Omskvorota.ru

Строим дом
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Печи вращающиеся для сухого способа производства цемента

Обжиг сырьевой смеси для производства цемента

Мокрый способ производства клинкера. Этот способ целесообразно применять при использовании мягкого и влажного сырья. Измельчение и смешивание известняка или мела и глины осуществляют в воде. Жидкотекучая масса с влажностью 35–45 % называется шламом.

Глину перерабатывают в водную суспензию в глиноболтушках и подают совместно с дробленным известняком или мелом и корректирующими добавками в шаровую мельницу, где производится смешивание и помол. Далее известняково-глиняный шлам подается в резервуары для хранения.

При комбинированном способе переработка сырья осуществляется по мокрому способу. Перед обжигом шлам обезвоживается центрифугированием, сгущением в циклонах, фильтрацией до влажности 16–18 %, что позволяет уменьшиь расход топлива на 20–30 %.

Обжиг сырьевой смеси при мокром и комбинированных способах производства осуществляется в основном во вращающихся печах. Длина печей 150–230 м, диаметр 5–7 м. Располагаются они с уклоном. Работают по принципу противотока. С верхнего конца поступает шлам. С нижнего подается топливо – газ, мазут или молотый уголь, которые сгорают в виде 20–30 –метрового факела, создавая температуру до 1450 оС.

Cырье в печи, которая вращается со скоростью 1–2 об/мин, движется к нижнему концу навстречу горячим газам, проходя зоны с различными температурами. Условно выделяют шесть зон: 1 – испарения, 2 – подогрева и дегидратации, 3 – декарбонизации, 4 – экзотермических реакций, 5 –– спекания, 6 – охлаждения.

В зоне испарения при температуре от 70 до 200 оС происходит удаление свободной воды, материал комкуется, а затем распадается на более мелкие частицы.

В зоне подогрева и дегидратации при температуре от 200 до 700 оС выгорают органические примеси и начинается дегидратация каолинита и других глинистых минералов. Образуется каолинитовый ангидрид.

В зоне декарбонизации в интервале температур 900–1200 оС происходит диссоциация углекислого кальция с образованием свободного оксида кальция CaO и продолжается разложение глинистых минералов на оксиды SiO2, Al2O3 и Fe2O3.

В зоне экзотермических реакций при температуре 1200–1300 оС происходит ускорение реакций в твердом состоянии с выделением теплоты.

В зоне спекания при температуре 1350–1450–1300 оС образуется 20–30 % расплава. В него вначале переходят C3A, C4AF, CaO и MgO, а потом и С2S. Затем С2S вступает во взаимодействие с CaO, и образуется основной минерал цементного клинкера C3S. Он плохо растворяется в расплаве и выделяется в виде кристаллов. При понижении температуры до 1300 оС жидкая фаза затвердевает, образуя кристаллы C3A, C4AF, и MgO и частично – стекла. Этот процесс продолжается и в следующей зоне.

В зоне охлаждения при температуре 1300–1000 оС заканчиваются все процессы и формируется состав клинкера из кристаллов и стекловидной фазы, состоящей из C3A и C4AF.

Затем клинкер охлаждается до температуры 100–200 оС и выдерживается на складе около двух недель. Внешне он представляет собой камневидные зерна размером до 40 мм.

Сухой способ производства клинкера. Сухой способ приготовления клинкера применяется при влажности сырьевых материалов до 10–15 %. Исходные материалы – известняк и глина – дробятся, а затем загружаются в мельницы шаровые, валковые или мельницы самоизмельчения “Аэрофол”, где совмещается измельчение и сушка отходящими газами. Просушивание сырья может выполняться в дробилках.

Полученная сырьевая мука вначале подвергается предварительной тепловой обработке при температуре до 800–850 оС в циклонных теплообменниках, а дальше–в специальных реакторах при температуре 920–950 оС. В них происходит декарбонизация до 85–90 %. Обжигают сырьевую муку при температуре 1450 оС в коротких вращающихся печах, где завершаются процессы клинкерообразования.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Обжиг сырьевой смеси для производства цемента

Обжиг сырьевой смеси для производства цемента

Обжиг сырьевой смеси для производства цемента

Вращающиеся печи

Вращающиеся печи сухого способа производства

При сухом способе производства портландцемент применяют вращающиеся печи, оснащенные циклонньм теплообменниками и конвейерными кальцинаторами.

Вращающиеся печи с циклонными теплообменниками используют при обжиге негранулированной сухой муки. В цементной промышленности наиболее распространены вращающиеся печи фирмы «Гумбольт» (ФРГ), оборудованные циклонными теплообменниками и имеющие следующие размеры: 3,6×52; 4×60; 5×75; 6,4/7×95 м. В циклонных теплообменниках совершенных конструкций степень декарбонизации достигает 35—40 %. Производительность таких печей до 4000 т/сут.
Принцип работы вращающихся печей с циклонными теплообменниками заключается в следующем. До поступления в печь сухая негранулированная сырьевая мука, находясь во взвешенном состоянии, подвергается в циклонных теплообменниках воздействию движущихся горячих газов, что обеспечивает интенсивный теплообмен между материалом и газами. В каждом циклоне теплообмен осуществляется при движении газов и материалов в одном направлении, т. е. по принципу прямотока, а теплообмен во всей системе циклонов — по принципу противотока, т. е. горячие газы из вращающейся печи движутся от нижнего циклона к верхнему, материал же поступает в верхний циклон и, пройдя все ступени циклонов, попадает во вращающуюся печь.
Достоинство вращающихся печей с циклонными теплообменниками — простота конструкции, надежность в работе, низкий расход теплоты, большой удельный съем клинкера и высокое его качество, отсутствие в теплообменниках движущихся частей, невысокие требования к качеству сырьевой смеси.
Недостатками этих печей являются большая высота установки циклонных теплообменников (до 12 м), большое аэродинамическое сопротивление движению газового потока, высокая температура отходящих газов, сложность очистки отходящих газов в связи с малыми размерами частиц сырья (до 10 мкм).
Вращающиеся печи с конвейерными кальцинаторами применяют для сухого и комбинированного способов производства портландцемента при обжиге гранулированной сырьевой смеси. В цементной промышленности используют вращающиеся печи с конвейерными кальцинаторами размерами 3,6×32; 3,6X54; 4X60 и 4,5/4X60 м, производительностью до 800 т/сут.
В конвейерном кальцинаторе сырьевая смесь в виде гРанул обезвоживается, дегидратируется и частично де-

Читайте так же:
Технология производства цветного цемента

Рис. 26, Вращающаяся печь с конвейерным кальцннатором

карбонизируется, а в печи полностью декарбонизиру ся и спекается. Существуют две схемы работы конв ерных кальцинаторов: с однократным и двухкратн просасыванием газов. Схема с двухкратным просасыв нием газов по расходу теплоты экономичнее и поэто более распространена.
Печной агрегат (рис. 26) состоит из гранулятора конвейерного кальцинатора с двухкратным просасьг нием газов, вращающейся печи 12 и холодильника, гранулятора 3 сырьевая смесь в виде гранул диаметр 8—15 мм непрерывно подается по течке 4 на движущ ся колосниковую решетку 9 кальцинатора и ровным с. ем толщиной 120—200 мм распределяется по ней. Сыр вая смесь последовательно проходит камеры сушки 5 декарбонизации 10. Поток газов из вращающейся п. 12 поступает в верхнюю часть камеры 10, просасывает вентилятором 6 сквозь слой гранул и направляется очистку в батарейные циклоны 7. Из циклонов газы al жутся в верхнюю часть камеры сушки и затем вентил тором 2 через слой гранул (в камере сушки) и выбрас веется в атмосферу.

Материал из кальцинатора по течке 11 поступает во рращающуюся печь 12. Просыпавшийся сквозь щели решетки материал попадает на цепной конвейер 1 и далее элеватором 14 подается в печь 12. Температура газов, поступающих из печи в камеру декарбонизации, около 1000°С, а из циклонов в камеру сушки — не выше 300°С; температура сырьевой смеси, закладываемой в печь, 800—1000 °С.
Преимущества вращающихся печей с конвейерными кальцинаторами по сравнению с длинными печами мокрого и сухого способов производства — небольшие габаритные размеры и более низкий расход топлива. Недостатками этих печей являются сложность конструкции колосниковой решетки, возможность обжига только пластичных материалов, дающих прочные и пористые гранулы, а также проведение обжига в двух агрегатах — в печи и на решетке кальцинатора.

Новости

Неформованные огнеупоры в футеровке вращающейся печи

Л.М. Аксельрод, В.С. Комаров, В.Т. Хадыев,Группа Магнезит, Россия

РЕФЕРАТ. В статье приведены характеристики и описаны результаты применения низкоцементных огнеупорных бетонов новых марок, изготовленных Dalmond Feuerfest Siegburg, которая входит в состав Группы Магнезит. После футеровки ими участков загрузки и выгрузки пяти вращающихся печей для обжига магнезита Комбината «Магнезит» остановки печей в течение года уменьшились на 640 часов. Современные огнеупорные бетоны внедрены и в настоящее время проходят испытания на ряде цементных заводов России.

В настоящее время доля неформованных огнеупорных материалов, используемых в футеровках тепловых агрегатов во всех отраслях, растет. В США, Японии, Германии доля неформованных огнеупоров, потребляемых всеми отраслями, превысила, и существенно, долю формованных огнеупорных изделий.

Группа Магнезит хорошо известна специалистам предприятий по производству цемента как крупнейший поставщик огнеупорных изделий основного состава для футеровки вращающихся печей марок ПШПЦ (ПШПЦ-81), ПХЦ, а также кладочных мертелей различного состава, в том числе марок МПСФ, ЗХП, МПШП [1]. В последние годы разработаны новые марки бесхромистых огнеупоров цементных марок: ПШПЦ-82, ПШПЦ-83, ПШПЦ-81Т [2], предназначенных для использования в переходных зонах вращающихся печей, в том числе при использовании альтернативного топлива. Первые две марки обладают высокими прочностными свойствами при высоких температурах, высокой температурой начала размягчения под нагрузкой, низкой общей пористостью и специфической поровой структурой, которая препятствует проникновению жидкой фазы, формирующейся на контакте обжигаемой шихты (клинкера), вглубь огнеупора. Изделия марки ПШПЦ-81Т предназначены для эксплуатации при использовании альтернативного топлива. За счет введения комбинированной добавки, содержащей оксид титана, в приповерхностном (со стороны рабочей поверхности) слое формируется газонепронецаемый слой, который препятствует проникновению вглубь огнеупора не только жидкой фазы, но и газовой, включающей пары хлора, оксидов щелочных металлов и серы.

Читайте так же:
Что такое жаропрочный цемент

С 2008 года в состав Группы Магнезит входит Slovmag – известный изготовитель и поставщик на рынки СНГ, Чехии, Словакии и ряда других стран как огнеупоров периклазохромитового состава марок SLIIC-5A; SLIIIC; SLIMA-3C; SLIIIV, так и периклазошпинельных изделий различного качества, таких как SLIMA 20; SLIMA 90; SLIQMA; SLIMA 80; SLIMA 86AF.

Вопрос применения неформованных материалов в футеровке тепловых агрегатов цементного производства сегодня однозначно решен положительно для «неподвижных» агрегатов, таких как циклоны, газоходы, футеровка горелок, холодильники, кальцинаторы и т. д. Высокая эффективность неформованных материалов определяется легкостью выполнения футеровки торкретированием либо заливкой бетоном в сочетании с высокой устойчивостью к тепловым, термическим, механическим нагрузкам, химической и абразивной устойчивостью. Применение различных добавок позволяет регулировать перечисленные свойства. Интенсивные исследования и промышленное применение неформованных материалов в последние два десятка лет привели к созданию фактически их новых классов, ранжируемых по содержанию высокоглиноземистого цемента. Обычно нормируется содержание CaO. Это – средне- (2,5–6% CaO), низко(1,5–2,5%), ультранизкоцементные (0,2–1,5%) и бесцементные ( Версия для печати

© 2021 «Группа Магнезит».
Все права защищены

ПЕЧИ СУХОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА КЛИНКЕРА

ЛЕКЦИЯ №14

ТЕМА: ОБЖИГ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ. ПРОЦЕССЫ КЛИНКЕРООБРАЗОВАНИЯ

Обжиг— завершающая технологическая операция производства клинкера. В процессе обжига из сырьевой смеси определенного химического состава получают клинкер, состоящий из четырех основных клинкерных минералов.

В качестве установок для получения клинкера могут быть использованы различные по своей конструкции и принципу действия тепловые агрегаты.

Однако в основном для этой цели применяют вращающиеся печи, в них получают примерно 95% клинкера от общего выпуска, 3,5% клинкера получают в шахтных печах и оставшиеся 1,5% — в тепловых агрегатах других систем — спекательных решетках, реакторах для обжига клинкера во взвешенном состоянии или в кипящем слое.

Вращающиеся печи являются основным тепловым агрегатом как при мокром, так и при сухом способах производства клинкера.

Обжигательным аппаратом вращающейся печи является барабан, футерованный внутри огнеупорными материалами. Барабан установлен с наклоном на роликовые опоры.

С поднятого конца в барабан поступает жидкий шлам или гранулы. В результате вращения барабана шлам перемещается к опущенному концу. Топливо подается в барабан и сгорает со стороны опущенного конца. Образующиеся при этом раскаленные дымовые газы продвигаются навстречу обжигаемому материалу и нагревают его. Обожженный материал в виде клинкера выходит из барабана.

Рисунок14.1 — Технологическая схема получения цемента по мокрому способу: 1 — щековая дробилка; 2 — молотковая дробилка; 3 — склад сырья; 4 — мельница «Гидрофол»; 5 — мельница мокрого помола; 6 — вертикальный шламбассейн; 7 — горизонтальный шламбассейн; 8 — вращающаяся печь; 9 —холодильник; 10 — клинкерный склад; 11 — мельница; 12 — силос це­мента.

В качестве топлива для вращающейся печи применяют угольную пыль, мазут или природный газ. Твердое и жидкое топливо подают в печь в распыленном состоянии. Воздух, необходимый для сгорания топлива, вводят в печь вместе с топливом, а также дополнительно подают из холодильника печи. В холодильнике он подогревается теплом раскаленного клинкера, охлаждая последний при этом. Воздух, который вводится в печь вместе с топливом, называется первичным, а получаемый из холодильника печи — вторичным.

Образовавшиеся при сгорании топлива раскаленные газы продвигаются навстречу обжигаемому материалу, нагревают его, а сами охлаждаются. В результате температура материалов в барабане по мере их движения все время возрастает, а температура газов — снижается.

Сырьевой шлам, имеющий температуру окружающего воздуха, попадая в печь, подвергается резкому воздействию высокой температуры отходящих дымовых газов и нагревается.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1 470°C в течение 2…4 часов в длинных вращающихся печах (3,6х127 м, 4×150 м и 4,5х170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы.

Читайте так же:
Гост цемент марка ниже

Вращающуюся печь мокрого способа условно можно поделить на зоны:

· сушки (температура материала 100…200 °C — здесь происходит частичное испарение воды);

· подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3∙2SiO2∙2H2O → Al2O3∙2SiO2 + 2H2O; далее при температурах 600…1 000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.

· декарбонизации (900…1 200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений (СаО∙ Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;

· экзотермических реакций (1 200…1 350 °C) завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4 основных минералов клинкера;

· спекания (1 300→1 470→1 300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S);

· охлаждения (1 300…1 000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Основные минералы клинкера: алит, белит, трехкальциевый алюминат и аллюмоферит

Алит— самый важный минерал клинкера, определяющий быстроту твердения, прочность и другие свойства портландцемента; содержится в клинкере в количестве 45…60%. Он быстро твердеет и набирает высокую прочность, интенсивно выделяет тепло. Алит представляет собой твердый раствор трехкальциевого силиката и небольшого количества (2…4%) MgO, Al2O3, P2O5, Cr2O3 и других примесей, которые могут существенно влиять на структуру и свойства минерала.

Белит— второй по важности и содержанию (20…30%) силикатный минерал клинкера. Он медленно твердеет, но достигает высокой прочности при длительном твердении портландцемента; обладает малым тепловыделением. Белит в клинкере представляет собой твердый раствор b-двухкальциевого силиката (b-С2S) и небольшого количества (1…3%) Al2O3, Fe2O3, MgO, Cr2O3.

Трехкальциевый алюминат содержится в клинкере в количестве 4…12% и при благоприятных условиях обжига получается в виде кубических кристаллов размером до 10-15 мкм; образует твердые растворы сложного состава. Он очень быстро гидратируется и твердеет, но имеет небольшую прочность и наибольшую интенсивность тепловыделения. Является причиной сульфатной коррозии бетона, поэтому в сульфатостойком портландцементе содержание С3А ограничено 5%.

Четырехкальциевый алюмоферрит в клинкере содержится в количестве 10. 20%. Алюмоферритная фаза промежуточного вещества клинкера представляет собой твердый раствор алюмоферритов кальция разного состава, в клинкерах обычных портландцементов ее состав близок к 4CaO×Al2O3×Fe2O3. По скорости гидратации минерал занимает промежуточное положение между алитом и белитом.

НаименованиеФормулаСокращенное обозначениеПримерное содержание в клинкере, %
Алит (трехкальциевый силикат)3CaO×SiO2C3S45-60
Белит (двухкальциевый силикат)2CaO×SiO2C2S20-30
Трехкальциевый алюминат3CaO×Al2O3C3A4-12
Целит (четырехкальциевый алюмоферрит)4CaO×Al2О3×Fe2O3C4AF10-20

ПЕЧИ СУХОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА КЛИНКЕРА

Печи сухого способа производства примерно в два раза короче печей мокрого способа при равной или даже большей производительности. Современные мощные печи этого способа имеют размеры: 6,4/7,0×95 м, 5×75 м и производительность 25 т/ч и 75 т/ч соответственно. Уменьшение длины печи связано с двумя основными факторами: во-первых, в печах сухого способа в принципе отсутствует зона сушки, во вторых, часть процессов выносится из печи в запечные теплообменные устройства (циклонные теплообменники, реактор-декарбонизатор или конвейерный кальцинатор).

В основу конструкций печей с циклонными теплообменниками положен принцип эффективного теплообмена между отходящими из печи дымовыми газами и частицами сырьевой муки, находящимися во взвешенном состоянии. Уменьшение размера частиц обжигаемого материала и увеличение его удельной поверхности, а также максимальное использование всей поверхности частиц для контакта с теплоносителем интенсифицируют теплообмен между ними. Этот способ передачи теплоты обеспечивает быстроту и равномерность нагрева и поэтому весьма эффективен. Во взвешенном состоянии при достижении температуры диссоциации декарбонизация СаСОз протекает также гораздо быстрее, чем при обжиге шихты в слое. Но все процессы, связанные с непосредственным контактом частиц-реагентов между собой (твёрдофазовые реакции, спекание), наоборот, замедляются.

Читайте так же:
Виниловый цемент что это такое

Откорректированная сырьевая мука поступает в систему циклонных теплообменников. Отходящие из вращающейся печи газы с температурой 900-1000°С по газоходу 10 движутся в циклонный теплообменник IV ступени, а затем последовательно проходят циклонные теплообменники III, II и I ступеней, пылеулавливающее устройство и дымососом 9 через Дымовую трубу 1 выбрасываются в атмосферу.

В узких газоходах циклонных теплообменников средняя скорость газов составляет 15-20 м/с, что значительно выше скорости витания частиц сырьевой муки. Поэтому поступающая в газоход между I и II ступенями циклонов сырьевая мука увлекается потоком газов и выкосится в циклонный теплообменник I ступени, где материал подогревается, а газы охлаждаются. Осевший в циклоне материал через затвор-мигалку 11 поступает в газоход между II и III ступенью циклонов, а из него выносится с газовым потоком в циклон II ступени. Затем материал движется в газоходах и циклонах III и IV ступеней. Таким образом, сырьевая мука опускается вниз, проходя последовательно циклоны и газоходы всех ступеней, и при этом нагревается. По выходе из циклона IV ступени материал имеет температуру 700-800°С, затем он подаётся во вращающуюся печь 8 для дальнейшего обжига.

Время пребывания частиц сырьевой муки в циклонном теплообменнике не превышает 25-30 с, и за это очень короткое время материал нагревается, полностью дегидратируется глинистая составляющая сырьевой смеси, а также на 25-30% успевает пройти декарбонизация карбонатной породы. Таким образом, в циклонном теплообменнике осуществляются процессы, которые соответствуют зоне подогрева и частично зоне кальцинирования.

Вращающиеся печи с циклонными теплообменниками имеют высокие технико-экономические показатели, длительный срок службы, просты по конструкции и надёжны в эксплуатации (отсутствие Движущихся элементов), они отличаются высоким коэффициентом использования. Основным недостатком данного теплообменного Устройства является большая высота циклонной башни — 50-60 м.

Наиболее современными являются технологии, основанные на трёхступенчатом обжиге, которые позволяют направлять в обжиговую печь материал который декарбонизирован почти ПОЛНОСТЬЮ. Для интенсификации процесса диссоциации CaСО3 между запечным теплообменником и печью устанавливается специальный реактор – диссационная ступень (декарбонизатор), представляющая собой печь специальной конструкции с вихревой форсункой, где происходит сжигание топлива и декарбонизация сырьевой муки в вихревом потоке

Температура материала на входе в реактор составляет 720-750С. В результате сгорания дополнительного количества топлива температура газового потока повышается до 1000-1050, а материал нагревается до температуры 920-950. Каждая Частица материала находится в системе «циклонный теплообменник — Диссоционный реактор» всего 70-75 с, но по выходе из нее степень его декарбонизации составляет 85-95%.

Установка диссоционной ступени позволяет повысить съем клинкера с 1 м3 внутреннего объёма печи в 2,5-3 раза, в результате печь диаметром 5-5,5 м может иметь производительность 6000-8000 т/сут удельный расход теплоты снижается до 3-3,1 кДж/кг клинкера. Размеры реактора невелики, он может быть использован не только при строительстве новых линий, но и при модернизации уже существующих коротких вращающихся печей с циклонными теплообменниками.

Рисунок 14.2 — Технологическая схема получения цемента по сухому способу: 1 — бункер известняка; 2 — щековая дробилка; 3 — молотковая дробилка; 4 — бункер глины; 5 — валковая дробилка; 6 — объединенный склад сырья; 7 — мельница «Аэрофол»; 8 — циклон-осадитель; 9 — промежуточный силос; 10 — сепаратор; 11 — мельница; 12 — гомогенизационный силос; 13 — запасной силос; 14 — печь с циклонными теплообменниками; 15 — холодильник; 16 — склад клинкера и добавок; 17 — мельница; 18 — цементный силос.

Пылеобразование и пылеудаление в производстве цемента.

Все технологические процессы производства цемента сопровождаются образованием пыли. Основные источники пылеобразования — печи для обжига клинкера как при мокром, так и при сухом способе производства, а также цементные и сырьевые мельницы, дробильно-сушильные установки и складские операции.

Технология производства цемента предусматривает, что все исходные сырьевые материалы после добычи в карьерах и доставки на завод повергаются сушке, дроблению и измельчению до пылевидного состояния.

Другие технологические особенности процесса производства цемента – обжиг полученной сырьевой шихты при высокой температуре в шахтных печах, охлаждение в специальных холодильниках, отправка на хранение и собственно хранение на промежуточных складах с последующей отправкой потребителям.

Таким образом все технологические процессы производства цемента сопровождаются образованием пыли.

Читайте так же:
Цемент для сухих смесей гост

При этом основными источниками образования пыли на цементных заводах являются печи для обжига клинкера как при мокром, так и при сухом способе производства. На их совести более 80% пыли, попадающей в атмосферу. Остальное – это работа цементных и сырьевых мельниц, дробильно-сушильных установок и складов хранения сырья и готовой продукции.

Можно выделить следующие основные источники пылеобразования и соответствующие им виды пылей цементного производства:

  1. Грубодисперсные пыли образующиеся при дроблении и транспортировке сырья. Их особенность – температура, соответствующая температуре окружающей среды.
  2. Пыли образующиеся при работе сушильных барабанов. Характеризуются повышенным влагосодержанием и широким диапазоном колебаний концентрации.
  3. Пыли сырьевых мельниц. Их характеристики — высокая концентрация и значительное содержанием мелкодисперсных частиц.
  4. Пыли вращающихся печей при мокром способе производства. Имеют высокое содержание влаги и высокую температуру.
  5. Пыли вращающихся печей при сухом способе производства. Характеризуются тонким дисперсным составом, низким влагосодержанием и высоким удельным электрическим сопротивлением (УЭС).
  6. Пыли вращающихся печей с конвейерными кальцинаторами. Имеют низкое влагосодержание и содержат грубодисперсные частицы.
  7. Пыли клинкерных холодильников. Характеризуются низким содержанием влаги, широким диапазоном колебания температур и содержанием грубодисперсных частиц.
  8. Пыли цементных мельниц. Имеют высокую входную концентрацию и широкий предел колебания содержания влаги.

Обеспыливание газов печей цементного производства

Для обеспыливания газов печей мокрого способа производства применяют главным образом электрофильтры. Электрофильтры размещаются снаружи здания под шатром между пылеосадительной камерой печи и дымовой трубой.

Пыль, уловленная электрофильтром, системой шнеков, насосов и трубопроводов обратно в печь. Система может быть дополнена устройством охлаждения газов, если их температура превышает допустимую для работы электрофильтра.

Эффективность такой схемы при запыленности газов на входе в электрофильтр 10-20 г/куб.м составляет 98-99%, а значит концентрация пыли на выходе может составить 0,1-0,5 г/куб.м. Для повышения эффективности рекомендуется применение двухступенчатой системы очистки с циклонами на первой ступени.

Обеспыливание газов печей сухого способа производства. Для сухого способа производства применяются короткие или длинные полые вращающиеся печи без теплообменников и короткие полые вращающиеся печи с циклонами или теплообменниками.

Отходящие газы печей обеспыливают в двухступенчатых пылеулавливающих установках, где первая ступень – циклон, а вторая либо электрофильтры, либо рукавные фильтры из стеклоткани.

Удельное электрическое сопротивление тонкодисперсной пыли, содержащейся в газах печей сухого способа производства, как правило превышает предельные для электрофильтра значения, что снижает эффективность очистки до 75-80%.

Решение – увлажнение газов между циклонами и электрофильтрами. Для увлажнения и охлаждения газов применяют специальные устройства – полые скрубберы стабилизаторы, в которых производится распыление влаги через форсунки. Настройка распыла должна исключать попадание капель жидкости на стенки скруббера. Т.е. вся влага должна полностью поглощаться проходящим газом.

Допустима и другая компоновка оборудования, когда увлажнение и охлаждение газов, отходящих от печей сухого способа производства, производится непосредственно в сушильно-дробильных или сушильно-помольных установках. Дополнительно, перед сырьевыми мельницами возможна установка кондиционеров для увеличения влагосодержания и охлаждения.

Обеспыливание воздуха колосниковых холодильников клинкера. Для этих целей также применяются электрофильтры и рукавные фильтры. Применение только электрофильтров дает эффективность не более 70-75% из-за повышенного удельного сопротивления пыли.

Для его снижения также необходимо увлажнение газов перед прохождением электрофильтра. Это делают, например, в полом скруббере с распыливающими форсунками, либо направляя избыточный воздух колосникового холодильника в сушильно-дробильную или сушильно-помольную установку, либо распыляя воду под давлением непосредственно в колосниковом холодильнике.

Обеспыливание других источников пылеобразования цементного производства

Обеспыливание газов цементных мельниц. Высокая концентрация пыли, повышенное значение УЭС и относительно низкое влагосодержание пылегазового потока создают трудности для использования электрофильтров. Поэтому применяют высокопроизводительные рукавные фильтры с рукавами из гидрофибизированного и графитизированного фильтровального материала.

Обеспыливание газов сушильных барабанов. При работе барабанов создаётся непосредственный контакт высушиваемого материала с горячими газами твердого топлива, сжигаемого в виде угольной пыли, либо мазута и природного газа, сжигаемого в выносных топках или непосредственно в барабане.

Газы удаляются из сушильного барабана со стороны разгрузочной части. Аспирационно-обеспыливающая система сушильного барабана делается двухступенчатой и состоит из циклона (эффективность порядка 65%) и электрофильтра, а при низкой температуре газов и высокой точке росы используется ротоклон. При скорости газов в активной зоне электрофильтра 0,8 м/с общая эффективность составляет 95-98%.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector