Установка для отримання портландцементного клінкеру з вогненно-рідких доменних шлаків

Реферат: Установка для отримання портландцементного клінкеру з вогненно-рідких доменних шлаків виконана у вигляді вертикальної шахтної печі з відвідним каналом для топкових газів нагорі, боковим похилим введенням збагачуючих сипучих добавок, похилим каналом для введення вогненно-рідкого доменного шлаку і поясом фурм-форсунок в нижній частині шахти для введення палива разом з повітрям. Додатково установка забезпечена циліндричним барабаном-охолоджувачем, сполученим з нижньою розвантажувальною частиною печі і розташованим з можливістю обертання під кутом до горизонтальної осі. При цьому похилий канал для введення вогненно-рідкого доменного шлаку виконаний у верхній частині печі, під ним і під кутом вгору розміщений канал введення нагрітого повітряного потоку, а введення добавок виконано у вигляді пояса фурм-форсунок, розташованого у середній частині печі. UA 116052 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛІНКЕРУ З ВОГНЕННО-РІДКИХ ДОМЕННИХ ШЛАКІВ UA 116052 U UA 116052 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до виробництва портландцементного (ПЦ) клінкеру з вогненнорідких шлаків шляхом переробки доменних шлакових розплавів. Відома технологічна лінія для виготовлення цементу [1], яка містить ділянку одержання клінкеру й ділянку млина цементу, на який після дозування і попереднього дроблення суміші компонентів цементу встановлений млин тонкодисперсного здрібнювання цементних компонентів (наприклад струминний) із двоступінчастим осадженням здрібненого матеріалу (цементу) у циклоні і фільтрі (тканинні, рукавні), що дозволяє мінімізувати викиди пилу. В цій технологічній лінії використана класична технологія виготовлення клінкера, яка застосовується на цементних підприємствах, де утворення клінкеру відбувається в обертовій печі з належних компонентів шляхом їх випалювання (ділянка одержання клінкеру). В цій лінії можна виготовляти клінкер не тільки з природних компонентів (вапняк, глина), а й як заявлено - з відходів металургійного виробництва: відвальних доменних шлаків і "хвостів" вапняку. Недоліком цієї технологічної лінії є непридатність переробляти на клінкер доменні шлакові розплави (вогненно-рідкі). Відомий конвертор для отримання плавленого ПЦ клінкеру з вогненно-рідкого доменного шлаку [2] - найближчий аналог, який виконаний у вигляді шахти з відвідним каналом для топкових газів нагорі, з боковим похилим введенням для сипучих добавок, розташованим у верхній частині шахти, і з поясом фурм-форсунок в нижній частині шахти, для введення в шахту палива разом з повітрям, а для введення в шахту вогненно-рідкого доменного шлаку в стінці середній частині шахти зроблений канал, який є продовженням похилого лотка, укріпленого на корпусі конвертора. Готовий розплав випускається з печі по жолобу через канал, розташований внизу печі. Недоліком конвертора [2] є наступне. Згідно з конструкцією конвертора, подача добавок проводиться зверху на розплав доменного шлаку, що призведе до миттєвого охолодження і грудкування суміші (шлак + добавки), для плавлення якого до температури утворення основних мінералів (1500 °C) ПЦ клінкеру (аліт, беліт) потрібні великі енерговитрати. До того ж в даному конверторі відсутня зона поступового охолодження, де проходять екзотермічні реакції утворення інших мінералів ПЦ клінкеру, без яких неможливо отримати якісний клінкер. Окрім цього канал видачі готового клінкеру не може забезпечити видачу продукції, тому що ПЦ клінкер навіть при t=1500 °C не має достатньої рідкотекучості. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити установку для отримання ПЦ клінкеру з вогненно-рідких доменних шлаків, в якому за рахунок введення додаткових конструктивних елементів досягається підвищення якості одержуваного клінкеру. Поставлена задача вирішується тим, що установка для отримання ПЦ клінкеру з вогненнорідких шлаків, що виконана у вигляді вертикальної шахтної печі з відвідним каналом для топкових газів нагорі, боковим похилим введенням для збагачуючих сипучих добавок, похилим каналом для введення вогненно-рідкого доменного шлаку і поясом фурм-форсунок в нижній частині шахти для введення палива разом з повітрям, згідно з корисною моделлю, додатково забезпечена циліндричним барабаном-охолоджувачем, сполученим з нижньою розвантажувальною частиною печі і розташованим з можливістю обертання під кутом (5-10 °C) до горизонтальної осі, при цьому похилий канал для введення вогненно-рідкого доменного шлаку виконаний у верхній частині печі, під ним і під кутом вгору розміщений канал введення нагрітого повітряного потоку, а введення добавок виконано у вигляді пояса фурм-форсунок, розташованого у середній частині печі, крім того вона додатково забезпечена елеватором і бункером готової продукції, сполученими загальним захисним кожухом. На кресленні представлена запропонована технологічна схема установки для отримання ПЦ клінкеру з вогненно-рідких доменних шлаків. Установка містить шахтну піч 1, яка представляє собою вертикальний сталевий циліндр, футерований всередині вогнетривким матеріалом. У верхній частині бічної стінки печі для введення вогненно-рідкого шлаку виконаний канал 2, який є продовженням похилого лотка 3, укріпленого на зовнішній стінці печі 1. Під каналом 2 виконаний канал 4 для введення під кутом вгору повітря через форсунку 5. Піч 1 забезпечена розташованими на двох рівнях кільцевими поясами фурм-форсунок: в середній частині кільцевий пояс фурм-форсунок 6 для подачі через канал 7 разом з гарячим повітрям збагачувальної добавки; нижче - пояс фурм-форсунок 8 для подачі через канал 9 пиловугільноповітряної суміші. Канали 7 і 9 як і канал 2 направлені під невеликим кутом (10-15 °C) вгору. Нижня розвантажувальна частина печі 1 з'єднана з охолоджувальним циліндричним барабаном 10, у вивантажувального кінця якого встановлено ковиловий елеватор 11 і 1 UA 116052 U 5 10 15 20 25 30 35 40 приймальний бункер готової продукції 12, які розташовані всередині спеціального захисного кожуха 27. Верхня частина печі 1 з'єднана з повітроводом 13 з пилоосаджувачем (пилозбірником) 14, який повітропроводом 15 з'єднаний з утилізатором тепла 16, містить пароперегрівач 17, водяний економайзер 18, барабан-сепаратор котла-утилізатора 19, теплосилову установку 20, конденсатор 21, насос 22. Нижня частина утилізатора тепла 16 пов'язана трубопроводом 23 з фурмою-форсункою 5. Подача збагачувальної добавки проводиться через дозатор 24 з бункера 25, куди також надходить осаджений пил з пилоосаджувача 14. Вогненно-рідкий шлак може бути поданий у ковшах 26 на вагонетці. Установка працює наступним чином. Вогненно-рідкий шлак з ковша 26 зливається дозовано в лоток 3 і через канал 2 подається у внутрішній простір шахтної печі 1, де на струмінь шлаку впливає динамічний потік гарячого повітря, що подається через канал 4 від фурми-форсунки 5, через яку подається також по трубопроводу 23 гарячий газ з утилізатора тепла 16. Відбувається дроблення струменя шлаку на краплі у високотемпературних умовах у псевдозрідженому шарі, що створюється і підтримується потоком суміші гарячого повітря і пилоподібною збагачувальною добавкою, яка подається через канал 7 фурмою-форсункою 6 дозовано з бункера 25 через дозатор 24. Затримуючись в псевдозрідженому шарі, краплі шлаку і добавки взаємодіють (йдуть реакції утворення основних мінералів: 3CaO•SiO 2 і 2CaO•SiO2) в умовах високої температури, яка підтримується висхідним гарячим потоком продуктів горіння пиловугільно-повітряної суміші, що подається через канал 9 нижнім поясом фурм-форсунок 8. Мінерали клінкеру, що утворюються у вигляді гранул і осідають у нижній частині печі 1, мають високу температуру, що сприяє протіканню екзотермічних реакцій утворення інших мінералів в твердофазному стані, які продовжують протікати при повільному просуванні клінкерної маси в барабані-охолоджувачі 19 при його обертанні. Готова продукція, ПЦ клінкер, з барабана 10 подається ковшовим елеватором 11 в бункер 12 для остаточного охолодження і відправлення споживачеві. Кожух 27 захищає готовий клінкер від впливу атмосферної вологи. Високотемпературні топкові гази повітропроводом 13 надходять в пилоосаджувач 14, звідки осаджений пил надходить у бункер 25 добавок для подальшого його використання разом з збагачувальними добавками, а гарячі гази повітропроводом 15 подаються в утилізатор тепла 16, де тепло використовується в котлі-утилізаторі змієвикового типу 17, 18 з примусовою циркуляцією пароводяної суміші 22. Водяний пар з барабана-сепаратора 19, пройшовши через пароперегрівач 17, нагрівається до 450 °C і тиском 0,4 МПа передається на теплосилову установку 20. Запропонована установка отримання ПЦ клінкеру з вогненно-рідких доменних шлаків дозволяє отримати якісний ПЦ клінкер за рахунок того, що в установці протікають всі реакції мінералоутворення клінкеру як у високотемпературній зоні печі, так і при повільному просуванню в охолоджувальному барабані. Джерела інформації: 1. Пат. 36800, Україна, С04В 7/00. Технологічна лінія для виготовлення цементу / Матвієнков С.А., Кравченко В.П. і [ін.]. Заявник і патентовласник ПАТ "ММК ім. Ілліча", - № 2008 06794, заявл. 13.05.2008, опубл. 10.11.2008, бюл. № 21. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 107881, Кл. 80 е, 13 заявлено 6.06.1955, за № 552900. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Установка для отримання портландцементного клінкеру з вогненно-рідких доменних шлаків, що виконана у вигляді вертикальної шахтної печі з відвідним каналом для топкових газів нагорі, боковим похилим введенням збагачуючих сипучих добавок, похилим каналом для введення вогненно-рідкого доменного шлаку і поясом фурм-форсунок в нижній частині шахти для введення палива разом з повітрям, яка відрізняється тим, що вона додатково забезпечена циліндричним барабаном-охолоджувачем, сполученим з нижньою розвантажувальною частиною печі і розташованим з можливістю обертання під кутом до горизонтальної осі, при цьому похилий канал для введення вогненно-рідкого доменного шлаку виконаний у верхній частині печі, під ним і під кутом вгору розміщений канал введення нагрітого повітряного потоку, а введення добавок виконано у вигляді пояса фурм-форсунок, розташованого у середній частині печі. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково забезпечена елеватором і бункером готової продукції, сполученими загальним захисним кожухом. 2 UA 116052 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3