Государственный ордена Трудового Красного Знамени всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промышленности и ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена АН Белорусской ССР (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для осуществления процессов грануляции, обжига и охлаждения с одновременным проведением химических реакций пылевидных материалов в среде газов, и может найти применение в цементной промышленности для получения клинкера из сырьевой смеси, а также для термообработки шихты при производстве глинозема.

Известно устройство для термохимической обработки высокодисперсного матер|нала, например цементной сырьевой смеси, содержащее вертикальный корпус с тангенциальными вводами газовой среды, размещенными по окружности на различной высоте топливными форсунками, верхним загрузочным и нижним разгрузочными узлами.

Недостатком указанного устройства является возможность образования настылей из-за налипания оплавленных частиц на стенки ниже тангенциальпых вводов, В предлагаемом устройстве с целью предотвращения соприкосновения оплавленных частиц материала со стенками по всей высоте устройства и интенсификации процесса теплообмена внутри корпуса размещена образованная направляющими закручивающими лопатками реакционная камера, а нижняя выполнена цилиндрической, причем пространство между корпусом и реакционной камерой разделено горизонтальной перегородкой на верхний и нижний кольцевые каналы, связанные соответственно с патрубками для подачи газовой среды и охлаждающего воздуха, а корпус в нижней части снабжен центральным воздухоотводящим патрубком. Для улучшения использования тепла предусмотрена уста10 новка над реакционной камерой теплообменника.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, общий вид; на фиг. 2 вЂ” то же, разрез по А вЂ” А на фиг. 1.

IS Устройство содержит вертикальный спиральный корпус 1 с тангенциальным вводом

2, предназначенным для подвода газовой среды к реакционной камере 3, образованной направляющими закручивающими лопатками

20 и состоящей из цилиндрической камеры 5 и расположенных над ней соединенных узкими горловинами конусов 6. Пространство между корпусом 1 и реакционной камерой 3, а также тангенциальный ввод 2 разделены гори25 зонтальной перегородкой 7 на верхний и нижний кольцевые каналы 8 и 9, соединенные соответственно с патрубками для подачи газовой среды и охлаждающего воздуха. В нпж3 ней части реaêöèoííoé камеры 3 размещен центральный отсасывающий воздухоотводящий патрубок 10, а для сбора клинкера-бункер 11 с разгрузочным устройством 12. Над реакционной камерой 3 установлен конусный переход 13, обеспечивающий подачу в камеру сырьевой смеси из теплообменника 14. Внутри корпуса 1 по всей высоте верхнего канала

8 установлены щелевые топливные форсунки 15.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на равенстве инерционных сил вращающихся в реакционной камере частиц и сил вязкого сопротивления газовой среды. При этом происходит классификация материала по фракциям, рециркуляция частиц, образование мелких гранул и их термообработка.

Устройство работает следующим образом.

В спиральный корпус 1 через тангенциальный патрубок 2 вводится газовая среда и равномерно распределяется по щелям между направляющими закручивающими лопатками 4. Одновременно с газовой средой в спиральный корпус 1 вводится топливный газ через щелевые форсунки 15, установленные вблизи направляющих закручивающих лопаток 4. Форсунки 15 установлены только в верхнем канале 8 и ограничиваются перегородкой 7. Поэтому топливный газ в нижний канал 9 не попадает. Полученные в результате горения топлива высокотемпературные топочные газы входят в реакционную камеру 3 и, закручиваясь, по спиральным кривым перемещаются в направлении оси камеры и отсасываются через горловину конусного перехода 13 в теплообменник 14. Сырьевая смесь подается в теплообмен 14, где она предварительно нагревается выходящими из реакционной камеры 3 топочными газами. Нагретая смесь поступает в конусный переход 13, отбрасывается газовым потоком на стенки, по которым перемещается вниз к горловине, а затем в реакционную камеру 3, В реакционной камере 3 частицы сырьевой смеси под. хватываются вращающимся потоком топочных газов и под действием центробежных сил и сил вязкого сопротивления среды классифицируются по фракциям, причем размер частиц уменьшается в направлении оси вращения.

Наиболее мелкие, неспранули ро ванные части467216 цы, находящиеся вблизи осп реакционной камеры 3, подхватываются восходящим газовым потоком и снова поступают в асонусный переход на его стенки, соединяясь с основным потоком сырьевой смеси. Рециркулирующие мелкие частицы; оплавленные в зоне высоких температур реакционной камеры, являются центрами образования гранул.

Образованные гранулы и несгранулированные

10 мелкие частицы, поступающие в реакционную камеру 3, перемещаются к периферийной зоне и вниз, нагреваясь до требуемой температуры. мелкие частицы снова выносятся из реакционной камеры 3 и процесс повторяет15 ся. Верхняя часть реакционной камеры 3 имеет вид соединенных узкими горловинами конусов, за счет чего создается эффект «удержания» гранул в зоне высоких температур.

Для того, чтобы предотвратить комкование обожженного в верхней части аппарата продукта при его разгрузке через нижний канал

9 подводится охлаждающий воздух, который отсасывается центральным трубопроводом 10.

Предмет изобретения

Устройство для термохимической обработки высокодисперсного материала, например цементной сырьевой смеси, содержащее вертиЗ0 кальный корпус с тангенциальными вводами газовой среды, размещенными по окружности на различной высоте топливными форсунками, верхним загрузочным и нижним разгрузочными узлами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 35 что, с целью предотвращения соприкосновения оплавленных частиц материала со стенками по всей высоте устройства и интенсификации процесса теплообмена, внутри корпуса размещена образованная направляющими закручи40 вающими лопатками реакционная камера, верхняя часть которой имеет вид соединенных узкими горловинами конусов, а нижняя выполнена цилиндрической, причем пространство между корпусом и реакционной ка45 мерой разделено горизонтальной перегородкой на верхний и нижний кольцевые каналы, связанные соответственно с патрубками для подачи газовой среды и охлаждающего воздуха, а корпус в нижней части снабжен цент50 ральным воздухоотводящим патрубком.

bll

7г

Корректор О. Тюрина

Редактор С. Байкова

Заказ 165473 Изд. ¹ 1365 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2."ырьИая

С77ЕСЛ

Составитель М. Маркова

Техред О. Гуменюк

Устройство для термохимической обработки высокодисперсного материала

Аппарат для термообработки зернистого материала в кипящем слое // 464772

Печь для нагрева изделий в виброкипящем слое // 461290

Аппарат для термообработки мелкодисперсного материала // 458696

Печь для нагрева изделий в кипящем слое // 457863

Газораспределительное устройство печей кипящего слоя // 453549

Циклонная печь для обжига полидисперсных материалов // 452740

Загрузочное устройство печи кипящего слоя // 450071

Обжиговая печь кипящего слоя // 450070

Устройство для отъема тепла из печей кипящего слоя // 447547

Печь для получения оксида цинка // 2105259

Способ обезвоживания карналлита в трехкамерной печи кипящего слоя и трехкамерная печь кипящего слоя для его осуществления // 2110742

Изобретение относится к химической и металлургической отраслям промышленности

Способ обработки мелкоизмельченной руды и установка для его осуществления // 2121516

Изобретение относится к подготовке руды для дальнейшего ее прямого восстановления в псевдоожиженном слое

Аппарат для высокотемпературной обработки маслосодержащей прокатной окалины // 2122591

Способ нагрева твердого макрочастичного материала, камера для его осуществления и устройство для производства расплавленной продукции // 2126712

Способ восстановления тонкоизмельченной руды и установка для его осуществления // 2131471

Основание топки с формированием кипящего слоя // 2137070

Изобретение относится к основанию или поду топки, в которой используется кипящий или псевдоожиженный слой

Способ производства вспученного вермикулита и агрегат для его осуществления // 2137997

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству вспученного вермикулита, непосредственно из необогащенной руды с содержанием пустой породы от 15 до 85%

Двухступенчатая печь с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления тонкоизмельченной железной руды и способ предварительного восстановления тонкоизмельченной железной руды при использовании печи // 2143007

Изобретение относится к печи для предварительного восстановления, предназначенной для предварительного восстановления железорудной мелочи, имеющей широкий разброс размеров частиц, в процессе прямого получения жидкого металла восстановительной плавкой руды для получения расплавленного жидкого чугуна непосредственно из железных руд и угля, без применения агломерационных машин и коксовых печей, и к способу и, более точно, к двухступенчатой печи с псевдоожиженным (кипящим) слоем для предварительного восстановления тонкоизмельченных железных руд, которые содержат большое процентное содержание руд с мелкими частицами или быстро разлагаются под действием теплоты реакции при температуре предварительного восстановления как одного из физических свойств сырых железных руд, и к способу предварительного восстановления тонкоизмельченной железной руды при использовании печи

Установка для термической обработки и измельчения глинистого материала // 2143092

Изобретение относится к оборудованию цехов по термической обработке и измельчению глинистого материала, преимущественно крупно измельченных малозапесоченных, пластичных и высокопластичных глин с целью получения порошков для изготовления глинистых буровых растворов и формовочной земли для литейного производства, производства подстилок для домашнего скота и наполнителей для туалета кошек