Száraz kemencék a klinker előállításához
TÉMA: ÉLELMISÉGES RAW KOMMUNIKÁK. CLINKER FELDOLGOZÁSI FOLYAMATOK
A tüzelés a klinkergyártás végső technológiai működése. Az égetési folyamat során egy négy kémiai összetételű nyers keverékből négy klinker ásványból álló klinkert állítanak elő.
A klinker termelésére szolgáló üzemeknél a termikus egységek felhasználhatók tervezésük és működési elvük szerint.
Azonban forgó kemencéket főleg erre a célra használnak. adnak mintegy 95% -át a teljes termelés a klinker, 3,5% a klinker kapott nagyolvasztók és a fennmaradó 1,5% - a más rendszerekben termikus egység - Spekatelnye rostélyok reaktorok klinkerégetés szuszpenzióban vagy fluidizált ágyban.
A forgó kemencék mind a nedves, mind a száraz klinker gyártási folyamatok fő hőegysége.
A forgó kemence sütőberendezése olyan dob, amely tűzálló anyagokkal van bélelve. A dobot a gördülőcsapágyak dőlésszögére helyezzük.
A felemelt végtől folyékony szuszpenzió vagy granulátum kerül a dobba. A dob forgásának következtében a szuszpenzió a leeresztett vég felé mozog. Az üzemanyag a dobhoz kerül, és a leeresztett vég oldaláról ég. A keletkező füstgázok a sütőanyag felé haladnak és melegítik. Az égett anyag klinker formájában elhagyja a dobot.
14.1. Ábra - A cement cementtel történő megszerzésének technológiai terve: 1 - állkapocs; 2 - kalapácsgép; 3 - nyersanyagok raktára; 4 - a "Hydrofol" malom; 5 - nedves őrlő malom; 6 - függőleges zagy medence; 7 - vízszintes zagy medence; 8 - forgó kemence; 9 - hűtőszekrény; 10 - klinker raktár; 11 - malom; 12 - cel-szilázs.
Forgó kemence, szénpor, mazut vagy földgáz üzemanyagként használják. Szilárd és folyékony tüzelőanyagot permeteznek be a kemencébe. Az üzemanyag elégetéséhez szükséges levegőt a tüzelőanyaggal együtt a kemencébe vezetik, és a kemencehűtőből is szállítják. A hűtőszekrényben az izzító klinker hője felmelegíti, ezzel egyidejűleg hűtve. A tüzelőanyaggal együtt bevezetett levegőt elsődlegesnek nevezik, és a kemence hűtőszekrényének kimenetét másodlagosnak nevezik.
Az üzemanyag elégetése során keletkező izzódó gázok az éghető anyag felé mozognak, felhevítik és hűtik magukat. Ennek következtében a dobban lévő anyagok hőmérséklete emelkedik mozgás közben, és a gáz hőmérséklete csökken.
A nyers nyálkát, amely a környezeti levegő hőmérsékletét érte el, a kemencébe való belépést a kipufogógáz füstgázok magas hőmérsékletének éles hatása alá helyezi, és felmelegszik.
Kalcinálása a nyersanyag keveréket végezzük hőmérsékleten 1470 ° C-on 2 ... 4 órán át egy hosszú forgókemencék (3,6h127 m, 4 × 150 m és 4,5h170 m) belső hőcserélő eszközök, a könnyű szintézis esszenciális ásványi anyagok cementklinker. A tüzelt anyagban összetett fizikai-kémiai folyamatok fordulnak elő.
A nedves eljárás forgó kemencéje feltételesen zónákra osztható:
· Szárítás (anyaghőmérséklet 100 ... 200 ° C - itt a víz részleges elpárolgása);
· Fűtés (200 ... 650 ° C - a szerves szennyeződések kiégnek, és az agyagkomponens dehidrációja és bomlása megkezdődik). Például a kaoliniták bomlása a következő képlet szerint történik: Al2O3 # 8729; 2Si02 # 8729; 2H2O → Al2O3 # 8729; 2Si02 + 2H20; Továbbá 600 ... 1000 ° C hőmérsékleten az alumínium-szilikátok oxidokká és meta-termékekké bomlanak.
Dekarbonizálás (900 ... 1200 ° C) a mészkőkomponens dekarbonizációja: CaCO3 → CaO + CO2. Ugyanakkor az agyag ásványi anyagok oxidációjá bomlása folytatódik. A kölcsönhatás a fő (CaO, MgO) és a savas oxidok (. Al2 O3 SiO2) ebben a ugyanabban a zónában folyamatokat indít el a szilárd fázisú szintézist a találmány szerinti vegyületek (CaO # 8729; Al2 O3 - rövidítve CA véve, hogy magasabb hőmérsékleten reagál CaO és a folyadékfázisú szintézis végét C3A képződik), lépésenként;
· Exoterm reakciók (1200 ... 1350 ° C) folyamata lezárult tvordofazovogo szinterezési anyagok a leírásban teljes befejezésének a folyamat alkotó ilyen ásványok, mint a C3 A, C4AF (F - Fe2 O3) és C2 S (S - SiO2) - 4-ből 3 alap klinker ásványok;
· Szinterezés (1300 → 1470 → 1300 ° C-on) a részleges olvadáspontú anyagból, az olvadékba mozgó klinkerásványokkal kivéve C2 S, amely kölcsönhatásba lép az olvadék fennmaradó CaO képez ALIT ásványok (C3 S);
· Hűtés (1 300 ... 1 000 ° C) a hőmérséklet lassan csökken. A folyadékfázis egy része klinker ásványi kristályok kikristályosodásával kristályosodik, és néhányan üveg formájában megszilárdulnak.
A klinker legfontosabb ásványi anyagai: alite, belite, tricalcium aluminát és alumínium-ferrit
Az Alit a legfontosabb klinker ásvány, amely meghatározza a portlandcement kikeményedésének, szilárdságának és egyéb tulajdonságainak sebességét; a klinkerben 45 ... 60% mennyiségben van jelen. Gyorsan megkötődik és nagy erőt nyer, intenzíven hevít. Alit egy szilárd oldatot trikalcium-szilikát, és egy kis mennyiségű (2 ... 4%) MgO, AI2O3, P2O5, Cr2O3 és egyéb szennyeződéseket, amelyek lényegesen befolyásolják az szerkezete és tulajdonságai az ásványi.
Belit - a második a fontosság és a tartalom (20 ... 30%) szilikát ásványi klinker. Lassan megköt, de nagy szilárdságot ér el a portlandcement tartós kikeményedésével; alacsony hőkibocsátással rendelkezik. Belite klinker egy szilárd oldat b-dikalcium-szilikát (b-S2S) és kis mennyiségű (1 ... 3%) Al2O3, Fe2O3, MgO, Cr2O3.
A klinkerben lévő négy kalcium alumoferritet 10-20% mennyiségben tartalmazzák. Alyumoferritnaya közbenső klinker fázis egy szilárd oldat kalcium-alyumoferritov különböző összetételű, hagyományos portlandcement klinker összetételét közel van 4CaO × Al2O3 × Fe2O3. A hidratáció sebességénél az ásvány közbenső helyzetet foglal el az alite és a belite között.
A SZÁRFILM GYÁRTÁSI MÓDSZERÉNEK FORGÁJA
A száraz üzemmódú kemencék körülbelül kétszer olyan rövidek, mint a nedves üzemmódú kemencék, amelyek egyenlő vagy nagyobb termelékenységgel rendelkeznek. Ennek a módszernek a korszerű, nagy teljesítményű kemencékei: 6,4 / 7,0x95 m, 5x75 m, 25 t / h és 75 t / h. Csökkentése a hossza a kemence miatt két fő tényező: Először is, a száraz eljárású kemencékben elvileg nem szárítási zónában, és másodszor, néhány elvégzett folyamatok a kemence a hőcserélő készülék zapechnye (ciklon előmelegítő, reaktor-csővezeték kalcináló vagy előkalcináló).
A kemencéknek a ciklon hőcserélőkkel való kialakításának alapja a tüzelőanyagot elhagyó füstgázok és a nyers őrleményrészecskék között, amelyek felfüggesztett állapotban vannak. Részecskeméret csökkentés égett anyagot és növelni a fajlagos felületét, valamint a maximális kihasználását a teljes szemcse felülete érintkezik a hűtőközeg intenzívebbé hőátviteli ellenállást képez. Ez a hőátadási módszer biztosítja a fűtési sebességet és egyenletességet, ezért nagyon hatékony. A felfüggesztett állapotban a disszociációs hőmérséklet elérésekor a CaCO3 dekarbonizációja sokkal gyorsabban megy végbe, mint amikor a terhet a rétegben sütjük. De a reagensrészecskék közvetlen érintkezésével kapcsolatos összes folyamat (szilárd fázisú reakciók, szinterelés) ellenkezőleg, lelassul.
A korrigált nyers étkezés belép a ciklon hőcserélők rendszerébe. A kipufogó gázok hőmérséklete a forgó égető kemencébe 900-1000 ° C-on a gázjárat síkjában 10 lépés, ciklonos előmelegítő szakaszban a IV, majd egymás után teszteltük ciklon előmelegítők III, II és I szakaszok, valamint egy porgyűjtő készülékhez szagelszívó 9 a kéményen át 1 kerülnek a légkörbe.
A ciklon hőcserélők keskeny füstgázvezetékeiben az átlagos gázsebesség 15-20 m / s, ami jóval magasabb, mint a nyers étkezés részecskéinek sebessége. Ezért, belépő füstgáz közötti szakaszok I. és II ciklonok nyers őrlemény magával ragadja gázok és nyírja a ciklonos előmelegítő I. szakaszban, ahol az anyagot melegítik és lehűtött gázokat. A kivált anyagot a ciklonban kapun keresztül-villogó fény 11 belép a füstgáz között II és III ciklonfokozatba és onnan kivenni azt a gázáram ciklonfokozatába II. Ezután az anyag a III. És IV. Fokozatok folyóin és ciklonjaiban mozog. Így a nyers étkezés leesik, egymás után halad a ciklonok és az összes fokozat füstjeinek, és ugyanakkor felmelegszik. Miután kilépett a IV lépcső ciklonjából, az anyag hőmérséklete 700-800 ° C, majd a 8 forgókemencébe a további kalcinálás céljából betápláljuk.
A tartózkodási idő a nyers őrlemény részecskék a ciklonban hőcserélő nem több, mint 25-30 másodperc, és ez alatt az igen rövid idő, az anyagot felmelegítik, teljesen dehidratált agyag-komponense a nyersanyag keveréket, valamint a 25-30% az az idő, hogy adja át a széndioxid-mentesítését karbonátos kőzet. Így a ciklon hőcserélőben olyan folyamatokat hajtanak végre, amelyek megfelelnek a fűtési zónának és részben a kalcinálási zónának.
A ciklon hőcserélőkkel ellátott rotációs kemencék magas műszaki és gazdasági teljesítményt, hosszú élettartamot, egyszerű tervezést és megbízható működést (nem mozgó elemeket) használnak, nagy kihasználtsági arányuk van. A hőcserélő fő hátránya a ciklon torony nagy magassága - 50-60 m.
A legmodernebb technológiák a háromfokozatú tüzelésen alapulnak, amelyek lehetővé teszik, hogy az anyagot közvetlenül a teljesen dekarbonált kemencébe irányítsák. Ahhoz, hogy fokozza a folyamat a disszociáció közötti CaSO3 külső hőcserélők és a kemence létrehozott speciális reaktorban - dissatsionnaya szakaszban (kalcináló), amely egy speciális kemence kialakítás egy örvényképző, ahol a tüzelőanyagot égető és dekarbonizációs nyers étkezés egy örvény
Az anyag hőmérséklete a reaktor bemeneténél 720-750 ° C. További tüzelőanyag elégetése következtében a gázáram hőmérséklete 1000-1050-ig emelkedik, és az anyagot 920-950 ° C hőmérsékletre melegítjük. Minden anyagrészecske a "ciklon hőcserélő - Disszociatív reaktor" rendszerben összesen 70-75 s, de kilépése után a dekarbonizáció mértéke 85-95%.
Beállítása disszociációs lépésben javíthatja eltávolítását klinker 1 m3 belső tűztér 2,5-3-szer, így átmérője 5-5,5 m kemence kapacitása 6000-8000 t / d fajlagos hőfogyasztás csökken 3-3,1 kJ / kg klinker. reaktor mérete kicsi, akkor lehet használni, nem csak az építőiparban az új vonalak, hanem a korszerűsítése a meglévő rövid forgódobos kemence ciklonos előmelegítő.
14.2 ábra - A cement száraz eljárással történő megszerzésének technológiai terve: 1 - mészkő bunker; 2 - állkapocs; 3 - kalapácsgép; 4 - agyag bunker; 5 - görgős daráló; 6 - integrált nyersanyag raktár; 7 - az "Aerofol" malom; 8 - csapadék ciklon; 9 - köztes siló; 10 - elválasztó; 11 - malom; 12 - homogenizáló siló; 13 - tartalék siló; 14 - kemence ciklon hőcserélőkkel; 15 - hűtőszekrény; 16 - klinker és adalékanyagok tárolása; 17 - malom; 18 - cementgyár.