Патент на изобретение №2309131
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ОБОЖЖЕННОГО ОКСИДА КАЛЬЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к производству гранулированного обожженного оксида кальция в шахтной печи как основного продукта невзрывчатых разрушающих составов и может быть использовано в горнорудной и строительной отраслях промышленности для отбойки полезных ископаемых, разрушений твердых объектов и проходке выработок. Способ получение гранулированного обожженного оксида кальция в шахтной печи включает измельчение карбонатных пород, загрузку, обжиг, охлаждение в плотном слое в противотоке продуктов горения топлива и воздуха, подачу на два уровня топливосжигающих горелок газообразного топлива и части от общего расхода воздуха при подаче остальной части воздуха снизу печи. Карбонатную породу измельчают до фракции 10-12 мм, обжиг осуществляют при температуре 1200-1250°С в течение 5-6 часов до плотности 2,7-3,1 г/см3, воздух на два уровня топливосжигающих горелок подают в количестве 80-85% от общего расхода, а остальной – 15-20% – снизу печи. Технический результат: повышение качества гранул обожженного оксида кальция, сокращение длительности технологического процесса и удельного расхода топлива. 1 табл.
Изобретение относится к производству гранулированного обожженного оксида кальция в шахтной печи как основного продукта невзрывчатых разрушающих составов и может быть использовано в горнорудной и строительной отраслях промышленности для отбойки полезных ископаемых, разрушений твердых объектов и проходке выработок. Известен способ получения невзрывчатого разрушающего средства, предусматривающий перемешивание измельченного известняка с твердым топливом (грануляцию) с последующим слоевым обжигом по методу просачивания при температуре не ниже 1500°С (см. патент RU №2251619, Е21C 37/00, опубл. 10.05. 2005 г.). Недостатками указанного способа являются: сложность технологического процесса и управления режимного обжига; использование твердого топлива из коксовой мелочи влечет к засорению золой готового продукта и не позволяет получать стабильный продукт заданного качества, что приводит к удорожанию производства в целом. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения обжига кускового известняка в шахтной печи, включающий измельчение карбонатных пород, загрузку, обжиг и охлаждение в плотном слое в противотоке продуктов горения топлива и воздуха, подачу на два уровня топливосжигающих горелок газообразного топлива и части от общего расхода при подаче остальной части воздуха снизу печи (см. RU №2213918, F27В 1/00, опубл. 10.10. 2003 г.). Недостатком известного способа является значительная высота и объем шахты, в которой весь воздух подают в топливосжигающие устройства, что приводит к локальному перегреву в местах ввода факела и приводит к неравномерному температурному полю по толщине обжига сырьевого материала и снижению качества готовой продукции. Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества гранул обожженного оксида кальция, сокращение длительности технологического процесса и снижение удельного расхода топлива. Решение технической задачи достигается тем, что в известном способе получения гранулированного обожженного оксида кальция в шахтной печи, включающем измельчение карбонатных пород, загрузку, обжиг и охлаждение в плотном слое в противотоке продуктов горения топлива и воздуха, подачу на два уровня топливосжигающих горелок газообразного топлива и части от общего расхода при подаче остальной части воздуха снизу печи согласно изобретению карбонатную породу измельчают до фракции 10-12 мм, загружают в шахтную печь, обжигают при температуре 1200-1250°С в течение 5-6 часов до плотности 2,7-3,1 г/см3, а воздух на два уровня топливосжигающих горелок подают с недостатком – 80-85% от общего расхода, а остальной – 15-20% снизу печи. Данный способ позволит повысить качество гранул обожженного оксида кальция, сократить длительность технологического процесса и удельный расход топлива. Сущность способа поясняется таблицей, в которой отражен температурный режим в различных зонах шахтной печи и распределение тепла в процессе обжига. Измельчение карбонатных пород позволяет ускорить процесс образования оксида кальция и повысить его качество. При температуре ниже 1200°С не происходит полного разложения углекислого кальция и соответственно снижается качество гранул обожженного оксида кальция, а при более 1250°С происходит перерасход топлива. При длительности обжига меньше или больше 5-6 часов происходит недожог или пережог оксида кальция. Оптимальная плотность 2,7-3,1 г/см3 позволяет повысить скорость реакции гидратации, что приведет к повышению качества гранул обожженного оксида кальция. Подача воздуха к топливосжигающим горелкам в количестве 80-85% обеспечивает заданный режим обжига, а подача недостающего воздуха в зону охлаждения позволяет повысить качество обожженных гранул и снизить расход газа. При подачи воздуха к топливосжигающим горелкам менее 80% происходит недожог гранул оксида кальция, а при более 85% происходит пережог гранул оксида кальция, соответственно при увеличении выше 20% и снижении ниже 15% подачи недостающего воздуха снизу печи ухудшается качество обожженных гранул. Пример конкретного осуществления способа получения граулированного обожженного оксида кальция. Предварительно производили измельчение отбитого известняка (доломита) до фракции 10-12 мм, который затем загружали периодически в шахтную печь производительностью 200 кг/ч. В зоне обжига устанавливали горелки в два уровня – нижнего и верхнего. Температуру обжига поддерживали в течение 5-6 часов в пределах 1200-1250°С. Топливосжигающие горелки верхнего уровня располагали на расстоянии 1,1 м от горелок нижнего уровня. В качестве топлива использовали природный газ под давлением до 0,4 ати с теплопроводностью 35380 кДж/нм3. Воздух для горения подавали непосредственно в горелки с недостатком 80-85% от общего расхода воздуха для поддержания заданного режима обжига. А в зоне охлаждения температуру гранул снижали подающимся снизу вверх оставшимся 15-20% холодным воздухом до 80°С. Печной газ удаляли дымососом. На основании полученных данных статей баланса приведены действительные температуры в различных зонах шахтной печи и распределения тепла в процессе обжига (см. табл.) На основании расчетов и практических замеров получены основные теплотехнические характеристики для получения гранул обожженного оксида кальция из местного сырья для производства невзрывчатых разрушающих составов: – удельный расход условного топлива – 17,6% или 5170 кДж/кг СаО; – расход воздуха – 1,1 м3/кг; – расход топлива печи – 0,007 м3/кг; – скорость воздуха – 0,15-0,20 м/с; – коэффициент расхода воздуха – 1,2; – коэффициент использования топлива – 0,72-0,75%; – тепловой коэффициент КПД печи – 52%; – количество пережога в готовом СаО – 3-5%. Экспериментальную проверку способа производили с использованием известняка местного месторождения, состоящего на 95-97% из карбоната кальция. Полученный основной состав для производства невзрывчатых разрушающих составов содержит массовую долю суммы активных оксидов кальция и магния в расчете на оксид кальция не менее 95-98% с содержанием фракции 0,074 мм – 44,8%, а плотность его 2,7 – 3,1 г/см3 с размерами кристаллов после прокаливания в течение 5-6 часов до 4 мкм и более. По отношению к наиболее близкому аналогу степень обжига повысилась на 12-14%, а длительность процесса сократилась до 30%. Использование предлагаемого способа получения гранулированного обожженного оксида кальция в шахтной печи по сравнению с прототипом позволит повысить качество гранул обожженного оксида кальция, сократить сроки проведения технологического процесса и снизить удельный расход топлива.
Формула изобретения
Способ получения гранулированного обожженного оксида кальция в шахтной печи, включающий измельчение карбонатных пород, загрузку, обжиг, охлаждение в плотном слое в противотоке продуктов горения топлива и воздуха, подачу на два уровня топливосжигающих горелок газообразного топлива и части от общего расхода воздуха, при подаче остальной части воздуха снизу печи, отличающийся тем, что карбонатную породу измельчают до фракции 10-12 мм, обжиг осуществляют при температуре 1200-1250°С в течение 5-6 ч до плотности 2,7-3,1 г/см3, воздух на два уровня топливосжигающих горелок подают в количестве 80-85% от общего расхода, а остальной 15-20% – снизу печи.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 20.01.2008
Извещение опубликовано: 27.08.2009 БИ: 24/2009
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
