsou horké plyny u některých zařízení přiváděny současně do středové i obvodové části vrstvy, je nutno používat tepelně vysoce namáhané stavby, které nelze během provozu kontrolovat, jsou zdrojem častých poruch a neumožňují práci s vyššími teplotami plynů, a tedy dosažení vysoké tepelné účinnosti výměníku tepla.If in some devices hot gases are supplied simultaneously to the central and peripheral part of the layer, it is necessary to use highly thermally stressed structures that cannot be inspected during operation, are a source of frequent failures and do not allow working with higher gas temperatures and thus achieving high thermal efficiency of the heat exchanger. .

U jiného známého provedení tepelného výměníku je sice většina těchto nevýhod odstraněna, avšak za použití těžké keramické vestavby, umístěné pod vrstvou předehřívaného materiálu. Ten je s její horní plochy shrnován a padá do rotační pece k dalšímu zpracování. Provedení této rozměrné vestavby je technicky velmi náročné a nákladné. Toto uspořádání je nevýhodné i proto, že vynášecí zařízení je vystaveno vysokým teplotám plynů a k jeho zatlačování do vrstvy materiálu jsou zapotřebí velké síly, které při vysokých teplotách jsou zdrojem častých poruch.In another known embodiment of the heat exchanger, most of these disadvantages are eliminated, but by using a heavy ceramic installation placed under a layer of preheated material. It is rolled up from its upper surface and falls into the rotary kiln for further processing. The implementation of this large installation is technically very demanding and expensive. This arrangement is also disadvantageous because the discharge device is exposed to high gas temperatures and large forces are required to push it into the layer of material, which are a source of frequent failures at high temperatures.

Popsané nevýhody se podle vynálezu odstraní v podstatě tím, že pod kalcinačním hrdlem svislé šachty je umístěna s výhodou obdélníková zadržovací deska, která je svým obvodem napojena na stěny kouřovodů, přičemž nad horní plochou zadržovací desky jsou uloženy vynášecí desky, jejichž šířka je větší, než šířka kalcinačního hrdla a menší než šířka zadržovací desky, vratně posuvné v radiálním směru, a dále tím, že kouřovody jsou ve své spodní části napojeny na patní kus, přičemž alespoň část spodní plochy zadržovací desky je ve styku s okolním prostředím. ·According to the invention, the described disadvantages are eliminated essentially by placing a rectangular retaining plate below the calcination neck of the vertical shaft, which is preferably connected to the walls of the flues by its circumference, width of the calcination neck and less than the width of the retaining plate, reversibly displaceable in the radial direction, and further in that the flues are connected in their lower part to the base piece, at least part of the lower surface of the retaining plate being in contact with the environment. ·

Zařízení podle vynálezu umožňuje rovnoměrný ohřev zpracovávaného materiálu a jeho částečnou kalcinaci při velkých pracovních průřezech šachty, což dovoluje navrhnout pecní jednotky o velkém výkonu. Možnnost použití vyšších pracovních teplot plynů zvyšuje tepelnou účinnost při menších rozměrech a váze zařízení. Konstrukce výměníku dovoluje během provozu kontrolu jeho funkce, čímž se zlepšuje časové využití pece. Umožňuje navrhnout výkonovou řadu s použitím významného množství stejných částí pro všechny velikosti. Uvedené výhody výrazně snižují investiční a provozní náklady za jednotku výroby.The device according to the invention allows uniform heating of the processed material and its partial calcination at large working cross-sections of the shaft, which allows to design furnace units with high output. The possibility of using higher working temperatures of gases increases the thermal efficiency with smaller dimensions and weight of the device. The design of the exchanger allows the control of its function during operation, which improves the time utilization of the furnace. It allows you to design a power range using a significant number of the same parts for all sizes. These benefits significantly reduce investment and operating costs per unit of production.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na vyobrazení, kde obr. 1 představuje zařízení ve svislém řezu B-B na obr. 2 a obr. 2 představuje toto zařízení ve vodorovném řezu podle A-A na obr. 1.An exemplary embodiment of the device according to the invention is schematically shown in the figure, where Fig. 1 shows the device in a vertical section B-B in Fig. 2 and Fig. 2 shows this device in a horizontal section according to A-A in Fig. 1.

Svislá šachta výměníku s výhodou obdélníkového průřezu je tvořena pláštěm 17. Ve své horní části má zavážecí kanál 2 materiálu, v němž je umístěno duté, směrem dolu otevřené těleso 2 P^ro odsávání plynů, s výhodou ve tvaru obdélníku, opatřené svislým kouřovodem (i. Ve své spodní části se svislá šachta směrem dolu zužuje a vytváří tak předehřívací a kalcinační hrdlo 2/ které je napojeno na vynášecí komoru, s výhodou obdélníkového tvaru. Tato je tvořena obvodovým pláštěm 8, víkem 9 v její horní části a dále v její spodní části zadržovací deskou 10, s výhodou obdélníkového průřezu, sestávající z levé desky a pravé desky 11, 12. Mezi těmito deskami 11, 12 je přerušovaná obdélníkové štěrbina.Vertical shaft exchanger is preferably of rectangular cross section is formed by the jacket 17. In its upper part has a charging passage material 2, which is placed a hollow, downwardly open housing 2 P ^ro suctioning gases, preferably rectangular, with vertical flue (i. In its lower part, the vertical shaft tapers downwards to form a preheating and calcination neck 2 / which is connected to a discharge chamber, preferably of rectangular shape, which is formed by a circumferential shell 8, a lid 9 in its upper part and further in its lower part. a retaining plate 10, preferably of rectangular cross-section, consisting of a left plate and a right plate 11, 12. There is an intermittent rectangular slit between these plates 11, 12.

Na spodní části obvodového pláště 2 vynášecí komory jsou připojeny kouřovody 2®.· Vnější kouřovody 16 jsou ve spodní části napojeny na patní kus 18 a jsou vně ohraničeny obvodovým pláštěm 2 vynášecí komory, uloženým na podpěrných patkách 21. V patním kusu 18 jsou otvory 20 pro připojení přídavných hořáků.Flue ducts 2® are connected to the lower part of the peripheral shell 2 of the discharge chamber. for connecting additional burners.

Nad vlastním výměníkem je umístěn provozní zásobník 1_ materiálu, který je propojen se zavážecím kanálem 2 svislé šachty výměníku přívodním potrubím 2 materiálu, které prochází víkem 19 svislé šachty.Above the heat exchanger itself, there is an operating material container 7, which is connected to the loading channel 2 of the vertical shaft of the exchanger by a material supply pipe 2, which passes through the lid 19 of the vertical shaft.

Na horní ploše zadržovací desky 10 jsou uloženy vynášecí desky 13.' které jsou opatřeny stíracími bloky 14, tvaru obdélníku, uloženými na horní ploše. V prostoru nad vynášecími deskami 13 je umístěno vodicí těleso 2' půdorysně s výhodou ve tvaru obdélníku, které svou horní zužující se částí zasahuje do předehřívacího a kalcinačního hrdla £.Discharge plates 13 are mounted on the upper surface of the retaining plate 10. ' which are provided with rectangular wiper blocks 14 mounted on the upper surface. In the space above the discharge plates 13, a guide body 2 'is arranged, preferably in the shape of a rectangle, which extends with its upper tapering part into the preheating and calcination neck 6.

Při pohybu vynášecích desek 13 v radiálním směru k ose a od osy svislé šachty, postupuje materiál vlastní vahou z provozního zásobníku 2 materiálu přívodním potrubím 2 materiálu do zavážecího kanálu 2 svislé šachty výměníku, dělí se do dvou proudů v místě odsávacího tělesa 2 plyⁿů, pod ním se opět spojuje do jednoho proudu a přechází do kalcinačního hrdla £, ze kterého se pod sypným úhlem sesypává na levou desku 11 a pravou desku 12 zadržovací desky 22.' přičemž obtéká vodicí těleso 2' j®^ slouží ke zlepšení rovnoměrnosti toku materiálu v kalcinačním hrdle ý. Vodicí těleso 2 současně slouží ke zmenšení váhy sloupce materiálu, působící na vynášecí desky 12· Každá z vynášecích desek 13 je uložena na vnitřním okraji levé desky 11 a pravé desky 12 a svým vnějším koncem zasahuje do vrstvy předehřátého a předkalcinovaného materiálu, sesypaného na levou a pravou desku 21' 12· Vynášecí desky konají vratný pohyb v radiálním směru a tím vytlačují předehřátý materiál před hranu levé desky 11 a pravé desky 12 do kouřovodu 16. ^z nich padá materiál do navazujícího vypalovacího zařízení. Prostor nad deskami 21' 12' ^ve kterém je materiál volně sesypán, slouží současně ' jako odležovací, protože v něm po dobu setrvávání dochází k dalšímu předehřevu a kalcinaci zpracovávané suroviny. Stírací bloky 14 stírají materiál s vynášecí desky 13 při jejím pohybu a brání tak pronikání materiálu do prostoru pod vodicím tělesem 2 ^a dále obdélníkovou štěrbinou mezi deskami 21' 12 ^do trojúhelníkové části vynášecí komory. Zadržovací deska 10 je svou spodní stranou ve styku s vnějším prostředím, což umožňuje kontrolování stavu vynášecích desek 13 i jejich pohonu a odvádění přebytečného tepla z části vynášecí komory.When the movement of the discharge plates 13 in the radial direction towards the axis and the axis of the vertical shaft, the material under its own weight from the working reservoir 2 material supply line 2 the material in the feeding duct 2 a vertical shaft exchanger is divided into two streams at the point of suction body 2 ply ^N for below it, it is again combined into one stream and passes into the calcination neck £, from which it is poured at a pouring angle onto the left plate 11 and the right plate 12 of the retaining plate 22. ' wherein the bypass guide body 2 '' serves to improve the uniformity of the material flow in the calcination neck. At the same time, the guide body 2 serves to reduce the weight of the column of material acting on the discharge plates 12. Each of the discharge plates 13 is mounted on the inner edge of the left plate 11 and right plate 12 and extends with its outer end right plate 21 '12 · The discharge plates reciprocate in the radial direction and thus push the preheated material in front of the edge of the left plate 11 and the right plate 12 into the flue 16. ^from them the material falls into the adjoining firing device. The space above the plates 21 '12', ⁱⁿ which the material is loosely poured, serves at the same time as a dormant, because in it there is a further preheating and calcination of the processed raw material for the duration of the stay. The wiper blocks 14 wipe the material from the discharge plate 13 during its movement and thus prevent the penetration of the material into the space under the guide body 2 ^and further through the rectangular gap between the plates 21 '12 ^{into the} triangular part of the discharge chamber. The retaining plate 10 is in contact with the external environment with its underside, which makes it possible to check the condition of the discharge plates 13 and their drive and to remove excess heat from a part of the discharge chamber.

Horké plyny přicházející z předřazeného pálicího zařízení, jdou kouřovody 16 do vynášecí komory a oboustranně vstupují do vsrtvy materiálu sesypaného na horní plochu levé a pravé desky 11 a 22' ^a odtud do kalcinačního hrdla ý. Proudí pak proti pohybu zpracovávaného materiálu a vystupují z něho do odsávacího tělesa 2 plynu. Ochlazené plyny jsou z tohoto tělesa 2 odsávány svislým kouřovodem 2· V případě potřeby lze horké plyny před jejich vstupem do vrstvy materiálu přihřívat pomocí přídavných hořáků napojených na otvory 20.The hot gases coming from the upstream combustion device, the flues 16 enter the discharge chamber and enter on both sides into a layer of material poured onto the upper surface of the left and right plates 11 and 22 ' ^and from there into the calcination neck γ. They then flow against the movement of the material to be processed and emerge from it into the gas suction body 2. The cooled gases are sucked out of this body 2 by a vertical flue 2. If necessary, the hot gases can be reheated before they enter the material layer by means of additional burners connected to the openings 20.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Apparatus for preheating and partial calcination of granular and lump materials, consisting of a vertical shaft, preferably rectangular in plan, in the loading part of which a hollow, downwardly open gas extraction body is located, dividing the flow of advancing material into two parallel streams and equipped with means for discharge of gases emerging from the layer of heat-treated material, the lower part of which is tapered into a calcination neck, below which a guide body is preferably in the shape of a rectangle, the upper part of which extends into a vertical shaft, shaft and connected to its upper loading part by a material supply pipe, characterized in that a rectangular retaining plate (10) connected to the walls of the flues (16) is preferably located below the calcination neck (4), above the flat retaining plate (10) being delivery plates (13) are mounted, reversibly slidable in the radial direction, while the flue pipes (16) are at their lower part only on the heel piece (18) and at least a part of the lower surface of the retaining plate (10) is accessible from the outside. .

2. Device according to claim 1, characterized in that the guide body (7) is in the horizontal section of a quadrangular shape, preferably a rectangle, and in the transverse vertical section has the shape of a saddle roof which extends into the space of the calcination neck (4) with its tapered upper part; in the lower part, the width of this guide body (7) is greater than the width of the calcination neck (4) and smaller than the width of the discharge plates (13).

3. Device according to items 1 to 2, characterized in that the retaining plate (10) consists of a left plate (11) and a right plate (12), the discharge plates (13) being mounted simultaneously on both of these plates (11, 12). .

4. Device according to items 1 to 3, characterized in that the flues (16) are delimited on the outside by a circumferential shell (8) of the discharge chamber mounted on support feet (21), the outer circumferential wall of the retaining plate (10) being mounted on their upper parts. ).

5. Device according to items 1 to 4, characterized in that there are openings (20) in the base piece (18) for connecting additional burners.

6. Device according to items 1 to 6, characterized in that wiper blocks (14) are arranged on the upper surface of each discharge plate (13).