3. Снижения водорастворимых солей в зоне сушки;

4. Навески рациональной цепной завесы.

Уменьшение водорастворимых щелочных солей в зоне сушки достигается снижением внутренней и внешней циркуляции щелочных соединений в печной системе. Внутренняя циркуляция в печи может быть снижена путем уменьшения степени возгонки щелочных соединений, что достигается, как было показано в разделе 13.1.2.2 (рис. 13.3), недопущением восстановительной среды в печи. Справедливость этого утверждения подтверждается наличием в кольце темных прослоек материала, свидетельствующих о присадке углерода вследствие недожога топлива. Уменьшение внешней циркуляции обеспечивается частичным или полным прекращением возврата пыли в печь. В таких случаях пыль из электрофильтров может быть использована для других нужд или обжигаться с получением клинкера в отдельном агрегате.

Более распространенным способом предотвращения образования кольца является подбор рациональной цепной завесы, которая должна обеспечивать:

5. низкую скорость испарения воды;

6. интенсивное продвижение вязкого материала по печи;

7. физическое очищение корпуса от наростов;

8. очистку звеньев цепей от наростов.

Такими функциями обладает многозаходная винтовая свободновисящая завеса пониженной плотности, состоящая из тяжелых круглозвенных цепей диаметром ~ 150 мм с диаметром прутка 27..30 мм (рис. 13.15).

Рис. 13.15. Рациональная цепная завеса, препятствующая образованию кольца

Особенность схемы навески заключается в том, что цепи навешиваются по винтовой линии таким образом, чтобы они продвигали материал по длине печи. Число заходов может быть от 4 до 6. Длина цепи l должна соответствовать окружному расстоянию между винтами, чтобы, ложась на корпус печи, свободным концом доходило до крепежного элемента следующей цепи. Шаг навески подбирается таким, чтобы цепи, укладываясь рядом одна около другой, покрывали внизу ковром весь корпус, препятствуя налипанию материала. Для предотвращения возникновения наростов возле узла крепления цепи следует обеспечить свободу движения первого звена по корпусу, что достигается, как показано на фрагменте рис. 13.15, минимальной высотой крепежного элемента, выполненного в виде скобы, приваренной к корпусу. Угол наклона винтовой линии к образующей цилиндра печи должен составлять 45...60°, чем меньше угол, тем выше транспортирующаяся способность навески. Направление винта подбирается таким образом, чтобы при вращении печи под материал сначала входила та часть винта, которая находится ближе к холодному концу, и при выходе из материала цепи как лопасть шнека продвигали материал в сторону горячего конца.

Для снижения интенсивности испарения водыи, следовательно, массовой кристаллизации щелочных солей следует на этом участке навешивать завесу заниженной плотности с коэффициентом k_F ≈ 2,5 м²/м².

3. Материально-солевые кольца, причины образования и способы предотвращения

Материально-солевые кольца в литературе имеют различные названия (спурритовые, сульфатные, материальные) в зависимости от преобладающей в них фазы. Данные образова­ния условно отнесены к кольцам, фактически они представляют собой наросты на футеровке в подготовительных зонах толщиною около 200 мм, а также на цепях в горячей части завесы (рис. 13.12, 13.16).

Рис. 13.16. Наросты на цепях в горячей части завесы

Данные образования на футеровке периодически обрушаются, вызывая волнообразное движение слоя материала в печи, вследствие чего возможны выпуск недожога или пережога клинкера и обрушение обмазки в зоне спекания. При возникновении наростов на цепях ухудшается теплообмен, что приводит к снижению производительности печи и повышению удельного расхода топлива. В составе наростов на указанном участке печи могут быть следующие соединения: 2С₂S∙СаCO₃, 2C₂S∙CaSO₄, 3CA∙CaSO₄, KCl, 2CaSO₄∙K₂SO₄, CaO, CaCO_3, C₂AS, KAS₂, K₃Na(SO₄)₂, K₂SO₄, NaKCO₃, C₂S.

Механизм образования данного типа наростов также связан с возникновением и уменьшением или полным исчезновением жидкой фазы. В температурном интервале 690...900 ^оС вследствие повышенного содержания щелочных соединений в материале печи, может возникнуть 15...25% низкотемпературного расплава, так как каждый процент щелочного оксида совместно с анионной частью и карбонатом кальция дает 4…5% жидкой фазы. В отдельных системах эвтектический расплав возникает при следующих температурах: KCl - K₂SO₄*(690 ); K₂СO₃ - CaCO₃ (745 и 795 ); K₃Na(SO₄)₂ - CaCO₃ (820 ); K₂SO₄ - CaCO₃ (880 ). В последующем в результате декарбонизации СаСО₃ и возгонки летучих компонентов по нижеприведенным схемам уменьшается доля жидкой фазы, что и приводит к кристаллизации и отвердеванию массы с образованием наростов и колец.

R₂Ca(CO₃)₂+CaCO₃+SiO₂ R₂CO₃+2C₂S·CaCO₃ C₂S+CaO+ R₂О +CO₂

R₂SO₄+ CaCO₃+SiO₂ 2C₂S · CaSO₄+ R₂О +CO₂