Способ спекания гранулированной шихты

Способ спекания гранулированной шихты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству цементного клинкера. Снижение топливоэнергетических затрат и улучшение качества готовой продукции обеспечивается при использовании способа спекания гранулированной шихты, включающего зажигание твердого топлива шихты продуктами сгорания , подаваемого в горн внешнего топлива и спекание под воздействием теплоты горения топлива шихты, количество по теплу внешнего топлива устанавливают равным 0,28 - 0,35 суммарного, а твердое топливо шихты по крупности разделяют по два потока 0,50 - 3,0 и 0,01 - 0,49 мм и устанавливают соотношение крупной и мелкой фракций равным 1 :0,43 - 0,67, причем первый поток топлива повышенной крупности перед окомкованиём смешивают с шихтой, а второй подают непосредственно на гранулятор. Перед формированием структуры слоя твердое топливо по крупности разделяют на два потока 0,50 - 3,0 и 0,01 - 0,49 мм. Каждый из потоков топлива дозируют в шихту раздельно и устанавливают на процесс, при этом соотношение крупной и мелкой фракций равно 1: 0,50. Отдельные составляющие шихты и крупную фракции твердого топлива направляют на перемешивание в смеситель , мелкую фракцию твердого топлива подают непосредственно на транулятор. На конвейерной машине полученную смесь подвергают зажиганию и спеканию. В секции зажигания в горелки горна подают внешнее, например, газообразное, топливо в количестве 0,32 от суммарного расхода тепла на процесс. Полученный спек разгружают и отправляют на последующую обработку .. ел с 00 S - 4. ел а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)э С 04 В 7/44

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ботку.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4937437/33 (22) 20.05.91 (46) 15.06.93. Бюл. 1Ф 22 (71) Научно-производственное внедренческое предприятие "Торэкс" и Уральский научно-исследовательский и проектный ийститут обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеха„нобр" (72) Г.M.Ìàéaåëü, М,С.Баранов, Ю.Ф.Лизин, А.В.Малыгин, Б,Е.Козлов, Ю,С.Коэлоэ, E.B.Ïð0êîëîâ, А.В.Шлохин и Р.Ф,Кузнецов (56) Авторское свидетельство СССР

М 924130, кл. С 22 В 1/16, 1982.

Патент Франции М 2231632, кл. С 04 8

7/44, 1975. (54) СПОСОБ СПЕКАНИЯ- ГРАНУЛИРО8АН«

НОЙ.ШИХТЫ (57) Изобретение относится к производству цементного клинкера. Снижение топливоэнергетических затрат и улучшение качества готовой продукцйи обеспечивается при ис пользовайии способа спекания гранулированной шихты, включающего зажиганйе твердого топлива шихты продуктами сгорания; подаваемого в горн внешнего топлива и спекание под воздействием теплоты горе. ния топлива шихты, количество по теплу

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству цементного клинкера.

Целью изобретения является снижение топливоэнергетических затрат на передел и улучшение качества:готовой продукции.

Поставленная цель обеспечивается при использовании способа спекания гранулированной шихты для производства цемент, „„Я „„1821456 А1 внешнего топлива устанавливают равным

0,28 — 0,35 суммармого, а твердое топливо шихты по крупности разделяют по два потока 0,50-3,0 и 0,01 -0,49 мм и устанавливают соотношение крупной и мелкой фракций равным 1:0,43 — 0,67, причем первый поток топлива повышенной крупности перед окомкованием смешивают с шихтой, а второй подают непосредственно на гранулятор. Перед формированием структуры слоя твердое топливо по крупности разделяют на два потока 0,50 — 3,0 и 0,01 — 0.49 мм, Каждый из потоков топлива дозируют в шихту раздельно и устанавливают на процесс, при этом соотношение крупной и мелкой фракций равно 1: 0,50. Отдельные составляющие шихты и крупную фракции твердого топлива направляют на перемешивание в смеситель, мелкую фракцию твердого топлива подают непосредственно на гранулятор. На конвейерной машине полученную смесь подвергают зажиганйю и спеканию. В секции зажигания в горелки горна подают внешнее, например, газообразное, топливо в количестве 0;32 от суммарного расхода тепла на процесс. Полученный спек разгружают и отправляют на йоследующую обраного клинкера на конвейерных машинах, включающего зажигание твердого топлива шихты продуктами сгорания подаваемого в горн внешнего топлива и спекание под воздействием топлива шихты, в котором количество по теплу внешнего топлива устанавливают равным 0,28 — 0,35 сумма рного, а твердое топливо шихты по крупности разделяют на два потока 0;50 — 3,0 и 0,01 -- G,49 мм

1821456 ное выгорание. Такая особенность предлагаемого процесса потребовала новой схемы подвода отдельных источников тепловой энергии к спекаемому слою.

Количество по теплу сжигаемого в горелках зажигательного горна внешнего топлива, например природного газа, должно составлять 0,28 — 0,35 суммарного расхода топлива на процесс. При меньшем расходе подаваемого в горн внешнего топлива (менее 0,28 от суммарного) не обеспечивается стабильное зажигание твердого топлива шихты, происходит недопек шихты и, как следствие, ухудшение качества готовой продукции, При большем расходе внешнего топлива в горн (более 0,35 от суммарного) при уже завершенном процессе зажигания топлива шихты происходит увеличение температуры отходящих из слоя газов и возрастают затраты тепла на передел.

Подачу крупного топлива e центральную часть гранулированных частиц обеспечивают тем, что его перед. самым окомкованием перемешивают с шихтой с равномерно раздают по объему материала.

Подачу мелких топливных фракций производят непосредственно на гранулятор на участок уже сложившихся зародышей, т.е. в смеси с шихтой подают преимущественно на поверхность гранул. Другие режимы подачи топлива в шихту не решают поставленных задач.

Разделение. твердого топлива по крупности производят на две фракции — 0.50—

3,0 и 0,01 — 0;49 мм, При меньшей крупности подаваемой на перемешивание с шихтой фракции (менее 0,50 мм) из-за высокой скорости их сгорания, сйекаемые частицы сначала перегреваются, а затем попадают условия недостаточного температурного потенциала и их качество заметно ухудшается.

При большей крупности подаваемой íà rieремешивание с шихтой фракции топлива (более 3,0 мм) вследствие неполного сжигания топлива возрастают топливоэнергетические затраты йа передел.

При меньшей крупности подаваемого на гранулятор топлива (менее 0,01 мм) оно сгорает уже под зажигательным горном; процесс спекания разлаживается и ухудшается качество готовой продукции. При большей крупности подаваемого на гранулятор . топлива (более 0,49 мм) оно не гранулируется с поверхностью частиц, возрастает содержание горючих в отходящих газах и возрастает расход топлива на передел.

Соотношение крупной и мелкой фракций твердого топлива должно составлять 1:

0,43 — 0,67, При меньшем содержании мелкой фракции в меси (менее 0,43 от содержаи устанавливают соотношение крупной и мелкой фракции равным 1: 0,43 — 0.67, причем первый поток топлива повышенной крупности перед окомкованием смешивают с шихтой, а второй подают непосредствен- 5 но на гранулятор, В последнее время для производства дефицитного в стране цементного клинкера заметное развитие приобретают конвейерные машины с обжиговыми, либо спекатель- "0 < ными тележками. Такие машины успешноосвоены промышленностью и серийно выпускаются для производства агломерата и окатышей, Эти конвейерные машины достаточно экономичны и надежны в эксплуатации. Вместе стем производство цементного клинкера на конвейерных машинах характеризуется рядом особенностей и требует разработки новых технологий и конструктивных элементов обжигового оборудова- 20 ния. Прежде всего вследствие повышения уровня температурного потенциала техно-. логического процесса и требований по равномерности тепловой обработки всего слоя необходимо создание новых методов под- 25 вода тепловой энергии к каждому куску с целью спекания их в единую однородную массу. До настоящего момента такие способы подачи тепловой энергии неизвестны. В изобретении экспериментально отработан 30 метод зажигания и спекания шихты с регламентированным соотношением внешних и внутренних источников тепла как в спекаемом слое, так и в отдельно взятой частице.

Способ имеет следующие отличительные 35 особенности, Производство на конвейерных машинах цементного клинкера требует предварительной грануляции отдельных составляющих шихты (известняков, глин и пр.). Данное 40 обстоятеЛьство делает возможным включе-: ние твердого топлива непосредственно в спекаемые гранулы, обеспечивая тем самым подвод тепла в центральную и периферийную части спекаемых гранул. Для этого 45 твердое топливо разделяют на два потока, различающиеся по крупности и массовому расходу. В центральную часть подают более крупное топливо и в большем количестве, чем на периферийную часть этих 50 частиц, Тем самым обеспечивают, во-первых, подвод требуемого количества тепла в ядро частиц, во-вторых, большую продолжительность сжигания крупных частиц топлива в ядре частиц, что заметно интенсифицирует 55 процесс на всем протяжении эоны спекания, в-третьих, использование на периферийных участках частиц мелкого топлива, к тому же окружающего шихтовым материалом, что предотвращает его преждевремен1821456 ния крупной фракции), иэ-за неэффективно- 0,32 т/м ч, расхоу доменного газа и тверго зажигания твердого топлива, происходит дога топлива 570 м /т и 230 кг/т соответстразладка процесса спекания и ухудшение . венно и выход годного 0,34. качества готовой продукции. При большем Пример 2, На минимальные значения содержаниимелкойфракциивсмеси(более 5 режимных параметров и на отклонения от

0,67 содержания крупной фракции) в цент- них. ральной части гранулированных частиц ко- . Приемы осуществления способа иденличество твердого топлива оказывается тичны примеру 1, Исключением являются недостаточным, температура спекания расходы внешнего топлива и двух потоков уменьшается и также ухудшается качество 10 топлива шихты. Соотношения между ними готовой продукции, Кроме того, возможен .. устанавливают в зависимости от вида спенедожиг твердого топлива на поверхности каемых шихт. гранул, и как следствие, увеличение затрат Соотношение крупной и мелкой фрактепла на передел. ций топлива шихты устанавливают равным

Сущность изобретения при производст- 15 1; 0,43, Тогда, расход по теплу крупной ве цементного клинкера на конвейерных фракции топлива составит 735 ккал/г, мелмашинах заключается в регламентации со- кой — соответственно 315 ккал/кг. Расход отношения внешних и внутренних источни-.: внешнего топлива устанавливают равным ков тепла кэк в спекаемом слое, так и в 0,28суммарногарасходатоплива,т.e,(1050 отдельно взятой частице. 20: 0,72) 0,28 =- 425 ккал/кг, Суммарный расПример 1, На средние значения ход топлива при этом равен 1475 ккал/кг. режимных параметров,. При таких параметрах процесса удельПеред формированием структуры слоя ная производительность конвейерной матвердоетопливопокрупностиразделяютна шины составила 0,39 т/м .ч, удельный два потока 0,50 — 3,0 и 0,01 — 0,49 мм. Каж- 25 расхоу доменного газа и твердого топлива дый из потоков топлива дозируют в шихту 530 м /т и 210 кг/т соответственно, выход раздельно и устанавливают на процесс при годного — 0,56, этом соотношении крупной и мелкой фрак- Понижение расхода мелкой фракции ций равным 1: 0,50. При общем расходе твердого топлива шихты возможно только твердого топлива на процесс 1050 ккал/кг 30 до величины 0,43содержания крупной фрак. количество в топливе крупной фракции ус- ции, Понижение расхода мелкой фракции танавливают равным топлива, например, до величины 0,40 содер1050

1 1 0 = 700 ккал/кг а количест- жаниЯ кРУпной фракции из.-за снижениЯ эф-

1 + 0,5 фективности зажигания твердого топлива во мелкой фракции — соответственно 350. 35 выход годного сокращается до 0,46. ккал/кг, Понижение расхода внешнего топлива

Отдельные сосгавляющие шихты и возможно только до величины 0,28 суммэркрупную фракции твердого топлива направ- ного расхода тепла в процессе. Например, ляют на перемешивание в смеситель, мел- при расходе внешнего топлива 0,25 суммаркую фракцию твердого топлива подают:40 ного расхода тепла в процессе иэ-за нестанепосредственно на гранулятор. бильного зажигания топлива шихты также

На конвейерной машине полученную имеетместо недопек слоя и снижение выхосмесь подвергают зажиганию и спеканию. да годного с 0,56 до 0,49.

8 секции зажигания в горелки горна подают Пример 3. На максимальные значения внешнее, например, газообразное,топливо 45 режимных параметров и на отклонения от в количестве.0,32 от суммарного расхода теп- них.

I ла на процесс, т,е. 0,32 . 1565 500 ккал/кг Приемы осуществления способа иден(где 1565 ккал/кг - суммарные затраты тичны примеру 1:Изменению подлежали. теплана процесс), Полученныйспекразгру- Соотношение крупной и мелкой фракжают и отправляют на последующую обра- 50 ций топлива шихты,устанавливаемое равным

1: 0,67, Тогда расход по теплу крупной фракции

При таких параметрах процесса удель- твердого топлива составит 630 ккал/кг, мелная производительность конвейерной ма- кой — соответственно 420 ккал/кг. Расход шины по клинкеру составила 0,40 т/м ч, внешнего топлива устанавливают равным

2 . удельный расход доменного газа 525 м /г 55 0,35 суммарного расхода топлива, т.е. (1050: клинкера, удельный расход твердого топли.-: 0;65) 0,35 =565 ккал/кг. Суммарный расход . ва 216 кг/г клинкера; выход годного 0,54. тепла при этом равен 1615 ккал/кг.

На конвейерной машине с системой При таких параметрах процессл удельраздачи топлива по прототипу производи- ная производительность. конвейер ой мательность Ilî клинкеру составляет

1821456 8

Составитель 6; Каган

Техред М;Моргентав Корректор Е. flann

Редактор

Заказ 2090 Тираж Подписное. . В НИИПИ Государственного комитета пе йзобретенияМ::и открытйям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул .Гагарина, 101

7 шины составила 0,40 т/м .ч, удельный рас- Применение изобретения обеспечивает ход доменного газа и твердого топлива снижение расхода топлива мэ передел на

515 м /т и 220 кг/т соответственно, выход 6 — .8, повышение производительности годного — 0,55. конвейерной машины на 14 — 20, увеличеПовышение расхода мелкой фракции 5 ние выхода годного в 1,4- 1,6 раза и ловытвердого топлива шихты возможно только . аейие марки выпускаемого клинкера. При до величины 0,67 содержания крупной . таком улучшении параметров процесса сефракции, Уже при расходе мелкой фракции бестоимость товарного клинкера снижается .топлива 0,70 содержания крупной фракции ма 2:,40 руб/т готовой продукции, из.-за недоствка топлива в куске и избытке 10 Тогда, при производительности конвейна поверхности выход годного понижается ерной машины площадью 20;25 м 65 тыс.r

2 на 0,04, а расход твердого топливе возраста-. в год Ожидаемая экономическая эффективет на 8-12 кг/т клинкера.. : ность состэвит

Повышение расхода внешнего топлива Э 2.40 65000- 156000 py6/год возможно только до аелйчимы.0,35 суммар- 15 ного рэсходатепла в процессе. Так, при. Формула и зоб ре.тения расходе внешнего топлива 0,37 суммарного ., Способ спекамия грэнулировайной расходатеплавпpoцecciиs-зэмеопрэедан- шихты, содержащей твердое топливо для ного увеличения температуры отходящих производства цементного клймкера на конгазов:расход доменного rasa нэ передел воз-;20 вейермых машинах. включающий подачу в растает. с 515 до 542 м /r клинкера. : орн внешнего.топлиеа, эажигамие твердого

8о всех перечисленных примерах рэс-: топлива:аихтй йрадуктами сгорания и спе. ход газообразного топлива контролируют: канив,: о т л и ч Э ю шийся тем, что, с целью стандартными диафрагмами и регулируют снижения тонливоэнергетических затрат и

: дросселирующими вентилями,: - : 25 улучшения качества готоаой,пpogjy«ции;:коРасходй твердого тойлива контролиру- личество по теплу внешнего топлйва устают серийными весойэмерителями и регули- . навлиаэют равным 0,28 —.0,35 суммарном, руют дозатореми, . -, :, а твердбе топливо : шМйй йредварительмо

Конвейерная машина с. системой под, рааделяют на gsa потока: nepiîão с рээме: ачи твердою топлйва единым потоком с 30 ром 0,50 -. 3;0 мм и второго 0,01 - 0;49 мм, площадью 20;25 м имеет уройэводитель- . эатеМустэйавливаютсоотмоШемивкрупмой ность по «п ару 0,34 т/м" ч, расход до- и:мелкой фракций .1 .0,43, — 0,67, причем менногоrasaèтверАоготопливэ 570 м /т ., первыйпотоктопливэсмешивэютсвиктор, и 230 кг/т клинкера coîòâåòñ âaíéo, выход а второй - подают непосредственно ма грагодного — 0,34; 35 нулятор.