Вся электронная библиотека >>>

 Портландцемент >>>

    

 

Производство портландцемента


Раздел: Строительство

 

§ 58. ВРАЩАЮЩИЕСЯ ПЕЧИ, ИХ ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКА

  

Различают длинные и короткие вращающиеся печи. Длинные печи имеют длину до 185 м и более, а короткие — от 40 до 85 м. Первые применяются для мокрого и сухого способов производства, а вторые — для сухого или комбинированного способов.

Длинные вращающиеся печи. Длинные печи различаются не только по длине и диаметру, но и по внутреннему устройству барабана. В зависимости от конструкции длинные печи бывают с теплообменными устройствами и без них, виды теплообменных устройств и запечных установок в этих агрегатах также бывают разные.

Запечные установки применяют для предварительной подготовки сырья к обжигу в целях более полного использования тепла дымовых газов, образующихся при сгорании топлива, и снижения расхода последнего.

Теплообменные устройства применяют для улучшения теплообмена между обжигаемым материалом и дымовыми газами. Их устанавливают внутри барабана печи. При этом конструкция теплообменников печей для мокрого и сухого способов отличается только в зоне сушки. Так, в барабане печей для мокрого обжига применяют корабельные стальные цепи и фильтры- подогреватели. В результате улучшаются условия поглощения материалом тепла из дымовых газов и ускоряется сушка шлама.

Сырьевая мука или гранулы не обладают налипающими свойствами. Для ускорения подсушки их в холодном конце печи сухого обжига применяют встроенные теплообменники — лопастные, ячейковые и др. Они улучшают пересыпание материала в печи при вращении барабана и соответственно условия теплообмена.

Печи, предназначенные для мокрого и сухого обжига, отличаются между собой отношением длины барабана к его диаметру. У печей для сухого способа это отношение несколько меньше и составляет от 30 до 35, а у печей для мокрого способа от 34 до 42.

Длинные печи при сухом способе производства применяют для обжига негранулированной сырьевой муки. При этом используют как сухую сырьевую муку, так и незначительно увлажненную. Преимущество длинных печей состоит в том, что они имеют большую производительность и в них значительно снижается расход тепла на обжиг клинкера. Чем длиннее печь, тем более полно будут охлаждаться дымовые газы при своем движении по длинному барабану и тем меньше окажется непроизводительная потеря тепла с дымовыми газ'ами. Так, например, расход тепла на обжиг ,1 кг клинкера при мокром способе в печах длиной 125 м составляет 1600—1700 ккал, а в печах длиной 170—185 м — 1400 ккал, т. е. на 200—300 ккал меньше. На каждую тонну клинкера это дает экономию примерно 30—50 кг угля.

Производительность длинных вращающихся печей зависит от поверхности теплопередачи между обжигаемым материалом и дымовыми газами, влажности поступающего на обжиг шлама и сырьевой муки, скорости вращения барабана, разности температуры газов и обжигаемого материала, скорости газового потока в барабане, стойкости футеровки печи, качества режима обжига и организации технологического процесса в целом, величины уноса пыли из печи и многих других факторов. Однако исходным показателем производительности печи является поверхность теплообмена; им определяются размеры барабана

печи, поверхность и конструкция теплообменных устройств в барабане.

Особое влияние на производительность печи оказывает влажность шлама. С достаточной степенью приближения можно принять, что каждый 1 % влажности шлама снижает производительность печи на 2%. Это следует учитывать, систематически контролируя влажность шлама, не допуская его переувлажнения.

Для улучшения теплообмена в отдельных зонах барабаны некоторых печей делают с уширением в холодном и горячем концах. Печи с таким барабаном обозначают, например, так: 3,6X3X3,6X125, т. е. печь имеет длину барабана 125 м, диаметр барабана с холодного и горячего конца 3,6 м, а в средней части 3 м. В  14 приведены технические характеристики наиболее распространенных в настоящее время и проектируемых установок длинных вращающихся печей отечественной цементной промышленности.

Вращающиеся печи, установленные на зарубежных заводах, имеют аналогичные характеристики как в конструктивном, так и в теплотехническом отношении (в части расхода тепла и удельной производительности). Интерес представляет проект печи длиной 260 м и диаметром 6,9x6,3x6,9 м. Предполагаемая производительность ее 3000 т клинкера в сутки.

Отличаясь высокой производительностью, длинные печи, однако, являются агрегатами весьма громоздкими и сложными в конструктивном, транспортном и монтажном отношениях. Поэтому вполне понятно стремление конструкторов и технологов изыскать более компактные тепловые аппараты, но не менее эффективные по производительности и расходу тепла, чем длинные вращающиеся печи.

Если обратиться к графику  68, то из него видно, что на основной части общей длины печи (70—180%) происходят процессы высушивания, подогрева и кальцинирования сырьевой смеси и только на небольшом оставшемся участке барабана происходят процессы клинкерообразования (зоны экзотермических реакций и спекания). Поэтому возникла мысль вынести подготовительные процессы за пределы барабана печи в другой аппарат, сохранив вращающуюся печь только для процессов клинкерообразования.

Так появились два новых клинкерообжигательных аппарата: вращающаяся печь с конвейерным кальцинатором и вращающаяся печь с циклонными теплообменниками — короткие вращающиеся печи.

Короткие вращающиеся печи. В печи с конвейерным кальцинатором (печь Леполя) подсушка, подогрев и частично кальцинирование сырьевой смеси происходят на конвейерном каль- цинаторе —непрерывно движущейся бесконечной решетке. На решетку загружают слоем гранулы сырьевой смеси и подвергают действию раскаленных дымовых газов, отходящих из короткой кольцевой печи.

В подготовленном виде гранулы поступают в печь для завершения процессов клинкерообразования.

В печи с циклонными теплообменниками указанные подготовительные процессы происходят в нескольких последовательно установленных сверху вниз циклонах. Сырьевая смесь подается в верхний циклон в виде муки, последовательно проходит все циклоны и в высушенном, подогретом и частично кальцинированном .виде поступает в барабан вращающейся печи.

Конвейерный кальцинатор и циклонные теплообменники — высокоэффективные тепловые агрегаты. Поэтому удельный расход тепла в коротких вращающихся печах, работающих совместно с ними, снижается до 900—1100 ккал.

Разновидностью вращающихся печей с запечными эффективными теплообменными агрегатами является печь с концентратором шлама (см. стр. 266), предназначенным для высушивания шлама до влажности 8—12%, с последующим обжигом .«сухаря» в короткой вращающейся печи.

Применяют также в качестве запечных теплообменников при сухом способе производства змеевиковые или трубчатые теплообменники.

Змееввковый теплообменник представляет собой вертикальный стальной цилиндрический футерованный внутри корпус с расположенной внутри его спиральной трубой. Труба снаружи омывается горячими печными газами. Сырьевая мука подается в верхний конец спиральной трубы и совершает длинный спиралеобразный путь, в продолжении которого в сырьевой смеси заканчиваются все подготовительные процессы для последующего обжига. Подготовленная смесь поступает из трубы непосредственно в короткую вращающуюся печь.

Аналогичным образом устроена печь с трубчатым теплообменником. Только в ней вместо спиральной трубы установлены вертикальные трубы с расположенными внутри спиральными

желобами. Сырьевые материалы медленно сползают сверху вниз по спирали, омываются встречным потоком горячих печных газов и в подготовленном для обжига виде поступают в короткую вращающуюся печь.

Производительность коротких вращающихся печей зависит в основном от тех же факторов, что и длинных печей. Однако короткие печи отличаются более высокой удельной производительностью, достигающей 50—60 кг/м2 • ч, вследствие большей разности температур между газом и обжигаемым материалом. Технические характеристики некоторых коротких вращающихся печей приведены в  15.

Короткие вращающиеся печи могут работать как самостоятельные агрегаты без кальцинаторов, циклонных теплообменников или концентраторов шлама, однако при этом они имеют производительность на 40—150% ниже, а удельный расход тепла на 25—30% выше.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Производство портландцемента

 

Смотрите также:

 

ВРАЩАЮЩИЕСЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕЧИ. Гарнисаж....

Небольшие вращающиеся печи применяют для производства керамзита (вспученные глин), а также для обжига извести и гипса.

 

Вращающиеся печи с кальцинаторами - печи Леполь. Подготовка сырья...

Вращающиеся печи с циклонными теплообменниками имеют размеры 5X75 и 7X95 м, их суточная производительность 1600 и 3000 т. Расход топлива 3250— 3500 кДж на 1 кг клинкера.

 

...печи для обжига извести - шахтные, вращающиеся

Для обжига извести применяют вращающиеся печи длиной 30—100 м, диаметром 2—4 м, с углом наклона 3—4° и частотой вращения 0,5—1,2 об/мин...

 

...для обжига цементного клинкера делятся на шахтные и вращающиеся

Вращающиеся печи различаются по длине, способам утилизации тепла и подогрева сырья. В коротких вращающихся печах длиной 70...

 

КЕРАМЗИТ. Технология производства керамзита. Фракционированный...

Пульпа насосами подается в шламбассейны и оттуда — во вращающиеся печи. В этом случае в части вращающейся печи устраивается завеса из подвешенных цепей.

 

...Мерц. Огнеупоры и их применение. Преимущество вращающейся печи

В Японии вращающиеся печи используют главным образом в черной металлургии. По конструкции вращающиеся печи подразделяют на печи с подогревателем и без него.

 

...Вращающийся барабанный холодильник известерегенерационной печи

Образовавшаяся вследствие обжига известь разгружается из печи во вращающийся барабанный холодильник, где охлаждается от температуры 1000 до 100—130° С...