×
10.01.2014
216.012.9430

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОЙ УСТАНОВКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002503630
Дата охранного документа
10.01.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: В способе в соответствии с настоящим изобретением эксплуатации установки для получения цемента, сырьевая смесь предварительно нагревается в зоне предварительного нагрева, предварительно нагретый материал предварительно прокаливается в зоне прокаливания и, наконец, предварительно прокаленный материал спекается в зоне спекания. Установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, который подается в зону спекания, имеет концентрацию SO, по меньшей мере, 5,5 мас.% и пропорцию CaSO, по меньшей мере, 75%, предпочтительно 90%, от общего содержания соли. Технический результат заключается в создании способа и устройства для получения цементного клинкера, где возможно было бы использовать топливо с высоким содержанием серы без увеличения выбросов SO. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к установке для получения цемента и к способу эксплуатации такой установки.

При получении цементного клинкера исходные материалы сначала предварительно нагревают, затем предварительно прокаливают и, наконец, обжигают в печи. Реальный процесс горения имеет место в зоне спекания печи, в которой материал нагревают до температуры от 1400 до 1500°C.

Патент Германии DE69806182 относится к способу получения цементного клинкера с помощью топлива, обогащенного серой, с увеличением концентрации кислорода на входе печи для горения от 4,5 до 5,5%, при этом температура, при которой распадается сульфат кальция, увеличивается до температуры выше, чем температура спекания, так что CaSO4 становится одним из компонентов конечного продукта, вместо того, чтобы распадаться на газы, и оставляет осадки в печи для горения, в печи для предварительного нагрева и в циклоне для предварительного нагрева.

Отдельные компоненты, в частности, щелочные металлы, в сочетании с хлором и серой, становятся летучими в зоне спекания печи и высвобождаются вместе с печным уходящим газом (летучесть). Печной уходящий газ используют для термической обработки материала в зоне прокаливания и зоне предварительного нагрева. Во время этого теплообмена летучие компоненты конденсируются на исходных материалах (адсорбция) и опять вводятся в зону спекания. Здесь они опять частично становятся летучими, так что при этом образуется некоторая циркуляция этих компонентов. Как следствие, все, что не высвобождается из системы вместе с цементным клинкером или уходящим газом, остается в этом контуре циркуляции, при этом в контуре циркуляции могут достигаться очень высокие концентрации компонентов. Все контуры циркуляции могут приводить к нежелательному образованию осадков в зоне прокаливания и зоне предварительного нагрева и к появлению перерывов в работе. Причина этого заключается в том, что отдельные смеси компонентов в контуре циркуляции образуют в результате эвтектические композиции, которые плавятся при сравнительно низких температурах. Когда исходные материалы плавятся и кристаллизуются на стенках установки, образуются осадки.

Особенную проблему в этом контексте представляет собой сера, которая вводится в контур циркуляции посредством исходных материалов и топлива. Максимальная концентрация SO3, допустимая в горючих материалах, по этой причине составляет в настоящее время 5%. При более высоких концентрациях имеется риск забивания, и установка не сможет больше работать. Если дополнительно присутствует хлор, допустимое количество SO3 дополнительно уменьшается. В иллюстрации в соответствии с фиг.1, взаимодействие SO3 и Cl иллюстрируется на осадках на входе цилиндрической ротационной цементной печи. Осадки могут и не откладываться в области A, в то время как в области B необходима обычная чистка и в области C необходима интенсивная чистка. В области D имеется риск забивания и при концентрации SO3 больше чем 5%.

По этой причине ранее делались попытки предотвратить появление контуров циркуляции или летучести. Для уменьшения концентрации в контуре циркуляции, как известно, предусматривается обходной путь, который удаляет часть печных уходящих газов. В результате компоненты контура циркуляции удаляются из контура циркуляции и нагрузки контуров циркуляции уменьшаются. Концентрация в контурах циркуляции при этом уменьшается, и образование осадков также уменьшается, при этом доступность установки улучшается.

Однако имеются топлива, которые имеют относительно высокую концентрацию серы, и по этой причине они не могли ранее использоваться при производстве цемента. Хотя европейский патент EP-A2-1428804 описывает цементный клинкер, который, как предполагается, должен производится с помощью топлива, которое имеет концентрацию серы более 5%, описание патента не сообщает более подробно, как именно этот цементный клинкер может производиться, не приводя к образованию осадков в устройстве для предварительного нагрева или для прокаливания, или к увеличению выбросов SO2.

По этой причине проблема, решаемая с помощью настоящего изобретения, заключается в создании способа и устройства для эксплуатации установки для получения цемента, где было бы возможно использовать топливо с высоким содержанием серы без увеличения выбросов SO2 и, кроме того, обеспечить адекватную надежность работы.

Эта проблема решается в соответствии с настоящим изобретением с помощью признаков пунктов 1 и 12 формулы изобретения.

В способе в соответствии с настоящим изобретением эксплуатации установки для получения цемента, сырьевая смесь предварительно нагревается в зоне предварительного нагрева, предварительно нагретый материал предварительно кальцинируется в зоне прокаливания и, наконец, предварительно прокаленный материал спекается в зоне спекания. Установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, который подается в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5% масс. и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, 90% от общего содержания солей.

Установка для получения цемента в соответствии с настоящим изобретением имеет зону предварительного нагрева для предварительного нагрева сырого материала, зону прокаливания для предварительного прокаливания предварительно нагретого материала и зону спекания для спекания предварительно прокаленного материала. Кроме того, имеется предусмотренное контрольное и регулирующее устройство для эксплуатации установки для получения цемента в соответствии с указанным выше способом.

Настоящее изобретение основывается на том наблюдении, что образование осадка зависит не только от концентрации серы, но также и от композиции соли и, в частности, от пропорции CaSO4. При соответствующей высокой пропорции CaSO4, следовательно, концентрация SO3 может возрастать значительно выше ранее допустимой величины. Для пропорции CaSO4 90% масс. от общего содержания солей, концентрация SO3 может увеличиваться до более чем 10% масс.

В исследованиях, составляющих основу настоящего изобретения, обнаружено, что возможно селективно влиять, благодаря работе установки, на процессы "адсорбции" и "летучести", которые определяют концентрацию серы в контуре циркуляции.

Зависимые пункты формулы изобретения относятся к другим преимуществам и конструкциям настоящего изобретения.

В соответствии с предпочтительной конструкцией по настоящему изобретению, по меньшей мере, некоторые из следующих далее измерений рабочих параметров осуществляются и используются для контроля установки для получения цемента:

a) анализ газов во входной области зоны спекания, зоны прокаливания и/или перед началом зоны предварительного нагрева,

b) измерение температуры материала и/или газа в зоне спекания,

c) измерение температуры материала и/или газа в зоне прокаливания,

d) измерение температуры материала и/или газа в зоне предварительного нагрева,

e) лабораторные анализы предварительно прокаленного материала, исходных материалов или топлива,

f) лабораторный анализ сожженного цементного клинкера в зоне спекания,

g) термический или термографический анализ в области зоны спекания.

Концентрация SO3 и пропорция CaSO4 в предварительно прокаленном материале могут дополнительно подвергаться воздействию одной или нескольких из следующих далее стадий:

a) выбора исходных материалов,

b) выбора топлива, используемого в зоне спекания,

c) регулировки импульса горелки, работающей в зоне спекания,

d) регулировки соотношения воздуха для горения и топлива в зоне спекания,

e) регулировки соотношения количества топлива и количества сырьевой смеси, по меньшей мере, в одном положении подачи топлива в установку,

f) регулировки уровня предварительного прокаливания сырьевой смеси после зоны прокаливания,

g) регулировки дисперсности сырьевой смеси.

Кроме того, установка для получения цемента преимущественно работает таким образом, что летучесть серы в зоне спекания составляет, по меньшей мере, 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 80%, и адсорбция серы в области предварительного нагрева, в зоне прокаливания и/или в зоне спекания составляет, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%.

Уходящий газ, покидающий устройство для предварительного нагрева, дополнительно, как предполагается, имеет содержание SO2 меньше 600 мг/Нм3 при 10% O2, предпочтительно, меньше 300 мг/Нм3 при 10% O2. Это достигается посредством увеличения адсорбции в сочетании с регулируемой летучестью.

Другие преимущества и конструкции настоящего изобретения будут объясняться более подробно ниже со ссылками на описания и чертежи, в которых:

фиг.1 представляет собой иллюстрацию взаимодействия SO3 и Cl на осадках на входе в цилиндрическую вращающуюся цементную печь и

фиг.2 представляет собой схематическую иллюстрацию цементного завода.

Установка для получения цемента в соответствии с фиг.2 по существу содержит зону 1 предварительного нагрева, которая формируется, например, с помощью многоступенчатого теплообменника суспензионного типа, зону 2 прокаливания и зону 3 спекания, которая имеет форму цилиндрической ротационной цементной печи, и расположенную далее по ходу способа зону 4 охлаждения, которая имеет форму, например, съемного решетчатого охладителя. Уходящие газы из зоны 3 спекания последовательно протекают через зону 2 прокаливания и зону 1 предварительного нагрева, сырьевая смесь подается в противотоке с уходящими газами, способом, который известен сам по себе, в зону 1 предварительного нагрева, а затем в зону 2 прокаливания, перед тем как предварительно прокаленный материал обжигается в зоне 3 спекания. Зона спекания имеет, по меньшей мере, одну горелку 5, имеющую регулируемый импульс.

Зона 3 спекания работает с горелкой, имеющей регулируемый импульс, так что форма, размер и/или температура пламени могут регулироваться посредством регулирования импульса.

В иллюстрируемом варианте осуществления зона 2 прокаливания образуется с помощью наклонной линии, которая соединена с нижним циклоном 1a зоны предварительного нагрев через расположенную под углом трубу. Имеются предусмотренные в нижней области зоны 2 прокаливания, по меньшей мере, одно положение 6 подачи топлива и средства 7 для подачи воздуха для горения, например, третичного воздуха, в зону 4 охлаждения. По меньшей мере, одна линия 8 для сырьевой смеси зоны 1 предварительного нагрева дополнительно открывается в зону 2 прокаливания. Топливо, воздух для горения и сырьевая смесь могут вводиться в зону прокаливания в одном или нескольких положениях, расположенных одно над другим. Таким образом, в зоне прокаливания могут создаваться различные зоны горения.

Кроме того, установка содержит соответствующие средства, чтобы она была способна осуществлять, по меньшей мере, некоторые из измерений рабочих параметров, приведенных ниже:

a) анализ газов в области входа зоны спекания, зоны прокаливания и/или перед началом зоны предварительного нагрева, является возможной регулировка условий адсорбции посредством композиции газовой атмосферы: большее количество кислорода означает более высокую адсорбцию и, следовательно, более высокое содержание SO3 в предварительно прокаленном материале и меньшее содержание SO2 в вытяжной трубе для уходящих газов;

b) измерение температуры материала и/или газа в зоне спекания, является возможным изменение условий для испарения серы в зоне спекания посредством температур зоны спекания, и следовательно, можно влиять на контуры циркуляции и, соответственно, на концентрации SO3 в цементном клинкере и в предварительно прокаленном материале;

c) измерение температуры материала и/или газа в зоне прокаливания, чтобы убедиться, что обеспечивается адекватная температура для прокаливания или для адсорбции;

d) измерение температуры материала и/или газа в зоне предварительного нагрева для поддержания общего контроля установки;

e) лабораторные анализы предварительно прокаленного материала, исходных материалов или топлива;

f) лабораторные анализы цементного клинкера, отожженного в зоне спекания;

g) термический или термографический анализ в области зоны спекания.

Установка для получения цемента работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, подаваемый в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5% масс. и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 90% от общего содержания солей. Концентрация SO3 и пропорция CaSO4 в предварительно прокаленном материале могут подвергаться воздействию следующих стадий:

a) выбора исходных материалов,

b) выбора топлива, используемого в зоне спекания,

c) регулировки импульса горелки 5, работающей в зоне спекания,

d) регулировки соотношения воздуха для горения и топлива в зоне спекания,

e) регулировки соотношения количества топлива и количества сырьевой смеси, по меньшей мере, в одном положении подачи топлива в установку,

f) регулировки предварительного уровня прокаливания сырьевой смеси после зоны прокаливания,

g) регулировки дисперсности сырьевой смеси.

Даже при заранее выбранных исходных материалах и заранее выбранных топливах для зоны спекания, концентрация SO3 и пропорция CaSO4 по-прежнему будет в решающей степени подвергаться воздействию стадий c-f. В частности, летучесть серы в зоне спекания в области зоны спекания может при этом подвергаться их влиянию. В этом случае желательной является летучесть серы, по меньшей мере, 60%, предпочтительно, более 80%.

Другой очень важный механизм эксплуатации установки для получения цемента представляет собой адсорбцию серы в зоне 1 предварительного нагрева, в зоне 2 прокаливания и/или во входной области зоны 3 спекания, при этом возможно достижение уровня адсорбции, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%. Адсорбция в зоне прокаливания основывается на следующей реакции:

Для этой реакции, в зоне прокаливания должно предусматриваться достаточное количество CaO и, в частности, O2. Например, кислород достигает зоны прокаливания через положение 7 входа для воздуха. Воздух для горения, как правило, представляет собой третичный воздух из зоны охлаждения, который должен, однако, дополнительно обогащаться чистым кислородом.

Концентрация кислорода в зоне прокаливания и летучесть серы также зависят от рабочих характеристик установки в зоне спекания и от регулировки соотношения между воздухом для горения и количеством топлива.

В такой установке для получения цемента возможно использование топлива, имеющего концентрацию серы, по меньшей мере, 3,5% масс. в зоне спекания и, необязательно, в зоне прокаливания. Если установка работает таким образом, что предварительно прокаленный материал, подающийся в зону спекания, имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 5,5% масс. и пропорцию CaSO4, по меньшей мере, 75% масс. от общего содержания солей, можно обеспечить надежность работы установки и предотвратить появление осадков и забиваний, несмотря на высокую загрузку серы в системе, и обеспечить низкие выбросы оксидов серы (уходящий газ, высвобождающийся из устройства для предварительного нагрева, имеет содержание SO2 меньше 600 мг/Нм3 при 10% O2, предпочтительно, меньше 300 мг/Нм3 при 10% O2).

Цементный клинкер, отожженный в зоне спекания, затем имеет концентрацию SO3, по меньшей мере, 1% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 2% масс.

Может дополнительно присоединяться устройство для прерывания контуров циркуляции, например, устройство с обходным путем, и контуры циркуляции, в частности, серы, щелочных металлов и/или хлора, могут подвергаться его воздействию и регулироваться соответствующим образом с помощью его работы и изменений отделяемых количеств пыли и/или газа.

Множество устройств для наддува воздуха также может преимущественно присоединяться в конкретных областях устройства для предварительного нагрева и/или устройства для прокаливания, для улучшения очистки в опасных зонах и для повышения надежности работы. Установка для получения цемента может работать с помощью описанного выше способа способом с надежной работой и с низкими выбросами SO2.


УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОЙ УСТАНОВКИ
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОЙ УСТАНОВКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 12.
27.02.2013
№216.012.2a1d

Лабораторная система

Лабораторная система содержит одно или более устройств транспортировки для образцов, по меньшей мере одно устройство обработки для подготовки, анализа и/или обработки образцов, по меньшей мере одно устройство манипулирования для манипулирования образцами в области устройства обработки и систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476308
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e7b

Устройство для сепарации твердого вещества и газа, а также установка для производства цемента

Изобретение относится к устройству для сепарации твердого вещества и газа, а также к установке для производства цемента. Устройство для сепарации твердого вещества и газа содержит подъемный трубопровод для транспортировки суспензии газ/твердое вещество с отверстием для подвода твердого вещества...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477430
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.11.2013
№216.012.7cb0

Валковая мельница и способ измельчения измельчаемого сырьевого материала

Валковая мельница имеет стол для измельчения, по меньшей мере один измельчающий валок, по меньшей мере два привода со статором и обмоткой ротора для приведения в действие валковой мельницы и по меньшей мере одно регулировочное устройство для регулирования крутящего момента. Операцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497593
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.02.2014
№216.012.a311

Способ и шахтная печь для обжига кускового материала

Изобретение относится к обжигу кусковых материалов в шахтных печах. Шахтная печь для осуществления способа согласно изобретению содержит зону обжига по меньшей мере с одним копьем горелки, а также устройство для добавления средства для сокращения содержания NO, образующегося в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507460
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.06.2014
№216.012.d64d

Роликовая мельница

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов, в частности к роликовым мельницам с бегунами и чашей. Роликовая мельница содержит по меньшей мере один бегун 1, чашу 2 бегунов, по меньшей мере одну систему 3 привода бегуна 1 для приведения в действие бегуна 1 и системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520639
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.12.2014
№216.013.1150

Способ и установка для изготовления цементного клинкера

В способе изготовления цементного клинкера согласно изобретению цементная сырьевая мука предварительно нагревается в подогревателе, предварительно нагретая цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кальцинаторе, а предварительно кальцинированная цементная сырьевая мука обжигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535855
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.07.2015
№216.013.635c

Истирающая мельница

Истирающая мельница предназначена для измельчения хрупкого размалываемого материала. Мельница содержит по меньшей мере один измельчающий валок и прижимное устройство для приложения усилия через валок к размалываемому материалу. Размалываемый материал измельчается между измельчающим валком и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556983
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.70f6

Промышленная печь с вращающейся трубой

Изобретение относится к печам. Печь (1) для термообработки битуминозных сланцев содержит вращающуюся трубу (2) и неподвижное устройство (3) для загрузки материала, присоединенное в области отверстия вращающейся трубы и расположенное на ее торцевой стороне. Между вращающейся трубой (2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560488
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.03.2019
№219.016.e80d

Валковая дробилка

Изобретение касается дробильной установки для измельчения материалов с помощью валковой дробилки. Способ включает валковую дробилку с двумя установленными с возможностью вращения в противоположных направлениях валками, между которыми образован межвалковый зазор. В каждом из валков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454279
Дата охранного документа: 27.06.2012
10.04.2019
№219.017.0727

Измельчительный валок, а также способ восстановления (варианты)

Изобретение касается измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала. Измельчительный валок содержит множество профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а остальной частью своей длины выступают над...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002452576
Дата охранного документа: 10.06.2012
Показаны записи 1-8 из 8.
27.02.2013
№216.012.2a1d

Лабораторная система

Лабораторная система содержит одно или более устройств транспортировки для образцов, по меньшей мере одно устройство обработки для подготовки, анализа и/или обработки образцов, по меньшей мере одно устройство манипулирования для манипулирования образцами в области устройства обработки и систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476308
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e7b

Устройство для сепарации твердого вещества и газа, а также установка для производства цемента

Изобретение относится к устройству для сепарации твердого вещества и газа, а также к установке для производства цемента. Устройство для сепарации твердого вещества и газа содержит подъемный трубопровод для транспортировки суспензии газ/твердое вещество с отверстием для подвода твердого вещества...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477430
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.11.2013
№216.012.7cb0

Валковая мельница и способ измельчения измельчаемого сырьевого материала

Валковая мельница имеет стол для измельчения, по меньшей мере один измельчающий валок, по меньшей мере два привода со статором и обмоткой ротора для приведения в действие валковой мельницы и по меньшей мере одно регулировочное устройство для регулирования крутящего момента. Операцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497593
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.02.2014
№216.012.a311

Способ и шахтная печь для обжига кускового материала

Изобретение относится к обжигу кусковых материалов в шахтных печах. Шахтная печь для осуществления способа согласно изобретению содержит зону обжига по меньшей мере с одним копьем горелки, а также устройство для добавления средства для сокращения содержания NO, образующегося в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507460
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.06.2014
№216.012.d64d

Роликовая мельница

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов, в частности к роликовым мельницам с бегунами и чашей. Роликовая мельница содержит по меньшей мере один бегун 1, чашу 2 бегунов, по меньшей мере одну систему 3 привода бегуна 1 для приведения в действие бегуна 1 и системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520639
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.12.2014
№216.013.1150

Способ и установка для изготовления цементного клинкера

В способе изготовления цементного клинкера согласно изобретению цементная сырьевая мука предварительно нагревается в подогревателе, предварительно нагретая цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кальцинаторе, а предварительно кальцинированная цементная сырьевая мука обжигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535855
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.07.2015
№216.013.635c

Истирающая мельница

Истирающая мельница предназначена для измельчения хрупкого размалываемого материала. Мельница содержит по меньшей мере один измельчающий валок и прижимное устройство для приложения усилия через валок к размалываемому материалу. Размалываемый материал измельчается между измельчающим валком и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556983
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.70f6

Промышленная печь с вращающейся трубой

Изобретение относится к печам. Печь (1) для термообработки битуминозных сланцев содержит вращающуюся трубу (2) и неподвижное устройство (3) для загрузки материала, присоединенное в области отверстия вращающейся трубы и расположенное на ее торцевой стороне. Между вращающейся трубой (2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560488
Дата охранного документа: 20.08.2015
+ добавить свой РИД