ОБЖИГ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА 1. Технологические зоны вращающейся печей. Превращения материалов по длине печи. 2. Вращающаяся печь. Виды вращающихся печей. 3. Особенности печей по сухому способу. 4. Факторы, влияющие на обжиг ПЦК.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗОНЫ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ ТЕМПЕРАТУРА МАТЕРИАЛА И ГАЗОВОГО ПОТОКА ПО ДЛИНЕ БАРАБАНА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ: 1 - материал; 2 – газовый поток.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗОНЫ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ I зона – зона испарения. Температура материала повышается от 20°С до 200°С. n II зона – зона подогрева. Температура материала повышается от 200°С до 800°С. - выгорание органических примесей – 400 -600°С; - глинистые минералы: Al 2 O 3 ·2 Si. O 2 ·2 H 2 O= Al 2 O 3 ·2 Si. O 2 + 2 H 2 O; n 400 -600°С - Al 2 O 3 ·2 Si. O 2 = Al 2 O 3 + 2 Si. O 2 ; 600 -800°С; - Mg. CO 3 = Mg. O + CO 2; 450 -650°С. n III зона – зона декарбонизации. Температура материала повышается от 800°С до 1000°С. Ca. CO 3 = Ca. O + CO 2 ↑–Q Ca. O· Al 2 O 3; Ca. O· Si. O 2 ; Ca. O· Fe 2 O 3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗОНЫ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ IV зона – зона экзотермических реакций. Температура материала повышается до 1250°С. Ca. O· Si. O 2 + Ca. O = 2 Ca. O· Si. O 2 ; 1200°С; Ca. O· Al 2 O 3 + 2 Al 2 O 3 =3 Ca. O· Al 2 O 3 4 Ca. O· Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 ; 12 Ca. O· 7 Al 2 O 3 ; 2 Ca. O· Fe 2 O 3 ; Ca. O; Mg. O n V зона – зона спекания. Температура материала повышается до 1450°С. 2 Ca. O· Si. O 2 + Ca. O = 3 Ca. O· Si. O 2 n VI зона – зона охлаждения. Температура материала снижается до 1000°С. - Кристаллизация 2 Ca. O· Si. O 2; 3 Ca. O· Al 2 O 3; 4 Ca. O· Al 2 O 3 · Fe 2 O 3; частично 3 Ca. O· Si. O 2 n
Вращающиеся печи по мокрому способу а — 3, 6 х150 м, б — 5 x 185 м, I — течка для подачи шлама, 2 — фильтр-подогреватель, 3 — цепная завеса, 4 — теплообменник, 5 — бандаж, 6 — венцовая шестерня, 7 — огнеупорная футеровка, 8 — головка печи, 9 — колосниковый холодильник, 10 — привод печи, 11 — роликоопоры с контрольными роликами, 12 — ролики, 13 — пробоотборные лючки, 14 — корпус печи, 15 — устройство для охлаждения корпуса печи в зоне спекания, 16 — уплотнения горячего и холодного конца, 17 — роликоопоры с предохранительными упорами, 18 — маслонасосы и фильтры-охладители смазочной станции жидкого смазочного материала
ДЛИННАЯ ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ С ТЕПЛООБМЕННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ВНУТРИ КОРПУСА 1 -роликовые опоры, 2 -бандажи, 3 -подвенцовая шестерня, 4 -редуктор привода, 5 электродвигатель, 6 -головка печи, 7 -кольца жесткости, 8 -цилиндрический корпус, 9 -венцовая шестерня, 10, 11, 14 –теплообменные устройства, 12 -пылеосадительная камера, 13 -течка сырья
ВИДЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ печи по мокрому способу производства, м: 3, 6 х150; 4, 5 х170; 5 х185; 5/4, 5 х135; 7 х230; n печи по сухому способу производства, м: 4 х60; 5, 4 х85; 5 х75; 7/6, 4 х95. Конструктивные элементы печи: корпус, опоры, привод (две зубчатые шестерни, редуктор, электродвигатель), головка, через которую проходят форсунки для питания печи топливно-воздушной смесью, уплотнительные устройства (устранение подсоса холодного воздуха), теплообменные устройства, футеровка и узел питания печи. Угол наклона печи 2 -6˚, частота вращения– 0, 5 -1, 5 об/мин. , частота вращения от вспомогательного двигателя – 1 -4 об/ч, скорость движения газов – 6 -13 м/с. Огнеупорные материалы - шамотные, полукислые, корундовые, магнезитовые, хромомагнезитовые, периклазошпинелидные. Корпус печи сварен из стальных обечаек толщиной до 30 мм. n
ВИДЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ ПО МОКРОМУ СПОСОБУ показатель типоразмеры, м 4× 150 4, 5× 170 5× 185 Проектная производительность (при Wшл=36%, Тог=250˚С), т/ч 35 50 75 Скорость газов на выходе из печи, отнесенная к полному сечению, м/(с×м 2) 5, 53 6, 3 7, 4 Внутренняя поверхность печи по футеровке, м 2 1700 2200 2650 0, 55 -1, 1 0, 7 -1, 4 0, 6 -1, 24 3, 88 4, 14 4 7 7 7 9, 1 10, 56 7, 05 20, 7 22, 7 28 Частота вращения: от главного привода, мин-1 от вспомогательного привода, ч-1 Уклон печи, % Число опор, шт . Потребляемая мощность, к. Вт/ч Съем клинкера с 1 м 2 футеровки, кг/(м 2×ч) Расход теплоты на обжиг клинкера,
ВИДЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ ПО СУХОМУ СПОСОБУ показатель типоразмеры, м 5 Х 75 Проектная производительность, т/ч Число ступеней теплообменника, шт. Температура, 0 С: - сырьевой муки после циклонных теплообменников - газов, выходящих из печи -- на входе в декарбонизатор - на выходе из него - газов за циклонными теплообменниками 7/6, 4 Х 95 4, 5 Х 80 5 Х 100 66, 7 -75 125 -146 125 208 4 Х 2 780 840 1040 1050 1000 -1050 - - 650 - - - 950 -1000 - 300 -350 П = F∙K∙∆t/q, где П –производительность печи, кг/ч; К – поверхность теплопередачи (футеровки и внутренних теплообменных устройств), м 2; F- средний коэффициент теплопередачи, Вт/ (м 2∙◦С); ∆t – средняя разность температур газов и обжигаемого материала, ◦С; q – удельный расход теплоты на обжиг клинкера, к. Дж/кг.
Внутрипечные теплообменные устройства 1. Фильтр -подогреватель: устанавливают в холодной зоне печи на расстоянии 3 -4 м от конца барабана. Очистка дымовых газов от крупных частиц пыли, подогрев шлама до температуры 60 -70˚С. В результате снижается на 2 -3% пылеунос, уменьшается удельный расход тепла при обжиге клинкера. 2. Цепные завесы. Устанавливаются на расстоянии 0, 5 -1 м от фильтрподогревателя, материал выходит в виде гранул с влажностью не ниже 8 -10%. Повышают производительность печи до 10% и снижают расход топлива на 5 -10%. 3. Теплообменники. Устанавливают в зоне подогрева с температурой 700 -1000˚С. Увеличивают поверхность теплообмена газов с материалом, интенсифицируют конвективный теплообмен, способствуют перемешиванию материала, защищают цепную завесу от перегрева за счет понижения температуры газов.
Внутрипечные теплообменные устройства
Внутрипечные теплообменные устройства
ХОЛОДИЛЬНИКИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ n РЕКУПЕРАТОРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК. 10 -12 охладительных барабанов d=0, 8 -1, 35 м и l=4, 4 -6 м, расположенных вокруг горячего конца печи (5) и сообщающихся с ней посредством патрубков (4). Горячая часть барабана футерована плитами (3). Охлаждение клинкера до температуры 100 -150˚С. 1 -охладительные барабаны, 2 -цепная завеса, 3 -футеровочные плиты, 4 -патрубки, 5 -печь n БАРАБАННЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК. Стальной барабан d=2 -5 м и l=20 -56 м, расположенный под наклоном 3, 5% к горизонту и вращающийся со скоростью 3 об/мин. КПД=70%. Охлаждение до 100200˚С. 1 -вращающаяся печь, 2 -течка, 3 -полки, 4 -перегородки, 5 -барабан холодильника, 6 -электродвигатель, 7 -редуктор, 8 -зубчатая передача, 9 -роликовые опоры, 10 - ковши, 11 -течка, 12 -пластинчатый конвейер
ХОЛОДИЛЬНИКИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ n КОЛОСНИКОВЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК. Охлаждение клинкера до температуры 50 -80˚С. 1 -течки, 2 -мигалка, 3 -тележка, 4 -опорный ролик, 5 -приводной вал, 6 -тяга, 7 -рама основания, 8 -скребковый конвейер, 9 -трубопровод острого дутья, 10 -плиты, 11 -кожух, 12 -огнеупорная футеровка, 13 -загрузочная шахта, 14 -колосники острого дутья 15, 18 -неподвижные и подвижные колосники, 16 -промежуточные ролики, 17 -толкающие ролики, 19 -отверстие для аспирационного воздуха, 20 -люк, 21 -электродвигатель, 22 -редуктор, 23 -механизм привода, 24 -гляделка, 25 -трубопровод аспирационного воздуха, 26 -привод жалюзийного аппарата, 27 -трубопроывод воздуха общего дутья
ОСОБЕННОСТИ ПЕЧЕЙ ПО СУХОМУ СПОСОБУ 1 -дымосос; 2 — подача сырьевой муки; 3 — подача топлива в декарбонизатор; 4 — газоход вторичного воздуха; 5 — вращающаяся печь; 6 — выход клинкера; 7 — холодильник
Разрез по печи по сухому способу производства
Система циклонных теплообменников 1 – дымосос; 2, 3, 5, 9 – циклоны; 4 – батарейный циклон; 6 – конвейер-дозатор; 7 – элеватор; 8 – приемный бункер; 10 - печь
СХЕМА РЕКУПЕРАТОРНОГО ХОЛОДИЛЬНИКА
Факторы, влияющие на обжиг 1. 2. 3. 4. 5. Влияние химического состава сырьевых смесей. Увеличение содержания Са. О приводит к увеличению содержания алита и и необходимости более длительного обжига. Повышение содержания Si. O 2 делает сырьевые смеси трудноспекающимися. Повышение содержания Al 2 O 3 (р до 1, 4 -1, 8) реакции протекают интенсивно, дальнейшее повышение приводит к снижению реакционности смеси изза возрастания вязкости расплава. Влияние природы сырьевых материалов. Мел, мелкокристаллические известняки, известняк-ракушечник более реакционноспособны. Дисперсность сырьевых компонентов. Режим обжига. v=v 0·exp (-E/RT). При 1500˚С – 5 -25 мин, 1600 ˚С- 3 -8 мин, 1800˚С – 20 -60 с. Введение добавок-минерализаторов. Ускоряет распад сырьевых компонентов, снижают температуру протекания процессов, изменяет температуру образования и свойства жидкой фазы клинкера, влияет на процесс кристаллизации расплава, модифицирует структуру минералов.
Скачать презентацию ОБЖИГ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА 1 Технологические зоны вращающейся печей
ОБЖИГ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА.ppt