Интенсификация обжига цементного клинкера в печах сухого и комбинированного способов производства

• Автор: Перескок, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Обзор литературы, обоснование цели и задач исследований

1.1. Анализ энергосберегающих технологий производства цемента

1.2. Настылеобразование в печах сухого способа производства.

1.3. Теория и практика факельного сжигания топлива

во вращающихся печах

1.4. Выводы.

1.5. Цель и задачи исследований.

2. Исходные материалы и методы исследований с использованием специально разработанных модельной установки и компьютерных программ.

2.1. Разработка модельной установки для исследования процесса

горения газообразного топлива.
2.2. Адаптация программы СЕЫМ1Х для расчетов тепловых полей
при выгорании хметанового факела в цементной вращающейся печи.
2.3. Выводы.
3. Особенности процесса обжига клинкера в печах с декарбонизаторами ИБР и РТЮСЬЧ
3.1. Анализ работы печи с четырехступенчатым циклонным теплообменником и декарбонизатором ЯБР.
3.1.1. Основные показатели работы печной системы.
3.1.2. Параметры работы циклонных теплообменников
3.1.3. Эксплуатационные параметры колосникового холодильника
3.1.4. Причины повышенного расхода топлива на обжиг клинкера.
3.2. Анализ работы печи с двухступенчатььм циклонным теплообменником и декарбонизатором РУЯОСЬОЫ
3.2.1. Основные показатели работы печи комбинированного способа
3.2.2. Результаты испытания печной системы.
3.3. Выводы.
4. Исследование причин и условий образования колец и настылей
в печных агрегатах сухого способа производства.
4.1. Процессы образования шаровых конгломератов и колец в печи
с декарбонизатором Я8Р
4.1.1. Химический и фазовый составы колец, шаровых конгломератов и обмазки
4.1.2. Химический и фазовый составы материала по длине печи
4.1.3. Исследование процесса образования колец и материальных конгломератов во вращающейся печи
4.2. Исследование настылеобразования в теплообменниках печной системы комбинированного способа с декарбонизатором РУТЮСШМ8
4.2.1. Исследование состава настылей в запечных теплообменниках
4.2.2. Исследование причин и процесса настылеобразования в запечных теплообменниках.
4.3. Выводы.
5. Интенсификация обжига цементного клинкера в печных агрегатах
5.1. Оптимизация процесса сжигания топлива.
5.1.1. Исследования процесса горения газообразного топлива
5.1.2. Исследование влияния технологических факторов на процесс горения и форму факела
5.1.3. Внедрение модернизированной газовой горелки
5.2. Повышение эффективности работы колосникового холодильника
5.3. Интенсификация работы печи с четырехступенчатым циклонным теплообменником и декарбонизатором Я8Р.
5.4. Разработка технологического регламента режима обжига,
обеспечивающего снижение настылеобразования в запечном тракте
печи с декарбонизатором РУ1ЮСШК
5.5. Выводы
6. Основные выводы и результаты работы.
Список использованных источников


По первоначальным схемам воздух на горение топлива в кальцинаторе подавался через печь. Более совершенной является схема Б, в которой третичный воздух из холодильника по обводному трубопроводу подается в кальцинатор
рис. З
Рис. Недостаток этой схемы заключается в том, что в кальцинаторе смешиваются топочные газы и отходящие дымовые газы из печи. Это может затруднить сжигание топлива в декарбонизаторе и требует увеличения его размеров. В схеме В кальцинатор работает на чистом третичном воздухе, и в е годы эта схема получила широкое распространение в мировой практике. В странах СНГ по этой схеме работают печи на Невьянском, Криворожском, Навоийском и Белорусском заводах. Однако по этой схеме трудно обеспечить рациональное распределение воздуха по двум топкам вращающейся печи и декарбонизатора, так как отсос газов осуществляется конечным дымососом. Поэтому для регулирования процесса горения между печью и декарбонизатором устанавливается шибер, работа которого при температуре газа около С затруднена. Наиболее удачной является схема Г. По этой схеме организованы два самостоятельных топочногазовых потока, которые не смешиваются между собой и обеспечиваются индивидуальными дымососами. В то же время нагретый материал из двух ветвей теплообменников поступает в декарбонизатор, и, осаждаясь в последнем циклоне, направляется в печь. В связи с тем, что в печи сжигается около топлива, а в декарбонизаторе , по каждой ветви проходит различное количество газов и, следовательно, в той же пропорции подается соответствующее количество сырьевой смеси. Подобная схема получила широкое распространение в зарубежной практике 4. В последние годы вместо декарбонизаторов камерного типа повсеместно используются более прогрессивные трубчатые кальцинаторы в виде вертикального газохода высотой до м типа ООРОЬ РУЯОСЬОЫ, РЯЕРОЬ РУЯОТОР, которые обеспечивают более высокую степень декарбонизации благодаря увеличению времени пребывания материала в них, уменьшают вероятность настылеобразования и концентрацию оксидов азота в отходящих газах 5. Новейшая технологическая линия сухого способа с вращающейся печью 5,2x м, декарбонизатором и двухветвевым пятиступенчатым циклонным теплообменником производительностью около 5 тыс. Рюдерсдорфе ФРГ 6,7. Минеральная часть используется как сырьевой компонент и направляется на помол в сырьевую мельницу, а газовая фаза со значительным содержанием горючих составляющих и температурой около 0 С поступает в декарбонизатор. Это позволяет заменить высококалорийное топливо техногенными выгорающими отходами и довести расход основного топлива до кгт клинкера в условном исчислении. За счт дополнительных оригинальных решений одновременно достигается значительное снижение расхода электроэнергии. Рациональная технологическая линия производительностью около 4,5 тыс. Легердорфе ФРГ 8. Она состоит из вращающейся печи 4,5x м с декарбонизатором и двухветвьевым трхступенчатым циклонным теплообменником, приспособленным для сжигания топливосодержащих отходов. На данной линии достигнут предельно низкий удельный расход условного топлива для комбинированного способа всего 6 кгт клинкера. Новейшее технологическое решение, исключающее сырьевое отделение, реализовано фирмой Смидт на заводе Хэлм в Польше, на котором сырьевые компоненты с естественной влажностью с усреднительного склада поступают непосредственно в сушилкудробилку и затем на обжиг в печную систему с декарбонизатором. Естественно, что подобная схема без предварительного помола может быть применена только при использовании относительно мягкого сырья, не содержащего крупных кварцевых включений. Конструкции самих декарбонизаторов за последние годы также претерпели изменения 9. Если первые кальцинаторы работали, в основном, на завихряющих газовых потоках, и время пребывания материала в них составляло доли секунды, то современные конструкции обеспечивают движение смеси в восходящем газовом потоке. В подобных кальцинаторах время пребывания обжигаемого материала длительнее, и, следовательно, выше степень декарбонизации СаСОз.