182563. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés finomőrlet kezelésére
182 563 A találmány tárgya eljárás finomőrlet hőkezelésére, amikor is a finomőrletet előbb első zónában előhevítjük, ezután második zónában lángon keresztülvezetve végső kezelési hőmérsékletre hevítjük, majd a második zónából távozó forró gázoktól harmadik zónában elválasztjuk, végül negyedik zónában híítjiik, a második zónában igényelt hőenergia előállításához pedig szilárd vagy folyékony üzemanyagot alkalmazunk és a második zónából távozó forró gázokat az első zónában a finomőrlet előhevítésére használjuk. Tárgya még a találmánynak az olyan, finomőrlet hőkezelésére való berendezés is, amely különösen alkalmas a találmány tárgya szerinti eljárás foganatosítására. Ilyen jellegű eljárást ismertet 1.807.292 számú német szabadalmi leírásunk. Ez az ismert eljárás lehetővé teszi, hogy finomőrletet gázáramban kis távolságon belül nagy hőmérsékleten égessünk, és ezzel igen egyszerű kialakítású, vagyis csekély létesítési költségű égető, illetőleg zsugorító kamra alkalmazása mellett nagy áthaladási teljesítményeket érjünk el. A finomőrlet valamennyi részecskéjének egyenletes hőkezeléséhez mindenekelőtt biztosítani kell, hogy a finomőrlet szabatosan meghatárolt rövid idő alatt haladjon át a legnagyobb hőmérsékleti zónán. Ez az általunk kidolgozott eljárás igen alkalmasnak bizonyult a legkülönfélébb finomőrletek hőkezelésére, például cementnyersanyagok, mész, dolomit, magnezit, timföldhidrát, stb. égetésére illetőleg zsugorítására. A hőkezelést a második (vagyis a nagyhőmérsékletű) zónában mindez ideig gázalakú üzemanyagokkal foganatosítottuk. A találmánnyal megoldandó feladatot a fentiekben ismertetett eljárás olyan továbbfejlesztésében jelölhetjük meg, amely lehetővé teszi, hogy a második zónában igényelt hőenergia előállításához szilárd vagy folyékony üzemanyagot is alkalmazhassunk. Ezt a feladatot a találmány értelmében azzal oldjuk meg, hogy a második zónában igényelt hőenergia előállításához alkalmazott szilárd vagy folyékony üzemanyagot előbb ki- illetőleg elgázosítjuk és az így keletkezett éghető gázokat vezetjük a második zónába. A találmányt megelőző kísérletek során az égőláng előállítása végett eleinte közvetlenül vezettünk szilárd vagy folyékony üzemanyagot a második zónába. Ekkor azonban kitűnt, hogy a finomőrlet részecskéihez sokszor szilárd vagy folyékony üzemanyagrészecskék tapadnak, ezek a finomőrlet részecskéiben részben abszorbeálódnak (olajcseppek például folyósodnak) és így a gyors eljárás alól kivonják magukat. Ennek következtében a késztermék karbontartalma viszonylag nagy, ami sok esetben (például timföldhidrát kalcinálásakor) nem kívánatos. Ha továbbá a finomőrlet a második zónában szilárd vagy folyékony üzemanyagból előállított lángon halad keresztül és a finomőrlet részecskéire szilárd vagy folyékony üzemanyagrészecskék rakódnak le, akkor igen gyakran előfordul, hogy az üzemanyag közvetlenül a finomőrlet részecskén ég el, aminek következtében kokszosodás és koromképződés áll be, sőt elő3 fordulhat, hogy a kérdéses finomőrlet részecske túlég és ezzel a termék minősége csökken. Némely esetben az égetendő finomőrlet a szilárd vagy folyékony üzemanyag égésekor fellépő krakkosodási folyamatra még katalitikus hatást is kifejt, ami elősegíti a kokszképződést és ezzel nem kívánatos módon növeli a végtermek karbontartalmát. Mármost ezeket a nehézségeket a találmány értelmében azzal küszöböljük ki, hogy a szilárd vagy folyékony üzemanyagot előbb ki- illetőleg elgázosítjuk és az így keletkezett éghető gázokat a második (nagyhőmérsékletű) zónában a finomőrlettel átjárt láng keltésére használjuk. Ezzel elérjük, hogy a finomőrletet rövidített reakciós szakaszon különösen egyenletes nagy hőmérsékletű kezelésnek vethetjük alá és a kívánságnak megfelelően kis karbontartalmú végtermékhez juthatunk. A szilárd üzemanyag kígázosításához illetőleg a folyékony üzemanyag elgázosífásához (külső hő bevezetésével vagy sajáthő kihasználásával) akármelyik ismert eljárást alkalmazhatjuk, amikor is a ki- illetőleg elgázosításkor önmagában ismert módon vízgőzt is beadagolhatunk. Ha a második zónából távozó forró gázoktól elválasztott finomőrletet negyedik zónában hűtjük, akkor a teljes eljárás gazdaságos hőfelhasználásának biztosítása végett célszerű, hogy az üzemanyag ki- illetőleg elgázcsításához a hűtőzónából távozó levegőt alkalmazzuk. Mint a fentiekből kitűnik, a találmány szerinti eljárás különösen alkalmas olyan finomőrletek hőkezelésére, amelyeknél a végtermék karbontartalmának meghatározott értéket nem szabad meghaladnia, ilyen eset például, amikor timföldhidrátot kalcinálunk. A találmány szerinti eljárást azonban például finomszemcsés érc redukálására is alkalmazhatjuk, amikor is a második (nagyhőmérsékletű) zónában a redukáláshoz elegendő mértékű léghiányt állítunk be. A tilálmány értelmében célszerű továbbá, ha a második zónából távozó forró gázoktól a harmadik zónában elválasztott őrlet beállítható részét visszavezetjük a második zónába és ott újból keresztülvezetjük a lángon. A finomőrlet egyes részecskéi így (statisztikus átlagot véve) többször végigmennek az éghető illetőleg zsugorító zónán, ami a végtermék egyenletességét még tovább fokozza. Ilyen vonatkozásban célszerű lehet az is, hogy a finomőrletet egyegy égővel ellátott, egymásután kapcsolt több fokozatból álló második zónán vezetjük át. A találmány szerinti eljárás foganatosításához való berendezés példakénti kiviteli alakjának kapcsolási vázlatát a rajzon tüntettük fel. Az ábrázolt berendezést például timföldhidrát kalcinálására használjuk, és ehhez üzemanyagként nehéz fűtőolajat alkalmazunk. A berendezésnek a finomőrlet előhevítűséhez való első zór ája I és 2 ciklonból áll. Az őrletet végső kezelési hőmérsékletre második zóna hevíti. Ez lényegében gyűrűs 4 égővel ellátott 3 égőcső. Az őrletet a második zónából távozó forró gázoktól harmadik zónát alkotó 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
