Способ получения цементного клинкера

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, промышленности минеральных удобрений и другим отраслям промышленности. Сущность изобретения: материал проходит термообработку в зоне слоевого сжигания горючего при температуре 1150 - 1350°С, а затем 25 - 50% материала выводят из процесса термообработки и смешивают с жидкотекучим материалом до получения 100% смеси, в результате чего жидкотекучий материал обезвоживается и гранулируется, после чего его подают в зону слоевого сжигания горючего. Таким образом, 25 - 50% термообработанного материала постоянно циркулирует в процессе сушки, грануляции и подогрева жидкотекучего материала, а остальные 75 - 50% термообработанного материала направляются на вторую стадию обжига, например, во вращающуюся печь, обожженный материал подвергается охлаждению. Такой способ позволяет интенсифицировать процесс сушки на 1 - 3 порядка. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к спеканию минерального сырья и может быть использовано в промышленности строительных материалов, промышленности минеральных удобрений, металлургии и других отраслях промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения цементного клинкера во вращающейся печи путем приготовления сырьевой смеси в виде шлама и его грануляции в процессе сушки материала во вращающемся барабане, подачу твердого топлива, обжига и спекания, в котором 70-90% от общего количества твердого топлива вводят в сырьевую смесь и ее обжигают в перекрестном токе с отходящими газами при температуре 1150-1350^оС с последующим спеканием во вращающейся печи /1/.

Недостатком способа является низкая эффективность зоны сушки при обжиге мокрой сырьевой смеси в виде шлама, что ограничивает его применение.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обжига жидкотекучего материала путем приготовления сырьевой смеси с твердым топливом, ее сушки, подогрева в зоне слоевого сжигания горючего до температуры 1150-1350^оС и обжига 25-50% материала после подогрева выводят из процесса термообработки, смешивают с жидкотекучим материалом для получения 100% смеси, которую подают в зону слоевого сжигания горючего.

Отбор части материала после первостадийного нагрева и смешения его со шламом позволяет практически безинерционно частично или полностью обезводить последний, при этом не требуется для обезвоживания печного пространства и цепных завес.

Отбор 25-50% материала при температуре 1150-1350^оС из зоны подогрева достаточен для того, чтобы дополняющий до 100% материал при смешении шлама был обезвожен полностью или частично до потери пластичных свойств. Гранулят из такой смеси технологичен для повторного нагрева в зоне слоевого сжигания твердого топлива.

В табл.2 приводится характеристика материала после смешения подогретого до различной температуры материала и шлама в зависимости от его исходной влажности и соотношения компонентов. Нижний предел (25%) отбираемого из зоны подогрева материала достаточен для того, чтобы получить гранулят с предельно допустимой влажностью. При снижении количества отбираемого подогретого материала ниже нижнего граничного значения (пример 2, табл.2) гранулы агрегируют в конгломераты, что нетехнологично при повторном их нагреве в зоне слоевого сжигания горючего.

Выбор верхнего граничного значения количества отбираемого подогретого материала обусловлен возможностью полного обезвоживания другой части (50%) шлама без газификации летучих веществ твердого топлива. Увеличение доли прокаленного материала в смеси выше верхнего граничного значения (50%) снижает производительность зоны подогрева материала, что нерационально.

Новая совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения обеспечивает достижение нового положительного эффекта - повышение производительности при обжиге текучих материалов.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям "новизна", "существенные отличия" и "положительный эффект".

На чертеже показано осуществление способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Обжиг гранулированного материала производят постадийно. Нагрев материала до температуры 1150-1350^оС производят при слоевом сжигании твердого топлива и перекрестно-точном движении материальных потоков в зоне 1 (фиг.1), а обжиг подогретого материала производят во вращающейся печи 2. Продукт охлаждают в холодильнике 3. В смесителе 4 производят обезвоживание и грануляцию шлама. Твердое топливо в состав сырьевой смеси вводят при помоле компонентов или обезвоживания шлама в смесителе 4.

После нагрева материала до температуры 1150-1350^оС в зоне 1 слоевого сжигания твердого топлива он без охлаждения поступает по стрелке 5 частично (25-50% ) в смеситель 4 и частично (75-50%) по стрелке 6 во вращающуюся печь. По стрелке 7 в смеситель подают шлам в количестве, необходимом для получения смеси из шлама и подогретого материала (100%). По стрелке 8 в смеситель подают твердое топливо в количестве 70-90% от полного его расхода на обжиг. Остальную часть горючего (30-10%) сжигают во вращающейся печи 2 при помощи горелки 9.

При смешении шлама с нагретым до 1150-1450^оС материалом безинерционно испаряется вода и полученный гранулят по стрелке 10 подают в зону подогрева материала. Обожженный во вращающейся печи 2 продукт поступает в холодильник 3, откуда по стрелке удаляется на дальнейшую переработку. Нагретый в холодильнике воздух по стрелке 12 поступает в зону подогрева материала, куда также поступают по стрелке 13 отходящие из вращающейся печи газы.

П р и м е р ы. Из сырьевой смеси, химический состав которой приведен в табл. 1, готовился шлам, который затем смешивался с нагретым до температуры 1150-1350^оС материалом, прошедшим термообpаботку в шахтной перекрестно-точной печи при слоевом сжигании твердого топлива.

В результате смешивания шлама и части термообработанного в шахтной печи материала шлам обезвоживается и образуются гранулы, которые направляются на термообработку в шахтный подогреватель по схеме, показанной на фиг.1. Оставшаяся часть термообработанных гранул служит исходным материалом для обжига во вращающейся печи.

П р и м е р 1. Сырьевую смесь в виде шлама гранулируют и сушат во вращающемся барабане, после чего подают в шахтный перекрестно-точный подогреватель, где нагревают до температуры 1150-1350^оС, а затем обжигают во вращающейся печи.

П р и м е р ы 2-7. Часть термообработанных в перекрестно-точном подогревателе гранул направляется во вращающийся барабан, где смешивается со шлаком в соотношении: подогретый материал 20-55%, остальное шлам. В результате смешивания шлама с горячим материалом происходит обезвоживание и грануляция шлама. Полученное таким способом гранулированное сырье направляют в шахтный подогреватель. Термообработанные гранулы, не использованные во вращающемся барабане, направляются во вращающуюся печь, где подвергаются дальнейшему обжигу. В табл.2 приведены результаты, полученные при выполнении примеров.

Как видно из табл. 2, оптимальное количество горячего материала составляет 25-50% и соответственно жидкотекучего материала 75-50% от общего количества смеси.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА, включающий приготовление сырьевого шлама путем смешения его компонентов с твердым топливом, сушку, термообработку в зоне слоевого сжигания топлива при 1150 - 1350^oС и обжиг, отличающийся тем, что, с целью интенсификации сушки, полученный продукт после термообработки при 1150 - 1350^oС в количестве 25 - 50% от общего количества сырьевого шлама вводят в сырьевой шлам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3