|
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.
|