Способ обжига минерального сырья

(54) СПОСОБ ОБЖИГА МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к способам обжига различных кусковых и гранулированных Минеральных материалов и может быть использовано в химической промышленности, в производстве строительных материалов и металлургии. Целью изобретения является повышение теплового КПД процесса.Способ обжига минерального сырья в нисходящем слое включает смешивание материала с твердым топливом, зажигание и сжигание топлива в слое, подачу воздуха на охлаждение готового продукта. Подачу воздуха на охлаждение осуществляют в противотоке на ширине 0,1 О,3 от ширины слоя со стороны вывода газов, а высоту зоны с противоточной фильтрацией в слое газов создают равной О,2-1,0 ширины слоя материала.Изобретение относится К способам обжига различных кусковых И гранулированных Минеральных материалов и может быть использовано в химической промышленности, производстве строительных материалов и металлургии.Целью изобретения является повь 1 шение теплового КПД процесса.На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.Гранулированный или кусковой материал в смеси с твердым топливом подают в слой по стрелке 1. Материал под действием гравитации последовательно проходит зону подогрева 2, зону обжига 3, зону охлаждения в перекрестном токе 4, зону охлаждения в противотоке 5 и пассивную зону 6, после чего выводится из слоя по стрелке 7. Холодный воздух подают в противоток материала на ширину О,1-О,3 от Ширины слоя со стороны вывода газов по стрелке 8. Пройдя зону охлаждения в противотоке (четырехугольник РСЬК),воздух охлаждает эту часть материала,сам при этом нагревается и по стрелке 9 подается на поджог твердого топлива в зону обжига, ограниченную четь 1 рехугольником ВСЕВ. Окислитель, необходимый для горения твердого топлива, в зону обжига, ограниченную четь 1 рехугольником ВСЕВ, подается по стрелке 10, а отходящие газы выводятся из процесса по стрелке 11.За счет организации противоточной фильтрации воздуха в слое часть слоя материала, показанного на чертеже четырехугольником ВЕРЫ, не подвергается фильтрации воздуха, так как эта часть слоя уже охлаждена раньше в зоне 4, ограниченной треутольником ЕРН. Величина этой пассивной зоны 6 находится в прямой зависимости от высоты зоны противоточной фильтрации, т.е. зависит от размера частиц охлаждаемого материала,и она тем меньше, чем меньше размер частиц материала.Ширина (глубина) слоя материала с противоточной фильтрацией воздуха равнагде Ь - ширина слоя материала с противоточной фильтрацией газовВ - ширина слоя материала с перекрестной фильтрацией газов.Высота зоны И с противоточной фильтрацией воздуха равна И (0,2-1,О) ВПри осуществлении способа была изготовлена установка, позволяющая производить обжиг материала в перекрестном токе с теплоносителем. В холодильник установки был вделан патрубок нагнетательного вентилятора и воздух на охлаждение подавался со стороны вывода отходящих газов, охлаждая часть слоя в противотоке. Нагретый таким образом воздух по воздуховоду подавался во вводную полость печи, где использовался для поджога твердого топлива в слое.Эксперименты проводились при газопроницаемости 0,6 м/с. В качестве минерального сырья был использован известняк с содержанием СаСО 3 95,6. В качестве твердого топлива - каменный уголь с 0-5500 ккал/кг, который в известняк вводился в пересыпку. Обжигу подлежали фракции 1-3, 3-10 мм. Оценка оптимальных соотношений ширины и высоты зоны с противоточной фильтрацией воздуха проводилась по показаниям температуры выходящего из слоя противоточной фильтрации воздуха, по температуре охлаждаемого материала, по количеству тепла, возвращаемому в процесс обжига. Эти данные приведены в табл. 1 и 2.Как видно из табл. 1 и 2, оптимальным отношением ширины подачи в слой воздуха в противотоке к ширине слоя является 0,1-0,3, а оптимальным отношением высоты зоны противоточной фильтрации к ширине слоя - 0,2-1,О.Предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс охлаждения в противотоке части материала, не охлажденной в перекрестном токе, и использовать снятое тепло в процессе, например, для поджога твердого топлива. Кроме того, исключение фильтрации воздуха из пассивной зоны (ранее в перекрестном токе охлажденного материала) снижает энергоемкость процесса, т. е. повышает термический КПД.Способ обжига минерального сырья в нисходящем слое, включающий смешивание материала с твердым топливом,зажигание и сжигание твердого топлива в слое, подачу воздуха на охлаждение готового продукта, отличающийся тем, 6Что, с целью Повышения теплового КПД процесса, подачу воздуха на охлаждение осуществляют в противотоке на ширине 0,1-0,3 от ширины слоя со стороны вЬ 1 вода газов, а высоту зоны с противоточной фильтрацией в слое газов создают равной 0,2-1,0 ширины слоя материала.Таблица 1 Размер Отношение Ь/В Расход тепла Потери тепла с Возврат тепла Тепловой КПД Примечание11 3-10 0,30 3800 920 110 78,7 С ижаетс ер ее7 8 Таблица 2 Размер Отношение Ь/В Расход тепла Потери тепла с Возврат тепла Тепловой КПД Примечание е функций. А, кДж/кг отходящими в процесс из Е мм газами в окру- холодильника- жаюшую среду В 2, кДж/кгХ 1 ОО В 1, кДж/кг А 1 1-3 2 1-3 3 1-3 0,20 3700 803 220 84,2 4 1-3 0,60 3700 803 220 84,2 Цель д Н увеличения термического 5 1 3 КПД, а пассивная зона фильтрации увеличивается 6 1-3 7 3-10 8 3-10 9 3-10 10 3-10 1 1 34 0 Цель достигается. Возрастает пассивная зона фильтрации без роста термиче 12 3 1 0 ского КПД 13 10-20 14 10-20 15 10-20 16 10-20 17 1040 Цель достигается увеличивается зона пассивнои 18 10-20 1,05 4000 1044 220 79,4 фИЛБТрации без Роста ТР мического КПД