Установка відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії

1. Установка відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії, що містить піч для відпалу вапна, оснащену вузлом завантаження вихідного матеріалу, вузлом вивантаження відпаленого матеріалу, системою газоочищення охолоджених топкових газів, системою подачі повітря й системою спалювання палива, яка відрізняється тим, що піч для відпалу вапна виконана вертикальною й прямою і змонтована з зрізаних чотиригранних пірамід, що являють собою зчленовані один з одним широкими нижніми підставами з вузькими верхніми по порядку зверху вниз: відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу, відділення зневоднення підігрітого матеріалу, відділення нагріву зневодненого матеріалу, відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, зчленоване широкою верхньою підставою відділення охолодження відпаленого матеріалу із широкою нижньою підставою відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, а також з кожуха забору тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі й із системи відсмоктування нагрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2 і подачі його у відділення спалювання газоподібного палива, причому відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу включає в себе зону видалення дрібної фракції, зчленовану з нею знизу зону підігріву очищеного від дрібної фракції завантаженого матеріалу й систему відводу охолоджених топкових газів і дрібної фракції, відділення зневоднення підігрітого матеріалу в області її широкої нижньої підстави оснащено плоскою решіткою саморегулювання витрати зневоднено МАТЕРІАЛІВ 55614 1 СИПУЧИХ (11) (54) УСТАНОВКА ВІДПАЛУ КАРБОНАТНИХ ВІДПАЛЮВАЛЬНІЙ ПЕЧІ БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ UA ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС (19) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 3 дження зверху вниз вихідного матеріалу, причому приймальний бункер вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера й з камери накопичення оснащені заслінками, що працюють у режимі "відкрито/закрито" таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера заслінка механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення закрита й, навпаки, камера накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі зрізаних чотиригранних пірамід, зчленованих один з одним широкими підставами, бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди; вузол вивантаження відпаленого матеріалу виконаний у вигляді приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу, механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу, камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, і системи скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, причому приймальний бункер охолодженого відпаленого матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу й з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, оснащені заслінками, що працюють у режимі "відкрито/закрито" таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу заслінка механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, закрита й, навпаки, камера накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі чотиригранного короба, зчленованого знизу з більшою верхньою підставою чотиригранної піраміди, система скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена з випускного патрубка й запірного пристрою, відкритого при закритій заслінці механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу й, навпаки; а система газоочищення охолоджених топкових газів виконана у вигляді пристрою вловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу, накопичувального бункера для дрібної фракції відпалюваного матеріалу, пристрою очищення топкових газів від дрібнодисперсного пилу й пристрою створення розрідження у відділенні підігріву вихідного матеріалу: у зоні видалення дрібної фракції й у зоні 55614 4 підігріву завантаженого вихідного матеріалу; система подачі повітря виконана у вигляді повітродувки подачі повітря - 1 для охолодження відпаленого матеріалу, пристрою регулювання витрати повітря - 1 на охолодження відпаленого матеріалу, тягодуттьового вентилятора для відсмоктування повітря - 2 з кожуха зовнішньої поверхні відпалювальної печі й нагнітання його у відділенні спалювання газоподібного палива, а також пристрою регулювання витрати повітря - 2; і система спалювання палива виконана у вигляді системи подачі газоподібного палива й пальників для його спалювання; крім того, співвідношення розмірів широкої верхньої підстави відділення охолодження гарячого відпаленого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької нижньої підстави В(1) : b(1) становить [Тпоч(ВЗД-1)/Рпоч(ВЗД-1) : Ткін(ВЗД1)/Р(кін(ВЗД-1)]^(1/2), де Тпоч(ВЗД-1) і Рпоч(ВЗД1) - відповідно, початкова температура й початковий тиск охолодженого повітря - 1 на вході у відділення охолодження, а Ткін(ВЗД-1) і Ркін(ВЗД-1) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск нагрітого гарячим відпаленим матеріалом повітря - 1 на виході з відділення охолодження, а висота відділення охолодження гарячого відпаленого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: Q1(ВЗД-1)=λ(ОМ)/d(ОМ)∙Nu(1)∙F1(ОМ)∙(Ткін(ВЗД1)-Тпоч(ВЗД-1))-τ1(ВЗД-1), де Q1(ВЗД-1) - отримане повітрям - 1 тепло від гарячого відпаленого матеріалу, λ(ОМ) - питома теплопровідність відпаленого матеріалу, d(OM) діаметр часток відпаленого матеріалу, Nu(l)=0,016∙Re(1)^0,8-Ar(1)^0,175(d(OИ)/H(1))^0,45 - критерій Нуссельта для відділення охолодження відпаленого матеріалу при умові, що швидкість висхідного потоку повітря - 1 у всіх горизонтальних перетинах відділення охолодження відпаленого матеріалу менше швидкості псевдозрідження шару охолоджуваного матеріалу, F1(OM) - поверхня часток відпаленого матеріалу, що перебувають у відділенні охолодження, τ1(ВЗД-1) - час перебування відпаленого матеріалу у відділенні охолодження, a Re(l)=1,74∙Аr(1)^0,5 і Аr(1) =g∙d(ОМ)^3∙ρ(ВЗД1)ср(ρ(ОМ)-ρ(ВЗД-1)ср/μ(ВЗД-1)ср^2 - відповідно, критерії Рейнольдса й Архімеда для відділення охолодження відпаленого матеріалу, де ρ(ВЗД1)ср та μ(ВЗД-1)ср - середні по висоті відділення охолодження значення, відповідно, щільності й в'язкості охолодного повітря - 1, а ρ(ОМ) - густина відпаленого матеріалу; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(2) : b(2) складає [Тпоч(ТГ0)/Рпоч(ТГ-0) : Ткін(ТГ-1)/Р(кін(ТГ-1)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-0) і Рпоч(ТГ-0) - відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення декарбонізації, а Ткін(ТГ1)/Р(кін(ТГ-1) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених, за рахунок декарбонізації нагрітого матеріалу, топкових газів на виході їх з відділення декарбонізації, а висота відді 5 лення декарбонізації нагрітого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: m2(СО2/ТГ) - β(ТГ-0/1)∙F2(ИМ/ОМ)∙Δcp (2)∙τ2(ТГ0/1), де m2(СО2/ТГ) - маса вилученого в топкові гази вуглекислого газу з матеріалу, що декарбонізований, β(ТТ-0/1) - коефіцієнт масопередачі від матеріалу, що декарбонізований, до топкових газів, F2(ИM/ОM) - середня поверхня часток відпалюваного й відпаленого матеріалу, що перебувають у відділенні декарбонізації, Δср(2) - середній температурний напір між матеріалом, що декарбонізований, і топковими газами, τ2(ТГ-0/1) - час перебування топкових газів у відділенні декарбонізації, за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перетинах відділення декарбонізації нагрітого матеріалу більше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що декарбонізований; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення нагріву зневодненого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(3) : b(3) складає [Тпоч(ТГ1)/Рпоч(ТГ-1) : Ткін(ТГ-2)/Р(кін(ТГ-2)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-1) й Рпоч(ТГ-1) - відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення нагріву зневодненого матеріалу, а Ткін(ТГ-2) й Ркін(ТГ-2) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених зневодненим матеріалом топкових газів на виході їх з відділення нагріву зневодненого матеріалу, а висота відділення нагріву зневодненого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: Q3(ТГ-1/2)=λ(ИМ)/d(ИМ)∙Nu(3)-F3(ИМ)∙(Ткін(ТГ-2)Тпоч(ТГ-1))∙τ3(ТГ-1/2), де Q3(TT-l/2) - віддане топковими газами тепло на нагрівання зневодненого матеріалу, λ(ИМ)/d(ИМ) - питома теплопровідність зневодненого матеріалу, d(ИM) - діаметр часток зневодненого матеріалу, Nu(3)=0,016∙Re(3)^0,8∙Ar(3)^0,175∙(d(ИM)/H(3))^0, 45 - критерій Нуссельта для відділення нагріву зневодненого матеріалу за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перетинах відділення нагріву зневодненого матеріалу менше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що нагрівається, F3(ИM) - поверхня часток зневодненого матеріалу, що перебувають у відділенні нагріву, τ3(ТГ-1/2) - час перебування зневодненого матеріалу у відділенні нагріву, a Re(3)=1,74∙Аr(3)^0,5 і Ar(3) = g∙d(ИM)A3∙ρ(TГ-1/2)ср∙(ρ(ИМ)-ρ(ТГ-1/2)ср/μ(ТГ1/2)ср^2 - відповідно, критерії Рейнольдса й Архімеда для відділення нагріву зневодненого матеріалу, де ρ(ТГ-1/2)ср та μ(ГГ-1/2)ср - середні по висоті відділення нагріву значення, відповідно, густини й в'язкості топкових газів, а ρ(ИМ) - густина зневодненого матеріалу; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення зневоднення підігрітого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(4) : b(4) складає [Тпоч(ТГ2)/Рпоч(ТГ-2) : Ткін(ТГ-3)/Р(кін(ТГ-3)]^(1/2), де 55614 6 Тпоч(ТГ-2) та Рпоч(ТГ-2) - відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення зневоднення, Ткін(ТГ3)/Р(кін(ТГ-3) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених за рахунок зневоднення підігрітого матеріалу топкових газів на виході їх з відділення зневоднення, а висота відділення зневоднення підігрітого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: m4(Н2О/ТГ) = β(ТГ2/3)∙F4(ПМ∙Δcp (4)∙τ4(ТГ-2/3), де m4(Н2О/ТГ) - маса вилученої в топкові гази вологи з матеріалу, що зневоднюється, β(ТГ-2/3) - коефіцієнт масопередачі від матеріалу, що зневоднюється, до топкових газів, F4(ПM) - середня поверхня часток матеріалу, що зневоднюється, що перебувають у відділенні зневоднення, Δcp(4) - середній температурний напір між матеріалом, що зневоднюється, і топковими газами, τ4(ТГ-2/3) - час перебування топкових газів у відділенні зневоднення, за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перетинах відділення підігрітого матеріалу, що зневоднюється, менше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що зневоднюється; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення підігріву вихідного матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(5) : b(5) складає [Тпоч(ТГ3)/Рпоч(ТГ-3) : Ткін(ТГ-4)/Р(кін(ТГ-4)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-3) й Рпоч(ТГ-3) - відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення підігріву вихідного матеріалу, а Ткін(ТГ-4) й Ркін(ТГ-4) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених вихідним матеріалом топкових газів на виході їх з відділення підігріву вихідного матеріалу, а висота відділення підігріву вихідного матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: Q5(ТГ-3/4)=λ(ИM)/d(ИM)∙Nu(5)∙F5(ИM)∙(Ткін(ТГ-4)Тпоч(ТГ-3))∙τ5(ТГ-3/4), де Q5(TT-3/4) - віддане топковими газами тепло на підігрів вихідного матеріалу, λ(ИМ) - питома теплопровідність вихідного матеріалу, d(ИM) діаметр часток вихідного матеріалу, Nu(5)=0,016∙Re(5)^0,8∙Ar(5)^0,175∙(d(ИM)/H(5))^0, 45 - критерій Нуссельта для відділення підігріву вихідного матеріалу за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перетинах відділення підігріву вихідного матеріалу більше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що підігрівається, F5(ИM) - поверхня часток матеріалу, що підігрівається, що перебувають у відділенні підігріву, τ5(ТГ-3/4) - час перебування матеріалу, що підігрівається, у відділенні підігріву, a Re(5)=1,74∙Ar(5)^0,5 и Ar(5)=g∙d(ИМ)^3∙ρ(ТГ-3/4)ср∙(ρ(ИМ)-ρ(ТГ3/4)ср/μ(ТГ-3/4)ср^2 - відповідно, критерії Рейнольдса й Архімеда для відділення підігріву вихідного матеріалу, де ρ(ТГ-3/4)ср й μ(ТГ-3/4)ср - середні по висоті відділення підігріву значення, відповідно, густини й в'язкості топкових газів, а ρ(ИМ) - густина вихідного матеріалу. 7 55614 8 2. Установка за п.1, яка відрізняється тим, що плоска решітка саморегулювання витрати нагрітого матеріалу із широкими отворамидля проходження зверху вниз нагрітого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів у нижній частині відділення нагріву зневодненого матеріалу в області широкої нижньої підстави й півциліндри спеціальної решітки саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею печі повітря в нижній частині відділення декарбонізації в області широкої нижньої підстави виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад нітриду бору або карбіду кремнію, а внутрішня футерівка відділення декарбонізації нагрітого матеріалу й зовнішня футерівка відділення нагріву зневодненого матеріалу - з торкрет-маси. Корисна модель відноситься до області відпалу карбонатних сипучих матеріалів, наприклад, крейди, вапняку або доломіту, і може бути використане при виробництві м'яковідпаленого вапна, переважно будівельного або металургійного, з високою реакційною здатністю. Відома установка відпалу із шахтною піччю для відпалу й спікання кускового матеріалу (див., наприклад, Патент BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND № DE 4108888 А1 від 19.03.91р. МПК F27B1/10. Заявка № Р 4108888.3. Заявник: Lewerenz Dietmar. Автор: Вимога про нерозголошення). Відома установка відпалу включає шахтну піч для відпалу й спікання кускового матеріалу, наприклад, вапняку, доломіту й магнезиту, з відділенням підігріву, розміщене слідом за ним внизу перше протитічне відділення відпалу, на протилежних кінцях якого розташовані в шаховому порядку перші камери спалювання, оснащені форсунками підведення палива й повітря для його спалювання, розміщене слідом за ним внизу друге протитічне відділення відпалу, на протилежних кінцях якого розташовані в шаховому порядку другі камери спалювання, оснащені форсунками підведення палива й повітря для його спалювання, розміщене слідом за ним внизу третє протитічне відділення відпалу, на протилежних кінцях якого розташовані в шаховому порядку треті камери спалювання, оснащені форсунками підведення палива й повітря для його спалювання, і розміщене слідом за ним внизу відділення охолодження з отворами для охолодженого повітря в стінці шахти, призначені для відсмоктування охолодженого повітря, при цьому шахта печі виконана прямокутною й прямою, а нахил розташованих всередині камер спалювання площин сходу матеріалу залежно від розміру часток відпалюваного матеріалу може бути змінений шляхом зміни вогнетривкої футерівки без руйнування кожуха печі, крім цього дві шахтні печі можуть бути об'єднані за допомогою сполучного каналу між пічними шахтами, який зв'язує шахти в кінці третього відділення спалювання нижче камер спалювання, в одну прямотічно-протитічну регенеративну шахтну піч. Відома установка відпалу з піччю відпалу вапна (див., наприклад, АС №754180 від 28.07.78р. МПК F27Y1/16. Заявка № 2650837/29-33. Заяв ник: Волгоградський комбінат силікатних будівельних виробів і Волгоградська філія Спеціалізованої проектно-конструкторської й налагоджувально-технологічної організації «Росоргтехстром». Автори: Попов І.Г. й Нечаев Л.Є.). Дана установка включає піч відпалу вапна із шахтою у вигляді двох зрізаних конусів, завантажувального, розвантажувального, пальникового пристрою й пристрою підводу повітря, у якому верхній конус шахти більшою підставою сполучений з меншою підставою нижнього конуса в площині пальникового пристрою, при цьому кут конусності нижнього конуса дорівнює 1:4. Дана установка відпалу з піччю відпалу вапна по технічній сутності й досягає ефекту, являється найбільш близькою до установки, що заявляється, відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії. Недоліком відомих установок (аналога й найближчого аналога) є низька ефективність відпалу матеріалу. Низька ефективність відпалу матеріалу обумовлена їх малою продуктивністю й низькою якістю продукту, що виробляється, внаслідок нерівномірності розподілу потоків охолодженого повітря й топкових газів по перерізі зон охолодження, декарбонізації, нагріву, зневоднення й підігріву вихідного й відпаленого матеріалів, результатом чого є сегрегація завантаженого матеріалу з утворенням локальних зон з різною газопроникністю, що веде до розвитку канального ходу охолодного повітря й топкових газів, наслідком яких є втрати тепла з охолодженим вапном, недопал крупношматкової фракції й «перегарт» дрібнодисперсної складової з низькою хімічною активністю. Загальними ознаками найближчого аналога та установки, що заявляється, відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії є піч відпалу вапна у вигляді шахти з зрізаних конусів, оснащена вузлом завантаження вихідного матеріалу, вузлом вивантаження відпаленого матеріалу, системою газоочищення охолоджених топкових газів, системою подачі повітря й системою спалювання палива. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищити продуктивність установки від 9 палу матеріалу й поліпшити якість продукту, що виробляється, за рахунок скорочення втрат тепла в навколишнє середовище, усунення із крупношматкової фракції й «перегарту» дрібнодисперсної складової відпалюваного матеріалу, а також запобігання забивання робочих зон відпалювальної печі дрібнодисперсної фракції, що утвориться, відпалюваного й відпаленого матеріалу шляхом рівномірного розподілу потоку охолодного повітря й топкових газів по всьому перерізі зон охолодження, декарбонізації, нагріву, зневоднення й підігріву вихідного й відпаленого матеріалів, уловлювання тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі, а також поліпшення газодинаміки процесу відпалу матеріалу. Очікуваним технічним результатом корисної моделі, що заявляється, (установки відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії) є підвищення ефективності відпалу матеріалу за рахунок поліпшення якості виробленого продукту й підвищення продуктивності установки відпалу. Зазначений технічний результат досягається завдяки тому, що в установці відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії, що включає піч відпалу вапна, оснащену вузлом завантаження вихідного матеріалу, вузлом вивантаження відпаленого матеріалу, системою газоочищення охолоджених топкових газів, системою подачі повітря й системою спалювання палива, відповідно технічного рішення, що заявляється, піч відпалу вапна виконана вертикальною й прямою і змонтована з зрізаних чотиригранних пірамід, що представляють собою зчленовані один з одним широкими нижніми підставами з вузькими верхніми один по одному зверху вниз: відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу, відділення зневоднення підігрітого матеріалу, відділення нагріву зневодненого матеріалу, відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, зчленоване широкою верхньою підставою відділення охолодження відпаленого матеріалу із широкою нижньою підставою відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, а також з кожуха забору тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі й із системи відсмоктування нагрітого, зовнішньою поверхнею відпалювальної печі, повітря - 2 і подачі його у відділення спалювання газоподібного палива, причому відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу містить у собі зону видалення дрібної фракції, зчленовану з нею знизу зону підігріву очищеного від дрібної фракції завантаженого матеріалу й систему відводу охолоджених топкових газів і дрібної фракції, відділення зневоднення підігрітого матеріалу в області її широкої нижньої підстави оснащено плоскою решіткою саморегулювання витрати зневодненого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз зневодненого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів, відділення нагріву зневодненого матеріалу, як мінімум, в області широкої нижньої підстави оснащено плоскою решіткою саморегулювання 55614 10 витрати нагрітого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів, і зовнішньої теплозахисної футерівки, відділення декарбонізації нагрітого матеріалу оснащено системою подачі газоподібного палива, внутрішньою теплозахисною футерівкою, виконаної з півциліндрів, спеціальною решіткою саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею печі повітря, подаваного через розміщені всередині півциліндрів форсунки, відділення охолодження відпаленого матеріалу оснащене, як мінімум одною, виготовленою з півциліндрів спеціальною решіткою саморегулювання витрати охолодженого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз охолодженого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх охолодного повітря, що подається через розміщені всередині півциліндрів форсунки; при цьому вузол завантаження вихідного матеріалу виконаний у вигляді приймального бункера вихідного матеріалу, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера, камери накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення, бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу й, розміщеної в середній частині бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу, плоскої решітки саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, із широкими отворами для проходження зверху вниз вихідного матеріалу, причому приймальний бункер вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера й з камери накопичення оснащені заслінками, що працюють у режимі «відкрито/закрито» таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера заслінка механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення закрита й, навпаки, камера накопичення вихідного матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі зрізаних чотиригранних пірамід, зчленованих один з одним широкими підставами, бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди; вузол вивантаження відпаленого матеріалу виконаний у вигляді приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу, механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу, камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери на 11 копичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, й системи скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується; причому приймальний бункер охолодженого відпаленого матеріалу виготовлений у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, механізми періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу й з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, оснащені заслінками, що працюють у режимі «відкрито/закрито» таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу заслінка механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, закрита й, навпаки, камера накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена у формі чотиригранного короба, зчленованого знизу з більшою верхньою підставою чотиригранної піраміди, система скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, виготовлена з випускного патрубка й запірного пристрою, відкритого при закритій заслінці механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу й, навпаки, а система газоочищення охолоджених топкових газів виконана у вигляді пристрою вловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу, накопичувального бункера для дрібної фракції відпалюваного матеріалу, пристрою очищення топкових газів від дрібнодисперсного пилу й пристрою створення розрідження у відділенні підігріву вихідного матеріалу: у зоні видалення дрібної фракції й у зоні підігріву завантаженого вихідного матеріалу; система подачі повітря виконана у вигляді повітродувки подачі повітря - 1 для охолодження відпаленого матеріалу, пристрою регулювання витрати повітря - 1 на охолодження відпаленого матеріалу, тягодуттьового вентилятора для відсмоктування повітря - 2 з кожуха зовнішньої поверхні відпалювальної печі й нагнітання його у відділення спалювання газоподібного палива, а також пристрою регулювання витрати повітря - 2; і система спалювання палива виконана у вигляді системи подачі газоподібного палива й пальників для його спалювання; крім того, співвідношення розмірів широкої верхньої підстави відділення охолодження гарячого відпаленого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької нижньої підстави В(1): b(1) складає [Тпоч(ВЗД1)/Рпоч(ВЗД-1): Ткін(ВЗД-1)/Р(кін(ВЗД-1)]^(1/2), де Тпоч(ВЗД-1) й Рпоч(ВЗД-1) - відповідно, початкова температура й початковий тиск охолодного повітря - 1 на вході у відділення охолодження, а Ткін(ВЗД-1) й Ркін(ВЗД-1) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск нагрітого гарячим відпаленим матеріалом повітря - 1 на виході з відділення охолодження, а висота відділення охолодження гарячого відпаленого матеріалу є 55614 12 розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: Q1(ВЗД-1)= =λ(OM)/d(OM) Nu(1) F1(OM) (Ткін(ВЗД-1)Тпоч(ВЗД-1)) 1(ВЗД-1), де Q1(ВЗД-1) - отримане повітрям-1 тепло від гарячого відпаленого матеріалу, d(ОМ) - питома теплопровідність відпаленого матеріалу, d(OM) діаметр часток відпаленого матеріалу, Nu(1)=0,016 Re(1)^0,8 Ar(1)^0,175 (d(OИ)/H(1))^0,4 5 - критерій Нуссельта для відділення охолодження відпаленого матеріалу при умові, що швидкість висхідного потоку повітря-1 у всіх горизонтальних перерізах відділення охолодження відпаленого матеріалу менше швидкості псевдозрідження шару охолоджуваного матеріалу, F1(OM) - поверхня часток відпаленого матеріалу, що находяться у відділенні охолодження, 1(ВЗД1) - час перебування відпаленого матеріалу у відділенні охолодження, a Re(1)=1,74 Ar(1)^0,5 й Аr(1)=g d(OM)^3 ρ(ВЗД-1)ср (ρ(ОМ)-ρ(ВЗД1)ср/μ(ВЗД-1)ср^2 - відповідно, критерії Рейнольдса й Архімеда для відділення охолодження відпаленого матеріалу, де ρ(ВЗД-1)ср й μ(ВЗД-1)ср середні по висоті відділення охолодження значення, відповідно, густини й в'язкості охолодного повітря-1, а ρ(ОМ) - густина відпаленого матеріалу; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(2):b(2) складає [Тпоч(ТГ-0)/Рпоч(ТГ-0):Ткін(ТГ1)/Р(кін(ТГ-1)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-0) й Рпоч(ТГ-0) відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення декарбонізації, а Ткін(ТГ-1) й Ркін(ТГ-1) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених за рахунок декарбонізації нагрітого матеріалу топкових газів на виході їх з відділення декарбонізації, а висота відділення декарбонізації нагрітого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: m2(СО2/ТГ)=β(TT-0/1) F2(ИM/OM) Δcp(2) 2(TT-0/1), де m2(СО2/ТГ) - маса вилученого в топкові гази вуглекислого газу з матеріалу, що декарбонизований, β(ТТ-0/1) - коефіцієнт масопередачі від матеріалу, що декарбонізований, до топкових газів, F2(ИM/OM) - середня поверхня часток відпалюваного й відпаленого матеріалу, що перебувають у відділенні декарбонізації, Δср(2) - середній температурний напір між матеріалом, що декарбонізується, і топковими газами, 2(ТГ-0/1) час перебування топкових газів у відділенні декарбонізації, при умові, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення декарбонізації нагрітого матеріалу більше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що декарбонізується; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення нагріву зневодненого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(3):b(3) складає [Тпоч(ТГ-1)/Рпоч(ТГ-1):Ткін(ТГ-2)/Р(кін(ТГ2)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-1) й Рпоч(ТГ-1) - відповідно, 13 початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення нагріву зневодненого матеріалу, а Ткін(ТГ-2)/Р й Ркін(ТГ-2) відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених зневодненим матеріалом топкових газів на виході їх з відділення нагріву зневодненого матеріалу, а висота відділення нагріву зневодненого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: Q3(ТГ1/2)=λ(ИM)/d(ИM) Nu(3) F3(ИM) (Ткін(ТГ-2)Тпоч(ТГ-1)) 3(ТГ-1/2), де Q3(ТГ-1/2) - віддане топковими газами тепло на нагрівання зневодненого матеріалу, λ(ИМ) - питома теплопровідність зневодненого матеріалу, d(ИM) - діаметр часток зневодненого матеріалу, Nu(3)=0,016 Re(3)^0,8 Ar(3)^0,175 (d(ИM)/H(3) )^0,45 - критерій Нуссельта для відділення нагріву зневодненого матеріалу за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення нагріву зневодненого матеріалу менше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що нагрівається, F3(ИM) - поверхня часток зневодненого матеріалу, що перебувають у відділенні нагріву, 3(ТГ1/2) - час перебування зневодненого матеріалу у відділенні нагріву, a Re(3)=1,74 Ar(3)^0,5 й Ar(3)=g d(ИM)^3 ρ(ТГ-1/2)cp (ρ(ИM)-ρ(ТГ1/2)ср/μ(ТГ-1/2)ср^2 - відповідно, критерії Рейнольдса й Архімеда для відділення нагріву зневодненого матеріалу, де ρ(ТГ-1/2)ср й μ(ТГ-1/2)ср середні по висоті відділення нагріву значення, відповідно, густини й в'язкості топкових газів, а ρ(ИМ) - густина зневодненого матеріалу; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення зневоднення підігрітого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(4):b(4) складає [Тпоч(ТГ-2)/Рпоч(ТГ-2):Ткін(ТГ-3)/Р(кін(ТГ3)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-2) й Рпоч(ТГ-2) - відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення зневоднення, а Ткін(ТГ-3) й Ркін(ТГ-3) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених за рахунок зневоднення підігрітого матеріалу топкових газів на виході їх з відділення зневоднення, а висота відділення зневоднення підігрітого матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: m4(Н2О/ТГ)= =β(ТГ-2/3) F4(ПМ) Δср(4) 4(ТГ-2/3), де m4(Н2О/ТГ) - маса вилученої в топкові гази вологи з матеріалу, що зневоднюється, β(ТГ2/3) - коефіцієнт масопередачі від матеріалу, що зневоднюється, до топкових газів, F4(ПM) - середня поверхня часток матеріалу, що зневоднюється, що перебувають у відділенні зневоднення, Δср(4) - середній температурний напір між матеріалом, що зневоднюється, і топковими газами, 4(ТГ-2/3) - час перебування топкових газів у відділенні зневоднення, за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення підігрітого матеріалу, що зневоднюється, менше швидкості псевдозрі 55614 14 дження шару матеріалу, що зневоднюється; співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення підігріву вихідного матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(5):b(5) складає [Тпоч(ТГ-3)/Рпоч(ТГ-3):Ткін(ТГ-4)/Р(кін(ТГ4)]^(1/2), де Тпоч(ТГ-3) й Рпоч(ТГ-3) - відповідно, початкова температура й початковий тиск топкових газів на вході їх у відділення підігріву вихідного матеріалу, Ткін(ТГ-4) й Ркін(ТГ-4) - відповідно, кінцева температура й кінцевий тиск охолоджених вихідним матеріалом топкових газів на виході їх з відділення підігріву вихідного матеріалу, а висота відділення підігріву вихідного матеріалу є розрахунковим параметром, обумовленим зі співвідношення: Q5(ТГ-3/4)= =λ(ИM)/d(ИM) Nu(5) F5(ИM) (Ткін(Tr-4)Тпоч(ТГ-3)) 5(ТГ-3/4), де Q5(TT-3/4) - віддане топковими газами тепло на підігрів вихідного матеріалу, А,(ИМ) - питома теплопровідність вихідного матеріалу, d(ИМ) - діаметр часток вихідного матеріалу, Nu(5)=0,016 Re(5)^0,8 Ar(5)^0,175 (d(ИM)/H(5))^0, 45 - критерій Нуссельта для відділення підігріву вихідного матеріалу за умови, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення підігріву вихідного матеріалу більше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що підігрівається, F5(ИM) - поверхня часток матеріалу, що підігрівається, що перебувають у відділенні підігріву, 5(ТГ-3/4) - час перебування матеріалу, що підігрівається, у відділенні підігріву, a Re(5)=1,74 Аr(5)^0,5 й Аr(5)=g d(ИМ)^3∙ρ(ТГ-3/4)ср (ρ(ИМ)-ρ(ТГ3/4)ср/μ(ТГ-3/4)ср^2 - відповідно, критерії Рейнольдса й Архімеда для відділення підігріву вихідного матеріалу, ρ(ТГ-3/4)ср й μ(ТГ-3/4)ср - середні по висоті відділення підігріву значення, відповідно, густини й в'язкості топкових газів, а ρ(ИМ) - густина вихідного матеріалу. При цьому, плоска решітка саморегулювання витрати нагрітого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів у нижній частині відділення нагріву зневодненого матеріалу в області широкої нижньої підстави й півциліндри спеціальної решітки саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу і вузькими отворами в півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею печі повітря в нижній частині відділення декарбонізації в області широкої нижньої підстави виготовлені з жароміцного матеріалу, наприклад, нітриду бору або карбіду кремнію, а внутрішня футерівка відділення декарбонізації нагрітого матеріалу й зовнішня футерівка відділення нагріву зневодненого матеріалу - з торкретмаси. Сутність технічного рішення, що заявляється, полягає в наступному. При виконанні печі відпалу вапна вертикальній й прямій, і монтажі її з зрізаних чотиригранних пірамід, що представляють 15 собою зчленовані один з одним широкими нижніми підставами з вузькими верхніми один поодному зверху вниз: відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу, відділення зневоднення підігрітого матеріалу, відділення нагріву зневодненого матеріалу, відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, зчленованого широкою верхньою підставою відділення охолодження відпаленого матеріалу із широкою нижньою підставою відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, а також з кожуха забору тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі й із системи відсмоктування нагрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2 і подачі його у відділення спалювання газоподібного палива, при виконанні відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу із зони видалення дрібної фракції, зчленованої з нею знизу зони підігріву очищеного від дрібної фракції завантаженого матеріалу й із системи відводу охолоджених топкових газів і дрібної фракції, при постачанні відділення зневоднення підігрітого матеріалу в області її широкої нижньої підстави плоскою решіткою саморегулювання витрати зневодненого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз зневодненого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів, при постачанні відділення нагріву зневодненого матеріалу в області широкої нижньої підстави плоскою решіткою саморегулювання витрати нагрітого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів, і зовнішньої теплозахисної футерівки, при постачанні відділення декарбонізації нагрітого матеріалу системою подачі газоподібного палива, внутрішньою теплозахисною футерівкою, виконаної з півциліндрів спеціальною решіткою саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею печі повітря, що подається через розміщені всередині півциліндрів форсунки, і при постачанні відділення охолодження відпаленого матеріалу, виготовленої з півциліндрів спеціальною решіткою саморегулювання витрати охолодженого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз охолодженого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх охолодного повітря, що подається через розміщені всередині півциліндрів форсунки відбувається рівномірний розподіл потоку охолодного повітря й топкових газів по всьому перерізі відділень охолодження, декарбонізації, нагріву, зневоднення й підігріву вихідного й відпаленого матеріалів, уловлювання тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі, а також поліпшення газодинаміки процесу відпалу матеріалу. У результаті цього скорочуються втрати тепла в навколишнє середовище, усувається недопал круп 55614 16 ношматкової фракції й «перегарт» дрібнозернистої складової відпалюваного матеріалу, а також запобігається забивання робочих відділень відпалювальної печі дрібнодисперсною фракцією, що утвориться, відпалюваного й відпаленого матеріалу. Наслідком усього цього є підвищення продуктивності процесу відпалу матеріалу й поліпшення якості виробленого продукту, тобто підвищення ефективності відпалу матеріалу. При виконанні вузла завантаження вихідного матеріалу у вигляді приймального бункера вихідного матеріалу, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера, камери накопичення періодично вихідного матеріалу, що вивантажується, механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення, бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу й розміщеної в середній частині бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу плоскої решітки саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, із широкими отворами для проходження зверху вниз вихідного матеріалу, при виготовленні приймального бункера вихідного матеріалу у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, при оснащенні механізмів періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера й з камери накопичення заслінками, що працюють у режимі «відкрито/закрито» таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера заслінка механізму періодичного вивантаженнявихідного матеріалу з камери накопичення закрита й, навпаки, при виготовленні камери накопичення періодично вихідного матеріалу, що вивантажується, у формі зрізаних чотиригранних пірамід, зчленованих один з одним широкими підставами, і при виготовленні бункера безперервного завантаження вихідного матеріалу у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди відбувається рівномірний розподіл потоку охолоджених топкових газів по всьому перерізі відділення підігріву вихідного матеріалу, і, отже, поліпшення газодинаміки процесу відпалу матеріалу. У результаті цього запобігається забивання відділення підігріву вихідного матеріалу відпалювальної печі дрібнодисперсної фракції, що утвориться, відпалюваного матеріалу. Наслідком усього цього є підвищення продуктивності процесу відпалу матеріалу, тобто підвищення ефективності відпалу матеріалу. При виконанні вузла вивантаження відпаленого матеріалу у вигляді приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу, механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу, камери накопичення періодично відпаленого матеріалу, що вивантажується, механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, й системи скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, при виготовленні приймального бункера 17 охолодженого відпаленого матеріалу у формі переверненої зрізаної чотиригранної піраміди, при оснащенні механізмів періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу й з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, заслінками, що працюють у режимі «відкрито/закрито» таким чином, що при відкритій заслінці механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу заслінка механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, закрита й, навпаки, при виготовленні камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, у формі чотиригранного короба, зчленованого знизу з більшою верхньою підставою чотиригранної піраміди, а системи скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується, - з випускного патрубка й запірного пристрою, відкритого при закритій заслінці механізму періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу й, навпаки, відбувається поліпшення газодинаміки процесу відпалу матеріалу. У результаті цього усувається недопал крупношматкової фракції й «перегарт» дрібнозернистої складової відпалюваного матеріалу. Наслідком усього цього є підвищення продуктивності процесу відпалу матеріалу й поліпшення якості виробленого продукту, тобто підвищення ефективності відпалу матеріалу. При виконанні системи газоочищення охолоджених топкових газів у вигляді пристрою вловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу, накопичувального бункера для дрібної фракції відпалюваного матеріалу, пристрою очищення топкових газів від дрібнодисперсного пилу й пристрою створення розрідження у відділенні підігріву вихідного матеріалу: у зоні видалення дрібної фракції й у зоні підігріву завантаженого вихідного матеріалу, при виконанні системи подачі повітря у вигляді повітродувки подачі повітря - 1 для охолодження відпаленого матеріалу, пристрою регулювання витрати повітря - 1 на охолодження відпаленого матеріалу, тягодуттьового вентилятора для відсмоктування повітря - 2 з кожуха зовнішньої поверхні відпалювальної печі й нагнітання його у відділення спалювання газоподібного палива, а також пристрою регулювання витрати повітря - 2, і при виконанні системи спалювання палива у вигляді системи подачі газоподібного палива й пальників для його спалювання відбувається рівномірний розподіл потоку охолодного повітря й топкових газів по всьому перерізі відділень охолодження, декарбонізації, нагріву, зневоднення й підігріву вихідного й відпаленого матеріалів, уловлювання тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі, а також поліпшення газодинаміки процесу відпалу матеріалу. У результаті цього скорочуються втрати тепла в навколишнє середовище, усувається недопал крупношматкової фракції й «перегарт» 55614 18 дрібнозернистої складової відпалюваного матеріалу, а також запобігається забивання робочих відділень відпалювальної печі дрібнодисперсною фракцією, що утвориться, відпалюваного й відпаленого матеріалу. Наслідком усього цього є підвищення продуктивності процесу відпалу матеріалу й поліпшення якості виробленого продукту, тобто підвищення ефективності відпалу матеріалу. При витримуванні співвідношення розмірів широкої верхньої підстави відділення охолодження гарячого відпаленого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької нижньої підстави В(1):b(1) в межах [Тпоч(ВЗД-1)/Рпоч(ВЗД-1):Ткін(ВЗД-1)/Р(кін(ВЗД1)]^(1/2), і при розрахунку висоти відділення охолодження гарячого відпаленого матеріалу зі співвідношення: Q1(ВЗД-1)= =λ(OM)/d(OM) Nu(1) F1(ОМ) (Ткін(ВЗД-1)Тпоч(ВЗД-1)) 1(ВЗД-1), при умові, що швидкість висхідного потоку повітря-1 у всіх горизонтальних перерізах відділення охолодження відпаленого матеріалу менше швидкості псевдозрідження шару охолоджуваного матеріалу; при витримуванні співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення декарбонізації нагрітого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(2):b(2) в межах [Тпоч(ТГ-0)/Рпоч(ТГ-0):Ткін(ТГ-1)/Р(кін(ТГ1)]^(1/2), і при розрахунку висоти відділення декарбонізації нагрітого матеріалу зі співвідношення: m2(СО2/ТГ)= =β(TT-0/1) F2(ИM/OM) Δcp(2) 2(TT-0/1), при умові, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення декарбонізації нагрітого матеріалу більше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що декарбонизується; при витримуванні співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення нагріву зневодненого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(3):b(3) у межах [Тпоч(ТГ-1)/Рпоч(ТГ-1):Ткін(ТГ-2)/Р(кін(ТГ2)]^(1/2), і при розрахунку висоти відділення нагріву зневодненого матеріалу зі співвідношення: Q3(ТГ-l/2)= =λ(HM)/d(ИM) Nu(3)∙F3(ИM) (Ткін(ТГ-2)Тпоч(ТГ-1)) 3(ТГ-1/2), при умові, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення нагріву зневодненого матеріалу менше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що нагрівається; при витримуванні співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення зневоднення підігрітого матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(4):b(4) в межах [Тпоч(ТГ2)/Рпоч(ТГ-2):Ткін(ТГ-3)/Р(кін(ТГ-3)]^(1/2), і при розрахунку висоти відділення зневоднення підігрітого матеріалу зі співвідношення: m4(Н2О/ТГ)=β(ТГ-2/3) F4(ПМ) Δcp(4) 4(ТГ2/3), 19 при умові, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення підігрітого матеріалу, що зневоднюється менше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що зневоднюється, і при витримуванні співвідношення розмірів широкої нижньої підстави відділення підігріву вихідного матеріалу, виконаного у вигляді зрізаної чотиригранної піраміди, і вузької верхньої підстави В(5):b(5) в межах [Тпоч(ТГ-3)/Рпоч(ТГ-3):Ткін(ТГ-4)/Р(кін(ТГ4)]^(1/2), і при розрахунку висоти відділення підігріву вихідного матеріалу зі співвідношення: Q5(ТГ3/4)=λ(ИМ)/d(ИМ) Nu(5) F5(ИМ) (Ткін(ТГ-4)Тпоч(ТГ-3)) 5(ТГ-3/4), при умові, що швидкість висхідного потоку топкових газів у всіх горизонтальних перерізах відділення підігріву вихідного матеріалу більше швидкості псевдозрідження шару матеріалу, що підігрівається, відбувається рівномірний розподіл потоку охолодного повітря й топкових газів по всьому перерізі відділень охолодження, декарбонізації, нагріву, зневоднення й підігріву вихідного й відпаленого матеріалів, поліпшення газодинаміки процесу відпалу матеріалу. У результаті цього усувається недопал крупношматкової фракції й «перегарт» дрібнозернистої складової відпалюваного матеріалу, а також запобігається забивання робочих відділень відпалювальної печі дрібнодисперсною фракцією, що утвориться, відпалюваного й відпаленого матеріалу. Наслідком усього цього є підвищення продуктивності процесу відпалу матеріалу й поліпшення якості виробленого продукту, тобто підвищення ефективності відпалу матеріалу. Таким чином, сукупність відмітних ознак установки, що заявляється, відпалу карбонатних сипучих матеріалів у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії веде до досягнення зазначеного у корисної моделі, що заявляється, технічного результату. На Фіг.1 показана принципова схема ланцюга апаратів установки, що заявляється відпалу карбонатних сипучих матеріалів з вертикальною відпалювальною піччю безперервної дії, а на Фіг.2 - принципова конструкція вертикальної відпалювальної печі безперервної дії. До складу установки відпалу карбонатних сипучих матеріалів з вертикальною відпалювальною піччю безперервної дії входять: поз.1 - вертикальна відпалювальна піч безперервної дії; поз.2 - повітродувка подачі повітря - 1 для охолодження відпаленого матеріалу; поз.3 - пристрій регулювання витрати повітря - 1 на охолодження відпаленого матеріалу; поз.4 - тяго дуттьовий вентилятор для відсмоктування повітря - 2 з кожуха зовнішньої поверхні відпалювальної печі й нагнітання його у відділення спалювання газоподібного палива; поз.5 - пристрій регулювання витрати повітря - 2 через кожух зовнішньої поверхні відпалювальної печі; поз.6 - пристрій регулювання витрати газоподібного палива; поз.7 пристрій уловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу; поз.8 - накопичувальний бункер для дрібної фракції відпалюваного матеріалу; 55614 20 поз.9 - пристрій очищення топкових газів від дрібнодисперсного пилу; поз.10 - пристрій створення розрідження у відділенні підігріву вихідного матеріалу у відпалювальній печі. До складу вертикальної відпалювальної печі безперервної дії входять: поз.11 - вузол завантаження вихідного матеріалу; поз.12 - відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу; поз.13 - відділення зневоднення підігрітого матеріалу; поз.14 - відділення нагріву зневодненого матеріалу; поз.15 відділення декарбонізації нагрітого матеріалу; поз.16 - відділення охолодження відпаленого матеріалу; поз.17 - вузол вивантаження відпаленого матеріалу. До складу вузла завантаження вихідного матеріалу входять: поз.18 - приймальний бункер вихідного матеріалу; поз.19 - механізм періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера; поз.20 - камера накопичення періодично вихідного матеріалу, що вивантажується; поз.21 - механізм періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення; поз.22 - бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу; поз.23 - плоска решітка саморегулювання витрати матеріалу, що завантажується, із широкими отворами для проходження зверху вниз вихідного матеріалу. До складу відділення видалення дрібної фракції й підігріву завантаженого вихідного матеріалу входять: поз.24 - зона видалення дрібної фракції; поз.25 - зона підігріву очищеного від дрібної фракції завантаженого матеріалу; поз.26 - система відводу охолоджених топкових газів і дрібної фракції. До складу відділення зневоднення підігрітого матеріалу входить поз.27 - плоска решітка саморегулювання витрати зневодненого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз зневодненого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів. До складу відділення нагріву зневодненого матеріалу входять: поз.28 - плоска решітка саморегулювання витрати нагрітого матеріалу із широкими отворами для проходження зверху вниз нагрітого матеріалу й вузьких отворів для проходження знизу вверх топкових газів; поз.29 - зовнішня теплозахисна футерівка, виготовлена з торкретмаси. До складу відділення декарбонізації нагрітого матеріалу входять: поз.30 - система подачі газоподібного палива; поз.31 - пальники для спалювання газоподібного палива; поз.32 - внутрішня теплозахисна футерівка, виготовлена з нітриду бору; поз.33 - виконана з півциліндрів спеціальна решітка саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2; поз.34 - форсунки подачі підігрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2. 21 До складу відділення охолодження відпаленого матеріалу входять: поз.35 - форсунки подачі холодного повітря - 1; поз.36 - виконана з півциліндрів спеціальна решітка саморегулювання витрати холодного відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз холодного відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх охолодного повітря - 1. До складу вузла вивантаження відпаленого матеріалу входять: поз.37 - приймальний бункер охолодженого відпаленого матеріалу; поз.38 механізм періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого матеріалу; поз.39 - камера накопичення періодично відпаленого матеріалу, що вивантажується; поз.40 - механізм періодичного вивантаження відпаленого матеріалу з камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується; поз.41 - система скидання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується. Крім цього вертикальна відпалювальна піч безперервної дії оснащена: поз.42 - кожухом забору тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі; поз.43 - системою відсмоктування нагрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2 і подачі його в зону спалювання газоподібного палива. Установка відпалу карбонатних сипучих матеріалів з вертикальною відпалювальною піччю безперервної дії працює в такий спосіб. Вихідний матеріал доставляється й завантажується у вертикальну відпалювальну піч безперервної дії поз.1. Отриманий у результаті відпалу матеріал охолоджується холодним повітрям-1, подаваним за допомогою повітродувки поз.2 подачі повітря 1 для охолодження відпаленого матеріалу. Витрата подаваного на охолодження відпаленого матеріалу повітря - 1 регулюється пристроєм поз.3 регулювання витрати повітря - 1 на охолодження відпаленого матеріалу. Одночасно тяго дуттьовим вентилятором поз.4 виробляється відсмоктування повітря - 2 з кожуха зовнішньої поверхні відпалювальної печі й нагнітання його в зону спалювання газоподібного палива. Витрата повітря - 2, що відсмоктується, регулюється пристроєм поз.5 регулювання витрати повітря - 2. У вертикальну відпалювальну піч безперервної дії подається також газоподібне паливо, регулювання витрати якого здійснюється за допомогою пристрою поз.6 регулювання витрати газоподібного палива. Відпалений і охолоджений матеріал вивантажується з вертикальної відпалювальної печі безперервної дії й направляється споживачеві. Охолоджені топкові гази, що містять дрібну фракцію з вихідного відпалюваного матеріалу, направляються в пристрій поз.7 уловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу. Уловлена дрібна фракція накопичується в накопичувальному бункері поз.8 для дрібної фракції відпалюваного матеріалу. Топкові гази після пристрою вловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу подаються в пристрій поз.9 очищення 55614 22 топкових газів від дрібнодисперсного пилу. Відсмоктування топкових газів для очищення їх від тонкодисперсного пилу здійснюється за допомогою пристрою поз.10 створення розрідження у відділенні підігріву вихідного матеріалу у вертикальній відпалювальній печі безперервної дії. Вертикальна відпалювальна піч безперервної дії працює в такий спосіб. Вихідний карбонатний сипучий матеріал, наприклад, крейда, вапняк, доломіт або магнезит, подається в приймальний бункер поз.18 вихідного матеріалу вузла завантаження вихідного матеріалу. Із приймального бункера вихідного матеріалу останній, за допомогою механізму поз.19 періодичного вивантаження вихідного матеріалу із приймального бункера при відкритому положенні його заслінки, попадає в камеру поз.20 накопичення періодично вихідного матеріалу, що вивантажується, звідки через механізм поз.21 періодичного вивантаження вихідного матеріалу з камери накопичення при відкритому положенні його заслінки (при відкритому положенні заслінки механізму поз.21 заслінка механізму поз.19 закрита) надходить у бункер поз.22 безперервного завантаження вихідного матеріалу на його плоску решітку поз.23 саморегулювання витрати вихідного матеріалу, що має широкі отвори для проходження навантаженого на неї зверху вихідного матеріалу й вузькі отвори для проходження знизу вверх топкових газів і працює за принципом саморегулювання витрати матеріалу незалежно від висоти навантаженого на неї шару вихідного матеріалу. Бункер безперервного завантаження вихідного матеріалу має в нижній вузькій підставі розвантажувальний отвір, що працює, як і широкі отвори плоскої решітки, за принципом саморегулювання витрати матеріалу. З вузла завантаження вихідного матеріалу останній, безупинно із заданою витратою, обумовленою швидкістю вивантаження готового відпаленого продукту, подається у відділення підігріву вихідного матеріалу. У відділенні підігріву вихідного матеріалу висхідним потоком охолоджених топкових газів у зоні поз.24 видалення дрібної фракції відбувається видалення з вихідного матеріалу дрібної фракції. Видалення дрібної фракції протікає в режимі протитоку висхідних топкових газів і спадного псевдозрідження шару завантаженого матеріалу. Звільнений від дрібної фракції матеріал опускається в зону поз.25 підігріву очищеного від дрібної фракції вихідного матеріалу. Підігрів останнього здійснюється в протитоці висхідних гарячих топкових газів і спадного потоку очищеного від дрібної фракції матеріалу, але без його псевдо зрідження. Охолоджені топкові гази, що містять дрібну фракцію, через систему поз.26 відводу охолоджених топкових газів і дрібної фракції виводяться з відділення підігріву вихідного матеріалу й направляються в пристрій уловлювання дрібної фракції відпалюваного матеріалу. З відділення підігріву вихідного матеріалу підігрітий матеріал опускається у відділення зневоднення підігрітого матеріалу, а потім на плоску решітку поз.27 саморегулювання витрати підігрі 23 того матеріалу, що має широкі отвори для проходження навантаженого на неї зверху підігрітого матеріалу й вузькі отвори для проходження знизу вверх топкових газів і працює за принципом саморегулювання витрати матеріалу незалежно від висоти навантаженого на неї шару підігрітого матеріалу. У відділенні підігріву вихідного матеріалу здійснюється зневоднення (сушіння) підігрітого матеріалу, що надійшов. Зневоднення підігрітого матеріалу виробляється в протитоці з топковими газами без псевдозрідження спадного потоку підігрітого матеріалу. З відділення зневоднення підігрітого матеріалу зневоднений продукт через плоску решітку саморегулювання витрати зневодненого матеріалу, що має широкі отвори для проходження навантаженого на неї зверху зневодненого матеріалу й вузькі отвори для проходження знизу вверх топкових газів безупинно опускається у відділення нагріву зневодненого матеріалу, постачене плоскою решіткою поз.28 саморегулювання витрати підігрітого матеріалу, яка має широкі отвори для проходження, навантаженого на неї зверху, нагрітого матеріалу, і вузькі отвори для проходження знизу вверх топкових газів і працює за принципом саморегулювання витрати матеріалу незалежно від висоти навантаженого на неї шару нагрітого матеріалу, і зовнішньою теплозахисною футерівкою поз.29, виготовленої з торкретмаси, що забезпечує зниження тепловтрат з відділення нагріву зневодненого матеріалу. У відділенні нагріву зневодненого матеріалу останній висхідним потоком топкових газів нагрівається до температури його декарбонізації. Нагрівання зневодненого матеріалу виробляється в протитоці з топковими газами без псевдозрідження спадного потоку нагрітого матеріалу. З відділення нагріву зневодненого матеріалу нагрітий продукт через плоску решітку саморегулювання витрати підігрітого матеріалу, що має широкі отвори для проходження навантаженого на неї зверху нагрітого матеріалу й вузькі отвори для проходження знизу вверх топкових газів, безупинно подається у відділення декарбонізації нагрітого матеріалу. У відділенні декарбонізації нагрітого матеріалу нагрітий продукт висхідним потоком гарячих топкових газів піддається декарбонізації (видаленню вуглекислого газу). Декарбонізація нагрітого матеріалу виробляється в протитоці з гарячими топковими газами при псевдозрідженні спадного потоку матеріалу, що декарбонизується. При цьому топкові гази охолоджуються за рахунок віддачі тепла на видалення вуглекислого газу з карбонатного матеріалу. Для утворення гарячих топкових газів, використовуваних на декарбонізацію нагрітого матеріалу, у зону спалювання газоподібного палива від системи поз.30 подачі газоподібного палива через форсунки поз.31 для спалювання газоподібного палива подається газоподібне паливо. Крім цього в зону спалювання газоподібного палива вводяться попередньо підігрітий, зовнішньою поверхнею відпалювальної печі, повітря - 1 і, нагрітий гарячим відпаленим вапном, повітря - 2. Відділення декарбонізації нагрітого матеріалу має 55614 24 внутрішню теплозахисну футерівку поз.32, виготовлену з торкретмаси, і оснащено виконаною з півциліндрів спеціальною решіткою поз.33 саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого матеріалу й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2. Нагріте гарячим відпаленим вапном повітря - 2 попадає в зону спалювання газоподібного палива через форсунки поз.34 подачі підігрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2. З відділення декарбонізації нагрітого матеріалу гарячий відпалений продукт, через виконану з півциліндрів спеціальну решітку саморегулювання витрати гарячого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз гарячого відпаленого продукту й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх підігрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі повітря - 2, опускається у відділення охолодження відпаленого матеріалу. У відділенні охолодження відпаленого матеріалу гарячий відпалений продукт висхідним потоком холодного повітря - 1, подаваного через форсунки поз.35 подачі холодного повітря - 1, охолоджується до температури, що задається технологічним регламентом. Охолодження гарячого відпаленого матеріалу виробляється в протитоці з холодним повітрям-1 без псевдозрідження спадного потоку відпаленого продукту. Охолоджений у відділенні охолодження відпаленого матеріалу відпалений продукт через виконану з півциліндрів спеціальну решітку поз.36 саморегулювання витрати охолодженого відпаленого матеріалу із широкими прямокутними каналами між півциліндрами для проходження зверху вниз охолодженого відпаленого продукту й вузьких отворів у півциліндрах для проходження знизу вверх охолодного повітря - 1 надходить у приймальний бункер поз.37 охолодженого відпаленого матеріалу. Через механізм поз.38 періодичного вивантаження відпаленого матеріалу із приймального бункера охолодженого відпаленого продукту останній при його відкритій заслінці надходить у камеру поз.39 накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується. З камери накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується через механізм поз.40 періодичного вивантаження охолодженого відпаленого матеріалу з камери його накопичення при відкритій заслінці (при відкритому положенні заслінки механізму поз.39 заслінка механізму поз.40 закрита) охолоджений відпалений матеріал вивантажується з відпалювальної печі й направляється споживачеві. Вирівнювання тиску в камері накопичення відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується здійснюється за допомогою системи поз.41 скидання тиску в камері накопичення охолодженого відпаленого матеріалу, що періодично вивантажується. 25 Зниження втрат тепла в навколишнє середовище від зовнішньої поверхні відпалювальної печі здійснюється за допомогою кожуха поз.42 забору тепла зовнішньої поверхні відпалювальної печі, оснащеного системою поз.43 відсмоктування повітря - 2, нагрітого зовнішньою поверхнею відпалювальної печі, і подачі його в зону спалювання газоподібного палива. Конструктивне виконання основних елементів робочого об'єму вертикальної відпалювальної 55614 26 печі безперервної дії ілюструється прикладом конкретного виконання, наведеним на Фіг.3, для вихідного вапняку середньозваженої крупності 40мм із вологістю 1,5% і зі вмістом карбонату кальцію 91%, карбонату магнію 6% і домішок 1,5% у вигляді глини й піску при вихідній температурі 25°С для продуктивності 7000т/год. по вихідному вапняку, що містить 7,3% дрібнозернистої фракції крупністю менше 4мм. 27 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 55614 Підписне 28 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601