Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Теоретически на получение 1 кг клинкера из известняка и глины необходимо затратить около 1680 кДж теплоты. При использовании же доменного шлака в качестве глинистого компонента этот показатель снижается примерно до 1050 кДж.

При получении клинкера по мокрому способу затраты теплоты колеблются в пределах 5900—6700 кДж и более на 1 кг. Основная причина такого большого расхода — высокая влажность (35—42 %) сырьевой смеси (шлама), направляемой на обжиг. Практика показывает, что уменьшение влажности шлама на 1 % приводит к увеличению производительности печи примерно на 1,5% и к сокращению расхода топлива на 1 — 1,5%. Как уже отмечалось, длина современных вращающихся печей для обжига шлама 150—185 м, масса 1500—3200 т. Следовательно, на 1 т часовой производительности этих печей приходится 412—45 т их массы. Все эти недостатки мокрого способа, естественно, побуждали ученых и производственников искать пути их устранения.

Выявились два основных направления в подходе к решению этой задачи. Предлагались способы, направленные на наиболее полное использование теплоты, идущей на обжиг клинкера: установка цепных завес, фильтров-подогревателей, а также ячейковых, звеньевых, экранирующих теплообменников, полочной и рифленой футеровки. При помощи этих устройств интенсифицируется и повышается отдача теплоты от печных газов обжигаемому материалу.

Другим направлением в улучшении технико-экономических показателей мокрого способа изготовления клинкера является уменьшение влажности сырьевой смеси, направляемой на обжиг. Этого добиваются как простейшими приемами, обеспечивающими уменьшение влажности шлама с 35—42 до 30—34 %, так и более сложными, при которых влажность снижается до 10—20%. В последнем случае появляется возможность обжигать материал в укороченных печах по так называемому комбинированному способу, когда сырьевая смесь приготовляется в виде шлама, а на обжиг идет полусухая масса.

К простейшим приемам уменьшения влажности щлама относится применение разжижителей, которые позволяют получать шлам в жидкотекучем состоянии при пониженном содержании воды. Разжижителями служат многие вещества — сода, жидкое стекло, ССБ, содовая вытяжка из торфа или бурого угля, торфощелочные вещества, являющиеся отходами производства битума и горного воска, триполифосфат (Ыа2РзОю) и др. Действие всех добавок избирательное. Это обусловливает необходимость их подбора с учетом свойств сырьевых смесей того или иного завода, а также стоимости.

Вводя разжижители в количестве 0,15—0,3 % массы сухого вещества шлама, можно снижать его влажность на 4—8 % при сохранении необходимой текучести. Разжижители вводят в мельницы при помоле сырья.

Эффективно понижают влажность шлама испарители, называемые также концентраторами шлама. Их' устанавливают вне вращающихся печей и относят поэтому к числу так называемых запечных теплообменных устройств. Концентраторы позволяют уменьшать влажность шлама до 8—12 %, что способствует увеличению производительности печей на 20—25 % и значительному снижению расхода топлива. Существенный недостаток концентраторов шлама — большой    пылеунос сырья  (до    15—30 %). Устанавливают их при вращающихся печах длиной 40—80 м.

Понижать влажность шлама можно, не только подсушивая его отходящими печными газами, но и применяя отсос избыточной воды под вакуумом. Для этой цели используют обычно барабанные или дисковые вакуум-фильтры с поверхностью фильтрации 50—-150 м2. Фильтровать шлам рекомендуется при 55—65 °С и разрежении около 66,5 кПа.

Скорость фильтрации, производительность фильтра и конечная влажность «сухаря» в основном зависят от свойств сырья и тонкости помола шлама. Производительность фильтров для шлама средней фильтроемкости 300— 400 кг на 1 м2 в 1 ч. Влажность «сухаря», получаемого после фильтрации 15—20%. Для предотвращения слипания его смешивают с пылью, уловленной из печных газов, разрыхляют и с влажностью 12—15 % подают на обжиг в короткую вращающуюся печь.

Получение клинкера из шламов на установках с вакуум-фильтрами также относится к комбинированному способу производства.