Remontoff23.ru

Про Ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вращающаяся печь для производства цементного клинкера

Печь обжига цементного клинкера

Производство цемента — сложный процесс, состоящий из множества технологических этапов.

В зависимости от выбора технологии производства цемента — «сухая», «мокрая» или «комбинированная», — зависит и подбор оборудования для производства цемента.

Независимо от типа технология производства цемента обязательно будет включать в себя такой этап как обжиг клинкера.

Для осуществления процесса обжига клинкера применяются специализированные печи — печи обжига клинкера, также именуемые печами для обжига цемента.

Компания «Тульские машины» предлагает заказчикам вращающиеся печи для обжига клинкера серии ПК собственного производства.

Устройство печи для обжига цемента серии ПК

Печь для обжига клинкера представляет собой стальной толстостенный вращающийся барабан с бандажами, установленный на фундаментные опоры через опорные ролики под небольшим углом (3-4 о ) к горизонту.

Процесс обжига клинкера протекает при высокой температуре, постоянном воздействии горячих и агрессивных газов, а также непрерывном трении.

Для снижения воздействия этих негативных факторов внутренняя часть барабана футеруется различными жаростойкими и огнеупорными материалами.

Печь для производства цемента можно разделить на несколько зон.

  • Испарения
  • Подогрева
  • Декарбонизации
  • Охлаждения
  • экзотермических реакций
  • спекания

Холодная зона – зона загрузки шлама вращающейся печи цемента футеруется клинкер-бетоном.

Внутренние стенки среднетемпературной зоны вращающейся печи цемента обычно футеруются шамотным кирпичом.

Самые высокотемпературные зоны покрываются периклазохромитовым или хромитопериклазовым кирпичом.

Принцип работы линии по производству цемента

Печь обжига клинкера

1. Шламовый питатель; 2. — Вращающаяся печь для обжига клинкера; 3. – Опорные ролики; 4. – Электродвигатель печи клинкера; 5. – Редуктор; 6. – Подвенцовая шестерня; 7. – Венцовая шестерня; 8. – Нагнетающие вентиляторы; 9. – Вентилятор дымососа; 10. – Труба дымососа; 11. – Холодильник; 12. – Молотковая дробилка; 13 – Пылеосадительная камера; 14. — Шнековый транспортер, 15. — Фильтр

Сырье, подверженное обработке в печи обжига клинкера, называется шлам. Шлам загружается в шламовый питатель, откуда он равномерно загружается в зону испарения печи.

За счет установки печи клинкера – 2, на опорные ролики – 3, под углом к горизонту, ее непрерывного вращения с помощью электродвигателя – 4, редуктора – 5, и подвенцовой — 6 и венцовой шестерни — 7, а также за счет специальных перемешивающих полок и лопаток, установленных внутри барабана, шлам, постепенно нагреваясь горячим воздухом до 100 о С и комкуясь, нагнетаемым через холодильник клинкерной печи – 11, с помощью нагнетательных вентиляторов — 8, попадает в зону подогрева.

Соблюдать технологический процесс производства цемента, путем поддержания необходимой скорости газовых потоков и разряжения внутри печи цемента помогает вентилятор дымососа – 9, установленный между печью обжига клинкера и трубой дымососа – 10.

В зоне подогрева материал закатывается в гранулы и, подогреваясь до 850-900 о С, перемещается в зону декарбонизации.

Температура на выходе из зоны составляет порядка 1100 о С. Такая температура необходима для протекания реакции разложения карбонатов.

При протекании экзотермических реакций выделения компонентов из шлама температура резко возрастает до 1300 о С. Экзотермическая зона является наиболее термически нагруженной зоной печи.

Дальше шлам перемещается в зону спекания, где с 1300 градусов он сначала нагревается до 1450 о С, а затем опять охлаждается до 1300 о С.

Из зоны спекания материал попадает в холодильник — 11, где, постепенно остывая, транспортируется в молотковую дробилку 12, с помощью которой происходит предварительное измельчение клинкера.

Воздух в камере холодильника за счет высокой температуры, исходящей от клинкера, нагревается для 500 – 600 градусов. Это позволяет его повторно использовать и подавать в зону сжигания топлива.

Читайте так же:
Как закрепить цементный раствор

Т.к. процесс производства клинкера достаточно неэкологичен, в следствие образования большого количества пыли на участке предварительного дробления, а также в местах пересыпки клинкера и шлама, линия по производству цемента в обязательном порядке включает в себя систему аспирации.

Пыль, образующаяся в процессе загрузки шлама, осаживается в пыльной камере – 13, а очистка избыточного воздуха, выбрасываемого в атмосферу, происходит с помощью фильтра – 15.

Осаженная пыль шнековым транспортером 14 перемещается на склад с предварительно измельченным клинкером.

Если вы заинтересованы в развитии своего бизнеса по производству цемента, хотите купить печь обжига клинкера, обращайтесь в компанию «Тульские машины» по телефону: 8-800-551-32-51

Наши высококвалифицированные специалисты помогут Вам подобрать необходимое оборудование для производства цемента и другое сушильное оборудование.

Вращающаяся печь для производства цементного клинкера

Область применения
Вращающаяся печь – устройство пирометаллургической обработки, используемое для обжига и спекания большого ряда материалов: цементный клинкер, ферриты и сухой порошок. Производительность варьируется от 300 тн/д до 10000 тн/д. Наши вращающиеся печи широко используются в различных индустриях,таких как цементное производство, металлургическая и химическая. Наша компания на сегодняшний день снабдила вращающимися печями более 500 линии по производству цемента для различных крупных проектов в Пакистане, Вьтенаме, Африке, Ближнем Востоке и проектах SPCC, CCC, RCC, SCC, YCC в Саудовской Аравии.

Размеры (м)Производительность (тн/д)Наклон печи (%)Количество опор (ед)Тип упорного роликаСкорость вращенияГлавный приводВспомогательный привод
Главный привод (об/мин)Вспом. привод (об/мин)Мощность двигателя (кВт)РедукторМощность двигателя (кВт)Редуктор
Φ4×60250043Гидравлический0.41-4.078.231522.42245
Φ4.3×64350043Гидравлический0.4-4.07.9340031.53045
Φ4.8×74500043Гидравлический0.35-48.5263042.2265528
Φ5.0×74600043Гидравлический0.35-47.58710285545
Φ5.6×87800043ГидравлическийMax4.238.780023.9019035.795
Φ6.0×951000043ГидравлическийMax59.2950X226.64613235.795

Части вращающейся печи
Главным образом состоит из корпуса, главной шестерни, крышки шестерни, привода, опорного ролика, гидравлического усилия, уплотнителя головки печи и уплотнителя разгрузочного отверстия печи.

Корпус печи
Нижняя часть корпуса печи равномерно распределена с несколькими плитами с плавающей базой для удобства установки и замены.

Главная передача

Привод

  • Двигатель главного привода
  • При выключении главного привода, двигатель вспомогательного привода продолжает работу для предотвращения повреждения корпуса печи.

Опорный ролик
Опорный ролик – ключевая часть вращающейся печи, которая принимает нагрузку всего веса корпуса печи и фиксирует корпус для обеспечения безопасности и стабильной работы.

Гидравлический упор
Главная функция гидравлического упора – обеспечение осевого возвратно-поступательного движения бандажа и корпуса печи при определенной скорости, а также обеспечение равномерного распределения напряжения бандажа и опорного ролика, что гарантирует более долгий срок службы устройства.

Уплотнительное устройство
Вращающаяся печь загерметизирована графитом для обеспечения прочного уплотнения. Существует два метода предотвращения излишка запасов клинкера с мелкими частицами – путем разгрузки клинкера через нижний зольный бункер или напрямую через колосниковый охладитель.

Sinoma-Liyang Heavy Machinery Co., Ltd. (SINOMALY)
Адрес: No.11, Binhe Road, Tianmu Lake Industrial Park, Liyang, Jiangsu, China
Контактное лицо: Mr. Chen / Ms. Qian
Телефон: +86-519-68915020 (Mr. Chen)
+86-519-68915056(Ms. Qian)
Fax:+86-519-80895111
E-mail: lyzxjx@126.com

Печи для обжига клинкера

Для получения клинкера сырьевую смесь (в виде шлама муки или гранул) обжигают во вращающихся печах.
Вращающаяся печь — пустотелый, открытый с торцов, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом барабан, установленный с наклоном 3—4° к горизонту и вращающийся со скоростью 1—1,5 об/мин в зависимости от диаметра и производительности печи. Печь работает по принципу противотока. Сырьевую смесь подают со стороны верхнего «холодного» конца печи, а со стороны нижнего «горячего» конца непрерывно загружают топливо— воздушную смесь Благодаря вращению и наклону барабана сырьевая смесь движется к разгрузочной части печи. Обожженный клинкер через соединительную камеру поступает в холодильник. Отработанные газы выбрасываются в атмосферу через пылеуловители.
Вращающуюся печь по характеру процессов, происходящих во время обжига, разделяют на шесть температурных зон — испарения (или подсушки), подогрева, декарбонизации, экзотермии, спекания и охлаждения (см. гл. 4, § 17). Зоны испарения и подогрева занимают обычно 50—60 % длины печи, декарбонизации и экзотермии— 25—30 %, спекания — 10—15% и охлаждения — 2—4%. В печах сухого способа производства портландцемента зоны испарения, подогрева и частично декарбонизации выносят из корпуса в отдельно установленные агрегаты. Сырьевая смесь, проходя последовательно все зоны в печи, превращается в клинкер.
Корпус вращающейся печи имеет по всей длине постоянный или переменный диаметр. В печах с переменным диаметром зоны спекания и подсушки расширены.
Для снижения расхода топлива вращающиеся печи оборудуют встроенными или отдельно установленными теплообменными устройствами; для охлаждения клинкера предусматривают отдельно стоящие или укрепленные на корпусе печи холодильники.
Вращающиеся печи классифицируют: по конструкции корпуса — печи с корпусом, имеющим одинаковый диаметр по всей длине; печи с корпусом, расширенным в зоне спекания; печи с корпусом, расширенным в зоне подсушки; печи с корпусом, расширенным в зонах спекания и подсушки:

Читайте так же:
Как избежать цементной пыли

конструкции устройства для снижения расхода топлива — печи со встроенными теплообменниками, печи с кальпинаторами, печи с концентраторами шлама, печи с* циклонными теплообменниками;

конструкции привода — печи с приводом от одного или двух электродвигателей, печи с гидравлическим приводом,
конструкции холодильника — печи с холодильниками барабанного типа, печи с рекуператорными холодильник ками, печи с колосниковыми холодильниками.
Главные параметры вращающейся печи — диаметр и длина. На цементных заводах эксплуатируются вращаюЛ щиеся печи длиной от 36 до 230 м, диаметром от 2,1 до 7 м. Отношение длины к среднему диаметру для печей мокрого способа 27—41, сухого— 15—17.
Если вращающаяся печь имеет одинаковый диаметр по всей длине, то размеры ее, например диаметр 7 м и длину 230 м, обозначают так: «печь вращающаяся 7х Х230» Если вращающаяся печь имеет расширенную по сравнению с зонах спекания зону подсушки, то диамет-1 ры их указывают в виде дроби. Например, печь длиной 150 м и диаметром барабана в зоне спекания 4 м, в зоне подсушки 3,6 м обозначают: «печь вращающаяся 4/3,6×150»; при наличии в печи двух расширенных зон (спекания и подсушки) — «печь вращающаяся 4/3, 6/4 X X150» и т. д.
В цементной промышленности постоянно ведутся работы по созданию новых конструкций печных агрегатов большой производитель-! ности и с высокими удельными съемами клинкера сім8 печи, пониженным расходом топлива и высоким качеством получаемой продукции. При этом имеется тенденция к созданию малогабаритных агрегатов — реакторов с интенсивным обменом между материалом и теплоносителем, отличающихся значительно большей скоростью процесса обжига клинкера
Разрабатываются и совершенствую іся способы получения клиі- кера во взвешенном состоянии, в кипящем слое, во взвешешю-фсн- танирующем состоянии, путем плавления, в вакуумной камере и др.
Принцип обжига во взвешенном состоянии заключается в том, что материалы движутся прямотоком или противотоком с горячими газами и равномерно распределяются в них.
В качестве печного агрегата для производства клинкера используется циклонная топка, применяющаяся в металлургии. Это цилиид-J рический барабан диаметром 0,5 м и длиной 1,5 м, отфутерованный хромомагнезитом. Тонкоизмельченная сырьевая смесь подхватывается в печи тангентально вводимым потоком воздуха и жидкого топлива и рассредотачивается в печном пространстве. Время обжига материала во взвешенном состоянии от долей секунды до нескольких секунд. Температура обжига достигает 2000 СС. Обожженный материал выносится из печи потоком дымовых газов и осаждается в пи- леосадительных устройствах.
В Японии созданы установки для высокоскоростного обжига цементного клинкера во взвешенном состоянии. Кроме того, предложена однореактивная печь, представляющая собой цилиндрическую или коническую камеру, в которую из бункера по загрузочному верхнему патрубку поступает тонкомолотая сырьевая смесь. В верхней части камеры тангентально вводится поток воздуха и жидкого топлива. Воспламенение топлива происходит в самой камере. Скорость теплоносителя регулируется путем изменения давления и скорости подачи воздушно-топливной смеси. У стенок камеры поток теплоносителя, закручиваясь по спирали, спускается вниз, а в центре камеры движется по спирали снизу вверх. Попадающие в центр камеры через загрузочный патрубок часгицы сырьевой смеси подхватываются поднимающимся потоком и движутся по спирали вверх, постепенно перемещаясь от центра камеры к ее стенкам. Для предотвращения уиоса материала скорость его не должна быть слишком большой. Подходя к стенкам камеры, частицы сырьевой смеси вместе с подогретыми частицами, подаваемыми через нижний патрубок, опускаются вниз, а газы через нейтральное отверстие в торцовой стенке удаляются из камеры. Затем обожженный материал поступает в холодильник, а из него в выгрузочное отверстие.
Подъем и опускание взвешенных частиц обеспечивают интенсивный теплообмен и высокую скорость реакции клинкерообразования.
Способ обжига материала в кипящем слое заключается в том, что через слой гранулированного материала пропускают снизу вверх поток горячих газов с такой скоростью, чтобы гранулы находились в непрерывном движении. Материал в таком состоянии имеет сходство с кипящей жидкостью
Обжиг клинкера в кипящем слое осуществлен в опытно-промыш- леиной печи НИИЦемента — цилиндрической шахте переменного диаметра. Гранулированная сырьевая смесь поступает сверху, а топливо и воздух снизу. Материал последовательно проходит через все зоны шахты. В сечении зоны наименьшего диаметра при движении газового потока образуется кипящий слой с интенсивным перемешиванием материала. Интенсивный теплообмен между материалом и газами позволяет ускорить процесс клинкерообразования и улучшить теплотехнические показатели работы печного агрегата.
Фирмой «Пайзел» (США) предложена установка для обжига цементного клинкера в кипящем слое, представляющая собой печь- реактор диаметром 2,5 и высотой 5 м. Сырьевая мука пневмовин- товым насосом подается в реактор через донную колосниковую решетку. Обожженный клинкер по трубе поступает в холодильник. Затем клинкер рассеивается на грохоте, в результате чего гранулы размером менее 2,5 мм возвращаются в реактор в качестве затравки. Съем готовой продукции в несколько раз превышает съем с вращающейся печи.
НИИЦементом совместно с Институтом тепломассообмена АН БССР разработана конструкция многореакториой шахтной безрешеточной печи для обжига клинкера во взвешенно-фонтанирующем состоянии. Печь состоит из конических реторт-реакторов. По высоте она делится на зоны подогрева, обжига и охлаждения. Сырьевая смесь поступает сверху в виде гранул, а в самый нижний реактор подается воздушное дутье и обожженный материал, который здесь и охлаждается. Клинкер образуется в вышерасположенном реакторе, где происходит сжигание топлива. В каждом реакторе материал находится в пульсирующем взвешенно-фонтанирующем состоянии.
Частота пульсации определяет производительность установки, коте,, рая в свою очередь должна быть строго согласована с необходимы» временем термообработки материала.
Способ плавления клинкера, предложенный В. В. Серовым, зц. ключается в получении портландцемента путем обогащения извесТняком огненно-жидких шлаков. В конвертор диаметром 3, высотой 8 м и вместимостью 10 т расплава загружают жидкий шллк, и* вестняк и железную руду. СНизу конвертера через две фурмы жидкий шлак под давлением вдувают топливо вместе С воздухе; обогащенным кислородом. Температура расплава в конрерюре по?, тигает 1900—2000 °С. Расплавленный клинкер, выпущенный из ков- вертера, охлаждается на грануляционном барабане. Клинкер можно плавить и в энергетических котельных топках, получаемый при этоц в виде отхода шлак близок по составу к портландцементу.
Принцип обжига цементной сырьевой муки в вакуумной камер» батарейного типа при помощи электронного пучка разработан в ГДР. Дне обжиговой камеры имеет конфигурацию переменного сечения, профиль которого определяется углом естественного откоса сыры, вой муки и цементного клинкера. Для создания глубокого вакуума вся система помещена под колокол, в верхней и нижней частях которого имеются шлюзовые затворы для загрузки сырьевой муки к иыгрузки цементного клинкера. Вакуум в системе создается при помощи вакуумных насосов, которые отсасывают воздух из системы. Готовый клинкер выгружают из камеры, дробят в клинкерной дробилке и охлаждают в холодильнике. Нагретый в холодильнике воздух используется для подогрева сырьевой муки в бункере загрузочного устройства. Подогрев производится без смешивания материала с теплоносителем. Установка оборудована системой автоматического регулирования

Читайте так же:
Расход песка цемента 1 куб бетона

Вращающаяся печь для производства цементного клинкера

Цементная промышленность – одна из наиболее энергоемких отраслей промышленности, а ее предприятия дают более 5% мирового объема выбросов СО2.

В свете повышенного внимания к проблемам охраны окружающей среды и влияния промышленной деятельности на климат для цементной промышленности важно двигаться вперед к цели усовершенствования своего производства, чтобы сделать его более энергоэкономичным, особенно при существенном подорожании топлива, необходимого для обжига клинкера.

При производстве цемента в мире нашли распространение четыре основные технологические схемы:

– мокрый способ производства цемента;
– сухой способ производства цемента;
– полусухой способ производства цемента;
– комбинированный способ производства цемента.

Существенное отличие этих способов заключается в различии подготовки сырьевых компонентов и их обжига. В России преимущественно используется мокрый способ производства цемента. Это обусловлено в первую очередь тем, что многие заводы работают на сырье, с влажностью более 20%.

Наибольшее распространение получили две схемы подготовки сырьевых компонентов при производстве цемента по мокрому способу. По первой схеме цемент производится с применением мела в качестве карбонатного сырья. Учитывая, что мел – это легко разрушаемая порода, подготовка сырьевой шихты осуществляется в Гидрофолах и коротких шаровых мельницах домола. При этом на подготовку шлама расходуется порядка 4,5…7,0 кВт•ч/т. Однако в связи с повышенной пористостью мела влажность шлама составляет 40…46%. Используемое оборудование очень просто в обслуживании, эксплуатации и ремонте. Затраты на производство единицы продукции минимальны.

По второй схеме производства цемента в качестве карбонатного сырья используются мергели и известняки, и подготовка сырьевой шихты существенно усложняется. Дробление карбонатной породы как минимум осуществляется в две стадии: первичное дробление производится в щековых или конусных дробилках, а вторичное – в дробилках ударного действия до размера частиц 20…25 мм. Окончательное измельчение осуществляется в шаровых мельницах. На подготовку шлама расходуется около 25…30 кВт•ч/т, а в некоторых случаях и более. В связи с большей плотностью названных выше сырьевых компонентов влажность составляет 33…36%. Используемое оборудование сложнее в обслуживании, эксплуатации и ремонте. На участках дробления необходимо устанавливать оборудование для пылеподавления. Затраты на единицу продукции по этой схеме подготовки сырья выше Главным звеном в технологической линии производства цемента является печной агрегат, от надежности и эксплуатации которого зависят технико-экономические показатели всего завода.

Читайте так же:
Раствор готовый отделочный тяжелый цементный гост

В состав печного агрегата входят: вращающаяся печь мокрого способа производства, внутрипечной теплообменник, охладитель клинкера, дозаторы и устройства подачи сырьевых материалов, топливосжигающие устройства, тягодутьевое оборудование, аппараты для очистки и выброса в атмосферу газов и воздуха, выходящих из печи и охладителя клинкера, а также различное вспомогательное оборудование. В России распространены печные агрегаты с планетарными (рекуператорными) и колосниковыми охладителями клинкера.

Планетарными охладителями оснащены вращающиеся печи старых конструкций, размер которых не превышает 4 х 150 м. Такие печи отличаются простотой конструкции (отсутствие приводного механизма и вентилятора у охладителя), что обуславливает пониженные эксплуатационные затраты и уменьшение расхода электроэнергии на обжиг. Однако ввиду коротких барабанов охладителей температура клинкера на выходе из них составляет 300…350°С, а на некоторых предприятиях доходит до 500°С. Учитывая большие потери тепла через корпус охладителя, удельный расход топлива составляет 220…250 кг усл. топлива на тонну клинкера (1 кг усл. топлива = 7000 ккал = 29,3 МДж).

Наиболее современные печные агрегаты оборудованы охладителями переталкивающего типа. За счет большего количества возвращаемого в печь тепла, расход топлива в них составляет 195…210 кг усл. на тонну клинкера. Эксплуатационные расходы на колосниковый охладитель существенно выше, чем на планетарный. В сравнении с вышерассмотренными печными агрегатами, удельный расход электроэнергии возрастает на 10…12 кВт•ч/т клинкера.

Кроме большого расхода топлива, при данном способе производства цемента, наблюдается высокий выход СО2, составляющий 840…970 кг/т клинкера. Концентрация NOx в отходящих газах 100…300 мг/нм3. Активность клинкера почти всегда более 50 МПа. Простота схемы подготовки сырьевой смеси и минимальное пыление не требуют большого количества пылеочистного оборудования при переработке сырьевых компонентов. Максимальная производительность таких линий не превышает 3000 т/сут клинкера.

На рис. 1 показан печной агрегат размером 5 х 185 м с колосниковым охладителем клинкера. При производстве цемента по сухому способу поступающие из карьера глину и известняк после усреднения в процессе дробления подсушивают и измельчают в сырьевой мельнице с одновременной сушкой. На усреднение сырья обычно затрачивается 5…7 кВт•ч/т клинкера. Измельченная смесь, называемая сырьевой мукой, обжигается во вращающихся печах с циклонными теплообменникими. Учитывая, что влажность сырьевой муки не превышает 3%, а мелкодисперсные частицы находятся во взвешенном состоянии не более 30 сек., на обжиг клинкера расходуется топлива на 35…40% меньше. На отечественных предприятиях, работающих по сухому способу, расход топлива на обжиг клинкера составляет 130…140 кг усл. топлива на тонну клинкера.

Читайте так же:
Экзотермии цемента что это такое

На рис. 2 показан печной агрегат размером 4,5 х 80 м с циклонным теплообменником и декарбонизатором. Установка декарбонизатора снижает стоимость печного агрегата такой же производительности на 10…15%. В декарбонизаторе сжигается до 60…70% всего топлива, что повышает степень декарбонизации сырьевой муки до 85…90%.

Со времени появления первых печей, работающих по сухому способу производства (1951 г.), они претерпели существенные изменения. Многие фирмы-производители цементного оборудования выпускают 2-х и 3-х опорные вращающиеся печи с самоцентрирующимися опорами. Учитывая меньшую массу, 2-х опорные печи имеют фрикционную передачу вращения печи через опорные ролики. Отсутствие дорогостоящей зубчатой передачи значительно удешевляет конструкцию привода печи. При этом установочная привода возрастает на 10…15%. Разработка циклонов с пониженным гидравлическим сопротивлением позволила при той же потребляемой дымососами мощности увеличить число ступеней в теплообменнике с 4-х до 6-и. Существенные изменения претерпели и декарбонизаторы. От конструкций, основанных на закручивающихся потоках, перешли к конструкциям, имеющим форму восходящего потока, в которых время нахождения обжигаемой частицы

Рис. 1. Печной агрегат мокрого способа производства с вращающейся печью 5 х 185 м

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector