Известково-обжигательная печь кипящего слоя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Сощиалистичесик

Республик (! 1) 962737

I (6E ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29, 12. 80 (2E) 3254267/29-33 с присоединением заявки 34 (23) Приоритет

Опубликовано 30. 09. 82 ° Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30. 09. 82 г 3 (51) М. Кл.

F 27 В 15/00

3Ъоударстакнный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 66. 041, .53(088.8) А.Н.Ванжа, И.А.Дорогой, Л.В.Пинягина, А.К.Митрохин, В.Н.Школьников, В.А.Волохов, В.А.Мирко, А.И.Мудрый, Г.В.Польщиков и Н;Ф.Коновалов (72) Авторы изобретения

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (71 ) 3 а я в ител ь (54 ) ИЗВЕСТКОВО-ОБЖИГАТ

1

Изобретение относится к технике эндотермического обжига полидисперсных сыпучих и гранулированных карбонатных пород и может быть использовано в металлургической, строительной отраслях промышленностей.

Известна трехзонная печь для обжига известняка, содержащая зоны подогрева и зону обжига. Отношения площадей эоны подогрева к площади зоны обжига, а также площади сечения на уровне кипящего слоя к площади решетки составляют 1,0 P 1).

Недостатком печи является повышен-)5 ный удельный расход условного топлива на тонну извести.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является пятизонная печь с кипящим слоем для обжига известняка, содержащая зоны подогрева, обжига и охлаждения. Отношения площадей решеток соответственно первой, второй (по ходу дви/ (.

ЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ КИПЯЩЕГ0 i

ЛОЯ 1" "- 0

1 -"

2 жения материала) зон подогрева и первой, второй зон охлаждения к площади решетки эоны обжига составляет 0,87:

0,87:0,43:0,48, а отношение площади сечения на уровне кипящего слоя к площади решетки - 1,0 (2).

Тепловая работа агрегата недостаточно эффективна. В зонах подогрева имеет место неоднородное псевдоожижение, что приводит к незавершенности теплообмена между частицами обрабатываемого материала и продуктами сгорания в пределах слоя, так как нам более полный теплообмен соответстау ет только режиму однородного псевдо". ожижения.

В зоне обжига, имеющей цилиндрическую Форму, вследствие больших темпе-, ратурных градиентов по высоте слоя из-за сгорания топлива развитый кипящий слой наблюдается лишь в верхней части слоя. Материал в прирешеточной области находится в состоянии минимального псевдоожижения, что затруд3 9627 няет теплообмен в прирешеточной зоне.

В первом охладителе (по ходу движения материала) .псевдоожижвние струйное, характеризующееся низкой эффективностью теплообмена по высоте слоя.

Таким образом, несбалансирован» ность зон по режимам псевдоожижения вызывает тепловую эффективность ра- 10 боты печи, что обуславливает повышенный удельный расход топлива, равный 172 кг условного топлива на тонну извести.

Цель изобретения - повышение про >5 иЪводительности и снижение удельного расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в известково-обжигательной печи кипящего слоя с зонами подогрева, об- gp жига и охлаждения„ содержащей расположенные в этих зонах газораспределительные решетки, отношения площадей газораспределительных решеток первой, второй (по ходу движения материала) зон подогрева и первой, второй зон охлаждения к площади газораспределительной решетки воны обжига составляют соответственно 1, 14-1,52:1,251,66:0,82-1,09:0,75-1,00, а отноше- . ние площади сечения зоны обжЭга на .уровне кипящего слоя к площади ее газораспределительной решетки составляет 1,73-2,31 °

Известно, что основной зоной печи является зона обжига, в которую по35 дается материал из зон подогрева, газообразное топливо и воздух. Смешение горючего газа с воздухом осуществляется непосредственно в псевдо40 ожиженном слое обрабатываемого материала. Интенсивность тепловыделения, отнесенная к 1 м газораспределительной решетки зоны обжига (подины), составляет 13.-14 гДж/м ч. Этой интенсив2

45 ностью определяются производительность печи, качество конечного про-, дукта, количество печных газов, проходящих через газораспределительные решетки зон подогрева и количество воздуха, проходящего через газорасп,50 ределительные решетки охладителей го" . тового продукта и через воздушные насадки зоны обжига.

Поэтому параметры газораспределительной решетки зоны обжига являются определяющими, а параметры всех остальных газораспределительных решеток зависимыми от парамет37 ров газораспределительной решетки зоны обжига.

От величины параметров газораспределительных решеток в зонах зависят скорости газовых потоков в сечениях зон и соответственно основные параметры псевдоожиженного слоя - числа псевдоожижения m, представляющие собой отношения скорости газа в сечении зоны на срезе слоя к скорости начала .закипания частиц.

В результате экспериментов установлено, что при числах псевдоожижения 1,3"1,6 организуется оптимальный наиболее однородный кипящий слой с равномерной структурой.

Как следует из приведенной ниже табл. 1, этим величинам чисел

" псевдоожижения и соответствуют ука занные соотношения

При выходе за пределы указанных соотношений, например, менее миничальных соотношений (столбцы 2 и 4 табл. 1) число становится более 1,6, это приводит к увеличению подвижности частиц в слое, вследствие струйного псевдоожижения, повышению истираемости и выносу мелких частиц из слоя.

При увеличении соотношений сверх максимальных (столбцы 3 и 5) числа псевдоожижения становятся менее 1,3.

При этом в слое увеличивается количество газовых пузырей, уменьшается радиальное перемешивание в слое и ухудшается тепло.- и массообмен между твердой фазой и газами. B зоне обжига при этом ухудшается смещение воздуха с топливом и соответственно ухудшается процесс сжигания.

В табл. 2 приведены. основные показатели работы предлагаемой и известной печей.

На чертеже схематически изображена известково-обжигательная печь кипящего слоя., Печь кипящего слоя содержит две зоны 1 подогрева и зону 3 обжига, две зоны 4 и 5 охлаждения. Движение материала в печи, начиная с загрузочного устройства 6 до выгрузочного устройства 7, осуществляется переточными устройствами 8. Обработка материала осуществляется в кипящих слоях 9, организованных на решетках 10 каждой зоны. Причем, отношение площадей решеток соответственно первой, второй зон 1 и 2 подогрева и первой, второй зон 4 и 5 охлаждения к площади

5 962737 6 ,решетки эоны 3 обжига составляют тельно подогретый и частично продис1,14-1,52:1,25-1,66:0,82-1,09:0,75- социировавший известняк поступает

1,00, а в зоне 3 обжига отношение " в зону обжига 3, где происходит дисплощади сечения на уровне кипящего социация известняка с образованием слоя 9 к площади решетки 10 состав- з окиси кальция, после чего обожженный лЯет 1,73"2,31 ° материал поступает последовательно в

Известково-обжигательная печь ра- первый и второй охладители 4 и 5 и ботает следующим образом.. через выгрузочное устройство 7 выгружается из печи с температурой 110о

8 первую зону подогрева 1 с по- 10 140 С. мощью загрузочного устройства 6 заг- Такие соотношения площадей зон перужают известняк, где происходит его чи позволят организовать в них, режим нагревание уходящими газами до 550- однородного псевдоожижения, обеспечи600 С, затем по переточному устрой- вающий наиболее полный теплообмен ству 8 известняк поступает во вто- И между частицами обрабатываемого мате. рую зону 2 подогрева, где происходит риала и псевдоожижающим агентом, что. его догрев до 850-900 С и частичная будет способствовать повышению продиссоциация с образованием окиси иэводительности- и снижению удельного, кальция и углекислого газа. Предвари- . расхода топлива.

1

I

1

1

1

1

3

3 ! .3

1 л (М

Г 0 м (л

1l с

1

1

I

1

1

3. о

3( е

"СЧ

lA .П ((\ (Лт

1 о о о (D л

4! (/\ (/Ú

c" (Л

БК о (ll ((Ln с

X (II

Я %

S (О х о

Э и о

Iо о с

X о ((Ъ

Э

И

Я C о (C

К

X х

Э а о х

I»

СЪ

1

1

1

I

1-!

1 з х о

С0

IЭ з

LA (D

П (/3+ ((( (М

OO л

CD

П (С (/Ú л

П фС (Л

Э

K о

П (Л" 3

Э о о

Э

=Г с4

К (/Ъ

S 1

0I

Х (0 о е

o:à

:ь L о (6 1Х х о с

X З х х е о

К

1Э з е

X

Z э

K о о

X ю

Э

X х

Ф

Ф о м

CL

I» э

S ф

CL ф (х

Ф

Э

C ф с о

=г

Э с х

X ф C

8 X З охz с э о ((Ъ

1

1

I

1 !

1 I

1 !

1

1

1 ,I

I !

1 !

3 !

1

1

3>

М ф X х м

Мф8 ф® L gf

3Е Ф

C ЗЮ О кхос

z o

Э (0 Я (О х r еcоv

oops с r

Х U S ф О3-,3 S

g 1- Э .Э х

Э Б,х с ы э

c c а g

S Y Cf (Ъ э е я

Вхо

OmrЭФ о хос

ОOYsi

Э о

Iе

Б

Q а

S

Эх у

03

C о с

О о

Э и

C с (л

Y 1

Q °

X и ф о Ф

O. Э

0Ъ CL

L е 0

X cf о

962737

Э х

З Ф(Ë х о о а б >з ф

X (0 X

Y Х

Ф с 8

В X э х 3 аэ z о

C Э (()

x o х Ф эхо з с э ((v

O (/3

1 О

X L ф Э фLy о П0 с

r3О х сох о

X L

Э

X Я

У C (31- С(Л е

Я Y 1 э

Q. Э а

C Ф К

*ос хаэ

Э Ъъ 1"

Л X

Э ф К

ozm

X C Ъ с х о (U Z

g Э C

Ф

c:oo

I .Э

Э .

o c о

Р и о

IФ 03 з и

Э C а с

S (/3

C Y

Z Ф е *с= х Ф

ФОк

v ас

-л 03

X (X (0 X (Q х ц( ф оес

rsx с=zo м л

О м л О

962737 10

Т а б л и ц а 2 площадей газораспределительных решеток первой, второй (по ходу движения материала) зон подогрева и первой, второй зон охлаждения к площади газораспределительной решетки зоны

Средний расход условного топлива

Производительность

Печь

Форм ла изобретения обжига составляют соответственно.

1,14-1,52: 1,25-1,66: 0,82-1,09:0,75Известная 172 кг/т - 43 3 т/ч 1,00, а отношение площади сечениЯ зоны.обжига на уровне кипящего слоя к

Предлагаемая 152,6 кг/т 55 98 т/ч площади ее газоРаспРеделительной о решетки составляет 1,73-2,31.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воропаев Е. М. и др. Производство и использование извести для

Известково-обжигательная печь ки- окускования железнорудных материапящего слоя с зонами подогрева, об- лов.-Бюллетень научно-технической жига и охлаждения, содержащая распо- информации "Черная металлургия"

1 ложенные в этих зонах газораспреде- ° 1980, У 19, с. 3-13. лительные решетки, о т л и ч а ю - 2О 2. Тищенко О. И. и др. Получение щ а я с я тем, что, с целью повы- извести в печи с кипящим слоем.шения производительности и снижения . "Сталь", 1.980., М" 6, с. 492-493 (проудельного расхода топлива, отношения,тотип).

ВНИИПИ Заказ 7489/59

Тираж 645 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4