SU885176A1 - Способ получени цементного клинкера - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к .способам производства цементного клинкера и может быть использовано в промьпилен ности строительных материалов. Известен способ получени  цемент ного клинкера путем введени  с гор чего конца печи технологической пыли 1. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ получени  цементного клинкера путем подогрева и термообработки сырьевой смеси во вращающейс  печи 2. Недостатками известных способов  вл етс  низка  скорость протекани  процессов клинкерообразовани  и повышенный расход топлива. Цель изобретени  - ускорение процессов клинкерообразовани  и сн жение расхода топлива. Указанна  цель дс5стигаетс  тем, что в способе получени  цементного клинкера путем подогрева и термообработки сырьевой смеси во вращающейс  печи, термообработку сырь вой смеси в интервале температур 700-950 С провод т со скоростью 30 50 град/мин; 950-1100 С - со скоро тью 10-20 град/мин, 1100-1400С со скоростью 60-80 град/мин. Необходимую скорость нагревани  можно обеспечить регулированием толцины сло  материала и условий теплообмена . Ускорение нагрева материала в сильно эндотермическом участке зонц декарбонизации (интервал 700-950 С) способствует .интенсификации процесса кальцинировани  и более ранней, по сравнению с известным способом, термохимической подготовке материала . Интенсивный подвод тепла резко ускор ет проте1 ание твердофазовых реакций, происход щих в этом случае при более низких температурах материала , что значительно уменьшает отрицательное вли ние сжати  кристаллов кальцита на прочность гранул. Быстрое повышение температуры материала и ускорение процессов св зывани  свободной окиси кальци  предотвращает рекристаллизацию кристаллов СаО в интервале 700-950с. При предлагаемом способе в этом интервале образуетс  большее количество СаО, которое успевает полностью св зыватьс  из-за повышенных скоростей протекани  твердофаэовых реакций,что

значительно снижает эффект рекристаллизации СаО в интервале 950-1 по сравнению с известным способом.

Медленный нагрев материала до дает возможность полностью завершитьс  процессу декарбонизации, скорость которого в этом интервале определ етс  услови ми диффузии CQ и способствует сохранению гранул материала перед зоной спекани . Медленный нагрев можно осуществить увеличением толщины сло  материала. При температуре около 1000 С кристаллы р да минералов разм гчаютс , поэтому они и лежаща  близ них масса испытывают под действием вышележащих слоев пластическую деформацию, в зкое течение материала увеличиваетс  с увеличением толщины сло  и положительно вли ет на уплотнение зерен. При медленном нагреве в этом интервале успевают протекать твердофазовые реакции, привод щие к уплотнению гранул материала. В зоне спекани  плотные гранулы спекаютс  скорее пористых, так как движуща  сила зарастани  мелких пор в теле больше чем крупных. Кроме того, движуща  сила процесса спекани  возрастает с увеличением размеров исходных гранул и увеличиваетс  количество . жидкой фазы с температурой, что позвол ет производить обжиг при более низких температурах и, тем самым, сильно снизить интенсивность клинкерного пылени , устранить химический недожог потлива, а обжигаемый материал хорошо группируетс  в клинкерные гранулы узкого гранулометрического состава. И эта температура значительно ниже температуры газового потока при известном способе.

При температуре материала выше 1100 С нар ду с протеканием твердофазвых реакций развиваетс  первична  рекрийталлизаци  из определенных центров в пластически деформированных гранулах материала. .После первичной рекристаллизации происходит вторична  (собирательна ) рекристаллизаци . Предварительна  деформаци  тел, вли   на скорость роста кристаллов и зарождени  центров рекристаллизации , ускор ет процессы рекристаллизации . Поэтому в интервале 11001400 С необходимо уменьшить толщину сло  материала, что выполн етс  при осуществлении резкого обжига в этом интервале. Это обеспечивает получени активных кристаллов СаО и C,ji и ч снижение значени  оптимальной температуры , при которой наблюдаетс  максимальна  скорость усвоени  свободной СаО образующимис  клинкерными интервалами.

Таким образом : при использовании предлагаемого способа достигаетс  оптимальный режим термообработки материала в печном лространстве,

беспечивающий наилучшие услови  ормировани  клинкерных гранул и аксимальную скорость усвоени  своодной СаО образующимис  клинкерными инералами.

Пример 1. Дл  определени  оптимальных значений скорости нагрева атериала в различных температурных интервалах подвергают обжигу в опытно-промы1шенной вращающейс  печи це .знтную сырьеву|о смесь состава, вес. %: 3102.13,16; АйлО 3,46; 2,91, СаО 41,51; МдО 2,56; 30 0,74; п.п.п. 35,66. При этом исследуют ( фракционный состав материала, отобранного из люка после зоны декарбонизации . Одновременно определ ют зерновой состав клинкера и содержание свободной СаО, а также исследуют состав газа за обрезом печи. Регулированием подачи топлива добиваютс  предотвращени  его химического недожога. Во всех случа х, когда получают некондиционный клинкер (количество свободной СаО более 1,0%), увеличиваетс  длительность термообработки материала в зоне спекани . Результаты испытаний режимов обжига приведены в таблице .

Результаты испытаний показывают,

что при нагреве материала в интервалах 700-950 С; 950-110СРс и 11001400С со скорост ми соответственно 30-50; 10-20 и 60-80 град/мин наблюдаетс  значительное увеличение производительности печи и экономи  топлива . При.скорости нагрева меньшей зо град/мин в интервале 700-950с, где интенсивность теплообмена определ ет скорость диссоциации карбонатов и протекание твердофазовых реакций, производительность печи снижаетс  в св зи с уменьшением производительностей зон декарбонизации и спекани . Если скорость нагрева в данном интервале превышает 50 град/мин, образуетс  много пыли, что снижает скорость процессов клинкерообразовани  во всех зонах.

При скорости нагревани  материала в интервале 950-1100С меньшей . 10 град/мин неэкономично используетс  печное пространство, а при скорости большей 20 град/мин происходит интенсивное измельчение материала перед зоной спекани .

Нагревание материала со скоростью меньшей 60 град/мин в интервале 11001400с не обеспечивает достижени  максимально возможной скорости спекани . Если же материал нагревают со скоростью большей 80. град/мин, интенсивное клинкерное пыление и ухудшение условий горени  топлива снижают производительность печи.

Как видно из приведенных в таблице данных, применение предлагаемого способа вместо известного позвол ет

увеличить производительность печи на 18,5% при экономии топлива на 5,4%.

Использование предлагаемого способа производства при обжиге цементного клинкера во вращающейс  печи существенно повысит эффективность цементного производства .

Продолжение таблицы

Предлагаемый 1

1,78

1,73

1,7

1б,

1,42

1,32

1,37

1,41

рзвест1 ,88 ный

38,1 3,0 263,1

37,4 4,8 260,9

37,0 5,8 258,0

36,4 7,5 256,2

35,1 16,9 258,3

32,0 18,5 254,4

33,2 15,6 256/0

35,0 11,0 260,4

269,0

39,3

S885176to

Claims (2)

1. Формула изобретени -провод т-co скоростью 30-50 град/мин,

   Способ получени  цементного клин-20 град/мин, 1100-1400 0 - со скокера путем подогрева и термообработ-ростью 60-80 град/мин. ки сырьевой смеси во вращающейс  пе-Источники информации,

   чи, о-тличающийс  тем, ,прин тые во внимание при экспертизе что, с целью ускорени  процессов клин- 1. Авторское свидетельство СССР

   керообразовани  и снижени  расходаW 557071, кл. С 04 В 7/36, 1978.

   топлива,термообработку сырьевой сме-
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   си в интервале температур бО-9513 СW 382590, кл. С 04 В 7/36, 1973.

   950-1100с - со скоростью Ю