Клинкер пайда болу процесін реттеп жеделдету 2 страница

4. Қоршаған ортаға жоғалатын жылу мөлшері (q_ос≈600кДж/кг) пештің корпусының үлестік бетіне (f=F/Gкл) байланысты. Ол деген пештің ауданының F (м²) өнімділігіне Gкл (кг/сек) қатынасы. Жоғалатын жылу тағы пештің корпусының температурасына, қоршаған ауаның температурасына Δt_П-В, жылу беру коэффициентіне α_ТО–ға байланысты. Сонғы көрсеткіш пештің жанындағы ауаның қозғалу жылдамдығына тәуелді. Бір кг клинкерге есептегенде корпус арқылы жоғалатын жылу мөлшері жентектелу алабында қорғайтын қабатының (обмазка) жағдайына байланысты және пештің өнімділігі жоғарылағанда үлестік жылу жоғалуы төмендейді.

5. Клинкерді салқындатқанда жоғалатын жылу q_кл+q^из_В≈200 кДж/кг клинкерге салқындатылған клинкердің температурасына t_кл, артық ауаның температурасына t_В^из және артық ауаның үлестік көлеміне V_В^из (м³/кг клинкерге) тәуелді. Бұл жоғалуларды төмендету үшін клинкер мүздатқыштың жұмысының нәтижесін жақсарту керек.

4.21-суретте айналмалы пештің жылубалансының шығын статьялары көрсетілген.

 

4.21-сурет. Сулы тәсілдің айналмалы пешінің жылу шығындары, кДж/кг клинкерге (В.К. Классен бойынша)

 

Бір кг клинкерге есептегенде 140 кДж жылу жүйеге шлам және ауамен келеді. Отынды жаққанда бөлінетін жылу мөлшерін 5860 кДж/кг немесе 1400 ккал/кг деп есептесек, онда 1т клинкерге 200 кг шартты отын жұмсалады.

 

4.10  К онвейерлі кальцинаторлы («Леполь»), шламды шоғырландырғышты, шашыратқыш кептіргішті және шахталы пештер

Бұндай пештерде алдын-ала түйірленген шикізат жел тартқыш торға келіп түседі. Ол отқа төзімді кірпіштермен футерленген, металл қораппен қапталған. Жылжымалы тордың бетінде қалыңдығы 15...20 см шикізат гранулдардың қабаты болады, оның астынан ыстық түтінді газдарды сорып өткізеді.

Кальцийлегіш екі камераға бөлінген: біреуі салқын, екіншісі ыстық. Бірінші салқын камерасында материал кебеді, ал екінші ыстық камерасында шикізаттың жартылай кальцийленуі жүреді. Конвейерлі кальцинаторлы пештерде біркелкі күйдірілген клинкер алынады, күйдіруге кететін жылудың шығыны да, тозаңдануы да аз болады. Қазіргі кезде өнімділігі тәулігіне 3000 т болатындай пештер пайдаланылады. Оларда клинкердің әр килограмына 3000...3350 кДж жылу кетеді, электр энергиясының шығыны 12...13 кВт∙сағ/т. Дегенмен пештің жұмыс істеуі түйіршіктеліп берілген шикізатқа байланысты. Шикізат жақсы түйірленіп, кептірген кезде жарылып сынбайтын болса, пеш жақсы, бір қалыпты жұмыс істейді. Бұндай пештердің негізгі кемшіліктеріне конструкциялық кемістігі-жел тартқыш торлардың күрделілігі, металдың көп кететіндігі және бөлшектерінің жиі-жиі сынуының әсерінен пайдалануға сенімсіздігі жатады.

«Леполь» жүйесінің пештерін ылғалды әдіске де, құрғақ әдіске де қолдануға болады. Бірінші жағдайда ылғалды әдіс бойынша дайындалған лай фильтр–пресске ылғалдылығы 20...22 % болғанша сусызданып, тесік-тесік білікте түйірленеді. Ал екінші жағдайда, құрғақ әдіс бойынша дайындалған шикізат қоспасын 12...14 % дейін ылғалдап, табақшалы түйірлегіште түйірлейді. Сондай-ақ «Леполь» жүйесінің пештерін (4.22-сурет)  жоғары сілтілі шикізатты күйдіруге пайдаланған тиімді.

 

4.22-сурет. «Леполь» жүйесінің пеші: 1- шикізат беру; 2- табақшалы түйірлегіш (гранулятор); 3-тұтінді газдар; 4-кептіргіш камера; 5-колосникті тор «Леполь»; 6-қосымша ауа; 7-ыстық камера; 8-айналмалы пеш; 9-қосымша ауа; 10-форсунка; 11-клинкер мұздатқыш; 12- клинкер тасымалдағыш

                                

4.23-сурет. Шламды шоғырландырғышпен жабдықталған пеш: а-шламшоғырландыр ғыш; б-пешпен қосылу схемасы:  1-барабанның қозғалтқышы; 2-қуыс цапфа; 3-болатты тұбі; 4- колосниктеп, 5-бойлық балкалар; 6-түтінсорғыш; 7- металлдық корпус; 8-толтырғыш денелер; 9-айналмалы пеш; 10-өтетін құбыр (течка)

 

Шламды шоғырландырғышпен жабдықталған пеш (с концентратором шлама). Шламды шоғырландырғыштар қысқа айналмалы пештерден кейін орналастырылады. Оған айналмалы пештің түтінді газдары беріледі, температурасы 400…750 ⁰С. Шоғырландырғыш беткей орналасқан айналмалы цилиндр тәрізді барабан. Барабанның беті болат колосникті плиталардан құралған. Барабанның іші цилиндрлі толтырғыш денелермен толтырылған. Суйық шлам жоғарыдан келіп түседі, цилиндрлердің бетіне жағылады. Төменнен сорылған ыстық түтінді газдар шламмен цилиндрлерді қыздырады, шлам кептіріледі (4.23-сурет).

Барабаннан өткен газдардың температурасы 750 ⁰С-тан 400 ⁰С дейін төмендейді, шламның ылғалдылығы 36-дан 8…12 % дейін төмендейді, материалдың температурасы 100 ⁰С құрайды. Пештің өнімділігі 20…25 % жоғарылайды, отынның шығыны 15..20 % төмендейді.

Шашыратқыш кептіргішпен жабдықталған пеш. Шашыратқыш кептіргіште шикізат шлам пештің сыртында кептіріледі. Ылғалдылығы 40 % шикізат шлам форсункамен айналып тұрған дискіге беріледі, майда тамшыларға диспергирленіп, ыстық температурасы 600…900 ⁰С түтінді газдармен өте тез кептіріліп, мұнара тәрізді кептіргіштің төменгі жағына шөгеді де айналмалы пешке беріледі. 150 ⁰С дейін салқындаған ылғал түтінді газдар кептіргіштен шығарылып тазаланады. Шашыратқыш кептіргіш пештің өнімділігін 30 % жоғарылатып отын шығынын 12…15 % төмендетеді (4.24-сурет).

 

4.24-сурет. Шашыратқыш кептіргіш: 1-кептіргіш камера; 2-калорифер; 3-желдеткіш; 4- шашыратқыш форсунка; 5-конус тәрізді табаны

Шахталы пештер. Қазақстанда2009 жылышахталы пешпен жабдықталған екі кіші цемент зауыты салынған: Жаңатас қаласында (Жамбыл облысы) және Горный поселкасында (Алматы облысы). 

Шахталы пеште шикізат қоспасын құрғақ тәсілмен дайындап, 12...14 % су қосып табақшалы түйірлегіште (гранулятор) гранулдап шахталы пешке жібереді. Шикізат қоспасына қажетті мөлшерде ұсақталған көмір қосады (4.25-сурет).

 

4.25-сурет. Автоматтандырылған шахталы пеш: 1-көмір бункері; 2- көмір дозаторы; 3-шикізат дозаторы; 4-шикізат бункері; 5-араластырғыш; 6-табақшалы (тарелкалы) гранулятор; 7-жабдықтағыш; 8-9 –ауа және оттек беретін құбырлар; 10-металл футеровка; 11-колосникті тор; 12-шлюзды бекітпе

                                                                                                                              

Шахталы пеште күйдірілетін шикізат қоспасының глиноземды модулі р 1,5-тен 1,7 дейін болу керек. Күйдірілген материалда жоғары мөлшерде клинкерлік суйық фаза пайда болса ол ірі кесектердің пайда болуына және олардың футеровкаға жабысып қалуына алып келеді. Шикізат қоспасының қанығу коэффициенті төмендеу (ҚК=0,86...0,88), ал силикатты модуль жоғарылау болғаны жақсы. Шикізат гранулдардың өлшемі 10...20 мм, көмірдің ірі бөлшектері гранулдың диаметрінің 0,1...0,3 бөлігін құрау керек.

Клинкер күйдіру алабында температура 1400...1450 ⁰С құрайды,                                                                     материал бұл жерде 10...25 мин болады (алаптың биіктігі 0,2...0,5 м), шахталы пеште күйдіру процесі 6...8 сағат жалғасады.      

 Шахталы пеште клинкер баяу салқындаған себебінен алиттің ірі кристалдарының бір бөлігі ыдырап β-С₂S және γ-С₂S-ке айналып кетуі мүмкін. Бұл кезде клинкер ыдырап майдаланып кетеді. Шахталы пештердің клинкері жоғары кеуекті болады, оның диірменде ұнтақталуы оңай.

Клинкер күйдіруге жылу шығыны 4200...5000 кДж/кг, пештің өнімділігі 140...300 т/тәулік. 

Шахталы пештердің кемшілігі өнімділігінің төмендігі және цементтің сапасының жоғары еместігі, артықшылығы – пештер арзан, қарапайым, аз мөлшерде шаң бөлінеді (1,5...2,0 %), клинкер оңай ұнтақталады.

Сулы әдістің пештерін құрғақ әдістің пештеріне айналдыру. Цемент өндірісінің сулы әдісінің пештерін құрғақ немесе жартылай құрғақ әдістің пештеріне айналдыру экономикалық жағынан тиімді болып табылады. Бұндай жағдайда ылғалды әдіспен жұмыс істейтін зауыттар шикізатын бұрынғысынша дайындай береді. Алынған шикізат лайы фильтр-престе 18...22 % ылғалдылыққа дейін сүзіліп, түйірленіп, пешке күйдірілуге беріледі. Шетелдердің зауыттарында автомат фильтрпресі қолданылады. Оның сүзу бетінің ауданы 100 м² тең. Лай 2,5 МПа қысымның күшімен 30...35 минут сүзіліп, одан ылғалдылығы 19...23 %, қалыңдығы 7 см шелпек дайындалады. Содан соң оны тесік-тесік білікте түйірлеп, пешке күйдіруге жібереді. Бір фильтр-престің өнімділігі 300 т/тәул. Сөйтіп жылудың шығынын 5750...6250-ден 3000...3750 кДж/кг дейін азайтуға болады.

 

4.11 Құрғақ тәсілдің пештері

4.11.1 Циклонды жылу алмастырғышы бар пештердің құрылымы және жұмыс істеуі

Құрғақ әдістің қысқа айналмалы пештерінде циклонды жылу алмастырғыштары сыртына орнатылған. Циклонды жылу алмастырғыш қондырғының циклондары 4 сатылы болып бірінің астына бірі бір немесе екі қатарға орналасады, оның биіктігі 80 метрден асады. Циклондары бір-бірімен газ және шикізат қоспасы жүретін келте құбырлармен жалғасқан. Бірінші үш сатының циклондары мен газ жүретін жолдары отқа төзімді материалмен ішінен қапталған. Әр циклонмен оның газды құбыры бір сатыны құрайды. Циклонды жылу алмастырғышы бар пештің сызбасы төмендегі 4.26-суретте көрсетілген.

Шикізат қоспасы әуелі ІІІ және IV сатыларының арасындағы газ құбырына келіп түседі. Өте майда шикізат газдың екпініне шыдамай, онымен бірге ілесіп IV сатының циклонына барады. Онда материал орталықтан тепкіш күштердің әсерінен циклонның түбіне шөгіп, ары қарай II және ІІІ сатыны байланыстырып тұрған газ жүретіп келте құбырға түседі. Осылай шикізат ұны барлық сатылардан өтіп қысқа айналмалы пешке 750...850 °С температурамен түседі. Ал газ пештен 900...950 °С тең температурамен шығады.

 

4.26–сурет. Циклонды жылуалмастырғышты Ø7,0;6,4х95 м айналмалы пеш: 1-түтінсорғыш; 2-газоход; 3-течка; 4-цик­лондар; 5-газоходтар; 6-шикізат ұнын беру; 7-тығыздау (уплотнение); 8-айналмалы пеш; 9-пештің қозғалтқышы

 

Негізгі жылуалмасу тура ағындағы шикізат ұнымен түтінді ғаздың арасында циклон аралығындағы құбырда жүреді. Циклонның ішінде газбен материал қарама-қарсы жүріп, ортаға тепкіш күш арқылы шикізат ағыннан бөлініп циклонның тұбіне түседі. Шаңнан тазаланған түтінді газдар түтінсорғышпен жоғарыға тартылып кетіледі.

Циклонды жылу алмастырғыштың IV сатысында газдың температурасы шамамен 800 ^оС, ІІІ сатысында – 670 ^оС, ІІ сатысында – 520 ^оС, І сатысында – 350 ^оС. 

Шикізат материал барлық циклондардан 20...30 секундта өтеді, осы уақыттың ішінде толық кеуіп оның 15...25 %, ыдырап кальцийленіп те үлгереді. Циклондарда, газ құбырларында түтінді газдар 15...20 м/секунда жылдамдықпен қозғалады, сонғы циклоннан сыртқа 300...350 °С температурамен кетеді. Пеш жүйесіндегі газ және материалды ағындардың параметрлері 4.27-суретте көрсетілген.

Шаң-тозаңның өте көптігінен мұндай қондырғыларды жақсы шаң ұстағыш құрылғылармен жабдықтауға тура келеді. Мұндай жабдықтарға электр сүзгісі, шыныталшығынан істелген жең тәріздес сүзгілер жатады.

 

4.27-сурет. Пеш жүйесіндегі газ және материалды ағындардың параметрлері

 

Циклонды жылу алмастырғышы бар пештердің артықшылығы — ұнтақ құрғақ шикізат қоспасын күйдірудің мүмкіндігі, жылудың меншікті шығынының аздығы (3050...3750 қДж/кг), меншікті өнімділігінің жоғарылығы (45...50 кг/м²∙сағ), жоғары қуаттылығы (тәулігіне 3000...5000 т клинкер береді), конструкциясының біршама қарапайымдылығы. Ал кемшілігіне электр энергиясы шығынының жоғарылығы (1 т клинкерге 65...90 кВт∙сағ) және футеровкасының төзімсіздігі жатады.

Циклонды жылу алмастырғыштан басқа "Дополь" жүйесінің шахталы — циклонды жылу алмастырғыштары қолданылады.

Бұның I, Ш, IV сатылары циклон түрінде, ал II сатысы қарама-қарсы бағытта жұмыс істейтін шахта түрінде жасалған. Қондырғының өнімділігі 10...15 % жоғары.

Циклонды жылу алмастырғыштармен жабдықталған пештердің өлшемдері Ø4х60 м, Ø5х75 м және Ø7,0;6,4х95 метр (4.8-кесте).

 

4.8-кесте. Құрғақ әдістің айналмалы пештерінің сипаттамасы

Көрсеткіштер	Айналмалы пештер
	декарбониза- торлы пеш	циклонды жылуалмастырғыш
Өлшемі, м	4,5х80	7/6,4х95	5х75	4х60
Пештің моделі	СМЦ-26	СМЦ-73	СМЦ-446	СМЦ-111
Өнімділігі, т/тәул                                      кг/сек	3000 34,7	3000 34,7	1700 19,7	1000 11,6
Үлестік өнімділігі, кг/(м3∙сағ)	118,4	46,7	56,7	68,3
Бір кг клинкерге жылу шығыны, кДж/кг	3460	3460	3772	3770
Жылулық қуаты, мың кВт	121	125	66,7	43,7
Пештің салмағы (футеровкасыз), т	2400	3800	1750	1020
Жылуалмастырғыштар
Қатар саны, дана	2	2	2	1
Сатылар саны, дана	4	4	4	4
Циклондардың диаметрі
І саты, мм	5800	6460	4300	4800
ІІ саты, мм	5800	5960	4300	4800
ІІІ саты, мм	5600	5560	4300	4800
ІУ саты, мм	2х3500	2х2800	2х2800	2х2800
Реактор-декарбонизатор	СМЦ-29 Л-4.04	-	-	-
Материалдың декарбонизациялануы, %	80-90	21-22	30	22
Жылуалмастырғыштан кейін материалдың Т, оС	810-820	820	800±20	800±30
Клинкер мұздатқышы	СМЦ-33	СМЦ-83,2	СМЦ-410.1	СМЦ-408.1

     

---

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 351; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!