Декарбонизатор с восходящим вертикальным газоходом.

Печные системы с декарбонизатором в виде восходящего вертикального газохода высотою ~ 80 м получили в последние годы наибольшее распространение. Одним из типовых является реше­ние фирмы KHD Humboldt Wedag - PYROCLON-R.

Декарбонизатор представляет собой восходящий газоход с поворотом вниз, в котором протекает самая теплоемкая реакция клинкерообразования - разложение известняка. Для ускорения процесса диссоциации температура после декарбонизатора обыч­но поддерживается на уровне 850...880 °С. В схемах с декарбонизатором сырьевая мука из циклона IV-ой ступени направляется в нижнюю часть декарбонизатора, откуда уносится в вверх, где происходит интенсивный теплообмен между газом и материалом. Пройдя декарбонизатор, мука попадает в циклон V-ой ступени и далее подается в печь, степень декарбонизации материала достигает 95 %. В декарбонизаторе сжигается ~ 60 % топлива от общего количества. Третичный воздух подается на горение изголовки печи с температурой около 950°С. Преимущества схе­мы заключаются в простоте конструкции декарбонизатора, низ­ком газодинамическом сопротивлении и высокой температуре третичного воздуха [82, 83, 84, 92].

 

Топливо

Использование топлива из ископаемых месторождений сильно зависит от цены и доступности. В производстве цемента в основном используются природный газ, каменный уголь, бурый уголь, горючие сланцы и мазут. В производстве клинкера имеются условия для использования горючих отходов, образующихся в других отраслях. Доля так называемых вторичных видов топлива в индустрии неуклонно растет. В 1997 году ее доля была уже около 25% (рисунок 1.17). В таблице 1.10 приведена доля вторичного топлива на энергетические потребности топлива отдельных стран. В зависимости от производственного процесса и второстепенных компонентов вторичного топлива используется множество материалов. В таблице 1.11 приведены примеры вторичных видов топлива, которые используются в производстве портландцементного клинкера.

Подготовка и гомогенность топлива имеет решающее значение для процесса сжигания. Равномерное пламя имеет очень важное значение для процесса сжигания топлива и обжига клинкера. Топливная форсунка расположена на горячей головке вращающейся печи, материал и газовый поток движутся по принципу противотока навстречу друг другу.

 

 

Рисунок 1.17 - Расходы на топливо в цементной промышленности Германии в 1997 году [93, 94]

 

 

Таблица 1.10 - Доля альтернативных видов топлива в энергетической потребности топлива в цементной промышленности [64]

 

Страна	Ставка замещения, %	Год
Нидерланды
Швейцария
Бельгия
Германия
Австрия
Франция
Страны ЕС Всего
Великобритания
Польша
Ирландия

 

Таблица 1.11 - Примеры вторичных видов топлива для производства портландцементного клинкера [63, 64]

 

Твердые вторичные отходы	Жидкие и регенерированные топлива	Жидкое и газообразные топлива
Бумажные отходы	Отработанные масла и смолы	Утилизированный газ
Текстиль	Нефтехимические отходы	Пиролизный газ
Отходы при чистке ковров и пластиковые отходы	Остатки краски
Отработанные автомобильные шины и резиновые отходы	Растворители и химические отходы
Отходы древесины	Восковая суспензия
Бытовые муниципальные отходы	Асфальт и нефтешламы
Шламы очистных сооружений
Костная мука

 

Клинкерные холодильники

Основным принципом охладителей всех типов является то, что охлаждающий воздух проходит через слой клинкера на решетке поперечного потока и нагретый воздух полностью или частично подают в печь для сжигания форсуночного топлива, подаваемого в печь. Важным является выбор режима охлаждения клинкера, так как от режима охлаждения зависит микроструктура и качество клинкера. За счет оптимизации процесса охлаждения клинкера создаются хорошие возможности улучшения производства клинкера с минимально возможными капитальными и эксплуатационными затратами [84,95].