Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб збільшення виходу цементного клінкеру, отримуваного з пічного агрегату для випалювання цементу, що містить піч для виробництва цементного клінкеру і охолоджувач для охолодження цементного клінкеру, котрий надходить з печі, в ході якого:

а) в печі для випалювання цементу із сировинних інгредієнтів цементного клінкеру виробляють гарячий цементний клінкер;

б) подають гарячий цементний клінкер з етапу а) в охолоджувач;

в) подають подрібнений матеріал, який, за результатами аналізу, містить діоксид кремнію і оксид принаймні одного з елементів: кальцію і алюмінію, в контакт із згаданим гарячим цементним клінкером нижче по потоку від місця утворення гарячого цементного клінкеру в печі для випалювання вниз по потоку від зони випалювання печі або у верхньому кінці охолоджувача при температурі принаймні 1000 °С, причому подрібнений матеріал має розмір частинок, що забезпечує рівень плавлення частинок в кількості принаймні 50 % ваги, плавлять згаданий подрібнений матеріал до вигляду частково оплавленого матеріалу та вводять у взаємодію частково оплавлений матеріал з гарячим клінкером для одержання обробленої при високих температурах композиції цементного клінкеру, яка складається з частково оплавлених кристалічних силікатів, що тверднуть у воді, охолоджують згадану композицію цементного клінкеру в охолоджувачі; та

г) отримують охолоджену композицію цементного клінкеру з охолоджувача, де згадана композиція має більший вміст цементного клінкеру, ніж обсяг гарячого цементного клінкеру на етапі б).

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданим матеріалом є зола виносу.

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що згадана зола виносу є золою виносу класу С.

4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що згадана зола виносу є золою виносу класу F.

5. Спосіб за одним із пп. 1-3 або 4, який відрізняється тим, що подрібнений матеріал з етапу в) знаходиться в кількості від 2 до 25 % за масою відносно сумарної маси гарячого цементного клінкеру і подрібненого матеріалу.

6. Спосіб за одним із пп. 2, 3 або 4, який відрізняється тим, що зола виносу з етапу в) знаходиться в кількості від 5 до 10 % за масою відносно сумарної маси гарячого цементного клінкеру і золи виносу.

7. Спосіб за одним із пп. 2-4 або 6, який відрізняється тим, що зола виносу контактує із згаданим гарячим цементним клінкером у верхньому по потоку кінці згаданого охолоджувача при температурі від 1000 до 1400 °С.

8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданим матеріалом є зольний залишок.

9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданим матеріалом є доменний шлак.

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданим матеріалом є шлак після виплавки сталі.

11. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданим матеріалом є шлак після виплавки кольорових металів.

12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданим матеріалом є випари діоксиду кремнію.

13. Спосіб за будь-яким одним із пп. 1-12, який відрізняється тим, що принаймні 70 % за масою подрібненого матеріалу плавиться з утворенням частково оплавленого матеріалу, який реагує з гарячим клінкером.

14. Спосіб за будь-яким одним із пп. 1-12, який відрізняється тим, що принаймні 90 % за масою подрібненого матеріалу плавиться з утворенням частково оплавленого матеріалу, який реагує з гарячим клінкером.

15. Спосіб за одним із пп. 2-4, 6 або 7, який відрізняється тим, що зола виносу забруднена вуглецем, і вуглець окислюється в екзотермічній реакції, а тепло від згаданої екзотермічної реакції сприяє плавленню подрібненого матеріалу з утворенням частково оплавленого матеріалу; і принаймні 90 % за масою подрібненого матеріалу плавиться з утворенням частково оплавленого матеріалу, який реагує з гарячим клінкером.

16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що зола виносу з етапу в) знаходиться в кількості від 5 до 10 %, за масою, відносно сумарної маси гарячого цементного клінкеру і подрібненого матеріалу.

17. Спосіб за одним із пп. 1, 8-11 або 12, який відрізняється тим, що подрібнений матеріал контактує з гарячим цементним клінкером на етапі в) при температурі принаймні від 1000 до 1400 °С.

18. Спосіб за будь-яким одним із пп. 1-17, який відрізняється тим, що подрібнений матеріал контактує з гарячим цементним клінкером у печі для випалювання цементу нижче по потоку від місця утворення цього цементного клінкеру.

19. Спосіб за будь-яким одним із пп. 1-18, який відрізняється тим, що подрібнений матеріал подають на етапі в) разом з додаванням модифікатора для регулювання хімічного складу або як допоміжний засіб для процесу.

Текст

1. Спосіб збільшення виходу цементного клінкеру, отримуваного з пічного агрегату для випалювання цементу, що містить піч для виробництва цементного клінкеру і охолоджувач для охолодження цементного клінкеру, котрий надходить з печі, в ході якого: а) в печі для випалювання цементу із сировинних інгредієнтів цементного клінкеру виробляють гарячий цементний клінкер; б) подають гарячий цементний клінкер з етапу а) в охолоджувач; в) подають подрібнений матеріал, який, за результатами аналізу, містить діоксид кремнію і оксид принаймні одного з елементів: кальцію і алюмінію, в контакт із згаданим гарячим цементним клінкером нижче по потоку від місця утворення гарячого цементного клінкеру в печі для випалювання вниз по потоку від зони випалювання печі або у верхньому кінці охолоджувача при температурі принаймні 1000 °С, причому подрібнений матеріал має розмір частинок, що забезпечує рівень плавлення частинок в кількості принаймні 50 % ваги, плавлять згаданий подрібнений матеріал до вигляду частково оплавленого матеріалу та вводять у взаємодію частково оплавлений матеріал з гарячим клінкером для одержання обробленої при високих температурах композиції цементного клінкеру, яка складається з частково оплавлених 2 (19) 1 3 77954 4 частково оплавленого матеріалу, який реагує з 17. Спосіб за одним із пп. 1, 8-11 або 12, який відгарячим клінкером. різняється тим, що подрібнений матеріал контак15. Спосіб за одним із пп. 2-4, 6 або 7, який відрітує з гарячим цементним клінкером на етапі в) при зняється тим, що зола виносу забруднена вуглетемпературі принаймні від 1000 до 1400 °С. цем, і вуглець окислюється в екзотермічній реакції, 18. Спосіб за будь-яким одним із пп. 1-17, який а тепло від згаданої екзотермічної реакції сприяє відрізняє ться тим, що подрібнений матеріал конплавленню подрібненого матеріалу з утворенням тактує з гарячим цементним клінкером у печі для частково оплавленого матеріалу; і принаймні 90 % випалювання цементу нижче по потоку від місця за масою подрібненого матеріалу плавиться з утворення цього цементного клінкеру. утворенням частково оплавленого матеріалу, який 19. Спосіб за будь-яким одним із пп. 1-18, який реагує з гарячим клінкером. відрізняє ться тим, що подрібнений матеріал по16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що дають на етапі в) разом з додаванням модифіказола виносу з етапу в) знаходиться в кількості від тора для регулювання хімічного складу або як до5 до 10 %, за масою, відносно сумарної маси гаряпоміжний засіб для процесу. чого цементного клінкеру і подрібненого матеріалу. Винахід стосується способу збільшення виходу цементного клінкеру, отримуваного з пічного агрегату для випалювання цементу. На цементному заводі цементний клінкер утворюється при високих температурах в печі для випалювання цементу із сировинних інгредієнтів цементного клінкеру, які рухаються через піч від її завантажувального кінця до розвантажувального кінця, проходячи при високій температурі через різні зони обробки. Отримуваний гарячий цементний клінкер, який на виході із зони випалювання і біля розвантажувального кінця печі зазвичай має температуру порядку 1400°С, подається в холодильник, систему для охолодження клінкеру, де він рухається у вигляді шару клінкеру від вхідного отвору холодильника до його вихідного отвору, наприклад, на охолоджуючій колосниковій решітці. Для охолодження гарячого клінкеру через шар продувається повітря з допомогою сопел, розміщених під колосниковою решіткою. В залежності від конфігурації холодильника біля його вхідного отвору клінкер має температуру, трішки допомогою спінення; та обробка золи виносу з метою випалювання вуглецю в камерах згоряння із псевдозрідженим шаром. Зольний залишок також містить вуглець, як забруднювальну речовину, і його переважно необхідно видалити, якщо ця зольний залишок повинна змішува тися з цементом. Відома пропозиція додавати золу від спалювання вугілля до цементного клінкеру в холодильнику агрегату цементної печі при виробництві змішаних цементів (патент США №5,837,052). У цій відомій пропозиції зберігаються цілісність і ідентичність золи від спалювання вугілля, а забруднювальний вуглець окислюється за рахунок тепла гарячого клінкеру під час його охолодження в холодильнику, внаслідок чого виготовляється суміш цементного клінкеру і вільної від вуглецю вугільної золи. З патенту США №5,976,243 відома також пропозиція додавати доменний шлак до цементного клінкеру в холодильнику агрегату цементної печі з метою вигнати воду з шлаку і виготови ти суміш цементного клінкеру і доменного шлаку, в якій збережені цілісність і ідентичність цього шлаку. В патенті США №5,650,005 запропоновано підвищити вміст вільного вапна в цементному клінкері шляхом додавання до нього джерела вільного вапна. Задачею цього винаходу є запропонувати спосіб для підвищення чи збільшення виходу цементного клінкеру, отримуваного з пічного агрегату для випалювання цементу. Відповідно до винаходу пропонується спосіб збільшення виходу цементного клінкеру, отримуваного з пічного агрегату для випалювання цементу, що містить піч для виробництва цементного клінкеру і холодильник для охолодження цементного клінкеру, котрий надходить із згаданої печі, який (спосіб) складається з: а) виробництва гарячого цементного клінкеру із сировинних інгредієнтів цементного клінкеру в печі для випалювання цементу; б) подавання гарячого цементного клінкеру з етапу а) в холодильник; нижчу за 1400°С, а біля вихідного отвору холодильника клінкер має температур у порядку 120°С. Охолоджений цементний клінкер розмелюється до бажаної тонни и· і використовується в такому вигляді, або ж у деяких випадках з метою виготовлення змішаного цементу він може змішуватися з наповнювачами, особливо такими, що мають пуцоланові властивості. Наповнювачі забезпечують економію цементного клінкеру відносно його вмісту в го товому продукті - цементі. Наповнювачами є, зокрема, побічні продукти промислових процесів, які (продукти) мають високий вміст кремнезему і, крім того, містять кальцій та/або алюміній в окисленій формі, головним чином, у вигляді оксидів або карбонатів. До таких наповнювачів відносяться золи від спалювання вугілля, а більш конкретно, золи виносу і подовий шар золи; доменний шлак і випари кремнезему. Крім того, для регулювання хімічного складу або як допоміжний засіб до використання наповнювача, наприклад, у випадку, де бажана агломерація, можуть бути застосовані модифікатори, такі, як вапно, пил цементної печі та зіпсовані цемент або цементний клінкер. 5 77954 6 Особлива увага, яка приблизно з 1986 року кальцію. приділяється регулюванню складу відхідних газів Наповнювач може бути аморфним або крисвід електростанцій, призвела до установлення талічним і типово містить кремнезем і сполуки пальників з низьким вмістом ΝΟх, як засобів зникальцію та/або алюмінію. ження вмісту оксидів азоту у відхідних газах. ПоЛанцюгові молекули силікатів придатних напоштовхом до цих заходів регулювання було збільвнювачів, якими можуть бути силікати кальцію або шення вмісту вуглецю в пуцолановій золі виносу алюмінію, або ж обидва, зазвичай містять ті самі типу F і в меншій мірі в золі типу С. Крім того, на силікати, що і цементний клінкер, але із значно збільшення рівню вуглецю у золі виносу вплинуло меншою кількістю кальцію, наприклад, золи від також додавання невеликих рівнів нафтового коксу спалювання вугілля, доменний шлак і випари кредо лігніту, бітумінозного вугілля і напівбітумінозномнезему, всі з яких є побічними продуктами прого вугілля на деяких електростанціях. мислових процесів або виробництва. Для регулюВуглець у такому вигляді, як він міститься в вання хімічного складу або як допоміжний засіб до золі від спалювання вугілля, є шкідливою забрудвикористання наповнювача, наприклад там, де нювальною речовиною для цементу, вплив якої бажана агломерація, можуть бути застосовані мопроявляється у захопленні хімічно активних речодифікатори. До них можна віднести такі матеріали, вин, внаслідок чого експлуатаційні властивості як вапно, пил цементної печі і цемент. бетону погіршуються. При високих температурах нижче по потоку від До відомих спроб видалення вуглецю з золи місця утворення цементного клінкеру в печі, в виносу відносяться електростатичне розділення; умовах високотемпературної обробки наповнювачі змішування золи виносу з такою рідиною, як гас, і у вигляді частинок плавляться до частково оплаввиділення вуглецю з леного стану, в якому вони хімічно реагують з гав) подавання матеріалу у вигляді частинок, рячим цементним клінкером, продукуючи композиякий містить кремнезем і оксид принаймні одного з цію цементного клінкеру, яка переважно елементів: кальцію і алюмінію, в контакт із згадаскладається з кристалічних силікатів кальцію, що ним гарячим цементним клінкером нижче по пототверднуть у воді, і яка є композицією, обробленою ку від місця утворення згаданого гарячого цементпри високих температурах. ного клінкеру та надання можливості згаданому У першому варіанті здійснення винаходу висоматеріалу розплавившись набути вигляду часткокотемпературна реакція проходить у верхньому по во оплавленого матеріалу, хімічної реакції згадапотоку кінці холодильника поблизу входу цементного частково оплавленого матеріалу з гарячим ного клінкеру, де температура становить від клінкером для продукування обробленої при висо1400°С до 1000°С. ких температурах композиції цементного клінкеру, У другому варіанті здійснення винаходу висояка складається з частково оплавлених кристалічкотемпературна реакція може відбуватися також у них силікатів, що тверднуть у воді, о холодження печі для випалювання цементу нижче по потоку згаданої композиції цементного клінкеру в згадавід зони печі, в якій утворюється цементний клінному холодильнику; та кер, а більш конкретно, всередині печі біля її розг) отримання охолодженої композиції цементвантажувального кінця; розвантажувальний кінець ного клінкеру із згаданого холодильника, де згадапечі є місцем, що має особливі переваги для дона композиція має більший вміст цементного кліндавання наповнювачів у вигляді крупних частинок. керу, ніж обсяг гарячого цементного клінкеру на Хімічні реакції в печі, які формують гарячий цемеетапі б). нтний клінкер, що є продуктом цієї печі, проходять Спосіб згідно з винаходом підвищує чи збільв зоні випалювання, а тому в цьому другому варіашує ви хід цементного клінкеру, отримуваного з нті винаходу додавання наповнювача здійснюєтьхолодильника печі для випалювання цементу, без ся нижче по потоку від зони випалювання. зміни хімії, інгредієнтів або процесу, або ж робочих Наповнювач у вигляді частинок повинен мати параметрів цементної печі. розмір частинок, який допускає задовільний рівень Це є важливою перевагою, оскільки оператори часткового оплавлення в процесі високотемперацементних печей консерватори за природою і детурної обробки з урахуванням точки додавання монструють велике небажання у будь-який спосіб наповнювача до гарячого цементного клінкеру. змінювати робочі параметри печі для випалюванЗагалом принаймні 1%, за масою, більш звично ня цементу, яка задовільно працює. принаймні 50%, за масою, переважно принаймні Наповнювачі, які використовуються у винаході, 70%, за масою, а найпереважніше принаймні 90%, є матеріалами з високим вмістом кремнезему і, за масою, наповнювача повинні бути частково крім того, містять кальцій, алюміній або обидва ці оплавленими в процесі високотемпературної обелементи у формі, в якій вони будуть реагувати з робки. кремнеземом при високих температурах в холодиСлід визнати, що загалом при заданих темпельнику пічного агрегату для випалювання цементратурі і тривалості її впливу частинки менших розного клінкеру, з утворенням композиції, яка скламірів будуть з більшою легкістю оплавлятися, ніж дається переважно з кристалічних силікатів більші частинки. Однак, більші частинки, маючи кальцію і алюмінію, що тверднуть у воді. Кальцій і пористу ніздрювату структур у, можуть частково алюміній зазвичай присутні у вигляді оксиду кальоплавлятися так само швидко, як і частинки менцію і оксиду алюмінію відповідно, однак у меншій ших розмірів. кількості вони можуть бути присутні у вигляді силіШвидкість та ступінь часткового оплавлення катів, наприклад, силікат кальцію і силікат алюмінаповнювача у вигляді частинок буде залежати від нію, та алюмосилікатів, таких, як алюмосилікат багатьох факторів, до яких відносяться фізична 7 77954 8 форма і розмір частинок, температура гарячого ний залишок розмелюється або подрібнюється цементного клінкеру в точці додавання наповнювідповідним чином до отримання дрібних частивача у вигляді частинок, період часу, протягом нок, проте розмір частинок не є критичним за умоякого наповнювач у вигляді частинок піддається дії ви, що досягнуто бажане часткове оплавлення. високих температур гарячого клінкеру, конфігураб) Шлак ція пічного агрегату і теплова енергія екзотермічДоменний шлак є побічним продуктом від виної реакції, наприклад, та, що виділяється при виробництва чавуну в доменній печі; основними горанні вуглецю з золи виносу, забрудненої елементними складовими шлаку є: кремній, кальвуглецем. цій, алюміній, магній та кисень. Типово зола виносу має розмір частинок менДо доменних шлаків відносяться охолоджений ший за 100 мікронів, і вона може бути застосована повітрям шлак, який є результатом тверднення в такому вигляді. розплавленого доменного шлаку при атмосферних а) Зола від спалювання вугілля умовах; гранульований доменний шлак, склоподіТермін "зола від спалювання вугілля", як він бний гранульований матеріал, який утворюється, вживається в даному винаході, стосується залишколи розплавлений доменний шлак швидко охолоку, що утворюється в печах для спалювання вугілджують зануренням у воду; доменний шлак у виля від спалювання розпилених антрациту або ліггляді кульок, який утворюється при просуванні ніту, або ж бітумінозного або напівбітумінозного розплавленого шлаку над вібруючою завантажувугілля. Така зола від спалювання вугілля містить вальною пластиною, де він збільшує свою площу і золу виносу, яка є вугільною золою у вигляді охолоджується водяними струменями, звідки він окремих дрібних частинок, що виносяться з печі надходить на обертовий барабан, а далі вивантавихлопними або димовими газами; і зольний зажується в повітря, де швидко твердне у вигляді лишок, яка збирається на дні печі у вигляді аглосферичних кульок. мератів. Типово в пустота х між частинками доменний Зола від спалювання вугілля, яка застосовушлак містить від 3 до 20%, загалом від 5 до 15%, ється в даному винаході, може бути золою виносу за масою, води. типу F або типу С, і зазвичай у випадку типу F воДаний винахід охоплює доменні шлаки, до на забруднена вуглецем; або зольним залишком, яких загалом входять доменні шлаки, охолоджутак само забрудненою вуглецем, яка є наслідком вані повітрям, і доменні шлаки, охолоджувані возастосування пальників з низьким вмістом NOX з дою. метою зменшення вмісту оксидів азоту на електДоменним шлаком може бути, наприклад, граростанціях, що працюють на спалюваному вугіллі, нульований доменний шлак або доменний шлак у або загалом внаслідок нерівномірного горіння вугівигляді кульок. Ці шлаки мають склоподібну склальних пальників; або ж внаслідок додавання неведову, яка є наслідком різкого охолодження у воді і ликих рівнів нафтового коксу до лігніту і напівбітуяка типово перевищує 90%, за масою, і водяну мінозного та бітумінозного вугілля. складову в межах від 3 до 20%, загалом від 5 до Згадані вище золи виносу типу F і типу С о ха15%, за масою. Доменний шлак у вигляді кульок рактеризовані в стандартах CSA Standard A23.5 та загалом має менший вміст води, в межах від 5 до ASTM C618, на які тут робиться посилання. 10%, за масою. Зола виносу класу С типово має аналітичний У гранульованого доменного шлаку розміри вміст СаО більший 8%, за масою, а загалом - бічастинок або гранул сягають до 0,25дюйма льший 20%, за масою. Під аналітичним вмістом (6,35мм) або до 4,75мм. Кульки доменного шлаку у СаО мається на увазі загальний вміст Са, виражевигляді кульок сягають розміру в 0,5дюйма ний у вигляді оксиду СаО, аналітичний вміст СаО (12,7мм). може охоплювати вільне вапно, тобто вільний СаО Аналітичний вміст північноамериканських доі СаО, присутній у хімічно зв'язаному стані, наприменних шлаків, визначений для аналітичних цілей клад, у силікатах кальцію і алюмінатах кальцію, у вигляді оксидів, за винятком вмісту сірки, покакристалічних меліліті (Са2АІ2SiO 8) та мервініті заний нижче в Таблиці: (Ca3MgSi2O7). Вміст вільного вапна у золі виносу класу С типово не перевищує 3%, за масою, від Таблиця аналітичного вмісту. Зола виносу типу F може містити від 1 до 30%, Хімічна складова більш звично від 1 до 15%, і типово від 1 до 10%, (у вигляді оксидів) Вміст в %, за масою за масою, вуглецю. Зола виносу типу F звичайно SiO2 32-42 має аналітичний вміст СаО менший 8%, а типово АІ 2О 3 7-16 менший 5%, за масою. СаО 32-45 Типово більша частина золи виносу, щонайМgО 5-15 менше порядку 80%, за масою, складається з часS 0,7-2,2 тинок розміром менше 45 мікронів. Fe2O3 1-1,5 Зольний залишок, зазвичай, добувається з дна МnО 0,2-1,0 печі у вигляді гранул, з яких 80%, за масою, мають розмір в інтервалі від 100 мікронів до 8см. Маючи Шлак після виплавки сталі є побічним продукте саме джерело походження, зольний залишок том при виробництві сталі і може розглядатися матиме хімічний склад, аналогічний хімічному тоді, коли він має хімічний склад, подібний до доскладу більш дрібної золи виносу. Перед додаванменного шлаку; неприйнятні рівні магнію можуть ням до цементного клінкеру в холодильнику, зольобмежити його використання до обсягів малих 9 77954 10 добавок. шар цементного клінкеру, що р ухається, внаслідок Шлаки після виплавки кольорових металів, почого вся зола виносу або її більша частина рухабічні продукти при виробництві різних кольорових ється з цементним клінкером в напрямі вихідного металів з їх руд, також можуть розглядатися, коли отвору холодильника. Крім того, зола виносу ввоїх хімічний склад подібний до доменного шлаку. диться в шар цементного клінкеру, що рухається, в в) Випари кремнезему такій точці, яка забезпечує достатньо тривалий Випари кремнезему є побічним продуктом при час обробки золи виносу в холодильнику при довиробництві кремнієвих або феросиліцієвих спластатньо високій температурі, відповідно щонаймевів, який збирається при фільтруванні газів, що нше 1000°С, а типово від 1000 до 1400°С, з метою виходять з електродугової печі. Типово цей провипалювання утримуваного нею вуглецю і розпладукт має вміст діоксиду кремнію щонайменше влення золи виносу до стану частково оплавлено75%, за масою, і складається з дрібних сферичних го матеріалу, котрий хімічно реагує з гарячим клінчастинок із середнім значенням діаметра порядку кером в холодильнику з утворенням частково 0,1мкм. оплавленого, обробленого при високих темпераНижче описано запропонований спосіб з поситурах клінкеру, який складається в основному з ланням на варіант здійснення винаходу, в якому силікатів кальцію, що тверднуть у воді. наповнювачем є зола від спалювання вугілля, Оскільки випалювання вмісту вуглецю є екзобільш конкретно, зола виносу, забруднена вуглетермічною реакцією, тепло, виділене під час випацем, проте винахід так само може бути застосовалювання вуглецю, сприяє загальному процесу виним до золи виносу, не забрудненої вуглецем, та сокотемпературної обробки в цементній печі, а до зольного залишоку, забрудненої або незабрудтакож сприяє високотемпературному перетворенненої вуглецем. ню золи виносу в кристалічні силікати, що твердЗола виносу, що містить вуглець, додається нуть у воді. до гарячого цементного клінкеру, який переміщуДля введення в клінкер золи виносу можуть ється в холодильнику, нижче по потоку від зони бути використані різні засоби нагнітання, конструвипалювання цементної печі, на цьому етапі цекція відповідних засобів нагнітання і місце їх розментний клінкер гранульований і зазвичай складаташування в холодильнику добре відомі спеціалісється з частинок розміром від 10 до 12 дюймів (від там галузі. 25,4 до 30,48см). Гарячий цементний клінкер пеРезультати випробувань, проведених на цереміщується вздовж траєкторії, яка пролягає від ментному заводі, показують, що коли наповнюваверхнього по потоку кінця холодильника до його чем є золи виносу типу F у вигляді окремих дрібнижнього по потоку кінця. них частинок, то оптимальна точка вдування для Шар цементного клінкеру типово має товщин у конфігурації піч-холодильник знаходилась у первід 6 до 24 дюймів (від 15,24 до 60,96см) і перемішому, найвищому по потоку, відділенні холодильщується зі швидкістю, яка змінюється залежно від ника, де температура була найвищою. Це суперерозмірів холодильника і продуктивності печі; типочило очікуванням, що близькість печі призведе до ва швидкість складає порядку від 2 до 6 футів за втягування золи виносу з холодильника потоком хвилину (від 1,016 до 3,048см/сек), а температура повітря в основний корпус печі. Поверхня клінкера клінкеру змінюється від порядку 1400°С біля вхідмала температуру, достатню для оплавлення і ного отвору холодильника, безпосередньо нижче затримування частинок золи клінкером. по потоку від зони випалювання цементної печі, до Наприклад, суха (або волога, або мокра) зола 100-150°С, типово порядку 120°С, біля отвору вивиносу може вводитися з допомогою шнека для вантажування клінкеру з холодильника. забору матеріалу зі штабеля, сконструйованого Загалом тривалість обробки клінкеру в холотак, щоб забезпечити адекватну дисперсію для дильнику складає від 15 до 60, більш звично від 20 посиленого змішування з шаром гарячого клінкеру, до 40, а типово порядку 30 хвилин. Клінкер, що який знаходиться в холодильнику. Введення золи знаходиться в шарі, має різні розміри і може містивиносу всередину шару зводить також до мінімуму ти агломерати величиною від 10 до 12 дюймів (від можливі її втрати за рахунок винесення повітрям, 25,4 до 30,48см). Через шар клінкеру, що р ухаєтьяке перетікає з холодильника в піч. ся, спрямовані охолоджуючі струмені повітря, тиНаприклад, агломерована зола виносу, зольпово з-під шару. Для великого об'єму охолоджуюний залишок або шлак через більший розмір часчого повітря, поданого в холодильник, зазвичай тинок можуть, для гарантування гарного змішуіснує два шляхи ви ходу, один - це загалом вгору вання, подаватися в масу клінкеру нижче по по потоку в напрямі з холодильника до цементної потоку від зони випалювання, під час його переміпечі, де воно виконує роль вторинного повітря для щення з корпусу печі в холодильник. Наповнювач, термічних процесів, які протікають у печі для винаприклад, зола виносу, відповідним чином внопалювання цементу; інший - загалом вниз по потоситься в клінкер у холодильнику в кількостях, які ку, де повітря виходить через пиловловлювачі в забезпечують вміст наповнювача, наприклад, золи нижньому по потоку кінці холодильника. виносу в клінкері, порядку від 2 до 25%, переважно Таким чином, уздовж шляху переміщення шавід 5 до 15%, а більш реально від 5 до 10%, за ру гарячий клінкер піддається дії охолоджуючого масою, відносно сумарної маси наповнювача і повітря, внаслідок чого, рухаючись від верхнього клінкеру. по потоку кінця до нижнього по потоку кінця, клінЦементний клінкер, отриманий з холодильникер поступово охолоджується від приблизно ка, розмелюють до бажаної тонкості. При застосу1400°С до порядку 150°С. ванні способу згідно з винаходом зола виносу або Зола виносу відповідним чином подається в інший наповнювач, за рахунок процесу часткового 11 77954 12 оплавлення при високотемпературній обробці, ного клінкеру у формі частинок подаються через об'єднується з цементним клінкером, збільшуючи завантажувальний канал 12 і завантажувальний вихід цементного клінкеру, отриманого з пічного отвір 18 у піч 14, де вони спочатку опиняються в агрегату. зоні 20 сушіння. Піч 14 повільно обертається і наНа Фіг. схематично показано пічний агрегат, до хилена донизу від отвору 18 до ви хідного отвору складу якого входять піч і холодильник. 28. Під час обертання печі 14 інгредієнти повільно З Фіг. видно, що пічний агрегат 10 містить заі послідовно просуваються через зону 20 сушіння, вантажувальний канал 12, обертову піч 14 і холозону 22 декарбонізації і зону 24 випалювання, в дильник 16. яку поширюється полум'я від пальникового сопла Піч 14 установлена з можливістю обертання 32. відносно завантажувального каналу 12 і холодиВ зоні 20 сушіння типові значення температульника 16. Обертова піч 14 має зону 20 сушіння ри складають від 300°С до 800°С. В зоні 22 декардля використання при мокрому способі виробницбонізації типові значення температури складають тва цементу, зону 22 декарбонізації, зону 24 випавід 825°С до 1000°С, а в зоні 24 випалювання тилювання і зону 26 попереднього охолодження біля пова температура складає від 1400°С до 1425°С. розвантажувального кінця печі 14. В зоні 24 випалювання завершується формування Обертова піч 14 поширюється від завантажуклінкеру. вального отвору 18 до вихідного отвору 28 для Піч 14 працює у спосіб, звичний для виробницклінкеру. тва цементного клінкеру, і даний винахід не пов'яАгрегат пальника, який установлено за межазаний з роботою печі 14 та в будь-якому разі не ми печі 14, має пальникове сопло 32, розташоване змінює її функціонування щодо виробництва цев камері 38 горіння, і це сопло 32 через отвір 28 ментного клінкеру. Гарячий клінкер, виготовлений проходить всередину печі 14. Від сопла 32 розхоу печі 14, вивантажується через вихідний отвір 28 диться полум'я 36. для клінкеру і надходить у холодильник 16 через Холодильник 16 має вхідний отвір 42, який вхідний отвір 42, де він падає на охолоджувальну зв'язаний з вихідним отвором 28 печі 14, і вихідний колосникову решітку 40, яка просуває цей гарячий отвір 44. В холодильнику 16 установлена охолоклінкер у напрямі вихідного отвору 44. Падаючи на джувальна колосникова решітка 40, а повітряні охолоджувальну колосникову решітку 40, гарячий сопла 46, які розташовані під колосниковою решітклінкер формує шар 52 частинок клінкеру, який кою 40, подають струмені охолоджувального повізазвичай має товщину чи глибину від 6 до тря вгору через колосникову решітк у 40 і шар 52 24дюймів (від 15,24 до 60,96см). клінкеру, що утримується на цій колосниковій реПовітря вдувається під тиском через повітряні шітці 40. Агрегат 10 має відділення 54 повітряних сопла 46, розміщені під колосниковою решіткою сопел для подавання наповнювача, наприклад, 40. Повітря проходить крізь пластини колосникової забрудненої вуглецем золи виносу 50, з допоморешітки 40 і крізь шар 52, при цьому клінкер під гою повітряного сопла 46, яке розташоване під час руху в напрямі до вихідного отвору 44 постуохолоджувальною колосниковою решіткою 40 біля пово охолоджується повітрям із сопел 46. Холодиверхнього по потоку кінця холодильника 16, а льник 16 зазвичай працює при пониженому тискові більш конкретно, через верхнє по потоку повітряне або частковому вакуумі, і повітря, яке проходить відділення 54 холодильника 16. вгору крізь шар 52, тече або вздовж траєкторії, Як видно, агрегат має також альтернативний позначеної стрілками А, в піч 14, або вздовж траєотвір 56 для подавання наповнювача, наприклад, кторії, позначеної стрілками В, виходячи назовні доменного шлаку, в піч 14 нижче по потоку від зочерез нижній по потоку кінець холодильника. Стріни 24 випалювання, а більш конкретно, біля розлкою С позначена траєкторія переміщення шару вантажувального кінця печі 14 в зоні 26 попере52. днього охолодження. Холодильник 16 має отвір 48 Забруднена вуглецем зола виносу, якщо вона для відведення повітря. вибрана як наповнювач і утримується у формі Охолоджувальна колосникова решітка 40 окремих дрібних частинок, уводиться в клінкер складається з множини пластин, розміщених поруч через верхнє по потоку перше відділення 54 повітодна з одною. Деякі з пластин мають отвори, черяних сопел у вер хньому по потоку кінці холодирез які проходить охолоджувальне повітря. Частильника 16, де температура клінкеру достатня для на пластин зафіксована, а інші установлені з можвисокотемпературної обробки золи виносу. Це ливістю коливатися туди і назад. Рух пластин, що лише одне місце, де може бути введена зола виколиваються, переміщує клінкер, а разом з ним і носу, забруднена вуглецем. Забруднена вуглецем золу виносу. Повітря через колосникову решітк у 40 зола виносу вводиться потоком повітря з-під шару продувається повітряними соплами 46, які зібрані 52 через відділення 54 так, щоб вона проникала в в групи, причому кожна група зв'язана з відділеншар 52, всередині якого ця зола виносу затримуням повітряних сопел. ється. Охолоджувальна колосникова решітка 40 наПо мірі того, як шар 52 разом із забрудненою хилена донизу від вхідного отвору 42 до вихідного вуглецем золою виносу переміщується в напрямі отвору 44. За рахунок коливання частини пластин вихідного отвору 44, вуглецевий вміст золи виносу шар 52 клінкеру просувається в напрямі вихідного вигорає з утворенням оксидів вуглецю і виділенотвору 44, чому сприяють також нахил та наплив ням тепла, котре спільно з теплом гарячого цемеклінкеру, який надходить в холодильник 16 з печі нтного клінкеру призводить до появи клінкеру, 14. який частково оплавлений, внаслідок високотемПід час роботи сировинні інгредієнти цементпературної обробки, і складається переважно з 13 77954 14 кристалічних силікатів кальцію, що тверднуть у Зразки бралися в 5 точках, серед яких камера воді. В нижньому по потоку кінці холодильника 16 горіння печі, розвантажувальний кінець холодильохолоджений клінкер і вільна від вуглецю зола ника перед 2-м скребком, після 2-го скребка, циквиносу падають з охолоджувальної колосникової лон попереднього очищення з фільтром у вигляді решітки 40 через вихідний отвір 44 та передаються шару гравію та циклон захоплювання домішкових для подальшої обробки, наприклад, розмелюванчастинок з повітря. ня для виготовлення цементу. Зола виносу вводилася в кількості 1,22 тонни Дрібні частинки золи виносу та/або цементноза годину при продуктивності печі 24,42 тонни за го клінкеру, захоплені повітрям, що ви ходить узгодину. довж потоку В через отвір 48 для відведення повіВ одному з дослідів зола виносу вводилась тря, збираються і повертаються назад у звичний через верхнє по потоку відділення з допомогою спосіб, який нині використовується для дрібних вентилятора №1, що знаходиться в холодильнику. частинок клінкеру. Зразки з окремих точок показали, що: у зразку Приклад. з камери горіння печі зола виносу була відсутня; З метою визначити ефективність додавання перед 2-м скребком було добуто 97% усього матезоли виносу класу F, як наповнювача цементного ріалу; практично не добуто (0,1%) матеріалу в циклінкеру, були проведені випробування на цеменклоні захоплювання домішкових частинок з повіттному заводі. ря; і після 2-го скребка добуто 100% матеріалу. В Зола виносу вводилась потоком повітря в хоусі х випадках більше 90% золи виносу було оплалодильник печі через різні відділення під колоснивлено. ковими решітками. Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for enhancement of cement clinker yield

Назва патенту російською

Способ увеличения выхода цементного клинкера

МПК / Мітки

МПК: C04B 7/48, C04B 7/43

Мітки: спосіб, клінкеру, цементного, збільшення, виходу

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-77954-sposib-zbilshennya-vikhodu-cementnogo-klinkeru.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб збільшення виходу цементного клінкеру</a>

Подібні патенти