Совершенствование комплекса теплообменных устройств во вращающихся печах с учетом свойств шлама

• Автор: Дурнева, Лариса Станиславовна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 132 с. : ил.

1. Обзор литературы, обоснование цели и задач исследований

1.1 Особенности гранулообразования во вращающихся печах

мокрого способа производства

1.2. Исследование процессов теплообмена в цепных завесах вращающихся печей

1.3. Пылеобразование и газодинамика во вращающихся печах

1.4. Выводы.

1.5. Цель и задачи исследований.

2. Исходные материалы и методы исследований с использованием специально разработанных методик и установки.

2.1. Разработка метода и установки для определения физических

свойств шлама в процессе сушки

2.2. Разработка методики определения скорости газового потока в цепной завесе промышленной вращающейся печи
2.3. Методика расчета коэффициентов Кс и Кг для оценки газопроницаемости цепной завесы
2.4. Выводы.
3. Влияние природы и фазового состава сырьевых компонентов и добавок на особенности тепломассообмена в цепных теплообменниках.
3.1. Характеристика сырьевых шламов.
3.2. Взаимосвязь изменения физических свойств шлама при высушивании с процессами пылеобразования и пылеосаждения
3.3. Влияние ПАВ и техногенных материалов на физические свойства шлама в процессе сушки
3.4. Взаимосвязь изменения величины адгезионнокогезионных сил шлама при высушивании и пылевыноса из промышленных печей.
3.5. Выводы.
4. Совершенствование комплекса теплообменных устройств с учетом физических свойств шлама
4.1. Зависимость интенсивности газодинамических процессов во
вращающейся печи от конструктивных параметров цепной завесы
4.2. Расчеты коэффициентов плотности цепных завес при изменении ее конструктивных параметров и физических свойств шлама.
4.3. Характеристика газопроницаемости цепных завес.
4.4. Выводы
5. Разработка и внедрение усовершенствованных комплексов теплообменных устройств
5.1. Анализ работы теплообменных устройств вращающихся
5.2. Характеристика рекомендуемых схем комплекса теплообменных устройств и вида цепей.
5.3. Разработка и внедрение комплекса теплообменных устройств
на Искитимском и Углегорском заводах.
5.4. Выводы
6. Основные выводы и результаты работы.
Список использованных источников


В высокопроизводительных печах мокрого способа производства с увеличением диаметра печного барабана неизбежно уменьшается доля объема печи, занятая подготовительными зонами. Установлено 8,9, что гранулометрический состав материала, поступающего после сушки в последующие технологические зоны вращающейся печи, весьма существенно сказываются на эффективности ее работы, причем оптимальная крупность частиц материала находится в пределах 2. В работе 8 показано, что для достижения высокого темпа нагрева материала в полой части печи содержание гранул размером менее 1 мм не должно превышать . Принципиально достижение такой высокой крупности возможно только при гирляндной навеске цепей 9. В каждом конкретном случае средняя по длине печи крупность материала зависит от гранулируемости сырьевого шлама и от прочности образовавшихся гранул, которая обусловлена значительными разрушающими нагрузками различного рода, которым подвергаются гранулы в процессе обжига по всей длине печи 3. Изменение гранулометрического состава материала по длине печи и свойств гранул были подробно исследованы авторами . Во вращающейся печи происходит два противоположных процесса разрушение истирание гранул и их укрупнение за счет агломерации и налипания тонкодисперсных частиц. Выявлены участки максимального разрушения гранул в зоне подогрева и кальцинирования. Гранулируемость сырьевой шихты и прочность образующихся гранул зависят от пластичности сырьевого шлама . Пластичность, водопотрсбность и текучесть сырьевой смеси, определяемые минимальным количеством воды, необходимой для получения транспортабельного шлама зависят, кроме прочего, от минералогической природы глинистого компонента и его дисперсности. С увеличением дисперсности естественно возрастает водопотрсбность шлама. На водопотребность шлама оказывает влияние не только тонина помола, но и внутренняя поверхность материалов. С увеличением природной поверхности материала почти прямолинейно возрастает количество воды для придания шламу оптимальной влажности. Влажность смеси различных компонентов неаддитивна каждой из них. Так, например, добавка глины к мелу для Белгородского сырья снижает влажность смеси. При этом в отдельных композициях водопотребность отдельных компонентов выше, чем водопотребность смеси. Значительно снижают водопотребность и суглинки при их добавке к меловому шламу для сырья Здолбуновского месторождения. Меньше рассматриваемый показатель и для оптимальных смесей Балаклейского завода в сравнении с водопотребностью отдельных компонентов . В связи с различной гидрофильностью сырьевых материалов и величины активной поверхности способность к грануляции неодинакова. Так, удельная по
верхность с учетом внутренних пор в м г, по данным Гийо и Бекера, для глин 0, глинистых мергелей , мергелей , известняковых мергелей , сырьевой муки , известняков 3. По мере увеличения активной поверхности улучшается гранулируемость тонкодисперсных материалов. Из глинистых минералов лучшей способностью к грануляции обладает монтмориллонит, иллит, бентонит и другие, имеющие большую гидрофильность. Монопластичные смеси известняка с доменным шлаком, глинистым сланцем, лессом или сланцевым коксом плохо гранулируются. Для увеличения пластичности таких смесей следует вводить глин, 0, ССБ, 1 С1 или 2СОз. Среди известняков лучшей способностью к грануляции обладают рыхлые, худшей метаморфизированные . Установлено, что печи большого диаметра обладают большей по сравнению с агрегатами меньшего диаметра чувствительностью процесса обжига к изменению реологических и технологических параметров шлама 7. Зависимость гранулируемости сырьевых шламов от их пластичности установлено в работе , автором предложен способ увеличения гранулируемости шлама с помощью добавок. Прочность гранул после сушки исследовалась очень мало. Автор работы получил оценку влияния природы сырьевых компонентов, в частности их дисперсности, на прочность прессованных цилиндров и использовал эту величину как характеристику способности шлама образовывать прочные гранулы.