Вся электронная библиотека >>>

 Портландцемент >>>

    

 

Производство портландцемента


Раздел: Строительство

 

§ 66. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА

  

Интенсификация процесса обжига заключается в ускорении образования клинкера из сырьевой смеси. В конечном итоге это повышает производительность печи, позволяет уменьшить размеры ее и дает экономию топлива.

Скорость клинкерообразования зависит от степени теплообмена между газом и обжигаемой сырьевой смесью. Поэтому все мероприятия, способствующие повышению полезно используемого тепла сгорания топлива, должны способствовать ускорению процессов клинкерообразования. Конструктивно это достигается установкой внутрипечных теплообменных устройств: фильтров-подогревателей, цепных завес, теплообменников, рассмотренных ранее.

Следующим направлением интенсификации процесса обжига является снижение влажности подаваемого в печь шлама. В этом случае уменьшается расход тепла на испарение воды и соответственно повышается использование тепла на процессы клинкерообразования.

Снижение влажности шлама достигается обезвоживанием его в вакуум-фильтрах и запечных концентпзгорах шлама (см. стр. 266), применяемых в настоящее время на коротких печах, работающих по комбинированному способу. Применение раз- жижителей шлама (сульфитно-спиртовой барды), рассмотренное ранее, также позволяет снизить влажность шлама.

Ускоряется процесс спекания клинкера и снижается температура спекания при добавке в сырьевую смесь минерализаторов в количестве до 1,5% от веса сухой сырьевой смеси — крем- нефтористых солей натрия Na2SiF6, кальция CaSiFe, магния MgSiFe, а также фтористого кальция CaF2 в виде плавикового шпата. Так, добавка фтористого кальция снижает температуру спекания с 1450 до 1300—1350° С, что сопровождается повышением производительности печи, сокращением расхода топлива и уменьшением содержания в клинкере свободной окиси кальция.

Применяют также распыление шлама форсунками при подаче его в печь. Поверхность шлама в распыленном состоянии несравнимо возрастает и шлам быстрее высушивается дымовыми газами, а последние сильнее охлаждаются.

Ускоряется процесс клинкерообразования при двухстороннем питании печи. В этом случае со стороны холодного конца печи форсункой вдувают сухую тонкоразмолотую глину или пыль, уловленную фильтрами из дымовых газов, либо одновременно пыль и глину. Расход глинистого компонента в сырьевой смеси (шламе) соответственно уменьшают, что позволяет снизить влажность шлама. Так, уменьшение содержания глины в шламе до 50% снижает его влажность на 3—5%. Двухстороннее питание печи дает 4—6% экономии топлива и на 8—40% повышает производительность печи.

Для горения топлива необходим кислород. Его получают, засасывая воздух в зону обжига. Содержание же кислорода в воздухе составляет примерно 20%, поэтому остальная часть воздуха по существу является балластом. Температура воздуха, подаваемого в печь, всегда ниже температуры в зоне обжига, и поэтому, чем больше будет введено воздуха в печь, тем отрицательнее будет его влияние на процессы спекания клинкера: он будет снижать температуру в зоне обжига.

Поэтому необходимо стремиться к максимальной герметизации печи, сводя до минимума подсосы наружного воздуха, а количество воздуха, подаваемого в печь из холодильника, должно быть возможно близким к теоретически потребному на горение топлива (минимальный коэффициент избытка воздуха). Существенно уменьшается количество подаваемого в печь воздуха при обогащении его кислородом. Обогащение воздуха кислородом до 30% повышает производительность печи примерно на 15% и дает около 10% экономии топлива.

 

§ 67. КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ОБЖИГА

 

При обжиге сырьевых материалов систематическому контролю подлежат: .качество шлама или сырьевой муки, их расход, качество топлива, параметры теплового режима в печи, качество клинкера и получаемого из .него портландцемента.

Контроль качества шлама или сырьевой муки. Контроль качества шлама или муки складывается из определения тонкости помола, титра и влажности шлама. Сведения о методах определения этих показателей приведены в гл. III. Пробы отбирают ежечасно: шлам — из контрольного бачка печи, а сырьевую муку — из увлажнительного шнека. Из часовых проб составляют среднесменную пробу для химического анализа. На основании полученных результатов корректируют работу отделений по приготовлению сырьевой смеси.

Контроль подачи шлама в печь и его расхода осуществляется периодически с помощью прибора КШ-3.

Схема установки КШ-3 показана на  80. Она состоит из контрольного бачка 3, куда по шламопроводу 1 поступает шлам. Из бачка шлам сливается через отверстие, перекрывающееся штоком 4 с пробкой.

Принцип периодического определения расхода шлама прибором КШ-3 основан на измерении времени заполнения контрольного бачка. Для этого нажимают кнопку 5, одновременно включают электрический секундомер 8 и электронное реле уровня шлама ЭР-1. Релейный блок 7 воздействует при нажатии кнопки на магнитный пускатель 9, включающий электромагнит 11. Через рычаг 10 электромагнит опускает шток 4 и закрывает пробкой отверстие в расходном бачке, а секундомер начинает отсчитывать время заполнения бачка шламом. Как только шлам достигнет штыря уровня 2, реле ЭР-1 срабатывает и выключает секундомер и электромагнит. Шток пружиной 12 возвращается в исходное положение, открывая выпускное отверстие в бачке.

Время наполнения бачка шламом показывает стрелка секундомера. Для возвращения ее на нуль нажимают кнопку 6

Применяют также автоматическую запись расхода шлама, положенную в основу автоматизации режима питания печи.

Контроль за непрерывностью подачи шлама осуществляется световой сигнализацией. Для этого на контрольном щите машиниста установлена белая лампочка, мигающая при бесперебойной подаче шлама в печь; при нарушении подачи лампочка загорается..

С помощью световой сигнализации контролируют и уровень шлама в питательном бачке печи. При нормальном уровне горит красная лампочка (белая лампочка в это время мигает); при понижении уровня красная лампочка гаснет.

Контроль качества топлива. Качество твердого топлива устанавливают по результатам определения влажности, зольности, содержания летучих, тонкости помола и теплотворной способности. Параметры теплового режима в печи контролируют, определяя температуру в различных зонах и состав отходящих газов.

Контроль качества клинкера. Качество клинкера контролируют по содержанию свободной окиси кальция в клинкере и по весу одного литра клинкера. Определение свободной СаО производят каждый час, применяя быстрый метод 'петрографического анализа и один раз в смену методом полного петрографического анализа, (при помощи специального поляризационного микроскопа). При этом также определяют содержание в клинкере основных клинкерных минералов.

Получаемые данные позволяют правильно вести обжиг, добиваясь максимального связывания окиси кальция, и вносить соответствующие коррективы в химический состав смеси, обеспечивая получение клинкера заданного минералогического состава.

Установлено, что вес 1 л клинкера (объемная масса) может служить достаточным показателем качества клинкера: чем больше его .вес, тем выше качество, так как вес клинкера возрастает с увеличением степени его спекания. Содержание свободной СаО в этом случае оказывается минимальным, если учесть, что СаО значительно легче спекшегося клинкера и чем ее будет меньше, тем тяжелее клинкер (больше вес 1 л). Минимально допустимым весом ,1 л клинкера принимают такой, при котором 'содержание свободной СаО в нем не превышает 1%.

Сопоставляя на данном заводе вес одного литра клинкера с различным 'содержанием свободной СаО, находят вес одного литра клинкера, обеспечивающий требуемое качество.

Для определения веса одного литра клинкера берут кружку емкостью 2 л, взвешивают ее с точностью до 1 г, насыпают пробу клинкера в кружку до ее краев и взвешивают. Вес 1 л клинкера будет равен:

Полученные результаты позволяют установить связь между качеством клинкера и качеством заводского цемента и выбрать наиболее правильный химико-минералогический состав клинкера, соответствующим образом организуя ра'богу отделений подготовки сырьевых материалов и обжига.

Физико-механические испытания клинкера производят один раз в сутки из среднесуточной пробы, составленной из среднечасовых и среднесменных проб.

Установлены следующие допустимые нормы отклонения от установленных показателей качества сырья, топлива, клинкера и продуктов горения:

влажность сырьевой смеси, поступающей в печь, ±0,5%; влажность смеси за цепной зоной," фильтром-подогревателем или концентратором шлама +2%; тонкость помола смеси: остаток на сите №02+0,5%, на сите № 008±1%; влажность топлива +1%;

тонкость помола топлива: остаток на сите № 008±1%; содержание летучих в топливе +3%; температура отходящих газов +25°; состав отходящих газов: 02±0,5%;(С0+Н2)+0,2%; температура подогрева мазута +2°.

Автоматический контроль качества обжига клинкера и автоматическое регулирование этого процесса обеспечивает создание постоянного температурного и газового режима в каждой зоне печи путем соответствующего изменения расхода шлама, топлива и скорости вращения барабана печи, т. е. скорости движения материала. Автоматические приборы, применяемые при этом, весьма сложны и являются объектами самостоятельного изучения в специальных предметах.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Производство портландцемента

 

Смотрите также:

 

Обжиг в шахтных печах. Шахтные печи. Процесс обжига клинкера. Печь...

Процесс обжига клинкера в современных шахтных печах полностью автоматизирован. Высота шахты 8 — 10, диаметр 2,5—2,8 м...

 

ИЗВЕСТЬ. Известково-обжигательные печи для обжига извести - шахтные...

По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, в ней различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения.

 

...кирпич, высокоглиноземистые и талькомагнезитовые огнеупоры. Обжиг...

В этом случае в процессе обжига в составе клинкера вместо СзА образуются активный безводный сульфоалюминат C3A-CaS04 и C3S.

 

керамзит, черепица. ПРОИЗВОДСТВО, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ...

Завершающей операцией процесса производства является обжиг.
Процесс обжига в ней протекает быстрее, чем в кольцевой.

 

ВОЗДУШНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА. Строительные материалы

В них можно механизировать и автоматизировать процессы обжига, применять все виды топлива — пылевидное, твердое, жидкое и газообразное...

 

ГИПС. Получение гипса. Гипсоварочный котел

Недостаток варочных котлов — периодичность работы, затрудняющая автоматизацию производственных процессов. За рубежом для непрерывного обжига гипса применяют...