Способ обжига известняка

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно, к производству известняка в кипящем слое. Целью изобретения является снижение расхода топлива без ухудшения качества готового продукта. В способе обжига известняка в печи кипящего слоя загружают в печь 30-70% известняка дополнительно от ее часовой производительности для утилизации теплоты. Пройдя первую стадию подогрева и нагревшись до температуры 539°С, весь материал передается в зону подогрева на вторую стадию, где происходит нагрев до температуры 834°С. После второй зоны подогрева известняк делят на два потока, избыток от необходимого для технологии направляют в теплообменник, а основную часть - в зону обжига, где происходит его диссоциация. Известь с температурой 950°С подают в охладитель, на охлаждение готового продукта подают воздух, в количестве 50-70%, а остальную часть - в теплообменник. Пройдя теплообменник, воздух нагревается до 781°С и направляется в надслоевую часть охладителя. Охладитель работает в режиме кипящего слоя. Температура воздуха, выходящего из слоя извести, составляет 630°С, оба потока воздуха перемешиваются и с температурой 690°С весь воздух подают на горение в зону обжига. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (s» s С 04 В 2/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMVITET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21. 4359236! 23-33 (22,; 05. 01, РЯ (46) 23,03 90. Бюл, ." 11

i,71! Донецкий научно-исследовэт .льский институт черноvl металлургии (72) О.В.Зэц, I0.Ï.l ã:ë ".:ен и Д.Т,Бондаренко (53) 666,94 (08P„B) (-6) Авторское свидет льство ЧССГ-

19664,, кл. ; 27 В 1/00., 1979. (54) СПОСОБ ".,ÜÆé À ИЗВ СТНЯ1 1 (57) Изобоет ение относится к прол1ыui. пеннос1и строительных материалов, преимущественно к прои3водству известняка в кипящем слое, Целью изобре ения является снижение расхода топлиаэ бе-. ухудшения качества готового продукта. В способе обжига известняка печи ки ящего слоя загружа пт в печь

30-70 известняка дополнительно от ее часовой производительности для утилизаци . теплоты. Прсйдя первую стадию подогрева и нагревшись до темИзобретение относится к металлургической, химической, пищевой промыш" леннОсти и промышленности строительных материэг ов преимущественно, к производству извести в кипящем слое.

Целью изобретения является снижение хасхода топлива без ухудшения качества готового продукта.

Нэ чертеже представлена технологическая схема производства извести в печи кипящего слоя с использованием утилизации теплоты продуктов сгорания, Технологическая схема включает печь клпящего слоя, состоящую из эон

„„Я0„„1551677 А 1

2 пературы 539 С, весь материал переда= ется в зону подогрева на вторую стадию, где происходит нагрев до температуры 834 С. После второй зоны подогрева известняк делят на два потока, избыток от необходимого для технологии направляют в теплообменник, э основную часть - в зону обжига, где происходит его диссоциация. Известь с температурой 950 С подают и охлэдитедь, на охлаждение готового продукта подают воздух в количестве

50-704, а остальную часть - в теплообменник. Пройдя теплообменник, воздух нагревается до 78 1 0 и направляе ся в надслоевую часть охладителя.

Охладитель работает в режиме кипящсгс слоя. Температура воздуха, выходящего из слоя извести, составляет

630 С, оба потока воздуха перемешиваются и с температурой 690 С весь воздух подают на горение в зону о6> ига.

1 табл., 1 ил.

1 и 2 подогрева известняка, зоны 3 обжига, охладитель 4 извести, теплообменник 5. Материал из зоны в зону в печи и из печи в теплообменник и в охладитель извести передается по переточным устройствам 5.

Способ заключается в следующем.

В зону 1 подогрева загружают исходное сырье, которое, пройдя ее, нагревается и передается во вторую зону подогрева. Масса загружаемого исходного сырья на 30-70""., от часовой производительности печи больше необходимого для технологических нужд.

После второй по ходу материала эоны

1551677 подогрева известняк делят на два потока. Один из потоков направляют в зону обжига на производство извести, а дополнительно загруженный - в теплооЬменник. Известь после эоны обжи5

ra передают в охладитель и затем потребителю, например, в конвертерный или агломерационные цеха. Воздух, необходимый для горения, делят на два потока. Один из потоков, составляющий 50-70 от общего расхода, направляют в охладитель извести, остальную часть воздуха - в теплообменник.

В теплообменнике известняк отдает свою теплоту воздуху. Холодный известняк иэ теплообменника возвращают в первую зону подогрева, образуя тем са льил циркуля ционный контур: первая эона подогрева, вторая зона подогрева, теплообменник, первая зона подогрева. Нагретый в теплообменнике воздух направляют в надслоевое пространство охладителя ° Оба потока воздуха с различной температурой смешиваются надслоевом пространстве охладителя °

Весь воздух с усредненной температурой направляют в зону обжига.

Необходимость отбора известняка, испольэуемогo в качестве греющегo агента в теплообменнике, после второй по ходу материала зоны подогрева объясняется следующим образом. В печах с кипящим слоем во второй зоне подогрева температура известняка выше, о чем в первой, на 300-400 С. Эффектив" З5 но, с теплотехнической точки зрения, использовать более высокопотенциальную теплоту, т.е. материал с более высокой температурой. Это позволит

40 нагреть воздух до более высокой температуры, значительно уменьшить габа" риты теплообменника. В целом процесс утилизации теплоты продуктов сгорания и использование ее на нагрев воздуха, 45 т ° е. возвращение на процесс диссоциа" ции известняка, в данном случае максимально эффективен по сравнению с отбором материала иэ первой эоны подогрева.

Нагрев воздуха, идущего на горение, осуществляется двумя путями. Од" на часть, составляющая 50-70% от общего его расхода, нагревается за счет теплоты извести в охладителе, 55 вторая - в теплообменнике теплотои известняка. Охлаждение извести в печах кипящего слоя осуществляется либо в режиме кипящего слоя, либо в режиме, близком к началу псевдоожижения, поскольку фракция материала составляет 3-12, 12-25 мм„ Теоретически на охлаждение 1 кг извести от температу" ры 950 С (температуры зоны обжига) до 60 С (минимально возможная в промышленных условиях) необходимо 0,7 м- воздуха ° Учитывая указанное, при охлаждении извести в режиме, близком к началу псевдоожижения, на ее охлаждение необходимо 50:; воздуха, идущего на горение. При охлаждении извести в режиме кипящего слоя необходимо 70"6 воздуха. Процесс горения топлива в печах кипящего слоя осуществляется практически при постоянном коэффициенте расхода воздуха, равном 1,1.

Зона обжига печи кипящего слоя рассчитана на определенное живое сечение, т ° е. на определенный размер отверстий, расположенных равномерно по всему сечению. Указанное дает возможность при постоянной температуре ожижающего агента достичь равномерного псевдоожижения по всей зоне. Таким образом, для сохранения указанного условия необходимо оба потока воздуха с различной температурой перемешать.

Это осуществляется пр:л подаче воздуха, из теплообменника в надслоевое пространство охладителя. Здесь оба потока воздуха, встречаются, перемешиваются, и с определен: ой средней температурой воздух направляют в зону обжига.

Рассмотрим использование способа на примере работы печи производитель" ностью 100 т/сут, обжигающей известняк крупностью 3-12 мм.

Рассмотрим два варианта работы печи.

В первом варианте циркуляционная нагрузка составляет 30 от часовой производительности печи и на нагрев в теплообменник идет 30 = воздуха, во втором варианте - циркуляционная нагрузка 704, на нагрев идет 504 воздуха.

Способ осуществляют следующим образом.

В печь загружают 9123 кг/ч известняка, необходимого для производства извести, и 2737 кг/ч дополнительно для утилизации теплоты. Пройдя зону 1 подогрева (первую стадию подогрева), нагревшись до температуры

539 С, весь материал передается в зону 2 подогрева, где происходит его

1551677 дальнейший нагрев до температуры

83 С. После второй зоны (вторая о стадия подогрева) известняк делят на два потока, избыток от необходимого для технологии (2737 кг/ч) направляют в теплообменник, а основную часть в зону обжига, где происходит его диссоциация. Известь с температурой

950 С подают в охладитель. На охлажо рение готового продукта подают

3734 мз/ч воздуха. В теплообменник подают на нагрев 1600 мз/ч воздуха.

Пройдя теплообменник, воздух нагрева. ется до 781 С и направляется в надслоевую часть охладителя. Охладитель работает в режиме кипящего слоя„ Температура воздуха, выходящего из сгоя извести, 630 С, оба потока воздуха перемешиваются и с температурой 690 С весь воздух подают на горение в зону обжига.

При втором варианте расчета в печь загружают дополнительно 6386 кг/ч известняка. На охлаждение извести подают 2667 мз/ч воздуха, в теплообменник 2667 м /ч.

Расчеты ведут путем решения уравнений материального и теплового балансов. Теплообмен в зонах подогрева печи осуществляется в режиме перекрестного тока, в теплообменнике— противотока.

Результаты работы печи при различных циркуляционных нагрузках представлены в таблице.

Расчет работы данной печи беэ приме.нения теплообменника показывает, что удельный массовый расход топлива составляет 160 кг ут/т извести. Таким образом, применение предлагаемого способа обжига известняка позволит снизить удельный расход топлива на процесс на (6-15)/, повысить тем са10 мым КПД печи без снижения качества готового продукта.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ обжига известняка в печи

15 кипящего слоя, включающий загрузку материала, подогрев его, обжиг, охлаждение извести, разделение воздуха на горение на два потока, подогрев одного из них в теплообменнике известняком, а другого - в холодильнике. известью, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива беэ ухудшения качества готового продукта, загружают в печь дополнительно 30-70 материала от ее часовой производительности, осуществляют подогрев его в две стадии: сначала до температуры 539 С, эатемдо 834 С, подают в теплообменник с

ЗО последующим возвратом его на первую стадию подогрева, подогревают воздух в холодильнике в количестве 50-703, а остальную часть - в теплообменнике с последующей подачей нагретого воздуха в надслоевое пространство холодильника.

1551677

1 варианта работы

9123

9123

9123

6386

2737

472

524

557

160

150

135 уходящих из печи газов

405

140

316

607

408

539

850

748

834

950

950

950

100

100

100

475

760

690

2667 5334

3734

2667

1600 менник

Параметры способа

Производительность печи по загружаемому известняку, кг/ч

Циркуляционная нагрузка, кг/ч

Объемный расход газа на печь, мз/ч

Удельный массовый расход условного топли» ва, кг/т

Температура, ос материала, передаваемого в зон 2 подогрена материала, передаваемого в зону обжига и теплообменник ведения процесса в зоне обжига извес" ти, передаваемой в охладитель извести на выгрузке воздуха, подаваемого на горение

Объемный расход воздуха, пода ва емого на охлаждение в теплообВеличина показателя для

II варианта печи беэ работы . утилизации теплоты

1551677

Подписное

Тираж 558

Заказ 306

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

3хс3ящие газы на газоочистку лотреоителю

Составитель А.Анохин

Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор С.Иекмар затух