Аппарат для гранулирования и термообработки сырьевой смеси

 

Сущность изобретения: аппарат содержит коническо-цилиндрический корпус, патрубки для подачи сырьевой смеси, расположенные под углом 15-30° к горизонту и смещенные относительно оси аппарата на расстояние, равное 0,5 радиуса сечения конуса в горизонтальной плоскости пересечения патрубков, трубопроводы для подачи теплоносителя. Такое расположение патрубков обеспечивает интенсивную турбулизацию фонтанирующего слоя, что способствует интенсификации процесса гранулирования и термохимической обработки сырьевой смеси. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (s!)s F 27 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

1ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862665/33 (22) 04.09.90 (46) 30.05.93. Бюл. N 20 (71) Государственный всесоюзный научноисследовательский институт цементной промышленности (72) В.Н.Ковшарь (56) Авторское свидетельство СССР

N. 288626, кл. С 04 В 7/44, 1970.

Авторское свиде ельство СССР

М 665191, кл. F 27 В 15/00, 1979. (54) АППАРАТ ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ И

ТЕРМООБРАБОТКИ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в технике гранулирования и термической обработки сырьевых смесей в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация процесса гранулирования и термообработки сырьевой смеси в фонтанирующем слое в аппарате для гранулирования и термообработки сырьевой смеси.

На чертеже изображен аппаратдля гранулирования и термосбработки сырьевой смеси. Аппарат включает в себя коническоцилиндрический корпус 1, загрузочные бункеры 2 с патрубками 3 для подачи сырьевой смеси, трубопроводы 4 для подачи теплоносителя в аппарат. патрубок 5 для выгрузки готового продукта, патрубок 6 для отвода отработанного теплоносителя из аппарата.

Патрубки 3, как показано на рис.1 расположены встречно под углом 15-30 к горизон(57) Сущность изобретения: аппарат содержит коническо-цилиндрический корпус, патрубки для подачи сырьевой смеси, расположенные под углом 15-30 к горизонту и смещенные относительно оси аппарата на расстояние, равное 0,5 радиуса сечения конуса в горизонтальной плоскости пересечения патрубков, трубопроводы для подачи теплоносителя. Такое расположение патрубков обеспечивает интенсивную турбулиэацию фонтанирующего слоя, что способствует интенсификации процесса гранулирования и термохимической обработки сырьевой смеси. 1 ил. тальной плоскости, смещенными относительно оси аппарата на расстояние, равное

0,5 радиуса сечения конуса в горизонтальной плоскости пересечения струй, выходящих из них и состоящих из смеси воздуха с материалом. Диаметры наибольшего (Oa) и наименьшего (DH) сечений конической части корпуса связаны соотношением ь

5< «<6.

0н

Выбранные значения угла и смещения патрубков способствуют удерживанию сырьевой смеси в слое и равномерному ее распределению по сечению слоя. Укаэанные соотношения диаметров приняты иэ условия интенсивного фонтанирования гранул и частиц размеров(0,2-5) мм. Соотношением, меньшим величины нижнего предела, определяется унос из слоя частиц нижнего предела размеров, а при соотношении, большем верхнего предела, унос ча1818511 стиц не происходит, но завышаются габариты аппарата, что нерационально, Аппарат работает следующим образом.

Подаваемый через наименьшее сечение конической части корпуса 1 теплоноситель по трубопроводам 4, ожижает загружаемый через патрубок 6 готовый продукт полидисперсного состава, Затем через патрубки 3 из бункеров 2 в фонтанирующий слой подают сырьевую смесь сжатым воздухом. Расположение патрубков 3 под углом 15-30 к горизонтальной плоскости определяет величину скорости материально-воздушного потока на их выходе, обеспечивает интенсивную турбулизацию в фонтанирующем слое сырьевой смеси, что способствует интенсификации процесса ее гранулирования и термообработки.

Готовый продукт, гранулы размером 5 мм и более, переходят в нижнюю конусную . часть корпуса 1, а затем через патрубок 5 поступают на охлаждение. Отработанный теплоноситель удаляют из аппарата через патрубок 6. 25

Испытания аппарата проведены при гранулировании и термообработке клинкерной сырьевой смеси следующих параметров: КН = 0,93; п = 2,92; р = 1,85.

Процесс гранулирования и термообра- 30 ботки сырьевой смеси осуществляли в фонтанирующем слое аппарата, При подаче в него теплоносителя происходит ожижение загружаемого готового продукта, например клинкера, в качестве затравки, полидиспер- 35 сного состава. Наличие полидисперсного готового продукта в слое на первоначальном этапе работы аппарата необходимо для образования фонтанирующего слоя, что способствует стабилизации и ускорению 40 процесса гранулирования сырьевой смеси.

В дальнейшей работе аппарата необходимости подачи готового продукта в слой нет.

При фонтанировании материала обеспечивается его циркуляция, интенсивное 45 перемешивание и выравнивание твмпературы в различных частях слоя.

Сырьевую смесь подавали в слой пневматическим путем через патрубки, установленные под углом 30 к горизонтальной плоскости. Величина скорости газосырьевой струи на выходе из патрубков была выбрана равной 7-кратной скорости ожижающего агента, что обеспечивало закручивание потока смеси по окружности ап- 55 парата, интенсивную его турбулизацию и равномерное распределение сырьевой смеси по сечению фонтанирующего слоя. Кроме того. образующаяся вертикальная составляющая потока, направленная вертикально вниз, способствует более длительному удерживанию сырьевой смеси в слое и уменьшению пылеуноса.

Оптимальная температура обжига—

1300-1350 С. В этих условиях происходит оплавление поверхности гранул готового продукта, частиц сырьевой смеси, и содержание жидкой фазы не превышает (20-25)% от их веса. Указанная оптимальная температура процесса гранулообразования характеризуется наибольшей скоростью налипания частиц сырьевой смеси друг на друга и на поверхность гранул готового продукта.

Увеличение количества новых гранул и укрупнение гранул готового продукта пропорционально также числу столкновений частиц в слое.

Таким образом, принцип гранулирования сырьевой смеси сводится к сочетанию режимов температурного и гидродинамического, характеризующегося интенсивной турбулизацией слоя, обеспечивающей интенсификацию тепло- и массообмена.

При испытании аппарата было подано в фонтанирующий слой сырьевой недекарбонизированной смеси, соответственно, 67 кг и 94 xr. Было выгружено из аппарата, соответственно, 90 кг и 210 кг клинкера. При этом количество предварительно загруженных гранул клинкера размером (1-5) мм при двух испытаниях составило 52 и 60 кг. Вес 1 л клинкера, полученного в процессе гранулирования, составил 1800 г и 1715 г.

Полученный клинкер удовлетворяет техническим требованиям.

Преимуществом изобретения является ускорение тепло- и массообменных процессов в фонтанирующем слое, что дает увеличение производительности и экономичности аппарата.

Формула изобретения

Аппарат для гранулирования и термообработки сырьевой смеси в фонтанирующем слое, содержащий коническо-цилиндрический корпус. устройства для подачи сырьевой смеси и теплоносителя, и выгрузки готового продукта, о тл и ч а ющ" и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса, устройство для подачи сырьевой смеси выполнено в виде расположенных под углом 15-30 к горизонту патрубков, смещенных относительно оси аппарата на расстояние, равное 0,5 радиуса сечения конуса в горизонтальной плоскости пересечения патрубков, при этом диаметры наибольшего (Г4) и наименьшего (0н) сечений конической части корпуса связаны соотношением 5 < — «Л 6. в

Dн

1818511

7РПЯОНОСОЖЕ Ь

Теплонодврл 5

) Вторый

npudy m

Составитель В.Ковшарь

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,IOcxo

Редактор А.Егорова

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

Заказ 1932 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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