- •1. Оптимизация работы цементных вращающихся печей, основной критерий оптимизации.
- •2. Клинкерные холодильники.
- •Колосниковый холодильник типа «волга»
- •3. Футеровка вращающейся печи, назначение футеровки.
- •4. Теплообменные устройства во вращающихся печах мокрого способа производства.
- •5. Теоретические и практические основы сжигания различных видов топлива во вращающейся печи.
- •6. Клинкерное пыление во вращающихся печах.
- •7. Влияние свойств сырья и режима обжига на качество клинкера.
- •Влияние различных примесных элементов на активность клинкера
- •Влияние режима обжига на качество клинкера
- •ВлияниеSo3 в клинкере
- •8. Кольца во вращающихся печах и настыли в теплообменниках.
- •9. Использование техногенных материалов в качестве сырьевого компонента для производства цементного клинкера.
- •10. Использование печных пылей в производстве цемента и других отраслях промышленности.
- •2 Варианта:
9. Использование техногенных материалов в качестве сырьевого компонента для производства цементного клинкера.
Основным назначением техногенных материалов заключается в снижении расхода топлива и улучшения экологии окружающей среды. Отходы по всей эффективности можно разделить на два вида: 1-минеральные, которые обеспечивают снижение расхода тепла на обжиг клинкера за счет замены СаСО3 на СаО не карбонатного состава. Вследствие этого значительно снижается ТЭК. 2-отходы содержащие выгорающие добавки. Эти отходы не изменяют удельный расход тепла, а заменяет технологическое топливо на горючие отходы. Поэтому в первом случае пропорционально снижению расхода тепла увеличивается производительность печи. А во втором случае производительность остается постоянной. Н-р: при введении в печь 20% шлака ОЭМК уд. расход тепла снижается на 21%, а производительность повышается с 71,5 до 85т/ч.
1) Изменение удельного расхода условного топлива на обжиг клинкера при использовании шлака и горячих отходов (слева)
2) Изменение удельного расхода топлива и выброса углекислого газа в атмосферу в зависимости от подачи шлака ОЭМК в печь (справа)
Если вводить в среднем шлак в печь каждый % по отношению к клинкеру обеспечивает снижение уд. расхода условного топлива ~на 2кг, снижение выброса СО2 на 0,85%. А каждый % введенный по отношению к шламу выгорающей добавки обеспечивает снижение условного топлива ~ 15кг.
Ограничение по вводу в шлам сгорающих добавок связано с тем, что при этом необходимо обеспечивать сжигание топлива в факельном пространстве со значительным избытком воздуха, для того чтобы остался избыточный О2 на сжигание горючего вещества содержащегося в шламе. Следовательно: при значительном избытке О2 t-ра факела может снизится на столько, что не обеспечится требуемый теплообмен, по этому введение горючего вещества в шлам ограничивается обычно 3%. И величина зависит от эффективности работы холодильника. Чем выше КПД холодильника тем выше t-ра вторичного воздуха, и поэтому можно в шлам вводить больше выгорающей добавки. При работе печи с рекуператорным холодильником % ввода составляет ~ 3%, при колосниковом ~ 4%.
Подача выгорающих добавок в шлам обеспечивает дополнительно положительные эффекты: 1) увеличение производительности сырьевых мельниц, т.к. эти добавки являются интенсификаторами помола; 2) снижение влажности шлама в следствии разжижающего эффекта; 3) обеспечивается хороший теплообмен в зоне декарбонизации, где в основном выгорающая добавка, т.к. она выгорает в слое; 4) клинкер, полученный в этих условиях обладает значительно большей пористостью, и размолоспособностью => увеличивается производительность цементных мельниц.
Недостаток этого способа заключается в том, что он требует высокой квалификации от машиниста, т.е. машинист должен учитывать в своей работе выгорание части топлива в материале, по этому если машинист дает немного избытка топлива и =>не обеспечивается избыток О2 за факелом, то в следствии того, что горючие отходы не будут выгорать в материале, возникает понижение t-ры и браков. клинкера. Поэтому данный способ следует использовать только в том случае, если за обрезом печи производится анализ отходящих газов и в этих условия не в коей мере нельзя допускать недожога топлива.
Получение 2-х клинкерных цементов с использованием шлака в качестве сырьевого компонента:
Влияние добавок НОК на прочность смешанных 2-х клинкерных цементов
С использованием техногенных материалов в частности шлака при работе 3-х или 4-х печей. На одной из них низкоосновный (НО) клинкер при добавления шлака в эту печь. Эксперименты многих исследований показал, что при смешивании низкоосновного низкокачественного клинкера с активностью ~ 35 МПа, с обычным клинкером в определенных пропорциях (20-40% НОК) наблюдается увеличение клинкера выше высокоосновного (ВО). Н-р: повышение прочности образцов получается из цементного теста от 84 до 94 МПа. Причина аномального явления заключается в следующем: опыты показали, что полное усвоение извести при обжиге НО происходит до 13000С. По этому такой клинкер при относительно малом содержании С3S имеет мелкокристаллическую структуру, которая в 10 раз меньше, чем у обычного клинкера, поэтому мелкокристаллический алит НОК гидратирует значительно быстрее и создает центры для получения гидратных фаз, которые служат затравкой для кристаллизации крупных кристаллов основного клинкера.
Характер прочностных свойств объясняется следующим образом. При малом содержании НОК ≈ 10% не обеспечивает нужное количество центров кристаллизации и поэтому они активизирует не достаточно основного клинкера. Если же имеется большое количество НОК >50%, тогда в целом не хватает алитовой фазы, чтобы обеспечить нужную прочность. При содержании НОК 20-40% создаются оптимальные условия м/у количеством возникающих центров кристаллизации и обрастанием их алитовой фазой основного клинкера.
Прочность цемента с добавками известняка:
Индекс, % |
В/Ц |
Прочность на сжатие , МПа | |||
3 |
7 |
28 |
60 | ||
А |
0,50 |
6,47 |
21,35 |
33,02 |
33,11 |
АК 15 |
0,45 |
5,24 |
18,99 |
32,60 |
32,88 |
АК 30 |
0,43 |
5,82 |
20,84 |
27,98 |
28,88 |
А – клинкер; К – кальцит.
Прочность НОК (КН=0,76) в зависимости от температуры обжига