Способ обжига карбонатсодержащего материала

Номер патента: 3894

Опубликовано: 30.10.2003

Авторы: Эггер Вальтер, Пирингер Ханс

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ обжига карбонатсодержащего материала в шахтной обжиговой печи с транспортировкой материала под действием сил тяжести через предварительно нагретую зону, по меньшей мере одну зону обжига и зону охлаждения к устройству выгрузки, при котором подачу топлива в зону обжига или смежную с ней осуществляют посредством нескольких трубок сгорания, проходящих через стенку шахты, а воздух горения подают под повышенным давлением в качестве охлаждающего воздуха, отличающийся тем, что трубки сгорания во время работы перемещают в камере шахты перпендикулярно ее стенке для выбора положения их отверстий таким образом, что отдельные факелы пламени, формирующиеся на трубках сгорания, вместе образуют область пламени, которая распространена, по меньшей мере, приблизительно по всему сечению шахты, при этом используют обжигаемый материал с размером зерен в диапазоне от 5 до 70 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу топлива производят посредством нескольких перекрывающихся групп трубок сгорания, расположенных в каждом случае по меньшей мере примерно в одной плоскости, а профиль температуры, проходящий в продольном направлении обжиговой печи, в зависимости от желательной степени обжига в зоне обжига регулируют изменением подачи топлива к одной или более группам отдельных трубок.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перемещение трубок сгорания осуществляют в зависимости от значений температуры, определяемых зондами или на основе проверки качества продукта.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что для равномерного общего охвата поперечного сечения шахты отдельными перекрывающимися областями пламени направление перемещения перекрывающихся трубок сгорания задано с взаимным смещением в направлении по окружности шахты.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, в дополнение к топливу по трубкам сгорания подают воздух горения, количество которого можно регулировать, а при необходимости можно снизить до нуля.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что воздух горения, который подают посредством трубок сгорания, нагревают в зоне предварительного нагрева путем пропускания через теплообменные трубы, которые расположены параллельно стенке шахты, распределены по всему сечению обжиговой печи и подвешены в зоне предварительного нагрева обжиговой печи.

7. Способ по одному из пп.1-6 обжига в многошахтной обжиговой печи в соответствии с регенеративным способом путем переменной подачи в шахты воздуха горения параллельным потоком и непрерывной противоточной подачи охлаждающего воздуха в нижние зоны шахт, отличающийся тем, что во время подачи топлива при работе с параллельным потоком в одной из шахт, в одной или более шахтах, соединенных в поперечном направлении с предыдущей шахтой, топливо с воздухом горения или без него подают посредством трубок сгорания, расположенных в зоне обжига и выполненных с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно стенки обжиговой печи.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что подачу топлива производят в каждом случае во время одного из рабочих периодов регенеративного способа в одной из шахт в форме параллельного потока посредством подвешенных трубок сгорания.

9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что максимальная глубина введения трубки сгорания достигает почти до центра поперечного сечения шахты так, что соответственный факел пламени достигает центра и внутренний диаметр камеры шахты уменьшен до 3 м.

10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что охлаждающая среда протекает, по меньшей мере, по выступающим далее внутрь камеры шахты трубкам сгорания.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

1 Изобретение относится к способу обжига карбонатсодержащего материала в шахтной обжиговой печи с перемещением под действием силы тяжести через зону предварительного нагрева, по меньшей мере одну зону обжига и зону охлаждения к устройству выгрузки, причем подачу топлива в зону обжига или смежную с ней осуществляют посредством нескольких трубок сгорания, пропущенных через стенку шахты, а воздух горения подают под повышенным давлением в качестве охлаждающего воздуха. В частности, при обжиге мелкозернистого материала, т.е. в случае, когда значительная часть материала, подлежащего обжигу, имеет размер зерен меньше 30 мм, возникает проблема равномерной подачи к материалу необходимого количества тепла таким образом, чтобы каждое зерно можно было обжечь до его сердцевины без спекания зерен в результате местного перегрева и без образования твердых пробок в шахтной обжиговой печи. Эта проблема особенно очевидна, когда требуются более высокие степени обжига, выходящие за пределы слабообожженных продуктов. Для мелкозернистого обжигаемого материала и для равномерности обжига и, следовательно, для качества продукта больше всего подходит использование барабанных печей, т.к. интенсивная циркуляция материала обеспечивает хорошую и равномерную передачу тепла каждому зерну или частице. Однако, недостаток заключается в том, что у них очень сложная и дорогостоящая конструкция и, соответственно,высокие капиталовложения следует также добавить к высоким эксплуатационным расходам,обусловленным значительным износом и большими тепловыми потерями из-за излучения и отходящих газов, что особенно заметно при использовании повышенных температур, таких,которые необходимы для более высоких степеней обжига или продуктов другого качества,таких как среднеобожженные, сильнообожженные и спеченные продукты. Другой способ равномерной подачи к обжигаемому продукту количества тепла, необходимого для целей обжига, состоит из добавления топлива, т.е. металлургического кокса, к обжигаемому продукту в печах смешанного сжигания. Однако обжиговые печи смешанного сжигания не подходят для мелкозернистого обжигаемого материала. Они также страдают серьезным недостатком благодаря золе, появляющейся в результате сгорания кокса, которая остается в полностью обожженном продукте и,соответственно, приводит к получению серого продукта более низкого качества. Энергосбережение происходит в результате использования многошахтных печей, основанных на регенеративных способах с параллельными потоками, использующих так называемые обжиговые печи MAERZ. В такие обжи 003894 2 говые печи топливо подают при помощи трубок сгорания, погруженных в подвешенном положении в обжигаемый материал и равномерно распределенных по поперечному сечению шахты в зоне загрузки шахты. Однако, такие известные обжиговые печи подходят только для слабообожженных продуктов. В патенте США 5460517 описана возможность обжига мелкозернистого обжигаемого материала посредством распределения по конкретному размеру зерен во время загрузки обжиговой печи и в сочетании с особой конструкцией камер шахты. Если в зону обжига шахтной обжиговой печи нужно было подавать количества топлива,подходящие для получения сильнообожженных продуктов, чтобы достичь необходимые температуры обжига, то в связи с этим до настоящего времени возникали непреодолимые проблемы,связанные с достижением равномерного распределения температур по всему поперечному сечению шахты и, в частности, с предотвращением спекания обжигаемого материала в результате местного перегревания. В патенте США 4094629 предлагается уменьшить ширину поперечного сечения шахты за счет ее кольцеобразной конструкции и разместить дополнительные горелочные отверстия в полученной внутренней стенке. Таким образом, можно достичь равномерного движения обжигаемого материала вниз под действием сил тяжести без распределения потока материала в шахте при помощи приспособлений. Приспособления в форме горелочных опор, похожих на стержни, описаны в патентеGB-A-111746, причем они в результате получения, к примеру, в каждом случае двадцати охлаждаемых жидкостью горелок имеют относительно широкое поперечное сечение и соответственно вызывают значительное уменьшение полезного сечения обжиговой печи, связанное с риском местного блокирования обжигаемого материала, перемещаемого под действием силы тяжести. Обобщенное описание различных способов обжига, включая вышеупомянутый обжиг в регенеративных многошахтных обжиговых печах, появилось в руководстве "Химия и технология извести и известняка", Роберт С. Бинтон,второе издание, 1987 ("Chemistry and Technology of Lime and Limestone", Robert S. Bynton,second edition, 1987.) Целью изобретения является отыскание способа типа вышеупомянутого, чтобы иметь возможность обжигать, в частности, мелкозернистый обжигаемый материал с различными степенями обжига и до экономичного способа пережога в шахтной обжиговой печи так, чтобы получать продукт высокого качества. Согласно изобретению эту проблему решают способом типа вышеупомянутого, который отличается тем, что подачу топлива произ 3 водят посредством многочисленных трубок сгорания, которые выполнены с возможностью перемещения в камере шахты и расположения перпендикулярно стенке шахты путем выбора положения их отверстий таким образом, что отдельные факелы пламени, образующиеся на трубках, вместе образуют область пламени, которая распространена по меньшей мере приблизительно по всему сечению шахты. Поскольку каждая трубка сгорания предпочтительно предназначена для образования только одного единственного факела пламени,то по сравнению с горелочными опорами,имеющими многочисленные горелки, она имеет ограниченное сечение и, соответственно, приводит только к незначительному влиянию на поток обжигаемого материала. С удивлением было обнаружено, что трубки сгорания все-таки имеют адекватный предел прочности на изгиб для того, чтобы амортизировать давление гранулированного обжигаемого материала, текущего вокруг них. Размер зерен обжигаемого материала предпочтительно ограничен 70 мм. Вследствие продления каждой трубки сгорания перпендикулярно стенке шахты обеспечивают отсутствие образования зазора между указанной трубкой и стенкой шахты, в котором мог бы собираться обжигаемый материал. Местное сужение сечения шахты из-за выступающих внутрь трубок сгорания можно уменьшить путем размещения трубок сгорания в нескольких перекрывающихся плоскостях, смещенных по окружности так, чтобы подавать необходимое количество топлива, распределяя его по нескольким плоскостям шахты. Краткое описание чертежей Следующие преимущества способа, составляющие сущность изобретения вместе с формулой изобретения, могут быть пояснены нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами, на которых изображено: фиг. 1 - схематичное осевое сечение одношахтной обжиговой печи с выступающими внутрь шахты, прерывающимися в трех плоскостях трубками сгорания; фиг. 2 - обжиговая одношахтная печь, как на фиг. 1, но с теплообменными трубками, расположенными в шахте; фиг. 3 - поперечное сечение обжиговой печи, изображенной на фиг. 1 или 2, в окрестности верхней плоскости размещения трубок сгорания, не в масштабе. фиг. 4 - поперечное сечение обжиговой печи, изображенной на фиг. 1 или 2, в окрестности центральной плоскости размещения трубок сгорания; фиг. 5 - поперечное сечение обжиговой печи, изображенной на фиг. 1 или 2, в окрестности нижней плоскости размещения трубок сгорания; фиг. 6 - график радиальных распределений температур по соответствующей ширине сечения шахты; 4 фиг. 7-9 - поперечные сечения трубок сгорания, установленных в шахтной обжиговой печи для порошкообразного, жидкого или газообразного видов топлива; фиг. 10 - график распределения температур по вертикали шахтной обжиговой печи, как на фиг. 1, с подачей топлива для слабого обжига в три плоскости обжига; фиг. 11 - график, соответствующий фиг. 10, но в обжиговой печи, согласно фиг. 2; фиг. 12 - график распределения температур по вертикали шахтной обжиговой печи согласно фиг. 1 с подачей топлива для сильного обжига в одну плоскость обжига; фиг. 13 - график, соответствующий фиг. 12, но в обжиговой печи, согласно фиг. 2; фиг. 14 - многошахтная обжиговая печь в соответствии с регенеративным способом с подвешенными и расположенными в поперечном направлении трубками сгорания; фиг. 15 - многошахтная обжиговая печь в соответствии с регенеративным способом и трубками сгорания, расположенными только в поперечном направлении; фиг. 16 - многошахтная обжиговая печь, в соответствии с регенеративным способом, трубками сгорания, расположенными только в поперечном направлении, и теплообменными трубками, размещенными в верхних зонах шахты. Подробное описание предпочтительного варианта выполнения изобретения Одношахтная обжиговая печь, показанная в продольном сечении на фиг. 1, ориентирована вертикально и имеет камеру 2 шахты постоянного сечения по меньшей мере в ее продольных областях, значимых с точки зрения технологии процесса; это сечение может быть, например,круглым, эллиптическим или многоугольным. В примере, относящемся к виду его сечения на фиг. 2-4, сечение кольцевое, с наружной стальной стенкой 3, которая из-за необходимости высоких температур процесса имеет на внутренней поверхности по меньшей мере один выполненный из кирпича слой 4 огнеупорной футеровки. Высоту шахты 2 обжиговой печи определяют по времени обработки подлежащего обжигу материала в сочетании с установлением скорости транспортировки посредством устройства 5 разгрузки. Это время обработки распределено между верхней зоной 7 предварительного нагрева,соединенной с зоной 6 загрузки, расположенными ниже зоной 8 обжига и зоной 9 охлаждения, доходящей до устройства 5 разгрузки. Подача газообразного, жидкого или порошкообразного топлива, предпочтительно вместе с первичным воздухом горения, происходит посредством многочисленных трубок 13 сгорания, расположенных в одной или более плоскостях с 10 по 12 и проходящих через стенку 3, 4 шахты в камеру 2 шахты. 5 Благодаря возможности ручного осевого перемещения трубок сгорания в насыпном материале перпендикулярно стенке 3, 4 шахты,облицованной кирпичом, можно устанавливать отверстия 14 и, следовательно, факелы пламени,образуемые возле них, систематически или на основе измерений температуры с использованием зондов, распределенных по всему сечению шахты, таким образом, что температура обжига в рассматриваемой плоскости шахты является по существу равномерной. Такое равномерное распределение температур показано на графике фиг. 6 прямолинейной траекторией центральной линии 15. По сравнению с этим, в случае размещения отверстий 14 трубок вровень с внутренней частью стенки 3, 4 шахты, температурный профиль уменьшился бы по направлению к центру шахты в соответствии с кривой 16, вызывая отличающиеся степени обжига материала. Температуры в окрестности стенок шахты были бы слишком высокими с опасностью спекания, а в центре шахты - слишком низкие и даже ниже минимальной температуры обжига, изображаемой кривой 17. Радиальные положения, которые можно вывести на абсциссе графика, являются всего лишь относительными и не связаны с конкретным диаметром шахты. Однако, диаметр шахты можно соотнести с радиусом, равным 1,хотя можно реализовать и большие размеры шахты,например с диаметром, равным 3 или 4 м. Из-за высоких температур в камере 8 обжига по меньшей мере трубки 13 сгорания,предназначенные для размещения с внедрением глубоко в шахту 2, снабжены окружающей трубу 18 сгорания охлаждающей рубашкой 19, которая снабжена соединительными элементами 20, 21 для перехода охлаждающей текучей среды. В трубках 13 сгорания, в которых предполагаются более низкие термические напряжения,вместо охлаждающей рубашки можно использовать жаростойкий материал для конкретной зоны трубки. Это снижает количество рассеянного через охлаждающую среду тепла. Труба 18 сгорания имеет соединительный элемент 22 для подачи первичного воздуха горения. К задней части трубки 13 сгорания подведена топливная труба 23, 24 или 25, идущая равноосно с ней и, которая в зависимости от природы используемого топлива может иметь разную конструкцию. В случае применения порошкообразного топлива топливопровод выполняют в виде короткого соединительного элемента 23, как показано на фиг. 7. Для жидких и газообразных видов топлива топливопровод 24 или 25 вытянут практически до отверстия 14 трубки 13 сгорания для того, чтобы там производить смешивание с первичным воздухом горения, втекающим в окружающий кольцевой канал 26. Проход трубок 13 сгорания через стенку 3,4 шахты выполнен с возможностью перемещения, но герметичен по отношению к избыточ 003894 6 ному давлению в обжиговой печи, и в каждом случае защищен коробообразным прокладочным уплотнением 28, соединенным снаружи с отверстием 27 в стене. Фиг. 3-5 иллюстрируют различное угловое размещение трубок 13 сгорания в трех плоскостях таким образом, что трубки сгорания смещены под углом по отношению к трубкам сгорания, находящимся в другой плоскости. В результате различных положений установки трубок 13 сгорания, приведенных в качестве примеров на чертеже, относительно различных плоскостей 10, 11 и 12 обжига, даже в случае образования маленького факела пламени наблюдается достаточно существенное перекрывание сечения шахты этими факелами пламени,образующимися у каждого из отверстий 14. Размер этих факелов пламени определяется несколькими факторами, т.е. количеством топлива, количеством первичного и вторичного воздуха горения и размером зерен обжигаемого материала. Маленький размер зерен приводит к более плотной упаковке сыпучего материала и,следовательно, к пониженному распространению пламени. Однако, ограничение размера зерен до диапазона предпочтительно меньше 70 мм имеет преимущество в снижении механических напряжений трубок 13 сгорания, выступающих внутрь в поперечном направлении по отношению к текущему сыпучему материалу, и преимущество в небольшом, регулируемом времени обработки с тем, чтобы коротким временем обработки можно было предотвратить спекание обжигаемого материала. Для равномерной степени обжига распределение размеров зерен должно находиться внутри по возможности наименьшего диапазона. Если нужно осуществить способ с обжигаемым материалом, у которого размер зерен значительно выше максимального размера зерен, равного 70 мм, тогда можно предпринять особые меры, которые предотвращают перегрузку или перенапряжение трубок 13 сгорания,глубоко вдающихся внутрь шахты 2. Например,отдельную трубку сгорания можно поддерживать наподобие подвижного стержня с точкой измерения усилия, находящейся снаружи стенки 3 шахты и с устройством для создания механических вибраций, которое автоматически включается при превышении допустимого усилия. Таким образом, трубку сгорания можно свободно встряхивать, если на ней происходит аккумуляция материала. Встряхивание трубки сгорания также может способствовать ее погружению в заполненную камеру 2 шахты. Подачу топлива в отдельные плоскости 10,11 и 12 обжига можно индивидуально установить на нуль так, чтобы можно было получить специфическую температурную модель, как функцию желательной степени обжига и времени обработки в конкретном температурном диапазоне, в продольном направлении шахты или в 7 направлении потока воздуха, затекающего снизу. Этот воздух подают под повышенным давлением при помощи по меньшей мере одной воздуходувки (не показана), расположенной в окрестности устройства 5 выгрузки, спроектированного, например, в виде скользящей плиты,так, что он (воздух) течет по направлению вверх в противотоке к столбу сыпучего материала,движущемуся вниз под действием сил тяжести вследствие его гранулированной структуры. В зоне 9 охлаждения он служит, во-первых, в качестве охлаждающего агента, а затем в зоне 8 обжига в качестве, например, вторичного воздуха горения, затем, наконец, в верхней зоне 7 предварительного нагрева обжиговой печи для предварительного нагрева обжигаемого материала. В соответствии с предпочтительным случаем осуществления изобретения для предварительного нагрева используют первичный воздух горения, текущий к трубкам 13 сгорания в теплообменных трубах 29, размещенных там в подвешенном состоянии. Существенное в данном изобретении расположение трубок 13 сгорания или их отверстий 14, размещенных по всему сечению шахты, делает возможным осуществление новаторских способов управления процессом, особенно при высоких температурах пламени в диапазоне 1800 С при коротком времени обработки, без спекания, т.е. без образования блоков, ожидаемого в других случаях при возникновении таких температур, так что можно осуществлять до сих пор недостижимый сильный обжиг в вертикальной шахтной обжиговой печи с газообразными,жидкими и порошкообразными видами топлива. Графики на фиг. 10-13 показывают профили температур для определенного времени обработки обжигаемого материала, извести (СаСО 3), по продольному сечению шахтной обжиговой печи, которые можно получить в результате управления подачей топлива в сочетании с приспособленной подачей первичного воздуха по трубкам 13 сгорания и с вторичным воздухом горения, подаваемым противотоком. Температура обжигаемого материала показана непрерывной линией 30,тогда как температура обжигающего газа, образующегося в результате сгорания, а также охлаждающего или вторичного воздуха горения показана пунктиром 31. Для получения слабообожженных продуктов, в соответствии с фиг. 10 и 11, подачу топлива производят периодически по трубкам 13 сгорания, расположенным в трех плоскостях обжига с 10 по 12, с использованием его в значительно меньших количествах, чем для сильнообожженных продуктов, так что получают температуры пламени, соответствующие трем пикам с 32 по 34 температур, приблизительно составляющим 1200 С в первой плоскости обжига и приблизительно 1400 С в третьей плоскости обжига. Обжигаемый материал, текущий 8 сверху вниз, последовательно вступает в контакт, во-первых, в первой зоне 30 обжига с обжиговым газом при 1200 С и в последующих плоскостях обжига с более горячим обжиговым газом приблизительно при максимальной температуре 1400 С. Посредством обжигового газа,текущего вверх противотоком, гранулированный обжигаемый материал уже предварительно нагревается примерно до 1000 С по достижении первой плоскости обжига, а в третьей плоскости обжига достигает температуры примерно 1200 С. В результате подачи необходимого количества топлива, распределенного по всем трем плоскостям обжига 10, 11, 12, зона 8 обжига имеет соответственно большую протяженность в направлении шахты с соответственно продолжительным временем обработки обжигаемого материала в зоне 8 обжига. Сильный обжиг извести, невозможный до настоящего времени в шахтных обжиговых печах, исключая печи смешанного сжигания, происходит в соответствии со случаем выполнения изобретения, показанным на фиг. 12, с подачей топлива и подачей первичного воздуха горения в одну плоскость 12 и при температуре пламени примерно 1800 С. Обжигаемый материал имеет размер зерен от 5 до 70 мм. Получающаяся высокая температура обжига, равная примерно 1400 С, к удивлению, не приводит к спеканию зерен обжигаемого материала с образованием комков и перемычек. Это происходит благодаря короткому времени обработки обжигаемого материала при максимальных температурах, относящихся к температурной кривой 31 указанной конфигурации на фиг. 12. Такой температурный профиль образуется из-за того, что не используют дополнительные плоскости обжига, а также из-за соответственно более короткой протяженности зоны 8 обжига в направлении шахты. В конструкции одношахтной обжиговой печи 1, соответствующей фиг. 1, обжиговые газы, охлаждаемые в зоне 7 предварительного нагрева, покидают обжиговую печь примерно при 330 С, что вызывает соответственно высокие тепловые потери. Из-за большого количества пыли в отходящем потоке газа утилизация тепла в последующих теплообменниках быстро бы привела к образованию отложений, тормозящих теплопередачу. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, в соответствии с фиг. 2, часть тепловой энергии в обжиговых газах используют для нагрева первичного воздуха горения, подаваемого к трубкам 13 сгорания по трубопроводу 39. Такой нагрев происходит внутри обжиговой печи 1', при этом воздух горения пропускают через теплообменные трубки 36 с подающей и возвратной частями 37,38, погруженные подвешенными вертикально в обжигаемый материал в зоне 7 предварительного нагрева и распределенные по окружности шахты 2 или равномерно по сечению шахты. Размещение теплообменных трубок 36 в обжи 9 говой печи 1' в прямом контакте с материалом,подвергаемым обжигу, и с обжиговыми газами приводит к особенно хорошей теплопередаче путем теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Кроме того, поверхности теплообмена трубок 36 автоматически очищаются обжигаемым материалом, протекающим вдоль них под действием силы тяжести. Образующаяся возможная экономия тепловой энергии, по сравнению с обжиговой печью без предварительного нагрева воздуха горения, составляет приблизительно от 7 до 10% при температуре отходящего газа приблизительно 190 С вместо приблизительно 330 С. Фиг. 11 и 13 иллюстрируют различные температурные профили вдоль направления шахты, получающиеся в результате дополнительного теплообмена в трубках 36. Двушахтные обжиговые печи 40, 40' и 40" по вариантам выполнения согласно фиг. 14-16 работают в соответствии с регенеративным способом так же как и известная обжиговая печьMAERZ. Это значит, что обе шахты 41 и 42 поперечно связаны друг с другом в промежуточной области 43, расположенной ниже зоны обжига,таким образом, что охлаждающий воздух из области 45 разгрузки непрерывно подают по принципу противотока, и воздух горения из области 46 загрузки подают параллельным потоком попеременно к одной или другой шахте 41,42, при этом отходящие газы одновременно отводят из обжиговых печей 40, 40' и 40" через зону предварительного нагрева смежной шахты 42 или 41. Переключение таких условий потока в обжиговой печи происходит с интервалами времени, например от 10 до 15 мин. Фиг. 14-16 иллюстрируют направляющими стрелками рабочее состояние, при котором воздух горения подают по трубопроводу 47 к шахте 41, а газ выводят из другой шахты 42 по трубопроводу 48. Используя тот же принцип переключения,можно также управлять более, чем двумя параллельными шахтами 41, 42 с переменными рабочими состояниями. В отличие от регенеративной обжиговой печи с параллельными потоками, известной как обжиговая печь MAERZ, в которой топливо в соответствии с рабочими интервалами попеременно подают только к одной или к другой шахте параллельным потоком с обжигаемым материалом, подача топлива происходит одновременно в обеих шахтах 41, 42, так что в одной из шахт обжиговые газы направляют параллельно обжигаемому материалу, а в другой шахте - в противотоке. Поэтому вся необходимая подача топлива распределена по устройствам трубок сгорания обеих шахт 41, 42. В отличие от случая с операцией обжига с параллельным потоком в одной шахте 41 или 42, в другой шахте 42 или 41 обжиг происходит с воздухом горения, предварительно нагретым в зоне 49 10 охлаждения, и в результате количество отходящих газов снижается и, соответственно, улучшается энергетический баланс. По сравнению с параллельным потоком в регенеративных печах типа MAERZ при сжигании известняка уменьшение количества отходящих газов может достигать 25%. Это приводит к повышению концентрации диоксида углерода, так что отходящий газ можно использовать в химических технологиях, в которых требуется газ с высоким содержанием диоксида углерода. Для двушахтной обжиговой печи, как показано на фиг. 14, дополнительно к трубкам 51 сгорания, погруженным сверху в обжигаемый материал 50 в окрестности промежуточной области 43, трубки 52 сгорания введены в обжигаемый материал 50 в поперечном направлении. После переключения операции обжига последовательно в той же шахте вместо подвешенных трубок 51 сгорания начинают работу введенные в поперечном направлении трубки 52 сгорания,в то время как в другой шахте происходит одновременное обратное переключение горелок 52,51. Направление формирования факела пламени в сопловых отверстиях трубок 51, 52 сгорания в шахте становится понятным по видам факелов пламени 53 и 54. Они также позволяют понять,что направленные в поперечном направлении трубки 52 сгорания в шахте 41 выключают во время работы трубок 51 сгорания, подвешенных в указанной шахте 41, в то время как в другой шахте 42 трубки 52 сгорания подключают. В обеих шахтах 41, 42 двушахтной обжиговой печи, показанной на фиг. 15, имеются трубки 55 сгорания, установленные только в поперечном направлении. Двушахтная обжиговая печь, показанная на фиг. 16, имеет также теплообменные трубки 58, размещенные в подвешенном состоянии в области 56 предварительного нагрева для нагревания первичного воздуха горения способом, описанным ранее для случая одношахтной обжиговой печи, показанной на фиг. 2. При непрерывной подаче топлива во второй шахте по принципу противотока через трубки 52, 55 сгорания, введенные в обжигаемый материал, известный сам по себе регенеративный способ также подходит для производства средне- и сильнообожженных продуктов в случае хорошего теплового коэффициента полезного действия. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ. 1. Способ обжига карбонатсодержащего материала в шахтной обжиговой печи с транспортировкой материала под действием сил тяжести через предварительно нагретую зону, по меньшей мере одну зону обжига и зону охлаждения к устройству выгрузки, при котором подачу топлива в зону обжига или смежную с ней осуществляют посредством нескольких трубок 11 сгорания, проходящих через стенку шахты, а воздух горения подают под повышенным давлением в качестве охлаждающего воздуха, отличающийся тем, что трубки сгорания во время работы перемещают в камере шахты перпендикулярно ее стенке для выбора положения их отверстий таким образом, что отдельные факелы пламени, формирующиеся на трубках сгорания, вместе образуют область пламени, которая распространена, по меньшей мере, приблизительно по всему сечению шахты, при этом используют обжигаемый материал с размером зерен в диапазоне от 5 до 70 мм. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу топлива производят посредством нескольких перекрывающихся групп трубок сгорания, расположенных в каждом случае по меньшей мере примерно в одной плоскости, а профиль температуры, проходящий в продольном направлении обжиговой печи, в зависимости от желательной степени обжига в зоне обжига регулируют изменением подачи топлива к одной или более группам отдельных трубок. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,что перемещение трубок сгорания осуществляют в зависимости от значений температуры,определяемых зондами или на основе проверки качества продукта. 4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем,что для равномерного общего охвата поперечного сечения шахты отдельными перекрывающимися областями пламени направление перемещения перекрывающихся трубок сгорания задано с взаимным смещением в направлении по окружности шахты. 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, в дополнение к топливу по трубкам сгорания подают воздух горения, количество которого можно регулировать, а при необходимости можно снизить до нуля. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что воздух горения, который подают посредством 12 трубок сгорания, нагревают в зоне предварительного нагрева путем пропускания через теплообменные трубы, которые расположены параллельно стенке шахты, распределены по всему сечению обжиговой печи и подвешены в зоне предварительного нагрева обжиговой печи. 7. Способ по одному из пп.1-6 обжига в многошахтной обжиговой печи в соответствии с регенеративным способом путем переменной подачи в шахты воздуха горения параллельным потоком и непрерывной противоточной подачи охлаждающего воздуха в нижние зоны шахт,отличающийся тем, что во время подачи топлива при работе с параллельным потоком в одной из шахт, в одной или более шахтах, соединенных в поперечном направлении с предыдущей шахтой, топливо с воздухом горения или без него, подают посредством трубок сгорания,расположенных в зоне обжига и выполненных с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно стенки обжиговой печи. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что подачу топлива производят в каждом случае во время одного из рабочих периодов регенеративного способа в одной из шахт в форме параллельного потока посредством подвешенных трубок сгорания. 9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что максимальная глубина введения трубки сгорания достигает почти до центра поперечного сечения шахты так, что соответственный факел пламени достигает центра и внутренний диаметр камеры шахты уменьшен до 3 м. 10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что охлаждающая среда протекает по меньшей мере по выступающим далее внутрь камеры шахты трубкам сгорания.

МПК / Метки

МПК: F27B 1/16

Метки: обжига, материала, способ, карбонатсодержащего

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-3894-sposob-obzhiga-karbonatsoderzhashhego-materiala.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ обжига карбонатсодержащего материала</a>

Похожие патенты