Механизм образования колец во вращающейся печи
В результате проведенных физико-химических и технологических исследований пяти видов колец предложен единый механизм их образования. Во всех случаях процесс кольцеобразования связан с существованием или возникновением и исчезновением или уменьшением жидкой фазы.
Для первых двух видов колец это обусловлено испарением исходной воды шлама с высыханием и отвердеванием материала, которое во втором случае усугубляется кристаллизацией щелочных солей с «цементацией» массы. Третий тип колец в зоне декарбонизации образуется в результате временного возникновения при 750...900°С высокоподвижного эвтектического расплава в системе щелочных солей и карбоната кальция. Карбонатный расплав пропитывает большую массу материала, с повышением же температуры происходит выделение СО2 из системы с уменьшением количества и увеличением вязкости жидкой фазы, что и является причиной образования и отвердевания кольца.
В четвертом случае повышение количества жидкой фазы при 1200...1300°С обусловлено низкой основностью силикатного расплава, близкого по составу к металлургическим шлакам. Уменьшение же расплава происходит вследствие взаимодействия СаО с жидкой фазой и последующей кристаллизации высокоосновных силикатов кальция, что и приводит к затвердеванию кольцевого нароста. На последней стадии в зоне охлаждения клинкерный расплав исчезает в результате его охлаждения. Предварительный перегрев клинкера и, следовательно, увеличение доли жидкой фазы и последующее резкое охлаждение способствуют образованию кольца.
Описать кольца в печах мокрого способа. Шламовые кольца, причины образования и способы предотвращения.
Кольца во вращающихся печах возникают как при мокром, так и при сухом способах производства. Состав и процесс их образования, как правило, идентичен.
Применительно к сухому способу следует рассматривать только кольца, которые образуются в начале и в конце зоны спекания.
13.2.1. Кольца в печах мокрого способа производства
Согласно многочисленным исследованиям и наблюдениям за работой вращающихся печей на различных заводах, можно выделить пять видов колец, отличающихся по своему физико-химическому составу и механизму образования (рис. 13.12). К таким кольцам относятся: шламовые (I); шламово-солевые (II); материально-солевые (III); низкоосновные материальные (IV) и клинкерные (зольные) (V). Все кольца оказывают негативное влияние на работу печи. Они увеличивают сопротивление газовому потоку, в результате чего не обеспечивается необходимая тяга дымососа, что приводит к недожогу топлива, снижению производительности печи, переливу шлама и выносу капель в пылеосадительную камеру; вызывают колебание слоя материала в печи с возможным выпуском брака и обрушением обмазки в зоне спекания. Рассмотрим причины, возможный механизм образования отдельных колец и способы их предотвращения.
13.2.1.1Шламовые кольца, причины образования и способы предотвращения
Шламовые кольца возникают непосредственно на шайбе холодного конца печи. Химический состав кольца соответствует составу обычного шлама, следовательно, кольцо образуется в результате высыхания капелек шлама (рис. 13.13).
Причина заключается в следующем. На тех печах, где цепная завеса редкая и далеко расположена от холодного конца, шлам, не задерживаясь в приемной части, утекает в печь. Струя шлама с высоты ~ 8 м ударяет о корпус, разбрызгивается, капельки, высыхая, образуют кольцо и частично вылетают в пылеуловительную камеру. Следовательно, для предотвращения кольца на холодном обрезе печи необходимо погасить струю шлама, что осуществляется путем создания шламовой ванны в приемной части печи. Подпор шлама можно создать дополнительной шайбой высотой ~ 400 мм или повышением плотности цепного фильтра-подогревателя. Внедрение предложенных рекомендаций полностью предотвращает образование данного вида кольца.
Рис. 13.13. Способ предотвращения образования шламового кольца