Аппарат для обжига цементного сырья во взвешенном состоянии

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.04.80 (21) 2935488/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.82 (51) М. Кл.

F 27 B 15/00

Гееударетееииый кемитет

СССР (53) УДК 666.972. .125 (088.8) по делам изебретеиий и еткрмтий (72) Авторы изобретения

В. Г. Доброногов, Ю. Е. Лукач, В. Н. Марчевский, Л. Д. Тарасова, А. И. Терновой и Г. А. Хода

Киевский ордена Ленина политехническии инстит т им. 50 ле гия,.:;;. д

Великой Октябрьской социалистической р олюции., (71) Заявитель (54) АППАРАТ. ДЛЯ ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО СЫРЬЯ

ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ

Изобретение относится к промышленно- сти строительных материалов и может быть использовано в технике обжига в химической, металлургической и других отраслях промышленности в процессах получения цементного клинкера и т. п.

Известен аппарат для обжига цементной сырьевой смеси во взвешенном состоянии, содержащий высокотемпературный вихревой реактор, устройства для ввода материала, воздуха, топлива и вывода продукта и дымовых газов. Обжиг в аппарате ведут при 1800 С (11.

Недостатком аппарата является то, что при 1800 С частицы материала содержат большое количество жидкой фазы и налипают на стенки камеры. С течением времени камера обжига полностью зарастает налипшими частицами, что делает аппарат ненадежным в работе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аппарат для декарбонизации цементного сырья, содержащий рабочую камеру, выполненную из двух касающихся по образующей полых цилиндров, устройства для ввода материала, воздуха и топлива и вывода продукта и дымовых газов 12).

Недостатком аппарата является невозможность ведения процесса при температуреах более 1280 — 1300 С, обеспечивающих интенсивное протекание процессов клинкерообразования в результате появления жидкой фазы.

Цель изобретения — интенсификация происходящих процессов и повышение надеж1о ности работы аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для обжига цементного сырья во взвешенном состоянии, содержащем рабочую камеру, выполненную из двух касающихся по образующей полых цилиндров, устройства для ввода материала, воздуха и топлива и вывода готового продукта и дымовых газов, рабочая камера по ходу дымовых газов выполнена расширенной в виде го усеченного конуса с перфорированными стенками с центральным углом раскрытия

10 — 25, соединена с устройством для ввода воздуха и снабжена равномерно размещенными по окружности малого основания кону907375

fS

Формула изобретения

35 ао

55 са горелками, установленными под углом не более 45 к оси аппарата.

На фиг. 1 изображен аппарт, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1!

Аппарат содержит рабочую камеру, состоящую из цилиндрической 1 и конической

2 частей. Цилиндрическая часть 1 рабочей камеры снабжена устройством 3 ввода топлива и смеси материала и устройством 4 ввода воздуха и имеет канал-пережим 5. Коническая часть 2 рабочей камеры ограничена перфорированной стенкой 6, соединенной с устройством для ввода воздуха в виде секционного коллектора 7 воздуха. Ввод воздуха в коллектор осуществляют тангенциальными соплами 8, число которых равняется числу секций в коллекторе. На входе в коническую часть по периферии равномерно размещены горелки 9. Через устройство 10 осуществляется вывод продукта и дымовых газов.

Аппарат работает следующим образом.

Топливо и смесь обрабатываемого материала и воздуха устройствами 3 и 4 подаются в цилиндрическую часть 1 рабочей камеры, где создаются два одинаково направленных взаимодействующих через канал-пережим 5 циклонных потока. Внедряясь друг в друга, эти потоки ослабляют крутку, при этом резко интенсифицируется перемешивание, а следовательно, и теплообмен между частицами материала и теплоносителем (топливо + воздух). Топливо по вводу подают в количестве, обеспечивающем полную декарбонизацию цементного сырья. При этом максимальная температура в цилиндрической части не должна превышать 1100 С

При входе в коническую часть 2, вследствие быстрого расширения (D = 2d, где

D — диаметр малого основания конуса, а

d — диаметр полого цилиндра рабочей камеры, возникают кольцевые завихрения, способствующие равномерному перемешиванию частиц материала и дополнительного топлива, подаваемого горелками 9, в потоке дымовых газов, идущих из цилиндрической части 1 рабочей камеры. При размещении горелок 9 под углом не более 45 к оси конуса наблюдается наилучшее перемешивание газовоздушных слоев. Угол раскрытия конуса 10 — 25 выбран с учетом распространения свободной расширяющейся турбулентной струи. По тангенциальным соплам 8 в секционный коллектор 7 подают воздух, который через перфорированную стенку 6 поступает в коническую часть 2 рабочей камеры, улучшая смесеобразование и обеспечивая горение с температурой 1800—

2000 С. С помощью секционного коллектора, за- счет неравномерного подвода воздуха по длине, возможно менять местоположение и интенсивность пристенных циркуляционных течений и заметно влиять на поля скоростей в продольном сечении конической части рабочей камеры.

При резком нагреве до 1800 †20 С ускоряются реакции образования клинкерных минералов и процесс клинкерообразования заканчивается в течение нескольких секунд. При этом частицы материала содержат большое количество жидкой фазы. Но налипание на стенки не происходит, так как воздух, проходя перфорированную стенку, отдувает частицы клинкера и одновременно охлаждает их. Через устройство 10 осуществляется вывод частиц клинкера и дымовых газов.

Таким образом, воздух, поступающий из секционного коллектора через перфорированную стенку, участвует в процессе смесеобразования; горения, отдувает частицы клинкера от стенок и охлаждает их.

В предлагаемом аппарате улучшено смесеобразование, что обеспечивает интенсификацию происходящих процессов, полное и целесообразное использование объема аппарата при минимальных расходах топлива.

Исключено налипание материала на стенках рабочей камеры, что делает аппарат надежным в работе.

Использование аппарата позволит увеличить производительность обжиговых установок за счет интенсификации процесса, снизить удельный расход топлива в результате снижения потерь тепла.

Аппарат для обжига цементного сырья во взвешенном состоянии, содержащий рабочую камеру, выполненную из двух касающихся по образующей полых цилиндров, устройства для ввода материала, воздуха и топлива и вывода готового продукта и дымовых газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации происходящих процессов и повышения надежности работы аппарата, рабочая камера по ходу дымовых газов выполнена расширенной в виде усеченного конуса с перфорированными стенками с центральным углом раскрытия 10—

25, соединена устройством для ввода воздуха и снабжена равномерно размещенными по окружности малого основания конуса горедками, установленными под углом не более 45 к оси аппарата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 156447, кл. F 27 В 15/00, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2715395/29-33, кл. F 27 В 15/00, 1979.

907375

Редактор А. Шишкина

Заказ 572 49

Составитель И. Иноземцева

Техреду. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, 1«вушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4