201145. lajstromszámú szabadalom • Berendezés porszerű anyagok folyamatos kalcinálására
1 HU 201145 B 2 A találmány tárgya berendezés porszerű anyagok, különösen cementalapú nyersanyagok további, például csőkemencében végzendő hőkezelés előtti folyamatos kalcinálására, amely berendezés előhevítőt, kalcináló csatornát, kalcináló kamrát, leválasztó!, csőkemencét, tűzálló bélést valamint tüzelőanyagot bevezető eszközöket valamint kezelendő anyagot és gázokat bevezető és elvezető eszközöket tartalmaz. Porszerű anyagok folyamatos kalcinálására eddigi ismereteink az esetek döntő többségében a csőkemencét diszpergáló előhevítővel összekötő gázcsatornát, vagy pedig egy a kemence gázáramához a csőkemence és a diszpergáló hőcserélő között, illetve a hűtőből a légbevezetésbe csatlakozó párhuzamos hőcserélőágba beépített kalcináló kamrát alkalmaznak. Más, hasonló típusú kalcináló berendezések keverőkamrát tartalmaznak, amelyben égési levegő, tüzelőanyag és nyersanyag bevezetések torkollanak, ahol a nyersanyag bevezetés közvetlenül a csőkemence és a diszpergáló hőcserélő között van a gázcsatomához csatlakoztatva. Az ismert berendezések hátrányát abban látjuk, hogy a gázok, a nyersanyag és a tüzelőanyag tökéletlen elkeveredése következtében, valamint a tökéletlenül elkeveredett anyagok viszonylag rövid reakciótérben eltöltött ideje miatt az égés tökéletlen lesz, különösen szilárd tüzelőanyagok esetén, és ennek következtében alacsonyabb hatásfokú nyersanyag kalcinálás következik be eltekintve a hőcserélő folyamat alacsonyabb hatásfokától, mivel a gázok a kalcináló berendezésből magasabb hőmérsékleten távoznak, mint az a folyamat szempontjából hasznos lenne. A találmánnyal célunk az ismert kalcináló berendezések felsorolt hiányosságainak kiküszöbölése és porszerű anyagok jó minőségű, jó hatásfokú folyamatos kalcinálására alkalmas berendezés létrehozása. A kitűzött feladat megoldása során porszerű anyagok folyamatos kalcinálására alkalmas olyan berendezésből indultunk ki, amely előhevítőt, kalcináló csatornát, kalcináló kamrát, leválasztót, csőkemencét, tűzálló bélést valamint tüzelőanyagot bevezető eszközöket és nyersanyagot és gázokat bevezető és elvezető eszközöket tartalmaz. Ezt a berendezést a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az egy függőleges, valamint ehhez felső részén csatlakozó ferde hengeres részből álló kalcináló kamra alsó részén axiális légbevezetéssel, hengeres részén tangenciális légbevezetéssel valamint az axiális légbevezetés és a tangenciális légbevezetés közötti részen tüzelőanyagbevezetéssel van ellátva, és felső része gázvezetéken át a kalcináló csatorna csőkemencétől távolodóan ferde alsó részéhez van csatlakoztatva, ahol a kalcináló csatorna négyszögletes keresztmetszetű alsó ferde szakasza a csőkemence lábrészével van összekötve, középső szakaszán körkeresztmetszetű függőleges csővezetékként van kialakítva, amelyhez a kalcináló csatorna felső része négyszögletes keresztmetszetű örvényfej alakjában csatlakozik, ahol az örvényfej gázvezetéken át a kilépő gázvezetékkel az előhevítő alsó részével valamint a kalcinált nyersanyag leengedő vezetékével a csőkemence lábrészével összekötött leválasztóhoz kapcsolódik, továbbá a nyersanyagot az előhevítőből leengedő csővezeték a kalcináló kamra alsó részébe torkollik és a tercier levegőcsővezeték a csőkemence lábrészével további csővezetéken át van összekötve. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakja értelmében a gázvezeték a kalcináló kamra felső részéhez tangenciálisan van csatlakoztatva. Ugyancsak előnyös az a kiviteli alak, amelynél a gázvezeték a kalcináló kamra felső részéhez, a tangenciális légbevezetéssel szemközt van csatlakoztatva. Előnyös továbbá, ha a tüzelőanyag bevezetés a kalcináló csatorna alsó részébe torkollik. Előnyös továbbá a berendezés olyan kiviteli alakja, amelynél a tangenciális légbevezetés szabályozóelemmel van társítva. Egy további előnyös kiviteli alak értelmében a leválasztó egy vagy több párhuzamosan elrendezett tagból van összeállítva. Előnyös végül az a kiviteli alak, amelynél az előhevítő egy vagy több párhuzamosan elrendezett ágból van összeállítva. A találmány szerinti berendezésnél a tüzelőanyag jobban hasznosítható, a nyersanyag kalcinálása egyenletessebbé válik és nagyobb hőhatás érhető el, mert az egyes összetevők tökéletes elkeveredése és reakciója következtében a kalcináló kamrában legnagyobbrészt már kalcinált nyersanyag az esetleges el nem égett tüzelőanyag maradványokkal együtt a fent leírt módon kialakított kalcináló csatornába kerül. Itt a kalcináló művelet a szükséges mértékben zajlik le és a tüzelőanyag maradványok teljesen kiégnek, amit a csőkemencéből kilépő gázokban lévő levegő is elősegít. A találmányt az alábbiakban az 1. ábra segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos felépítését tüntettük fel. A 6 előhevítő felső részébe 14 nyersanyagbeömlés torkollik. A 6 előhevítőből kiinduló 15 nyersanyag levezetőcső 4 kalcináló kamra alsó részébe van bevezetve. Az 5 leválasztó a kalcinált nyersanyag 16 leengedő vezetékén át valamint axiális 7 légbevezetésen keresztül 17 csővezetéken át egy csőkemence 2 lábrészével van összekötve. Az axiális 7 légbevezetés valamint a tangenciális 8 légbevezetés, amelyek a 4 kalcináló kamrába torkollnak az 1. ábrán a jobb érthetőség kedvéért nem ábrázolt önmagában ismert hűtő tercier levegő 9 csővezetékére csatlakoznak. A 4 kalcináló kamra felső része 10 gázvezetéken át az 1 csőkemence 2 lábrészénél kialakított 3 kalcináló csatorna alsó résszel állnak kapcsolatban. A 3 kalcináló csatorna felső része 11 gázvezetéken át az 5 leválasztóhoz csatlakozik, amely felső részével 12 kilépő gázvezetéken keresztül a felső részén 13 gázelvezető csonkkal ellátott 6 előhevítő alsó részéhez van csatlakoztatva. A 4 kalcináló kamra alsó részén 18 tüzelőanyag bevezetés van kialakítva, és a 3 kalcináló csatorna is 19 tüzelőanyag bevezetéssel van ellátva. A tangenciális 8 légbevezetésben 20 szabályozóelem van beépítve. A javasolt berendezés összes lényeges alkatrésze közelebbről nem ábrázolt tűzálló béléstesttel van kibélelve. A találmány szerinti berendezés működése a következő: Az előhevített nyersanyagot a 6 előhevítőből a 15 nyersanyag levezetőcsövön keresztül a 4 kalcináló kamra alsó részébe szállítjuk, ahol a 7 és 8 légbevezetésből kilépő axiális és tangenciális áramlások hatására intenzív örvénylésbe kezd. Az örvénylő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
