Способ обжига цементного клинкера

Способ обжига цементного клинкера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО КЖНКЕРА во вращающейся печи на основе сырья, содержащего отходы обогащения полиметаллических руд, включающий разделение сырьевого материала на два потока, их раздельный подогрев, кальцинирование мате-, риала одного потока с подводом воздуха для сжигания топлива из холодш1ЬН1Ша , обжиг и охлаждение, о тЛичающийся тем, что, с целью обеспечения возможности извлечения цветных металлов из сырьевого материала на стадии его термообработки , снижения расхода топлива и повышения качества клинкера, на стадии термообработки материала во вращающейся печи с горячего конца ее вводят 3-7%-ный раствор фторсодержащих соединений в количестве 0,0004-0,004% от объема отходящих (Л газов, а в поток газов, выходящих из вращающейся печи, вводят перегретый водяной пар по ходу движения потока газов в количестве 5-10% от их объема. «ь 4 4 СП

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

ЕКСПЬЬЛИН

4(51) С 04 В 7 44 (21) 3635710/29-33 (22) 11.07.83 (46) 15.03.85. Бюл. И - 10 (72) В.И.Шубин, В.В.Смазнов, Т.П.Чеснокова, В.И.Тараканов, В.А.Масленников, В.Н.Кобахидзе, Б.Х.Блаев и Г.М.Ковин (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (53) 666.92(088.8) (56) 1. Патент Франции KR 2263204, кл. С 04 В 7/44, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР, В 737381, кл. С 04 В 7/44, 1976 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО

КЛИНКЕРА во вращающейся печи на основе сырья, содержащего отходы обогащения полиметаллических руд, включающий разделение сырьевого

„„SU„„1144995 А материала на два потока, их раздельный подогрев, кальцинирование мате-, риала одного потока с подводом воздуха для сжигания топлива из холодильника, обжиг и охлаждение, о тЛ и чающий с я тем, что, с целью обеспечения возможности извлечения цветных металлов из сырьевого материала на стадии его термообработки, снижения расхода топлива и повышения качества клинкера, на стадии термообработки материала во вращающейся печи с горячего конца ее вводят 3-7%-ный раствор фторсодержащих соединений в количестве

0,0004-0,004% от объема отходящих газов, а в поток газов, выходящих из вращающейся печи, вводят перегретый надиной пар по ходу движения потока газов в количестве 5-10% от их объема.

3м ! «фь 4 Ж

ЯР

;Q3

1 11449

Изобретение относится к промьппленности строительных материалов, преимущественно к цементному производству, где может быть использова- но на стадии обжига цементного 5 клинкера на основе сырья, содержащего отходы обогащения полиметаллических руд.

Известен способ обжига цементного клинкера по сухому способу проиэвод- 10 ства, включающий термообработну сырьевой смеси в запечном теплообменнике, в частности циклонном, с последующим обжигом ее во вращающейся печи и охлаждением. При обжиге клин- 15 кера по такому способу сухую сырьевую смесь подают в систему циклонных теплообменников, где в результате контакта с горячими газами, выходящими из вращающейся печи с температу- 20 рой 1000-1050 С, ее нагревают до о температуры порядка 700-800 С.

Ч процессе термообработки в запечном теплообменнике сырьевую смесь полностью высушивают и частично, на 25

15-207, декарбонизируют, подавая затем на обжиг во вращающуюся печь.

Отходящие из системы циклонных теплообменников печные газы при 200300 С выводят через систему очистки ,в атмосферу 1 ).

Недостатками данного способа вляются повышенная чувствительность ежима работы циклонного теплообмен-. ника к колебаниям химического состава сырья и режиму обжига, которая прояв35 ляется в зависании сырьевой муки в теплообменнике, его замаэывании, образо-: вании настылей и наваров; повышенные требования к пылеочистке газов; невозможность использования в качест, ве добавок к сырью отходов горно-обогатительных фабрик и извлечения известных цветных металлов из сырьевого материала на стадии его термо-, обработки и обжига из-эа указанных причин в

Наиболее близким к изобретению является способ обжига цементного клинкера во вращающейся печи путем 50 разделения сырьевого материала на два потока, включающий раздельный йодогрев, кальцинирование одного потока материала с подводом вОздуха для сжигания топлива из 55 холодильника, смешение разделенных ранее потоков материала перед вращающейся печью, обжиг и охлаждение.

Производство цементного клинкера по данному способу осуществляется следующим образом. Сырьевой материал в виде тонкодисперсной смеси подают в двухветвевой шахтный теплообменник, разделяя его на два потока, нагревают до температуры порядка 800-900 С эа счет взаимодействия с потоком горячих печных газов, полностью высушивают и частично декарбонизируют.

Затем поток сырьевой смеси из первой. ветви шахтного теплообменника подают в кальцинатор для полной декарбонации материала. Воздух для сжигания топлива в кальцинаторе подают из холодильника. Поток сырьевой смеси из второй ветви шахтного теплообменника подают в общий газоход, смешивают с потоком материала иэ первой ветви теплообменника, прошедшего термообработку в кальцинаторе, и подают во вращающуюся печь на обжиг.

Цементный клинкер, образующийся в процессе обжига во вращающейся печи, охлаждают в холодильнике воздухом, который используют затем для сжигания топлива во вращающейся печи и в кальцннаторе. Отходящие из вращающейся печи газы подают в общий газоход, разделяют на два потока, один из ко" торых направляют в кальцинатор и далее — в первую ветвь шахтного теплообменника, второй — непосредственно во вторую ветвь теплообменника. Из шахтного теплообменника отходящие газы через систему пылеочистки, состоящую из циклонов, кондиционера и электрофильтров, выводят в атмосферу Г2).

Недостатками данного способа являются низкое качество клинкера

r при пестром химическом составе сырья, в частности в качестве компонента сырьевой смеси отходов металлургических горно-обогатительных комбинатов; повышенный расход топлива на обжиг клинкера; невозможность эффективного извлечения цветных металлов из сырьевого материала на стадии его термообработки.

Цель изобретения — обеспечение воэможности извлечения цветных металлов иэ сырьевого материала на стадии его термообработки, снижение расхода топлива и повышение его качества.

Пос=авленная цель достигается тем, что согласно способу обжига цементного клинкера во вращающейся

1144995 печи на основе сырья, содержащего отходы обогащения полиметаллических руд, включающему разделение сырьевого материала на два потока, нх раздельный подогрев, кальцинирование материала одного потока с подводом воздуха.для сжигания топлива из холодильника, обжиг и охлаждение, на стадии термообработки материала во вращающейся печи с горячего конца ее вводят 3-7Х-ный раствор фторсодержащих соединений в количестве

0,0004-0,004 от объема отходящих газов, а,поток газов, выходящих из вращающейся печи, вводят перегретый водяной пар по ходу движения потока газов в количестве 5-10Х от их объема.

При введении 3-7Х-ного раствора фторсодержащих соединений в горячий конец вращающейся печи происходит интенсивный процесс перевода его в парообразное состояние, что значительно повышает эффективность взаимодействия их с материалом.

Введение раствора фторсодержащих соединений в указанных количествах во вращающуюся печь с горячего конца в совокупности с введением перегретого водяного пара в поток отходящих газов в количестве 5-10Х от их объема создает благоприятные условия для извлечения цветных металлов на стадии термообработки сырьевого материала в запечном теплообменнике и затем на стадии его обжига во вращающейся печи. При взаимодействии паров раствора фторсодержащих соединений с сырьевым материалом, содержащим отходы обогащения полиметаллических руд, при ,наличии перегретого водяного пара в интервале температур 600-900 С, соответствующем стадии термообра-. ботки материала в запечном теплообменнике, происходит интенсивное образование легколетучих фторидных соединений цветных металлов, которые удаляют затем с потоком отходящих газов.

Соединения цветных металлов, не извлеченные на стадии термообработки сырья в запечном теплообменнике, всту пают во взаимодействие с парами фторсодержащих соединений с образованием фторидов в температурном интервале

1000-1250 С, соответствующем стадии обжига сырья во вращающейся печи, и также удаляются с отходящими из печи газами.

Введение 3-7Х-ного раствора фторсодержащих соединений.во вращающуйся печь с горячего конца в количестве

0,0004-0,004Х от объема отходящих газов позволяет снизить температуру образования жидкой фазы и, следовательно, уменьшить расход топлива на

1б обжиг клинкера, а также улучшить микроструктуру клинкера, что обеспечивает повышение его качества..

Введение перегретого пара в поток газов, выходящих из вращающейся печи, интенсифицирует процессы термообработки сырья в запечном теплообменнике, в частности в температурном интервале структурных превращений алюмосиликатного компонента сырьевой

2б смеси, что способствует упрочнению образующихся гранул обжигаемого материала и снижению запыленности отходящих газов.

Кроме того, введение 3-7Х-ного д раствора фторсодержащих соединений во вращающуюся печь с горячего конца интенсифицирует процесс охлаждения клинкера за счет затрат тепла газов на испарение раствора.

Вводимый во вращающуюся печь фтор в виде раствора фторсодержащих соединений в указанных количествах не проявляет в заметной степени своих агрессивных коррознонных свойств.

Способ осущестгляют следующим

35 образом.

Сырьевая смесь следующего компонентного состава„, Х:

Известняк 78

4О Колчеданные огарки 2

Отходы обогащения вольфрамо-молибденовых руд 20

45 раздельно размалывается до одинаковой тонкости помола, соответствующей остатку на сите 0,08 не вьппе 5Х.

Тонкодисперсный сырьевой материал разделяют на два потока, один из

5б которых подают в первую ветвь запе- чного теплообменника, где материал . нагревают, высушивают и направляют в кальцинатор на декарбонизацию, а

:второй — во вторую ветвь теплообмен55 ника для высушивания и нагрева.

Термообработку сырьевого матери3 ала в запечном теплообменнике. производят эа счет взаимодействия

1144995 тонкодисперсной сырьевой смеси с потоком горячих печных газов, количество которых составляет 175 нм /ч.

После предварительной термообработки в двухветвевом запечном теплообменнике и кальцинаторе разделенные ранее потоки сырьевого материала смешивают и подают во вращающуюся печь непосредственно на обжиг.

При этом во вращающуюся печь с горячего конца вводят 3-? -ный раствор плавикового шпата в серной кислоте в количестве 0,0004-6,004 от объема отходящих газов (0,9 — 15

9 кг/ч), а в поток газов, выходящих из вращающейся печи, вводят перегретый водяной пар при 700 С и 0,5 МПа в количестве 5-10 от их объема (0,63-1,25 кг/ч). Водяной пар в ука- 20 занных количествах отбирают из системы теплоснабжения и переводят в перегретое состояние.

3-? -ный раствор плавикового шпата в серной кислоте при введении 25 во вращающуюся печь с горячего кон-ца переходит в парообразное состоян ие .

Пары раствора плавикового шпата взаимодействуют с сырьевым материа-: щ лом, содержащим отходы обогащения вольфрамомолибденовых руд, с образо" ванием фторидов молибдена в интервале температур 600-900 С, т.е. в запечном теплообменнике, при наличии перегретого водяного пара. Из запечного теплообменника сырьевой материал поступает на обжиг во вращающуюся печь, где вступает во взаимодействие с парами раствора О плавикового шпата при 1000-1250 С с образованием фторипов вольфрама.

Легколетучие фторидные соединения вольфрама и молибдена удаляют из вращающейся печи и запечного теплообменника с потоком отходящих газов и осаждают в запечных электрофильтрах в виде пылевидных концентратов, которые являются ценным сырьем для гидрометаллургических предприятий.

Введение 3-? -ного раствора фторсодержащих соединений во вращающуюся печь в указанных количествах позволяет снизить температуру в зоне спекания до 1200-1250 С, что соответствует снижению расхода топлива на 7-13 .. осуществля-. собе позвоЭ

I равнительно и 500-650) руктуры алита егс в клинКомплекс мероприят емых в предлагаемом сп ляет получать клинкер высокого качества (мар за счет стабилизации с и увеличения содержани кере.

Результаты исследов емого способа получени клинкера и сопоставлен вым (прототипом) прине

Таким образом, анал ленных в таблице даннь что обжиг клинкера по способу позволяет сниз расход топлива на 10-1 кера по сравнению с об базовым способом (140 повысить качество клин

500-650, возвращать в ческий процесс 0,014-0 ра (1,75-2,5 кг/ч) пыл в электрофильтрах и пр собой пылевидные конце ных соединений цветных делает ее ценным сырье лургических предприяти ния предлагацементного е его с базоены в таблице. з представпоказывает, редлагаемому ть удельный кг/т клинигом клинкера г/т клинкера), ера до марки еталлурги02 т/т клинкеуловленной дставляющей траты фторид-, металлов, что гидрометалf344995

3 сч сч 3 о о о л Ю о о о

) 1

1 с4 о ы

1 0

О Я о о о о а л сч п е о л

В В Ф л Ф Ю о о о о о о а о о о о

an сч е м о л O л л Ф

О О О О О о о о о о а а о О сО О

Я л °

Ж эоб. бх

Ц g O 4 а съ an a сч сч сч сч сч сч

° ° ° ° ° е» ю

Ф ° ь ° ь ° 1 A °

О О О О о О

Ю 1У Ю сч сч сч

° л Ю о о о сс Ю а а

Ю Ю л л л о о а о о

В л Ф ° Ф сч е с о а

CV A CV с4 сч сч о о о о о о

Ф A Ю о о о и D э м Ф м

Ф ЙQ овею л эЯ

Ol X hC

>ф э 6о -о жсqj Q, л 13 V ф < ооэо ыайсО 4 воок о

f» 4 Е В(Оао.4ЮХв в э э oe e м о аoi Ь Е

Ю 4VVeОММ цжоаоь ооо

Оа4ОМ Е Ха юэоохр -ьа о ю ю & э

О4.Æ Ы о эх сэ 3 5f 34

3 э 5 о . о сч о е» ° сч сч м

О О О О О о О

A л л л Ф Ю

О О О О О а о о о о о о о о о о а о сч о

Yl C) со со < ) РЪ

} о r о о сч о в о о о со 4 с ъ с ъ сч сч е с с ъ cv cv . асч сч сч .а о сч а сч сч о e g o о о л В В а а Ю Ф

О о О о О . О О

1

I в е а л и сч в м л со 1