水硬性粘合剂旋转炉的运行制造技术

运行用于生产水硬性粘合剂的旋转炉(10)以减少其中的结圈的方法，其中，该炉(10)内的纵向温度分布曲线在炉运行期间通过以连续地或不连续地改变的注入参数注入不同于主要燃料(31，311，312)、初级氧化剂(32)和来自材料冷却器(20)的热空气(22)的至少一种流体(61)而改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于生产水硬性粘合剂例如水泥和石灰的旋转炉。这样的旋转炉具有基本上圆柱形的形状，该圆柱体的长度远大于其宽度。该炉绕旋转轴线进行旋转，该旋转轴线是相对于水平方向倾斜的、并且对应于该圆柱体的纵向轴线。有待在该炉中进行高温处理的材料在重力作用下向下行进穿过该炉。该炉可以在其下端处包括燃烧器组件，该燃烧器组件用于主要燃料与燃烧氧化剂的燃烧以便产生进行高温处理所必需的热量。由该燃烧器组件产生的火焰基本上沿着该炉的纵向方向指向。在该炉中产生的烟道气从该炉的上端处被排出。经高温处理的材料(例如石灰或熟料)从该炉被转移到空冷式材料冷却器。为了再利用从该冷却器离开的热的冷却空气的热能，已知的是使用该热的冷却空气作为用于该主燃料燃烧的次级氧化剂。在此情况下，该燃烧器组件用于将该主要燃料和初级燃烧氧化剂注入该炉中以便产生该主要燃料与该初级燃烧氧化剂的部分燃烧。来自该材料冷却器的热空气被送至该炉中以提供次级燃烧氧化剂来进行所述主燃料的基本上完全燃烧。用于生产水硬性粘合剂的旋转炉的一个问题是，在炉运行期间在炉的圆柱形壁上形成厚的局部沉积物或累积物，也称为圈。这样的沉积物(典型地包含未经高温处理的和/或经部分或完全高温处理的材料、灰分和灰尘)可能极大地限制炉的生产能力并且使其运行不稳定。实际上，这样的沉积物减小了旋转炉的自由内部截面积/直径，这首先产生了材料流通的瓶颈并且还造成在炉的长度上压降增大。这种压降增大的后果是，在将该次级燃烧氧化剂经由下游的经高温处理材料的冷却器供应至该炉的风扇(也称为排气风扇)以恒定功率运行时，被供应至该炉的燃烧氧化剂的量减少，从而造成在该炉中产生的热量减少并且对应地经高温处理的材料的产量减小。如果替代地增大被供给该风扇(可以是引风或ID风扇)的功率来克服该压降增大并维持被供应给炉的燃烧氧化剂水平，则该生产过程的能量效率由此被显著降低。已经提出了各种方法在炉运行期间限制结圈并去除已形成的圈。当结圈是由于包含大量杂质(例如硫或氯)的炉气氛在窑中再循环造成时，一种已知的基础解决方案是使用旁路设施来提取烟道气或炉气氛的一部分，典型地从1％到5％。这个解决方案降低了设施的总效率，因为来自烟道气和烟道气中存在的材料的热量随着烟道气的提取而损失。此外，这个解决方案的设计非常复杂并且意味着相当大的附加资本花费。另一个有效的解决方案在于通过用工业用枪穿过窑罩射掉这个圈，如果该圈不是距窑出口太远处形成的话。一种机械地粉碎此类沉积物的替代解决方案是透过窑的外壳在出现结圈的位置处点燃CO2充入物，只要有通向其中的端口可用(参见US-A-2301855)。US-A-3220714描述了用于从旋转窑中机械地去除材料图的另一种方法，这是通过施加机械振动能量来在圈中造成开裂并由此减小圈的结构刚度来实现的。这些已知的机械解决方案可能严重损害窑壁(的耐火材料)。然而，它们没有减少炉内的结圈过程并且要求炉被停工和冷却才可以去除这些圈。根据在US-A-4421563中描述的方法，首先将固体燃料气化，从所产生的气体中去除硫，然后使经清洁的气体在旋转炉内燃烧。这样的方法能够减少与炉内灰分的存在和其他燃烧残留物相关联的结圈机理。然而，这样的方法一般没有工业意义，因为它将水硬性粘合剂的生产成本增大到不可接受的水平。事实上，在旋转炉中频繁燃烧低品质燃料和其他废产品的原因就是为了将生产成本维持在具有竞争力的低水平。在US-A-5882190中提出了一种通过燃烧含大量硫的燃料来生产熟料的方法，其中测量该熟料的硫含量，并且其中将炉中的烟道气中的氧含量维持得足够高来将窑中的温度维持在CaSO4的分解温度以下。烟道气中的氧含量是通过调节排气机(排气风扇)将空气抽吸穿过窑和塔以及设施的速度来控制的。这个解决方案受到排气风扇能力的限制并且仅是为了解决与过量硫相关的结圈问题。在FR-A-2246510中，提出了在熟料窑的进口端(烟道气出口)注入额外的空气以便将窑进口处的气氛温度降低到低于限定结圈的温度的一个温度。所提出的这个解决方案极大地降低了炉的热效率并且仅处理了窑进口处的结圈。FR-A-2837916提出了借助于改变燃烧器的两个支路氧化剂注入器之间的氧化剂流速分配来改变火焰长度和热点位置。还描述了根据过程需要(例如限制堵塞的需要)进行的自动火焰长度控制。与该方法相关联的是基本上由三个同心管组成的燃烧器装置，其中燃料通道位于两个氧化剂通道之间。如在FR-A-2837918中描述的方法的实际实现不适合在如上文描述的旋转窑中进行高温处理。其实，实际上不可能使用在FR-A-2837916中描述的燃烧器装置来利用来自材料冷却器的热空气(典型地具有在1100℃左右的温度)、不可能通过将次级氧化剂从共用的初级和次级氧化剂供应管线分支出去来将初级氧化剂和次级氧化剂注入旋转窑中，如根据FR-A-2837918所述的情况，并且不可能实质性改变这两者之间的流速比率(这需要适当的机械控制装置，例如阀，并且要求显著的额外压降，而该压降必须被排气风扇克服，由此降低过程的收益率)。为此原因，标准的实践是对初级氧化剂不使用热的冷却空气、而是从不同的氧化剂源来供应穿过燃烧器组件被注入的初级氧化剂。使用共用的冷的空气源来通过分支产生初级和次级氧化剂也不是一种选择，因为这代表巨大的且不可接受的效率损失，因为典型地向旋转炉中的总热输入的约20％是由来自材料冷却器的热空气提供的。本专利技术的目的是通过限制在炉运行期间的结圈程度(厚度和/或速度)来改善炉运行。本专利技术的另外一个目的是通过使在炉运行期间形成的圈脱稳来改善炉运行。为此，本专利技术提出了一种运行旋转炉的方法，作为生产水硬性粘合剂的过程的一部分。如所描述的，该炉具有基本上圆柱形的形状，该形状带有相对于水平方向倾斜的纵向轴线并且该炉绕该纵向轴线旋转。该炉具有上端、下端和基本上圆柱形的壁。为了实现所希望程度的材料高温处理，该炉具有显著大于其宽度的长度。该炉的长度典型地是该炉的直径的至少9倍、并且优选地是该炉的直径的从9至40倍。有待进行高温处理的材料在该炉的上端处被送至该炉、在重力和该炉的旋转的作用下向下行进穿过该炉、并且在该炉的下端处作为经高温处理的材料离开该炉。在该炉中，该材料通过主要燃料的燃烧所产生的热量受到高温处理。在该炉的下端处，热的经高温处理的材料从该炉被转移到空冷式材料冷却器，在该冷却器中该热的经高温处理的材料被冷却空气流冷却，由此产生冷却的经高温处理的材料以及热空气。该炉在其下端处包括燃烧器组件，该燃烧器组件用于将主要燃料和初级燃烧氧化剂注入该炉中以便产生该主要燃料与所述初级燃烧氧化剂的部分燃烧，使得该主要燃料和该初级氧化剂的燃烧产物仍包含可燃物质。对该初级氧化剂补充来自该材料冷却器的热空气，该初级氧化剂作为次级氧化剂被送至该炉的下端。在燃烧中，该初级和次级氧化剂提供该主要燃料的基本上完全燃烧。通过该主要燃料与该初级氧化剂和次级氧化剂的燃烧所产生的火焰基本上平行于该炉的纵向轴线指向。该烟道气在该炉的上端处从该炉被排出。根据本专利技术，该炉内的纵向温度分布曲线在炉运行期间借助于向该炉中注入不同于该主要燃料、该初级氧化剂和该次级氧化剂的至少一种流体而改变，纵向温度分布曲线的所述改变是通过连续地或不连续地改变将所述流体注本文档来自技高网...

【技术保护点】
运行用于生产水硬性粘合剂的旋转炉(10)的方法，其中：●该炉(10)具有带有相对于水平方向倾斜的纵向轴线的基本上圆柱形形状、上端(11)、下端、以及基本上圆柱形的壁，该炉(10)的长度为该炉(10)的直径的至少9倍、并且优选为该炉的直径的从9至40倍，●该炉(10)绕该纵向轴线旋转，●有待进行高温处理的材料被送至该炉的上端(11)处、在重力作用下向下行进穿过该炉(10)、在该炉(10)中通过在该炉(10)中的主要燃料(31，311，312)的燃烧所产生的热量而受到高温处理、并且在该炉的下端处作为经高温处理的材料离开该炉，●该经高温处理的材料从该炉(10)转移到空冷式材料冷却器(20)，以便产生冷却的经高温处理的材料以及热空气(22)，●该炉(10)在其下端处包括燃烧器组件(30)，该燃烧器组件用于将该主要燃料(31，311，312)和初级燃烧氧化剂(32)注入该炉(10)中以便产生该主要燃料(31，311，312)与该初级燃烧氧化剂的部分燃烧，●来自该材料冷却器(20)的热空气(22)作为次级氧化剂被送至该炉(10)的下端处以便提供该主要燃料(31，311，312)的基本上完全燃烧，●通过该主要燃料(31，311，312)与该初级氧化剂(32)和次级氧化剂(22)的燃烧所产生的火焰基本上平行于该炉(10)的纵向轴线指向，●烟道气(51)在该炉(10)的上端(11)处从该炉被排出，其特征在于：●该炉内的纵向温度分布曲线在炉运行期间借助于向该炉(10)中注入不同于该主要燃料(31，311，312)、该初级氧化剂(32)和该次级氧化剂(22)的至少一种流体(61)而改变，其中该纵向温度分布曲线的改变是通过连续地或不连续地改变将所述流体(61)注入该炉(10)中的至少一个注入参数来实现的。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 EP 14305296.71.运行用于生产水硬性粘合剂的旋转炉(10)的方法，其中：●该炉(10)具有带有相对于水平方向倾斜的纵向轴线的基本上圆柱形形状、上端(11)、下端、以及基本上圆柱形的壁，该炉(10)的长度为该炉(10)的直径的至少9倍、并且优选为该炉的直径的从9至40倍，●该炉(10)绕该纵向轴线旋转，●有待进行高温处理的材料被送至该炉的上端(11)处、在重力作用下向下行进穿过该炉(10)、在该炉(10)中通过在该炉(10)中的主要燃料(31，311，312)的燃烧所产生的热量而受到高温处理、并且在该炉的下端处作为经高温处理的材料离开该炉，●该经高温处理的材料从该炉(10)转移到空冷式材料冷却器(20)，以便产生冷却的经高温处理的材料以及热空气(22)，●该炉(10)在其下端处包括燃烧器组件(30)，该燃烧器组件用于将该主要燃料(31，311，312)和初级燃烧氧化剂(32)注入该炉(10)中以便产生该主要燃料(31，311，312)与该初级燃烧氧化剂的部分燃烧，●来自该材料冷却器(20)的热空气(22)作为次级氧化剂被送至该炉(10)的下端处以便提供该主要燃料(31，311，312)的基本上完全燃烧，●通过该主要燃料(31，311，312)与该初级氧化剂(32)和次级氧化剂(22)的燃烧所产生的火焰基本上平行于该炉(10)的纵向轴线指向，●烟道气(51)在该炉(10)的上端(11)处从该炉被排出，其特征在于：●该炉内的纵向温度分布曲线在炉运行期间借助于向该炉(10)中注入不同于该主要燃料(31，311，312)、该初级氧化剂(32)和该次级氧化剂(22)的至少一种流体(61)而改变，其中该纵向温度分布曲线的改变是通过连续地或不连续地改变将所述流体(61)注入该炉(10)中的至少一个注入参数来实现的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了改变该...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯·格拉西，迪尔克·赫尔舍，伯特兰·勒鲁，雅克·米隆，泽维尔·波贝尔，瑞米·特斯瓦，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR