книги из ГПНТБ / Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов

150 Глава 2. Помольное оборудование

Для болтушки Г-12 максимальный размер кусков загружаемого материала 300 мм, крупность кусков выгружаемого материала (шлама) 6 мм.

Стержни борон, вращающихся вместе с рамой, разбивают ув­ лажненный материал и перемешивают его с водой. Измельчаемый материал насыщается (диспергируется) водой, при этом из него выделяются и оседают на дно бассейна тяжелые примеси: песок,

Рис. II-19. Общий вид глиноболтушки Г-12

галька и т. п. Из болтушки он направляется на дальнейшее из­ мельчение до требуемой тонкости в шаровые мельницы.

Производительность глиноболтушки Г-12 при использовании глины влажностью 20% составляет до 60 m шлама в 1 ч (или при­ мерно до 40 м3), а при использовании смеси глины и мела (1:3) — до 100 т/ч. Рама с боронами делает 9,7 об/мин. Мощность электро­ двигателя 160 кет.

Для ускорения диспергирования мерзлого сырья в зимнее время в болтушки подают горячую воду.

При расположении мелового или глиняного карьера вблизи цементного завода болтушки монтируют в карьере. Шлам подается на завод насосами по трубопроводам. Такая система транспорта-

§ 7. Машины для приготовления глиняного шлама и гомогенизации сырья 151

рования шлама имеет большие экономические и эксплуатационные преимущества перед наземной подачей колесным транспортом: шлам поступает равномерно и непрерывно.

Крановые мешалки для гомогенизации шламов

Шлам из сырьевых шаровых мельниц мокрого помола поступает в шламовые бассейны. Здесь он непрерывно перемешивается (взму­ чивается, гомогенизируется) крановыми мешалками.

Различают мешалки с двусторонним мостом и с погруженным мостом. Наибольшее распространение получил первый тип крановых мешалок.

На рис. 11-20 представлена крановая мешалка с двусторонним

железобетонной колонне смонтирована центральная опора, состоя­ щая из опорных катков, цапфы и подшипников.

Мост мешалки состоит из двух узлов: основного и дополнитель­ ного. Основной мост опирается одним концом на центральную опору, дополнительный мост сочленяется с основным шарнирно. Противо­ положные концы мостов опираются на ходовые тележки, передвигаю­ щиеся по круговому рельсу. Каждый из мостов вращается от соб­ ственного привода. На каждом мосту расположено по пять вра­ щающихся лопастей пропеллерного типа с приводами и укреплены рамные несущие конструкции, на которых у дна бассейна подве­ шены шарнирные рамы с двойными скребками.

На центральной опоре установлена стойка, несущая бак для приема шлама, ниже которого помещены кольцевой токоприемник и воздушный вертлюг. Шлам подводится к бассейну по трубе, на ко­ торой укреплены воздухопровод и электрокабель. Сжатый воздух поступает к лопастям и граблям по системе трубок и через сопла вдувается в шлам.

Мешалка оборудована поворотной кран-балкой, опирающейся одним концом на центральную опору, другим на ходовую тележку, движущуюся по второму круговому рельсу. На кран-балке имеется тельфер грузоподъемностью 5 т.

Перемешивают шлам вращающимися лопастями и сжатым воз­ духом.

Мешалка с погруженным мостом также имеет центральную опору, вокруг которой вращается ведущий мост с двумя фер­ мами, которые несут воздухопроводы для подачи сжатого воздуха. Для перемешивания и усреднения шлама используют сжатый воздух.

На заводах, работающих по мокрому способу производства, с помощью крановых мешалок достигается достаточно высокая сте­ пень гомогенизации сырьевой смеси в шламовых бассейнах.

Г л а в а 3

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА

§ 1. Основные сведения

Основным технологическим оборудованием каждого цементного завода, независимо от способа производства (мокрый или сухой), является агрегат для обжига сырьевой смеси (сырья) — печной агрегат (вращающаяся печь).

Для печей мокрого способа производства наивыгоднейшее соотношение длины и диаметра должно составлять 32—35 (для сред­ него сырья и влажности шлама 36%), для печей сухого способа — 15—17.

Отечественной машиностроительной промышленностью серийно изготовляются вращающиеся печи для мокрого способа производ­ ства следующих типоразмеров: 4,5 X 170 и 5 X 185 м с расчет­ ной производительностью соответственно 840, 1200 и 1800 т/сутки (табл. 6). Испытывается вращающаяся печь 7 X 230 л с расчетной производительностью 3000 шісутки.

Для сухого способа производства изготовляют вращающиеся

§ 2. Печной агрегат, работающий

по мокрому способу

Основные сведения

Печной агрегат (рис. П-21) состоит из собственно печи 1, колосникового холодильника 2, установки 3 для воз­ врата пыли в печь, пылеосадительной камеры 4, автоматического шламового питателя 5, электрофильтров 6 и ды­ мососа 7.

Печь состоит из вращающейся ча­ сти с бандажами, опор с роликами и приводным устройством. Со стороны загрузки к печи примыкает пылеосадительная камера. Над камерой на­ ходится помещение, в котором разме­ щено оборудование для питания печи шламом с автоматическим учетом его поступления и дозировкой.

Печь расположена с уклоном 4% от загрузочного конца к разгрузоч­ ному; в этом направлении движется обжигаемая сырьевая смесь. Разгру­ зочный конец вращающейся части печи входит в неподвижную конструк­ цию (так называемую горячую или разгрузочную головку печи), соеди­ няющую печь с холодильником.

В пылеосадительной камере за счет значительного увеличения попереч­ ного сечения потока газов по сравне­ нию с сечением загрузочного конца печи, из которого они поступают в

камеру, резко уменьшается скорость газов. Поэтому из сильно за­ пыленного потока газов здесь выпадают крупные частицы пыли. Далее газы проходят через электрофильтры и мощным дымососом выбрасываются в атмосферу. Газы должны очищаться от пыли так, чтобы в соответствии с санитарными нормами в 1 м3 газа, выбра­ сываемого в атмосферу, содержалось не более 0,1 г пыли. Улов-

Вводы концов вращающейся части печи в неподвижные конструк­ ции — пылеосадительную камеру и разгрузочную головку — имеют уплотнения, препятствующие попаданию во внутреннюю полость печи наружного воздуха. Дымосос создает разрежение по всему газовому тракту, которое уменьшается к разгрузочному концу. Без специальных уплотнительных устройств возможны нежелательные подсосы наружного воздуха в рабочую полость печи, снижающие предусмотренную проектом температуру. С другой стороны, в печи, в частности в ее разгрузочной части, может внезапно кратковременно повыситься давление (образуются так называемые «хлопки»). Это является следствием нарушения режима топливоподачи. Без спе­ циальных уплотнительных устройств возможны выбросы газов и пыли наружу, а также недопустимые запыление и загазованность цеха.

Топливо в печь поступает через топливопроводы, проходящие через разгрузочную головку и заканчивающиеся во вращающейся части печи одной или несколькими распылительными форсунками. Топливо может быть газообразное, жидкое и пылевидное (угольная пыль).

Печной агрегат оборудован колосниковым холодильником «Волга-С» переталкивающего типа.

Вращающаяся печь представляет собой сложный аппарат для обжига сырьевых смесей. Сырьевой материал, движущийся от за­ грузочного конца печи к разгрузочному, подвергается тепловому воздействию продуктов горения, перемещаемых навстречу ему. Теплообмен происходит как непосредственно между газами и мате­ риалом, так и через футеровку, нагреваемую газами и передающую тепло материалу, соприкасающемуся с ней при вращении печи. При этом происходят физико-химические процессы клинкерообразования: подогрев сырья, подсушка, дегидратация, декарбонизация, спекание.

Образовавшийся клинкер с температурой 1250—1300 °С раз­ гружается в холодильник, где охлаждается до 50—80 °С, после чего конвейерами подается на клинкерный склад.

Изнутри печь'футеруется огнеупорным кирпичом. Толщина фу­ теровки и состав кирпича изменяются по длине печи в зависимости от температурного режима и физико-химических процессов, про­ исходящих в разных ее зонах.

Управление процессом обжига и контроль за ним в новейших печных агрегатах автоматизированы.

В зависимости от процессов, происходящих в печи, она разде­ ляется на технологические (или температурные) зоны.

Первой по ходу движения сырья является цепная зона — зона испарения. В ней для ускорения теплообмена между поступаю­ щим сырьем и отходящими газами навешены цепи. Цепная завеса начинается обычно на некотором расстоянии от обреза печи и служит как бы накопителем шлама, создающим необходимый подпор для его дальнейшего продвижения. Материал здесь нагревается примерно до 150—200 °С, а газы на выходе из печи имеют температуру 200— 300 °С.

За зоной испарения следует зона подогрева (или дегидратации), где из шлама удаляются остатки влаги и температура материала поднимается до 500—650 °С. Эта зона оборудована внутренними теплообменными устройствами разнообразной конструкции: гир­ ляндами из закрепленных винтообразно коротких цепей или изог­ нутыми лопастями, которые также закреплены винтообразно. Ло­ пасти захватывают сырье и продвигают его вдоль печи. Во время непрерывного пересыпания сырье интенсивно подогревается от непосредственного контакта с горячими лопастями и с проходя­ щими газами.

Зоны испарения и подогрева, имеющиеся только у печей, рабо­ тающих по мокрому способу, занимают обычно 50—60% длины печи. За этими подготовительными зонами следует зона декарбо­ низации (кальцинирования). Температура обрабатываемого мате­ риала поднимается здесь до 900—1000 °С.

В указанных зонах реакции протекают с поглощением тепла, в следующей по ходу материала температурной зоне реакции ста­ новятся экзотермическими, т. е. проходят с выделением тепла. Тем­ пература материала в этой зоне резко повышается (до 1350 °С). Все реакции протекают в твердой фазе и с большой скоростью. Зоны декарбонизации и экзотермии занимают 25—30% длины печи.

Последней активной температурной зоной образования клин­ кера является зона спекания. Здесь материал нагревается до 1450 °С (или несколько выше), переходит в размягченное состояние и час­ тично плавится. Реакции проходят с поглощением тепла. При этом образуется окончательный продукт процесса обжига сырьевой смеси — алит или трехкальциевый силикат. В этой же зоне происхо­ дит и сгорание вводимого топлива; температура газов достигает (при коэффициенте избытка воздуха а = 1,1) 1750 °С. Теплопередача происходит очень интенсивно, значительна и доля лучеиспускания от горящего факела. В конце зоны спекания в результате прохода еще недостаточно нагретого воздуха температура внутри печи ста­ новится несколько меньше, чем в средней части зоны спекания. Соответственно и температура материала падает примерно до 1350— 1300 °с.

Последняя зона, разгрузочная, представляет собой сравнительно короткий (длиной несколько метров) участок до выходного обреза печи, из которого клинкер выдается в холодильник. Эта зона на-

видны преимущества сухого способа производства и применения спе­ циальных запечных и внутренних теплообменных устройств.

проворачивания печи при ремонтах и перед остановкой, чтобы пре­ дотвратить односторонние изгибающие деформации разогретого корпуса. Для всех печей предусматривается единая по конструктив­ ной схеме открытая зубчатая пара: зубчатый венец на корпусе печи и подвенцовая (ведущая шестерня) на валу редуктора. Привод

снабжен электродвигателем переменного тока с фазным ротором. Редуктор трехступенчатый. Зубчатый венец на корпусе печи кре­ пится при помощи шарнирных звеньев, способных амортизировать мгновенную ударную нагрузку и обеспечивающих плавное зацеп­ ление передачи.

Рис. Н-23. Общий вид двустороннего привода с кинематической схемой