Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к способам сушки, подогрева, обжига или охлаждения различных зернистых минеральных материалов (варки гипса, обжига извести и др.) и может быть использовано в химической промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и других отраслях промышленности. Способ термической обработки зернистых минеральных материалов включает многоточную подачу теплоносителя в слой материала и вывод из слоя обработанного теплоносителя, которые производят по весовому объему слоя одновременно в прямоточном, противоточном и дополнительно перекрестноточном режимах. Ввод и вывод теплоносителя одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном режимах позволяет создать такие режимы фильтрации теплоносителя в слое материала, при которых каждая частица материала в слое, в процессе термообработки, омывается теплоносителем со всех сторон. Это интенсифицирует теплообмен и, следовательно, повышается производительность процесса.

Текст

Смотреть все

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ ской промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и других отраслях промышленности. Способ термической обработки зернистых минеральных материалов включает многоточную подачу теплоносителя в слой материала и вывод из слоя обработанного теплоносителя, которые производят по весовому объему слоя одновременно в прямоточном, противоточном и дополнительно перекрестноточном режимах. Ввод и вывод теплоносителя одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном режимах позволяет создать такие режимы фильтрации теплоносителя в слое материала, при которых каждая частица материала в слое, в процессе термообработки, омывается теплоносителем со всех сторон. Это интенсифицирует теплообмен и, следовательно, повышается производительность процесса.(72) Маков Евгений Павлович Сузев Николай Антонович Юнусбеков Абдунаби Бубеевич Томашевский Роман Степанович(56) Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих // Обзорная информация. Серия 8, выпуск 3. М., 1986, с. 13-172166159 2, 27.04.20011790141 1,20.06.19961567855 1, 30.05.19904227873(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к способам сушки, подогрева, обжига или охлаждения различных зернистых минеральных материалов (варки гипса, обжига извести и др.) и может быть использовано в химиче 12606 Изобретение относится к способам сушки, подогрева, обжига или охлаждения различных зернистых минеральных материалов, например, варки гипса, обжига извести и др. и может быть использовано в химической промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и других отраслях промышленности. Известен способ обжига зернистых материалов в противоточной шахтной печи путем их загрузки,подвода газообразного топлива через стенки шахты,подачи воздуха для горения, отвода воздуха, подаваемого на горение через керн и выгрузки обожженного материала (а. с. СССР 391371, 27 В 1/00, 1970). Недостатком этого способа является низкая производительность (до 200 т/сут), химический недожог топлива (15-20 ) и высокое аэродинамическое сопротивление в зоне охлаждения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки зернистых материалов, например, извести, включающий многоточную подачу теплоносителя в слой материала, при этом обжиг производят в прямотоке, а нагрев материала и охлаждение продукта производят в противотоке материала и газов. Регенеративные печи такого типа имеют прямоточный участок, где известняк и поток газа движется в одном направлении (при этом топливный факел контактирует непосредственно с известняком и обеспечивается интенсивный процесс декарбонизации без явлений пережога), а противоточный участок, где осуществляется глубокая регенерация тепла отходящих газов путем попеременного использования его для нагрева камня или воздуха, предназначенного для сжигания топлива. Практическая реализация таких схем теплообмена возможна в двух или трехшахтных печах (Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих // Обзорная информация. Серия 8, выпуск 3. М.,1986, с. 13-17). Недостатком данного способа является низкая интенсивность процесса, что обуславливает низкую удельную производительность (0,4 т/м. куб. сут). Кроме того, наблюдается неравномерность нагрева материала из-за крупного размера термообрабатываемых кусков (10-60 мм). Задачей изобретения является разработка способа термической обработки зернистых материалов,обеспечивающего равномерный нагрев материала,интенсификацию теплообмена и повышение производительности. Технический результат обеспечивается в способе термической обработки зернистых минеральных материалов, включающем многоточную подачу теплоносителя в слой материала и вывод из слоя отработанного теплоносителя в прямоточном и противоточном режимах, в котором подачу и вывод теплоносителя производят по всему объему слоя одновременно в прямоточном, противоточном и дополнительно перекрестноточном режимах. Ввод теплоносителя одновременно по всему объему слоя позволяет создать одинаковые условия 2 термообработки материала, независимо от того, в какой части слоя он находится, что обеспечивает равномерный нагрев материала. Вывод из слоя отработанного теплоносителя,одновременно по всему объему слоя, позволяет более полно использовать его тепло, при этом не наблюдается перекос температур отработанного теплоносителя, характерного для способов, основанных на прямоточном, противоточном и перекрестноточном режимах, что также способствует равномерному нагреву материала. Ввод и вывод теплоносителя одновременно в прямоточном, противоточном и дополнительно перекрестноточном режимах, позволяет создать такие режимы фильтрации теплоносителя в слое материала, при которых каждая частица материала в слое, в процессе термообработки, омывается теплоносителем со всех сторон. Это интенсифицирует теплообмен и, следовательно, повышается производительность процесса. Новая совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения позволяет получить новый положительный эффект равномерный нагрев материала, интенсификацию теплообмена и повышение производительности. Способ осуществляется следующим образом. Материал в зону термообработки шахтной печи подают сверху через устройство для загрузки по стрелке А, а продукт выводят из процесса механизмом для выгрузки по стрелке В (фиг.). Теплоноситель вводят в материал многочисленными потоками по всему объему слоя, при избыточном давлении(потоки обозначены на фиг. знаком ) Благодаря этому теплоноситель фильтруется в слое материала и отдает ему свое тепло, а отработанный теплоноситель также равномерно по всему объему слоя выводится из процесса. Для этого в участках слоя, откуда выводится теплоноситель, создают разряжение, эти места обозначены на фиг. знаком -. Направление фильтрации теплоносителя происходит от участков ввода, обозначенных знаком , к участкам вывода,обозначенных знаком -, и материал, перемещаясь в направлении, обозначенном стрелкой А, проходит через зоны прямоточной, противоточной и перекрестноточной фильтрации. Термообработка материала в таком смешанном режиме фильтрации одновременно по всему слою материала позволяет обеспечить равномерный нагрев, интенсифицировать теплообмен и, как следствие этого, повысить производительность процесса. Примеры выполнения способа Для проверки способа была изготовлена специальная установка, которая включала установку для получения теплоносителя и устройство для термообработки зернистых материалов. Установка для получения теплоносителя представляла собой топку, работающую на жидком топливе и обеспечивающую смешивание горячих газов с воздухом для получения теплоносителя с любой, необходимой для термообработки, температурой. Устройство для термообработки зернистых материалов представляло собой теплоизолированную шахту прямоуголь 12606 ного сечения размером 300 х 300 х 900 мм с полостями и газораспределительными стенками. Устройство сверху оборудовано бункером, а снизу разгружателем. Устройство позволяло производить термообработку в различных режимах, а именно в противоточном, прямоточном и перекрестноточном. Для осуществления противоточного режима теплоноситель подавался снизу и выводился через бункер. Для осуществления прямоточного режима теплоноситель подавался сверху и выводился снизу через разгрузочное устройство. Для осуществления перекрестноточного режима теплоноситель подавался во вводную полость и через отверстия в газораспределительной стенке фильтровался через слой, а затем через отверстия выводной газораспределительной стенки поступал в выводную полость и удалялся из процесса. Для осуществления термообработки материала по предлагаемому способу в шахте образовывали каналы, часть из которых была открыта в вводную полость, благодаря чему в них создавалось избыточное давление , остальные каналы были открыты в выводную полость, благодаря чему в них создавалось разряжение -. Избыточное давление создавалось нагнетательным вентилятором, а разряжение - вытяжным. В процессе термообработки определялись следующие показатели грансостав, влажность, паросъем, удельная производительность, качество продукта. Испытания проводились в режиме сушки, при этом использовался теплоноситель с температурой 400 С и в режиме обжига - теплоноситель 1200 С. Пример 1 100 кг гранулированной цементно-сырьевой смеси фракции 5-15 мм загружают в устройство и производят термообработку теплоносителем с температурой 400 С. Начальная влажность гранул - 12 . Термообработку ведут в режиме сушки в противо токе материала и теплоносителя. Результаты испытаний приведены в табл. 1. Пример 2 То же, что и пример 1, но термообработка осуществлялась в прямоточном режиме. Пример 3 То же, что и пример 1, но термообработку ведут в перекрестноточном режиме. Пример 4 То же, что и пример 1, но половину времени термообработка ведется в прямотоке, а половину - в противотоке. Пример 5 То же, что и пример 1, но термообработку ведут в комбинированном режиме при многоточном вводе и выводе теплоносителя, т.е. по предлагаемому способу. Пример 6 100 г гранулированной, предварительно высушенной сырьевой смеси фракции 5-15 мм загружают в устройство и производят термообработку теплоносителем с температурой 1200 С. Термообработку ведут в режиме декарбонизации в противотоке материала и теплоносителя. Результаты испытаний этого и нижеследующих примеров приведены в табл. 2. Пример 7 То же, что и пример 6, но термообработка осуществлялась в прямоточном режиме. Пример 8 То же, что и пример 6, но термообработка осуществлялась в перекрестноточном режиме. Пример 9 То же, что и пример 6, но термообработка ведется с чередованием режимов прямотока и противотока. Пример 10 То же, что и пример 6, но термообработка осуществлялась по предлагаемому способу. Таблица 1 Технические показатели процесса сушки 12606 Таблица 2 Технические показатели процесса декарбонизациип/п 6 7 8 9 10 Режим термообработки Противоточный Прямоточный Перекрестноточный Противоточнопрямоточный (прототип) Предлагаемый способ Как видно из табл. 1, в процессе сушки по предлагаемому способу наблюдается наибольшая удельная производительность, на поверхности частиц не образуется конденсат и поэтому не образуются конгломераты и не замазываются стенки устройства. В процессе декарбонизации также предлагаемый способ обеспечивает лучшее качество продукта и высокую удельную производительность (табл. 2). Это свидетельствует о том, что предлагаемый способ позволяет обеспечить равномерную термообработку материала, интенсифицировать теплообмен и повысить производительность процесса. Недожог в середине гранул и у стенок шахты Недожог у выводн. полости Недожог в середине гранулы Равномерный ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ термической обработки зернистых материалов, включающий многоточную подачу теплоносителя в слой материала и вывод из слоя отработанного теплоносителя в прямоточном и противоточном режимах, отличающийся тем, что подачу и вывод теплоносителя производят по всему объему слоя одновременно в прямоточном, противоточном и дополнительно перекрестноточном режимах.

МПК / Метки

МПК: C04B 2/12, F27B 1/00

Метки: обработки, способ, зернистых, термической, материалов

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-12606-sposob-termicheskojj-obrabotki-zernistyh-materialov.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ термической обработки зернистых материалов</a>

Похожие патенты