Охлаждение клинкера

При выходе из печи клинкер имеет температуру около 1000 ^ОС. Перед подачей в цементную мельницу его необходимо охладить как минимум до 50…60 ^ОС, вместе с тем целесообразно использовать теплоту горячего материала. Это достигается охлаждением клинкера в специальных устройствах – холодильниках, через которые продувается холодный воздух.

Режим охлаждения существенным образом влияет на дальнейший технологический процесс получения цемента и на качество готового продукта. Скорость охлаждения клинкера во многом определяет его структуру, минералогический состав, состав и количество стеклофазы, а также влияет на его размолоспособность. При быстром охлаждении расплавленная часть клинкера образует стекловидную структуру, основные клинкерные минералы образуются с дефектной мелкокристаллической структурой, что способствует более лёгкому и тонкому измельчению быстроохлаждённого клинкера, и, следовательно, повышению качества цемента.

Для охлаждения клинкера используют барабанные, рекуператорные и колосниковые холодильники.

Барабанный холодильник (рис.) - вращающийся стальной барабан длиной 15…30 м и диаметром 2,5…3 м, который устанавливается под печью под углом 4…6^О к горизонту и наклонён в сторону, противоположную наклону печного барабана. Горячий материал ссыпается из печи в холодильник и при вращении барабана постепенно перемещается к выгрузочному нижнему холодному концу, охлаждаясь поступающим навстречу воздухом, который нагревается при этом до 200…350 ^ОС, и подаётся в печь. Материал по выходе из холодильника имеет температуру 200…400 ^ОС. Тепловой КПД барабанного холодильника не превышает 50 %.

Рис.. Вращающаяся печь с холодильником

Такими холодильниками оснащали старые печи мощностью не более 1000 т/сут. Однако в последние годы значимость барабанных холодильников существенно изменилась. Увеличение их размеров (они могут быть больше размеров печей) и оснащение внутрибарабанными теплообменными устройствами позволяет эффективно использовать в комплексе с печами производительностью 3000 т/сут и более.

Рекуператорные или планетарные холодильники (рис.) состоят из нескольких барабанов-рекуператоров (6…8 штук), расположенных симметрично по окружности горячего конца печи и соединённых с внутренней частью печи лейками, через которые горячий клинкер загружается в рекуператоры.

  Рис.. Рекуператорный холодильник

Рекуператоры для улучшения теплообмена снабжены пересыпными полками, лопастями или цепями. Воздух засасывается в рекуператоры, проходит через них, охлаждая клинкер, а сам, подогретым, поступает в печь. Разделение материала в таком холодильнике на несколько отдельных потоков приводит к увеличению поверхности теплообмена, что повышает тепловой КПД агрегата до 65…70% и позволяет снизить температуру клинкера до 150 ^ОС.

Современные мощные вращающиеся печи оснащают колосниковыми холодильниками (рис.), в которых слой клинкера перемещается на колосниковой решётке и охлаждается воздухом, подаваемым под решётку под давлением 2,5…10 КПа. Только такое острое дутьё при больших объёмах просасываемого воздуха позволяет обеспечить желаемый режим охлаждения больших масс клинкера. Перемещение клинкера по решётке в сторону разгрузочного конца происходит в результате возвратно-поступательного движения подвижных колосников. Колосниковый холодильник - наиболее эффективный агрегат с точки зрения теплового КЛД (90…95 %). В нём клинкер охлаждается до 50…60 ^ОС.

Рис.. Колосниковый холодильник:

1 – вентилятор для подачи охлаждающего воздуха; 2 – привод; 3 – транспортёр; 4 – дробилка; 5 – система пылеулавливания

Дата добавления: 2014-11-29