4.2. Шламбассейн

На рис. 9 показан шламбассейне, который служит для охлаждения и усреднения находящегося в нем шлама. Шламбассейн представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар 1 с дном, имеющим уклон к центру 3 30’. Уклон способствует интенсивному перемешиванию шлама к месту выгрузки. В центре шламбассейна установлена железобетонная цилиндрическая колонна 2. Она имеет центральную опору 3, вокруг которой вращается мостовая

конструкция 4 крановой мешалки. Мост опирается на центральную опору 3,

а противоположный конец моста опирается по диаметру бассейна на ходовые колеса 7, движущиеся по круговому рельсовому пути. Рельс уложен на жесткое основание – металлическую пластину, закрепленную на бетоне анкерными болтами.

Рисунок 9. Шламбассейн.

1. Железобетонный резервуар; 2. Цилиндрическая колонна; 3. Центральная опора;

4. Мостовая конструкция; 5. Основной мост; 6. Дополнительный мост; 7. Ходовые колеса; 8. Лопастные смесители; 9. Электроприводы; 10. Неподвижная ферма.

Мост приводится во вращение от привода, передающим движение ходовым колесам посредством цепной передачи. По специальным трубкам в шлам подается от компрессоров сжатый воздух, который способствует более интенсивному перемешиванию. Смеситель рассчитан для работы на открытом воздухе до -30 С.

4.3. Сырьевая мельница

На ЗАО «Белгородский цемент» установлены три трубных мельницы для помола сырья. Общий вид мельницы 3 Х 8,5 м для мокрого помола показан на рис.10. В конструктивном отношении эта мельница аналогична другим сырьевым мельницам и отличается только длиной барабана и мощностью привода, а так же наличием резиновой футеровки.

Р исунок 10. Сырьевая мельница 3 х 8,5 м.

1 — загрузочная часть; 2 — подшипник; 3 — барабан; 4 — разгрузочная часть;

5 - разгрузочная камера; 6 - привод; 7 - электродвигатель.

С торцов барабан закрыт днищами, переходящими в пустотелые цапфы. Цапфы опираются на цапфовые подшипники 2, воспринимающие массу барабана и передающие ее на фундамент. Днища крепятся к цилиндрической части барабана болтами по всему диаметру и с внутренней стороны футеруется резиновой футеровкой, из специальной резины.

4.4. Вращающаяся печь

Обжиг сырьевого шлама и получение клинкера на предприятии осуществляется в пяти вращающихся печах Ø 4,0Х150 м, оснащенных рекуператорными холодильниками, и двух вращающихся печах размером

Ø 4,5Х170 м, оснащенных колосниковыми холодильниками.

Основной частью вращающейся печи является облицованный изнутри огнеупорным кирпичом барабан, расположенный наклонно (3 – 4 %) к горизонту и вращающиеся вокруг продольной оси с частотой вращения 0,9 – 2 об/мин, в зависимости от диаметра печи. Внутрь барабана с верхнего (холодного) конца непрерывно подается сырьевая смесь (шлам). В нижнем (горячем) конце печи горит топливо. Горячие газы, движущиеся навстречу сырьевой смеси, испаряют содержащуюся в ней влагу и нагревают ее до температуры обжига.

Обожженный продукт (клинкер) при дальнейшем перемещении вниз из корпуса печи попадает в устройство для охлаждения – холодильник, а газы, отдавшие большую часть своего тепла сырьевой смеси, выбрасываются в атмосферу через пылеуловитель.

По характеру процессов, протекающих в печи, ее разделяют на зоны испарения (сушки), подогрева, кальцинирования, экзотермических реакций, спекания и охлаждения. В зоне испарения, начинающиеся у загрузочного конца, испаряется вода из шлама (или из сырьевых гранул) и подогревается материал до 150⁰С. Из зоны испарения материал переходит в зону подогрева, где температура его повышается до 500 – 600⁰ С. Здесь начинаются реакции: изменяется химический состав, и физические свойства сырьевой смеси, разлагаются органические вещества и выделяется химически связанные вода (происходит дегидратация глины) при 450⁰ С.

В зоне кальцинирования температура обжигаемого материала поднимается до 900 – 1200⁰ С. Здесь углекислый кальций и магний декарбонизируются. При этом выделяется большое количество свободной извести, находящейся в тонкодисперсном состоянии. Свободная известь, взаимодействуя с кремнеземом и полуторными окислами, образуя клинкерные минералы. Эта реакция протекает в твердом состоянии медленно и сопровождается превращением порошкообразной массы в крупные гранулы.

В зоне экзотермических реакций, где температура материала достигает 1300⁰ С начинает образовываться большая часть двухкальциевого силиката, а также алюминатов и алюмоферритов. Количество свободной извести в сырьевом материале быстро уменьшается. В этой зоне завершаются все реакции в твердом состоянии. В зоне спекания температура материала повышается до 1400 – 1450⁰ С, материал частично плавится с образованием жидкой фазы, взаимодействующей с продуктами реакций в твердом состоянии, то есть начинается процесс спекания. Взаимодействуя в расплаве с CaO, двухкальциевый силикат образует основой клинкерный минерал – трехкальциевый силикат, выделяющийся из жидкой фазы в кристаллическом виде. при понижении температуры до 1300⁰ С жидкая фаза застывает и процесс спекания заканчивается.

Рисунок 11. Вращающаяся печь.

1 – течка для подачи шлама; 2 – фильтр – подогреватель; 3 – цепная завеса; 4 – теплообменник; 5 – бандаж; 6 – венцовая шестерня; 7 – огнеупорная футеровка; 8 – головка печи; 9 – холодильник; 10 – привод печи; 11 – роликоопоры с контрольными роликами.

Корпус печи сваривают из стальных листовых обечаек длиной 2 – 6 м, толщиной 32 – 120 мм, внутреннюю поверхность футеруют огнеупорным кирпичом. Корпус печи имеет бандаж 6, изготавливают из более толстого стального листа, через которые вся масса печи с материалом передается через роликоопоры на фундаменты. Количество бандажей и их размеры определяются диаметром и длиной печи. Ширина бандажа должна быть на 40 – 80 мм меньше ширины опорных роликов. Бандажи применяют опорные и опорно – упорные. Они насаживаются на корпус печи плотно и крепятся с помощью прокладок или методом посадки с тепловым натягом. В последнее время применяют вварные бандажи. роликовые опоры для бандажей устанавливают на металлической раме, которая крепится на массивном железобетонном или металлическом фундаменте.

Смазочная система опор скольжения – черпаковая из масляных ванн корпусов подшипников, опор качения – жидкая циркуляционная или густая набивная.

Печь также оснащена системой гидроупоров. Гидроупоры, воспринимая осевое усилие, автоматически поддерживают печь в заданном промежутке между крайним верхним и нижнем положениями.

Корпус печи приводится во вращение от электродвигателя через редуктор 10, подвенцовую и венцовую зубчатые шестерни. Для проворачивания печи во время ремонта или проведения футеровочных работ на необходимый угол устанавливают вспомогательный привод. В случае остановки основного электродвигателя включают вспомогательный, медленно вращая печь и предупреждая этим возникновение нежелательных деформаций корпуса печи.

Смазочная система редуктора главного привода, подшипников подвенцовой шестерни и подшипников гидроупоров – циркуляционная жидкая. Смазочный материал в узлы трения нагнетается с помощью смазочной станции. Смазочная система зацепления – венца и подвенцовой шестерни, редуктора вспомогательного привода, соединений промежуточного вала – жидкая заливная.

Горячий конец печи закрыт откатной головкой 8, через которую проходят форсунки для питания печи топливовоздушной смесью. Холодный конец печи входит в пыльную камеру.

Печной агрегат включает в себя:

• Корпус вращающейся печи со встроенными теплообменными устройствами, в котором происходят физико – химические процессы превращения сырьевых материалов в клинкер;

• Питатель шлама, с помощью которого непрерывно подается смесь в печь;

• Дутьевой вентилятор и топливную форсунку, по которой углевоздушная смесь непрерывно поступает в горячий конец печи;

• Холодильник, в котором охлаждается раскаленный клинкер при выходе из печи и подогревается воздух для горения топлива;

• Дымосос, преодолевающий аэродинамическое сопротивление всего газового тракта и обеспечивающий надежность скорости газов в печи (тягу), при которой процессы испарения, подогрева и обжига материала протекает с необходимой интенсивностью;

• Пылеулавливающие устройства – пылеосадительную камеру и электрофильтр, которые обеспечивают требуемую степень обеспыливания газов перед выбросом в атмосферу;

• Устройство для возврата а печь пыли, уловленной в пылеосадителях;

• Уплотнительные устройства;

• Контрольно – измерительные и регулирующие приборы и аппаратуру, которые позволяют с одного пункта контролировать процессы, протекающие в отдельных механизмах, устройствах, частях и зонах печи, а также регулировать интенсивность этих процессов и управлять всей установкой из указанного пункта.

Печь имеет главный и вспомогательный приводы (рисунок 3). Первый - обеспечивает рабочий режим печи (при n = 0,5 / 1,5 мин-1) и содержит электродвигатель, редуктор, соединительные муфты, промежуточный вал, венцовую и подвенцовую шестерни. Вспомогательный привод используется при пусках и остановках печи, при ремонтных работах. Привод вращающейся печи, начиная с печи размером 4,5*150 м, обычно выполняют в виде двух нитей, расположенных справа и слева от ее корпуса. Венцовая шестерня устанавливается на корпусе печи, примерно на одинаковом расстоянии от" холодного" и "горячего" концов.

"Горячий " конец печи закрыт откатной головкой, через которую проходит форсунка для питания печи топливно-воздушной смесью.

Рисунок 12. Кинематическая схема привода печи.

1 - Электродвигатель главного привода; 2 - Муфта упругая; 3 - Редуктор; 4 - Муфта кулачковая; 5 - Редуктор вспомогательного привода; 6 - Муфта; 7 - Электродвигатель вспомогательного привода; 8 - Рычаг управления муфтой; 9 - Промежуточный вал;

10 - Подвенцовая шестерня; 11 - Венцовая шестерня.

"Холодный" конец входит в пылевую камеру. Для предотвращения подсоса воздуха на концах печи установлены специальные уплотнительные устройства (с прорезиненной лентой; лабиринтное; лепестковое и др.)

Выбор уплотнительного устройства производится с учётом величины смещения печи и температуры. Для увеличения теплообмена между горячими газами и материалом печи снабжены внутренними теплообменными устройствами. Чаще всего они выполняются в виде цепных в корпусе печи со стороны "холодного " конца по длине 30...40 м.