2. 10
ČESKOSLOVENSKÁ socIALISTICKÁ REPUBLIKA
Třída 80 c, 7
Vydáno 15. července 1961 Vyloženo 15. února 1961
PATENTNÍ SPIs č.
100394
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
Ing. KURT FRITZSCHE, HALLESAALE (NDR)
Způsob tepelného zpracování silikátových surovin
Přihlášeno 10. března 1958 (PV 1274-58) Platnost patentu od 10. března 1958
Klasický způsob pálení cementu záleží ve výrobě slínku v dlouhé otočné peci. Ke zdokonalení
postupu pálení a k hospodárnému využití tepla paliva se používá předehřívačů, které se předřadí
otočným pecím a umožní zkrácení pecí.
Podle současného stavu techniky je možné v aparaturách, předřazených pecím, sušit a částečně
odkyselit jak surovou moučku, tak i granulky, popř. surový kal. Vlastní postup pálení, úplné odkyselení a
slinování se však musí provádět v navazující otočné peci.
Podle vynálezu se používá k provádění způsobu zařízení, známých .
v různých odvětvích průmyslu k dosažení výsledků jiného druhu. Vynález je založen na
kombinaci těchto o sobě známých dílčích postupů. Základní myšlenka vynálezu záleží v tom, že
se z předběžně zpracované suroviny pálí slínek ve vypalovacím agregátu bez použití otočné
pece.
Je známo a) sušení, kalcinování a pražení jemnozrnných hmot způsobem rozvířené vrstvy a
způsobem udržování hmot ve vznosu plynem.
· b) dmýchání malých množství surové moučky nebo létajícího prachu společně, se směsí
paliva a vzduchu nebo odděleně od této směsi do slinovacího pásma otočné pece pro
bezprostřední slinování, přičemž je snaha oboustranným přiváděním surové moučky zvýšit účin
nost otočné pece, což se přitom podle údajů literatury daří asi z 10%; .
c) zintensivnění postupu pálení směsi uhelného prachu a vzduchu
3.
4. 30
2 100394
v cyklónovém topeništi, popř. v topeništi s tavnou komorou, v něm se popel paliva
vylučuje jako tavenina z proudu topného plynu.
Každý ze shora uvedených postupů plní v sobě uzavřený úkol a osvědčuje se v praktickém
trvalém provozu.
Kombinace těchto postupů poskytuje při jejich vzájemném sladění a patřičném
konstruktivním řešení aparatury možnost provádět slinování cementových surovin a jiných
hmot, popř. jejich tavení ve stavu
vznosu za současného hospodárného využití tepla odpadových plynů.
Podle vynálezu se surovina nejdříve předehřívá v peci s rozvířenou vrstvou a odkyselí se dokonale
dříve, než vstoupí pro své slinování do vypalovací komory. V takových vypalovacích komorách s
kotlovými topeništi taje popel paliva na nejkratší cestě svého letu a ztuhne opět v granulky nebo odtéká
ještě v roztaveném stavu z komory.
Stejným způsobem může chemicky a tepelně předběžně zpracovaná surová směs být ve vypalovací
komoře okamžitě zahřívána na svou teplotu tání a vynášena ve formě gramulek (slínku) nebo taveniny. -
Chlazení slínků se může provádět rovněž způsobem rozvířené vrstvy v komoře pod vypalovacím
prostorem na jednom nebo několika roštech. Tím vzniklý topný vzduch s obsahem kyslíku slouží k
vefukování uhelného prachu a jako sekundární vzduch na obvodu trysek hořáků a popř. jako terciární
vzduch. Může být účelné prodlužovat dobu prodlení suroviny v plameni zaváděním sekundárního
vzduchu u obvodu vypalovací komory v opačném směru a tím řídit usazování.
Tepelné zpracování suroviny lze provádět též v předřazených předehřívačích obdobně jako u
tepelných výměníků na principu hmot udržovaných ve vznosu plynem, přičemž se tyto předehřívače
upraví bezpro
středně nebo v kombinaci s rozvířenou vrstvou nad vypalovací komorou.
Na rozdíl od pálení v otočné peci se doporučuje při provádění způsobu podle vynálezu dělit
přiváděné palivo v množství potřebném ke kalcinování suroviny a v množství potřebné pouze ke slinování
předběžně zpracovaného materiálu.
Tímto způsobem lze podstatně snížit specifické zatížení vypalovacího prostoru a množství popílku,
opouštějící vypalovací prostor.
Ke kalcinování potřebné teplo se přitom přivádí tak, že se palivo zavádí do rozvířené vrstvy
a spálí uvnitř vrstvy kyslíkatým ply
nem, použitým k rozvíření suroviny.
, V praxi pálení cementu se osvědčilo hnísti valivým pohybem nacházející se v roztavené fázi.
Slínek, který si vyžaduje takové hnětení, má během postupu před svým ochlazením být veden
žárovzdorným isolovaným granulačním zařízením, na němž se jeho slino
vací teplota plynule udržuje přívodem tepla.
Je známo, že v. provozu je hospodárné přidávat ke spalovacímu vzduchu kyslík. Postup
slinování v tavné komoře může tímto způsobem být příznivě ovlivňován.
5. Způsob podle vynálezu se též hodí k výrobě taveného cementu, karbidu a jiných tavenin,
jejichž výroba je v elektrické peci velmi nákladná.
Teploty tání jednotlivých složek surovin jsou v mnohých případech vyšší než teploty tání
směsi surovin. Dále bývá i chemické složení těchto látek odlišné. Proto může při provádění
způsobu podle
vynálezu být výhodné jednotlivé suroviny předběžně zpracovávat v
oddělených předehřívačích a rozvířených vrstvách s odlišnou dobou prodlení při
různých teplotách dříve, než se pak společně ve vypalovací komoře. slinují nebo taví. ,
.. Výkres znázorňuje schematicky příklad, kombinace předehřívače
6.
7. 130
k provádění těchto procesů.
s hmotami udržovanými ve vznosu plynem s rozvířenou vrstvou a vypalovací komorou k
provádění způsobu podle vynálezu.
Obr 1 je podélný svislý řez zařízením, obr. 2 vodorovný příčný řez částí zařízení, obr. 3
podélný svislý řez obměněnou částí zařízení, zatím co obr. 4 a 5 znázorňují ve svislém
podélném a v příčném vořezu tavnou komoru, z níž se plynule odebírá slinutý materiál.
Jak znázorněno v obr. 1, slouží k využití tepla odpadových plynů k předehřívání práškové
suroviny cyklónový předehřívač známé konstrukce, sestávající ze čtyř nad sebou upravených
jednotlivých cyklónů, v nichž je proud prachu předehříván na asi 800° C. Nejdolejší z těchto
cyklónů je označen vztahovou značkou 1. Z tohoto cyklónu 1 teče do
červeného žáru rozžhavená surová směs na vířivé lože 2, do kterého
je potrubím 3 přiváděno palivo. Vysoce zahřátý spalovací vzduch . '
vstupuje potrubím , prochází děrovaným dnem . reaktoru a žáro
vzdornou podpěrnou vrstvou pro své stejnoměrné rozdělení a způ
sobuje, že vrstva surové moučky přechází do stavu podobného kapalině. Přitom je zabraňováno vzniku
kanálků, jimiž by spalovací vzduch unikal nevyužit, mírným skloněním dna reaktoru, popříp. použitím
pulsujících plynných proudů. -
U přechodu , který je řiditelný, přechází úplně kalcinovaná a na teplotu slinování zahřátá surovina do
vypalovací komory , kde ji ihned : uchopí vířivé plamenné plyny. Přívod 7 paliva může být upraven např. v
rozích vypalovací komory , stejně jako přívod 8 vysoko zahřátého vzduchu, jak naznačeno v obr. 2. Má-li
surovina být pouze slinována, nepřivádí se do spodku vypalovací komory 6 palivo, aby materiál při svém
letu ztuhl a mohl ve formě gramulek odcházet jímkou 9 (obr. 3]. Tavené produkty se budou oproti tomu
hromadit v tavné lázni u dna vypalovací komory a mohou periodicky nebo kontinuálně vytékat jako
homogenní tavenina u středu dna nebo jako heterogenní taveniny v závislosti na specifické váze složek u
10 nebo 11.
Je-li výhodné rozdílné předběžné zpracování jednotlivých složek surové směsi, lze vypalovací
komoře 6 předřadit dvě nebo několik předehřívačů a vířivých loží 12, z nichž mohou jednotlivé složky
směsi vtékatdo vypalovací komory 6 v odlišných množstvích a při různě vysokých teplotách, jak
naznačeno v obr. 1 čárkovaně.
V obr. 4 a 5 je naznačeno schematicky, jak cyklonicky kroužící
proud surové moučky v lepkavém, částečně roztaveném stavu tvoří ve
spodku tavné komory 1 souvislý pás 2 slínku, který je obdobně jako u známého způsobu pásového
odlévání plynule z tavné komory 1 vynášen dvojicí válečků .
1. Způsob tepelného zpracování silikátových surovin, vyznačený tím, že celé tepelné
zpracování materiálu je technologicky rozděleno tak, že předehřívání je prováděno ve stavu
vznosu materiálu, kalcinování nebo redukce ve vířivé vrstvě a slinování nebo tavení opět ve
8. vznosu a že k provádění těchto jednotlivých postupů potřebná zařízení jsou sdružena tak, že
odpadové plyny vířivé vrstvy a tavného za
řízení předehřívají surovinu.
| 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že k čelkovému tepelnému zpracování
potřebné celkové množství paliva je na jednotlivé fáze tepelného zpracování rozděleno
tak, že se do vířivé vrstvy a do vypalovací komory přivádí řiditelně pouze. množství
paliva právě potřebné
9.
10. 150
4 10039
. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se intensita průběhu jednotlivých termických
postupů řídí měnitelným přívodem paliva k umožnění přesného vzájemného sladění průběhu
procesu ve vířivé vrstvě a ve vypalovací komoře.
. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že žhavý slínek je prováděn granulačním zařízením, kde
je změny své teploty hněten. 5. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že mimo celé tepelné
zpracování suroviny se provádí i chlazení páleného materiálu ve vznosu, popříp. ve vířivé
vrstvě, a že se přitom zahřátého chladicího vzduchu používá jako primárního a sekundárního
vzduchu ke zintensivnění vypalovacího procesu. -
. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že soustava k tepelnému zpracování
surovin ve vznosu nebo ve vířivé vrstvě je technologicky sdružena s topeništěm typu cyklónu nebo tavné
komory a že je upraveno potrubí k přivádění odpadových plynů vypalovací komory k částí zařízení, kde
se materiál, který má být slinován, předehřívá. .
. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že proud prachu, zahřátý ve vypalovací komoře až do teploty
slinutí, je řízen a koncentrován
tak, že jednotlivé částečky suroviny, které právě vstoupily do počátku
tavné fáze, se zhustí v pevný souvislý pás slínku.
. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se jednotlivé složky směsi surovin termicky
předběžně zpracují ve dvou nebo několika oddělených předehřívačích a vířivých vrstvách v
závislosti na době úplného průběhu svých chemických reakcí řízeným specifickým přiváděním
paliva dříve, než se v připojené společné tavné komoře staví v konečný produkt.
severografia, n. p, závod 03 . . . -
