Устройство и способ производства клинкера из водного шлама сырьевых материалов

 

Изобретение относится к устройству и способу производства клинкера, такого как цементный клинкер, при котором большая часть сырьевых материалов применяется в форме водного шлама. Первоначально шлам высушивают в газовой сушилке в взвеси, после чего сырье перемещается в тепловой блок, в котором довольно быстро происходит нагревание сырья, так что в тепловом блоке разлагаются все органические соединения. После нагревания в тепловом блоке сырье поступает в печь, в которой его гранулируют и обжигают, получая клинкер. Технический результат - создание устройства и способа производства клинкера, позволяющего избежать выброса в атмосферу летучих органических соединений, захваченных отходящими газами. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу производства клинкера, при которых большая часть сырьевых материалов вводится в процесс в форме водного шлама. Устройство содержит газовую сушилку, в которой производится сушка шлама сырьевых материалов, и печь, в которой производится обжиг и гранулирование этих материалов.

В соответствии с обычным способом изготовления цементного клинкера мокрым процессом сырье подвергают дроблению с одновременным добавлением воды и подают во вращающуюся печь в форме шлама, так что сушка шлама осуществляется в первой и самой холодной части печи.

Наиболее близким из аналогов является устройство и способ производства клинкера с использованием большей части сырья в виде водного шлама. Предусматривается подача водного шлама в газовую распылительную сушилку взвеси для сушки и нагрева до температуры около 100^oC, т.е. ниже 200^oC, с последующей подачей высушенного сырья в тепловой блок и затем во вращающуюся цементную печь /см. например, патент US N 3986886, C 04 B 7/44, 1976/.

Целью настоящего изобретения является создание устройства и способа производства клинкера, позволяющего избежать выброса в атмосферу летучих органических соединений, захваченных отходящими газами. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для производства клинкера с использованием большей части сырья в виде водного шлама, содержащее газовую сушилку для высушивания и нагревания шлама сырьевых материалов до температуры ниже 200^oC, печь для обжига и гранулирования материала и тепловой блок, выполненный с возможностью подачи в него топлива для мгновенного повышения температуры сырьевых материалов свыше 750^oC, установленный между газовой сушилкой взвеси и печью. Причем тепловой блок выполнен в виде обжиговой печи с температурой более 800^oC. Способ производства клинкера с использованием большей части сырья в виде водного шлама, включающий подачу водного шлама сырьевых материалов в газовую сушилку взвеси для сушки и нагрева до температуры ниже 200^oC, после чего высушенное сырье подают в тепловой блок с последующим обжигом в печи, при этом способ предусматривает, что сырьевые материалы после сушки в газовой сушилке взвеси и до попадания в печь мгновенно нагревают до температуры выше 750^oC в тепловом блоке. Причем сырье после высушивания могут подавать в обжиговую печь, в которой его нагревают до температуры в диапазоне 850 - 900^oC.

Сырьевые материалы на выходе из ГСВ имеют температуру приблизительно 120 - 200^oC, а в связи с производством цементного клинкера эта температура должна мгновенно подняться до более чем 750^oC.

При производстве цементного клинкера может оказаться удобным загружать сырьевые материалы в обжиговую печь, в которой температура обычно превышает 800 - 900^oC.

На рисунке показан цех для производства цемента, который содержит вращающуюся печь 1, газовую сушилку 4 взвеси (ГСВ) с расположенным на ней разделительным циклом 9, и обжиговую печь 3 с расположенным на ней разделительным циклом 5. Шлам сырьевых материалов подают в блок ГСВ по трубопроводу 8, причем сухое сырье может подаваться по трубопроводу 7.

Производство цемента в устройстве упомянутого типа осуществляется путем подачи шлама сырьевых материалов в блок ГСВ по трубопроводу 6 и его распыления в сопле в блоке ГСВ посредством сжатого воздуха. В блок ГСВ подают также горячие отходящие газы из вращающейся печи, так чтобы гарантировать повышение температуры в блоке ГСВ до уровня, близкого к 150^oC. После высушивания в блоке ГСВ газ и шлам материалов поступают в разделительный циклон 9; в котором происходит отделение отходящих газов от высушенного сырья и их передача по трубопроводу 10 в не показанный на рисунке фильтр для удаления пыли. Высушенное сырье направляют по трубопроводу 12 в обжиговую печь 3, в которой оно мгновенно нагревается до температуры, близкой к 800^oC. Горячие отходящие газы из вращающейся печи поступают в обжиговую печь, в которую поступает также топливо через две горелки, расположенные в нижней части обжиговой печи. После обжига сырье поступает в разделительный циклон 5, отходящие газы из которого возвращаются в блок ГСВ, а обожженный материал передается по трубопроводу 11 вниз, во входное отверстие 2 вращающейся печи 1.

В случае, если материал не проходит отдельный тепловой блок перед тем, как попасть во вращающуюся печь, температура материала поднимается с приблизительно 150^oC на выходе из блока ГСВ до 800^oC в первой части вращающейся печи до того, как материал достигает окончательной температуры около 1500^oC в наиболее нагретой части вращающейся печи.

Относительно медленное повышение температуры вызовет возгонку органических соединений из сырья во вращающейся печи и на входе во вращающуюся печь в то время, когда сырьевые материалы подвергаются воздействию температур в диапазоне от менее чем 200^oC о приблизительно 750^oC, а температура в блоке ГСВ будет недостаточно высока для того, чтобы гарантировать последующее разложение этих соединений.

При использовании устройства по п. 1 температура на входе во вращающуюся печь составит приблизительно 800 - 900^oC. Органические соединения, выделившиеся в тепловом блоке, будут сгорать и таким образом немедленно разлагаться. Подобно всем отходящим газам из вращающейся печи проходящие через тепловой блок органические соединения, которые выпускаются после теплового блока, когда сырьевая смесь поступает во вращающуюся печь, будут разлагаться, поскольку отходящие газы проходят через тепловой блок.

Формула изобретения

1. Устройство для производства клинкера с использованием большей части сырья в форме водного шлама, содержащее газовую сушилку для высушивания и нагревания шлама сырьевых материалов до температуры ниже 200^oC, печь для обжига и гранулирования материала и тепловой блок, выполненный с возможностью подачи через него сырья и установленный между газовой сушилкой взвеси и печью, отличающееся тем, что тепловой блок выполнен с возможностью подачи в него топлива для мгновенного повышения температуры сырьевых материалов свыше 750^oC.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тепловой блок выполнен в виде обжиговой печи с температурой более 800^oC.

3. Способ производства клинкера с использованием большей части сырья в виде водного шлама, включающий подачу водного шлама сырьевых материалов в газовую сушилку взвеси для сушки и нагрева до температуры ниже 200^oC, после чего высушенное сырье подают в тепловой блок с последующим обжигом в печи, отличающийся тем, что сырьевые материалы после сушки в газовой сушилке взвеси и до попадания в печь мгновенно нагревают до температуры выше 750^oC в тепловой блоке.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что сырье после высушивания в газовой сушилке взвеси и перед попаданием в печь подают в обжиговую печь, в которой его нагревают до температуры в диапазоне 850 - 900^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1