Теплообмен в печи. Помимо уменьшения влажности шлама большое влияние на снижение расхода топлива имеет улучшение теплообмена в печи.

На протяжении 40 м длины печи температура материала изменяется незначительно, а температура газов снижается. Тепло на участке расходуется на удаление воды из сырьевого шлама, после чего наблюдается весьма интенсивное повышение его температуры. При достижении температуры 900⁰С начинается быстрая карбонизация, в результате температура материала возрастает незначительно. Далее за счет экзотермических реакций температура материала быстро повышается.

Максимальная температура газов в печах достигает 1700-1900⁰С. Передача тепла от газового потока материалу и футеровке осуществляется лучеиспусканием и конвенцией. Характер теплопередачи в различных зонах разная. В зоне спекания – лучеиспускание, а в зонах кальцинирования, сушки и подогрева передача тепла осуществляется в основном при помощи конвекции, поэтому в этих зонах для улучшения теплообмена в печи устанавливаются теплообменные устройства, одним из которых являются цепные завесы. Навеска цепей осуществляется двумя способами: свободновисящими концами и в виде гирлянд.

При навеске свободно висящих цепей к корпусу печи крепится один конец, а другой остается свободным. При навеске гирляндами цепь одним концом подшивается к одному кольцу корпуса печи, а другим – к другому кольцу. Точки подвеса смещены по окружности, в результате при вращении печи поднимается один конец раньше, чем другой. Это обстоятельство способствует продвижению материала.

Состояние цепной завесы является одним из основных факторов, определяющих расход топлива при обжиге клинкера. Установлено, что уменьшение сечения цепей с 20 до 12 мм (то есть износ цепей) вдвое уменьшает массу цепной завесы.

Основным признаком износа цепной завесы является повышение температуры отходящих газов, то есть увеличение потерь тепла.

Таким образом, чтобы не увеличивать расход топлива, необходимо постоянно следить за состоянием цепной завесы.

 

7. Мероприятия по снижениирасхода тепла на клинкерообразование

Клинкерообразование может рассматриваться как процесс, состоящий из нескольких этапов: диссоциации компонентов сырьевой смеси, твердофазовые реакции с образованием минералов, жидкофазного спекания, при котором образуется алит, кристаллизация минералов при охлаждении.

КН сырьевой смеси прямо влияет на расход теплоты клинкерообразования

8. Способы интенсификации процесса обжига клинкера

Одним из направлений интенсификации процесса получения клинкера является снижение температуры его обжига.

Обычные сырьевые смеси с КН=0,95 обжигаются при 1450⁰С. Снижение этой температуры достигается введением в сырьевую смесь минерализаторов в количестве до 3%. Минерализаторы представляют собой вещества, которые даже в малых количествах способствуют образованию минералов клинкера, особенно алита. Известны также вещества, называемые катализаторами процесса, которые в малых количествах оказывают влияние на вязкость и поверхностное натяжение жидкой фазы клинкера.

В качестве минерализаторов обычно применяют соли фтористоводородной кислоты, кременефтористые соединения, сернокислый и хлористый кальций. Эффективны в этом отношении цинк, медь, кобальт и другие тяжелые металлы.

Действие минерализаторов в процессе обжига сырьевой смеси объясняется следующими факторами:

В присутствии минерализаторов жидкая фаза в клинкере появляется при более низкой температуре, чем без минерализатора. В связи с этим кристаллизация клинкерных минералов происходит быстрее и при более низкой температуре.

2. Минерализатор снижает вязкость жидкой фазы и тем самым ускоряет процесс минералообразования.