close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4340 boldirev a. s.. hohlov v. k puti ekonomii topliva v cementnoy promishlennosti

код для вставкиСкачать
Э коном ия
топлива
и электроэнергии
A.С. Болдырев
B.К. Хохлов
ПУТИ
экономии
ТОПЛИВА
ЦЕМЕНТНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Экономия
топлива
и электроэнергии
A.С. Болдырев
B.К. Хохлов
ПУТИ
экономии
ТОПЛИВА
В ЦЕМЕНТНОЙ
ПРО МЫШЛЕННОСТИ
МОСКВА
СТРОЙИЗДАТ
ББК 35.41
|3 уд
УДК 666.94.04.004.18
Рецензент: д-р'техн.наук Х.С.Воробьев
-181218
»Ж *!»
м>И
Г1 Р. 0)|I Ы
гI П 1
1%-*Ч I1
к I м Юй<
•«
I
!й н д у в г^ ш ь й с гб ^ ^ ' *|
—11,1 ..... .... ..... ................
Болдырев А.С.,‘ Хохлов В.К.
Б 79
Экономия топлива в цементной промышленности. —
М.: Стройиздат, 1983. — 88 с., ил. — (Экономия топлива и
электроэнергии).
Изложены основные методы эффективного сжигания топли­
ва во вращающихся печах. Даны анализ тепловых балансов вра­
щающихся печей, а также структуры тепловых потерь и способы
их сокращения. Рассмотрены способы снижения влажности шлама
путем использования химических разжижителей. Кратко освеще­
ны новые энергосберегающие технологические процессы и опи­
сано оборудование. Значительное место отведено производству
многокомпонентных цементов — одному из основных путей эко­
номии топлива.
Для инженерно-технических и научных работников цемент­
ной промышленности.
Б_3203990000г _ ^ 4 45 _ 83
047 (01) -8 3
'
ББК 35.41
6П7.3
Стройиздат, 1983
В последние годы приобрело особое значение повышение
эффективности
использования топлива, его экономное рас­
ходование на энергетические и технологические нужды и сни­
жение потерь при хранении и транспортировании. Эта проблема
становится тем более важной в связи с ростом потребления
топлива на технологические нужды, увеличением затрат денеж­
ных средств, материальных и трудовых ресурсов на его добычу
из-за удаленности месторождений топлива и сложности его за­
легания.
Цементная промышленность является крупным потребите­
лем топлива. В странах — крупных производителях цемента —
расход топлива и электроэнергии на производство цемента сос­
тавляют 6—8% общих топливно-энергетических затрат на произ­
водство промышленной продукции. Высокий расход топливноэнергетических ресурсов на производство цемента ощутим даже
для таких высокоразвитых стран, как ФРГ, Франция, Италия.
США. Так, в США энергетические затраты на выработку цемента
стоят на шестом месте среди других топливопотребляющих от­
раслей промышленности.
Особенно дефицитны газ и нефть; это побуждает в ряде
европейских стран и США строить новые цементные заводы
и реконструировать старые с использованием угля вместо
нефти и газа. В ФРГ с 1973 по 1975 г. обжиг клинкера на неф­
ти и газе сократился, а применение для этих целей угля увели­
чилось с 2 до 6%. В США цементная промышленность в 1973 г.
начала перестраиваться на использование угля взамен газа и
нефти. В 1974 г. была разработана 25-летняя программа перест­
ройки цементных заводов, предусматривающая увеличение
потребления угля с 52 до 93% и снижение использования ма­
зута и газа соответственно с 38 до 10 и с 5 до 1%.
В СССР в структуре себестоимости цемента (на 1980 г.)
затраты на топливо и электроэнергию составили 34% (на топ­
ливо 23,7% и электроэнергию 10,3%), поэтому не случайно,
что одной из главных проблем, обсуждавшихся на УП Между­
народном конгрессе по химии цемента (Париж, 1980 г.),была
проблема снижения энергетических затрат на производство
цемента.
Помимо общеизвестных методов снижения затрат —произ­
водство цемента по сухому способу, получение многокомпо­
нентных цементов, применение минерализаторов при обжиге
клинкера и различных типов теплообменных устройств, обез­
воживание шлама, низкотемпературный обжиг клинкера, на­
конец, полная или частичная замены глины техногенными про­
дуктами (золами, шлаками и т.д.) —назывались и такие, как
введение различных топливосодержащих отходов и горючих
продуктов в сырьевую смесь.
На УН Международном конгрессе обсуждались и такие
методы, как использование солнечной и геотермальной энер­
гии для подогрева сырья, поступающего в печь. При этом
выяснилось, что в ряде капиталистических стран (ФРГ, Фран­
ция и др.) регламентировались методы и объемы экономии
энергетических затрат для различных отраслей промышлен^
ности и, в частности, для цементной промышленности. Однако
главным направлением в получении экономии топлива, едино­
душно одобренным на УП Международном конгрессе по хи­
мии цемента, было признание необходимости резкого расши­
рения производства многокомпонентных цементов с исполь­
зованием металлургических шлаков, зол тепловых электро­
станций и естественных гидравлических добавок (пуццоланов,
трасс, опок и т.д.).
"
1
Удельный вес потребления топливно-энергетических ресур­
сов цементной промышленности составляет значительную вели­
чину в общем потреблении топлива индустрией страны. Так, на
производство цемента ежегодно затрачивается 22,5 млн.т. уел.
топлива, в том числе 3,8 млн. т угля; 12,3 млн. т газа;
6,2 млн. т мазута и 0,2 млн. т сланцев. Цементные заводы
Минстройматериалов СССР ежегодно расходуют на выра­
ботку цемента 21,4 млн. т уел. топлива, при этом удельный
вес потребляемого мазута и газа к общему расходу топлива
составляет 82,2.
Достигнув минимального расхода топлива на производство
конечного продукта — цемента и опередив по этому показате­
лю такие крупные капиталистические страны, как США и Вели­
кобритания, цементные заводы СССР намного больше расходу­
ют топлива для выработки клинкера, чем заводы Японии, ФРГ,
Франции, Италии, где преобладает сухой способ производства, а
заводы, работающие по мокрому способу, имеют минимальную
влажность сырьевой смеси и мощные системы теплообменных
устройств. В отечественной цементной промышленности имекгся большие резервы и в освоении проектных мощностей.
ЦК КПСС и Совет Министров СССР в постановлении ”06
основных направлениях и мерах по повышению эффективнос­
ти использования топливно-энергетических ресурсов в народ­
ном хозяйстве в 1981—1985 годах и на период до 1990 года”
утвердили развернутую программу мер по экономии топлива
и электроэнергии. В частности, предусмотрено расширение
производства цемента по сухому способу, с тем чтобы сни­
зить в 1985 г. удельный расход топлива на обжиг клинкера
в среднем на 4%.
;]
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР ”06
усилении работы по экономии и рациональному использова­
нию сырьевых, топливно-энергетических и других материаль­
ных ресурсов” утверждены дополнительные меры по расши-
рению научноисследовательских работ, направленных на по­
вышение эффективности использования топливно-энергети­
ческих ресурсов и ускорению их внедрения; коренного улуч­
шения нормирования топлива и электроэнергии; резкого уси­
ления контроля за соблюдением норм и нормативов по эконо­
мии топлива и энергии. Оплату топлива и энергии, израсходо­
ванных сверх утвержденных норм, предусмотрено производить
по повышенным ценам и тарифам.
Указанным постановлением предусмотрен ряд мер по сти­
мулированию экономного расходования топлива и энергии, в
частности признано необходимым установить зависимость
фондов экономического стимулирования от уровня материаль­
ных затрат на 1 руб. продукции; расширить начиная с 1982 г.
премирование рабочих, мастеров,технологов, конструкторов и
других инженерно-технических работников за экономию мате­
риальных ресурсов против установленных технически обосно­
ванных (среднепрогрессивных) норм расхода; ввести начиная
с 1983 г. премирование руководящих работников и служащих
производственных объединении, предприятий и организаций в
зависимости от уровня материальных затрат на 1 руб. продук­
ции по сравнению с утвержденными лимитами с учетом выпол­
нения заданий по себестоимости продукции.
Постановлением предусмотрено совершенствование систе­
мы учета, отчетности, экономического анализа правильности и
эффективности расходования материальных ресурсов и, в част­
ности, топлива и энергии.
Советам Министров Союзных Республик, Госплану СССР,
Госснабу СССР, ГКНТ СССР, министерствам и ведомствам
поручено осуществить широкую программу мероприятий, пре­
дусмотренных указанным постановлением, и обеспечить его
выполнение.
В свете этих важнейших решений партии и правительства
в настоящей книге рассматриваются пути и средства эконо­
мии топлива и электроэнергии в цементной промышленности,
апробированные практикой на зарубежных и отечественных
цементных заводах.
Разрабатывая комплекс мер по экономии топлива на каж­
дом цементном заводе, следует учитывать, что даже 1% эконо
мии топлива в цементной промышленности СССР составляет бо­
лее 220 тыс. т уел. топлива в год. Этого количества топлив а
вполне достаточно, чтобы выработать более 1,3 млн. т цементп.
Гл ав а 1
МЕТОДЫ ЭКОНОМИЧНОГО СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА
1.1. ОСОБЕННОСТИ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ
ПЕЧАХ
Вращающиеся печи для обжига цементного клинкера являют­
ся мощными генераторами теплоты, параметры работы которых
обеспечивают осуществление технологического процесса обжига
цементного клинкера.
В наиболее общем виде связь между количеством выделен­
ной в зоне горения топлива теплоты и производительностью печи
вытекает из зависимости
где й — тепловая мощность вращающейся печи, кВт;
(1 —
удельный расход теплоты на обжиг, кДж/кг клинкера;
ь —
производительность вращающейся печи, кг клинкера /ч .
Тепловая мощность вращающейся печи — характеристика
каждого типоразмера вращающихся печей. Для диффузион­
ного (факельного) процесса горения топлива, который приме­
няют при обжиге цементного клинкера, вид сжигаемого топ­
лива оказывает незначительное влияние на тепловую мощность
печей, иными словами ее можно принимать как величину
постоянную.
Таким образом, между удельным расходом теплоты печи и
ее производительностью по клинкеру существует прямая зави­
симость. При этом следует иметь в виду, что удельный расход
теплоты печи (У и ее производительность Ь являются величи­
нами интегральными и не характеризуют качество процесса
горения топлива и качество полученного клинкера. Использова­
ние тепловой мощности печи достаточно приемлемо, если удель­
ный расход топлива работающей печи и ее производительность
соответствуют расчетным данным и подтверждаются практикой
работы аналогичных печей, режим эксплуатации которых хоро­
шо организован.
Оптимальный режим работы печи должен соответствовать
возможно минимальному удельному расходу теплоты на обжиг
клинкера и максимальной производительности вращающейся пе­
чи по клинкеру, требуемого качества.
На удельный расход теплоты при обжиге влияют такие ка­
чественные характеристики горения топлива, как достигаемая
температура горения, химический и механический недожог топ­
лива. Для ведения экономного режима сжигания топлива следу­
ет устанавливать такой режим, который обеспечивал бы необхо­
димую температуру обжига без химического и механического
недожога топлива. Это условие является обязательным для эко­
номного режима сжигания топлива, но все же недостаточным
для экономного процесса обжига цементного клинкера опреде­
ляемого также технологией обжига конкретной сырьевой смеси.
Технологические условия образования цементного клинкера
в зоне спекания вращающихся печей предъявляют определенные
требования к режиму сжигания топлива. Как известно, зона
спекания клинкера совмещается с зоной горения топлива. Ины­
ми словами, длина зоны спекания в длинных мощных печах, как
правило, совпадает с длиной топливного факела. Температура
горения топлива должна обеспечивать требуемую температуру
обжигаемого материала, при которой могут завершиться фи­
зико-химические процессы образования клинкерных минера­
лов. Следовательно, длина топливного факела и его температу­
ра должны определяться свойствами обжигаемой сырьевой
смеси. Если указанные параметры факела не соответствуют тре­
бованиям режима обжига сырьевой смеси, то даже при достаточ­
но рациональном сжигании топлива будет наблюдаться его пере­
расход.
В связи с этим неизбежно следует вывод, что наиболее важ­
ным условием процесса обжига клинкера во вращающихся пе­
чах является соответствие параметров сжигания топлива пара­
метрам спекания сырьевой смеси. Без выполнения этого усло­
вия невозможно любыми другими мерами обеспечить оптималь­
ный режим сжигания топлива во вращающихся печах. Практичес­
кие меры, которые следует предпринимать для выполнения это­
го условия, подробно рассматриваются далее.
Известно, что горение топливного факела в зоне происходит
в условиях сравнительно низкого потребления теплоты, а фу­
теровка печи и обжигаемый материал имеют высокую темпера­
туру: ниже на 150—200°С температуры факела. Средняя темпе­
ратура факела в зоне горения топлива составляет примерно
1600—1700°С [32].
Из тепловых балансов зоны горения топлива следует, что
при мокром способе производства с удельным расходом теп­
лоты 6700—6900 кДж/кг клинкера 3—4% ее расходуется на
нагревание материала до температуры спекания и 5—6% на вос­
полнение потерь теплоты наружной поверхностью корпуса
печи на участке зоны горения топлива. Прямая отдача теплоты
факелом составляет примерно 8—10% общего ее количества
в зоне горения. Остальная часть теплоты затрачивается на наг­
ревание продуктов горения топлива, покидающих зону горе­
ния топлива, и на потери в окружающую среду. Малая отдача
теплоты материалу и высокая температура обеспечивают ста­
бильность процесса горения.
При установившемся режиме обжига процесс горения топ­
лива во вращающихся печах определяется скоростью подвода
окислителя к горючим компонентам топлива. При высоких тем­
пературах горения топлива химическая реакция не лимитирует
скорость процесса горения. Практически полное время сгорания
топлива определяется качеством смешивания его с воздухом,
т.е. аэродинамическими факторами, которые и определяют ин­
тенсивность и качество смесеобразования.
Полнота сгорания топлива также определяется соответствую­
щим коэффициентом избытка воздуха. Практика сжигания раз­
личных видов топлива показывает, что обеспечить горение топ­
лива без химического недожога не удается при оС= 1 даже при
высококачественном его смешивании и высокой температуре
горения (1600—1700°С). Поэтому процессы горения топлива
всегда осуществляются при некотором избытке воздуха, ко­
торый и обеспечивает химическую полноту сгорания топлива.
Как правило, при обжиге цементного клинкера коэффициент
избытка воздуха составляет 1,05—1,15. При сжигании газооб­
разного топлива коэффициент избытка воздуха необходимо
поддерживать в пределах 1,05—1,08; для твердого и жидкого
топлива — 1,1—1,15.
Увеличение коэффициента избытка воздуха сверх необхо­
димого не улучшает качество сжигания топлива, более того,
приводит к снижению температуры горения и увеличению по­
терь теплоты с отходящими из печи газами.
Максимум температуры в зоне горения при нормальном
коэффициенте избытка воздуха соответствует степени сгора­
ния топлива в этой зоне*, равной примерно 0,8.
Механический недожог топлива наблюдается при исполь­
зовании жидкого и твердого топлива. Главными причинами
его следует считать неоправданно грубый распыл жидкого
топлива или грубое измельчение твердого топлива. В этих слу­
чаях грубораспыленные капли или недостаточно размолотые
твердые частицы топлива не успевают полностью сгорать в зо­
не горящего факела. В результате одна часть из них выносится
из печи с отходящими газами, а другая оседает на обжигаемом
сырье, где и догорает в условиях недостатка воздуха. Послед­
нее также приводит к химическому недожогу топлива.
Особенную опасность представляет та часть несгоревшего
топлива, которая уносится с отходящими газами. Она может
оседать на стенках пыльных камер или проникать в электро­
фильтр. При проскоках пламени или кратковременных под­
сосах воздуха эта часть топлива может возгораться, а иногда
даже взрываться.
Для предупреждения чрезмерных
отклонений от норм
при горешш топлива на каждом заводе должен быть органи$
зован периодический, но лучше непрерывный контроль за хи­
мическим составом отходящих газов в качестве необходимого
условия качественного сжигания топлива, даже при устано­
вившемся стабильном режиме горения.
13. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО
СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА
В настоящее время для нужд отечественной цементной
промышленности в качестве топлива применяют природный
горючии газ (54,7%), мазут (27,5%). В меньшем количестве
используется каменный уголь (16,9%). В качестве местного
топлива используют горючие сланцы (0,9%) > Форсуночное
пылевидное топливо должно обладать необходимой удель­
ной теплотой 21—30 мДж/кг, оптимальным содержанием летучих горючих веществ, ограниченной зольностью и влаж­
ностью*
Обычно, выход летучих горючих на сухую массу топлива
составляет 10—30%, а в оптимальной шихте 20-25%, зольность
10—25%. Чтобы обеспечить указанные требования к форсуноч­
ному топливу, его готовят в виде шихты, составленной из то­
щих и газовых углей в соответствующей пропорции.
Угольную пыль сжигают в одно- или двухканальных фор­
сунках. В двухканальных форсунках по центральному каналу
подают воздушно-топливную смесь, а по периферийному кана­
лу поступает вторичный воздух.
Длину факела регулируют путем изменения соотношения
между первичным и вторичным воздухом. Обычно количест­
во первичного воздуха должно быть равно процентному содер­
жанию летучих горючих в форсуночном топливе.
Режим сгорания топлива в значительной мере влияет на
удельный расход топлива и поэтому необходимо обеспечивать
оптимальную длину зоны горения топлива (примерно равную
5 наружным диаметрам печи).
Конструкции пылеугольных форсунок, используемых в
настоящее время в цементной промышленности, хорошо из­
вестны. В последнее время сотрудникам СибНИИцемента
разработана новая оригинальная конструкция пылеуголь­
ной регулируемой инжекционной горелки, которая прохо­
дит испытания в условиях Кузнецкого цементного завода и,
по данным испытаний, обеспечивает высококачественный ре­
жим горения пылевидного топлива.
Горелка имеет неподвижный и подвижный конусы,
встроенную камеру смешения угольной пыли с воздухом
путем тангенциально расположенных окон. При необходи­
мости подвижный конус может быть оснащен дополнитель­
ным завихрителем.
Горелка обеспечивает возможность регулирования фор­
мы факела, длины и интенсивности горения топлива, которое
осуществляется за счет перемещения конуса . Когда указан­
ный конус находится в крайнем переднем положении, рабочее
сечение горелки становится минимальным, что соответствует
максимальной скорости истечения струи инжекции. При этом
наблюдается интенсивный режим горения топлива, а длина
факела минимальна.
При установке подвижного конуса в крайнее заднее поло­
жение факел становится длинным, горение —”вялым” , а форма
факела становится настильной. Установка такого конуса в
соответствующее промежуточное положение позволяет полу­
чить требуемые параметры горения топлива во вращающейся
печи, необходимую форму факела и расположения по длине
печи и, следовательно, экономичный режим горения топлива.
Для сжигания мазута во вращающихся печах применяют
форсунки с механическим распылением, которые обеспечивают
необходимую тонкость распыления мазута и ее регулирование.
Капли мазута уже при температуре порядка 150°С начина­
ют интенсивно испаряться, и тяжелые углеводороды подверга­
ются термическому разложению в конечном итоге при росте
температуры на сажу и водород. При этом в процессе горения
могут одновременно участвовать как продукты разложения,
так и первичные углеводороды. Чтобы получить короткий
и прозрачный факел, требуются тонкое распыление мазута,
сравнительно низкие скорости вылета капель из форсунки
и интенсивное смещение с воздухом при повышенном его
избытке. Для получения длинного светящегося факела необхо­
димо более грубое распыление мазута при более высоких ско­
ростях вылета капель из форсунки.
Одной из перспективных конструкций мазутных форсу­
нок является ультразвуковая мазутная форсунка, которая
внедрена на Ачинском глиноземном комбинате. Принцип
действия ее основан на эффекте соударения струй под ост­
рым углом. В месте соударения струй в резонаторе, выпол­
ненном в виде торцевой резьбы по спирали Архимеда, возника­
ет попеременное торможение их с ультразвуковой частотой.
При этом образуются области интенсивного перемешивания
(кавитации), которые способствуют активному дроблению
струи мазута на капли.
Серия этих форсунок по типоразмерам обеспечивает произ­
водительность по мазуту 0,2—30 т/ч. При этом расход распыли­
теля пара или воздуха составляет соответственно 0,08—0,1 от
расхода мазута. Форсунки эти могут работать при давлении
мазута 0,6—20 МПа, и пара 0,3—1,2 МПа с частотой колебаний
9000—17 000 Гц и обеспечивают тонкость распыла капель
15—45 мкм и регулирование угла раскрытия факела 30—180°.
Для сжигания газообразного природного топлива во вра­
щающихся печах применяют одноканальные регулируемые и
нерегулируемые газовые горелки. В нерегулируемых горелках
воздух, необходимый для горения, поступает в печь из холо­
дильника. Нерегулируемые одноканальные горелки работают
под давлением газа 29—98 кПа; что обеспечивает скорость ис­
течения газа 200—300 м/с и его интенсивное смешивание с воз­
духом. Обычно такие горелки снабжаются устройствами, кото­
рые позволяют регулировать глубину выдвижения и угол нак­
лона грелки, а также управлять в некоторых пределах положе­
нием зоны горения и, следовательно, зоны спекания клинкера
в печи.
Нерегулируемые газовые горелки просты и надежны в ра­
боте, однако они не могут быть рекомендованы для широкого
распространения из-за того, что при работе печи невозможно опе­
ративно изменять положение, длину и температуру факела
независимо от расхода газа и избытка воздуха. Устойство
регулируемых горелок позволяет изменять скорость вылета
газовой струи и степень ее завихрения без изменения расхода
газа и избытка воздуха.
Наибольшее распространение получили регулируемые га­
зовые горелки ГВП и ВРГ. В горелках ГВП имеется устройст­
во, позволяющее менять площадь сечения сопла за счет пере­
мещения сердечника и степень завихрения газовой струи с по­
мощью тангенциально установленных лопаток. Производя
осевые перемещения сердечника и завихрителя, можно из­
менять внешние характеристики факела.
Опыт работы передовых цементных заводов показывает,
что применяемые в настоящее время устройства для сжигания
всех видов топлива являются достаточно эффективными и на­
дежными и вполне обеспечивают требуемые параметры сжига­
ния как по температуре горения, так и по качеству сжигания
топлива и длины факела. Нарушение работы устройств для сжи­
гания топлива скорее объясняется неисправностью горелок или
нарушением режима эксплуатации.
1.4. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ОБЖИГА КЛИНКЕРА НА ЭКОНОМИЮ ТОПЛИВА
Практика эксплуатации вращающихся печей, особенно
мощных, показала, что если температура факела не соответст
вует требуемой температуре спекания сырьевой смеси, а длина
факела — необходимому времени пребывания сырьевой смеси,
в зоне спекания, то происходят частичное разложение алита,
разрушение клинкерных гранул и увеличение числа мелких
фракций клинкера, увеличение пылевыноса из печей и клин­
керное пыление. Это отрицательно сказывается на стабильности
работы печей и в конечном итоге приводит к перерасходу топ­
лива [38; 39].
;'д
Температура спекаемого материала определяет свойства
расплава и его количество в системе "твердая фаза —расплав’*.
Создаются конкретные условия взаимодействия между твер­
дой фазой и расплавом, которые в значительной мере опреде­
ляют формирование зернового состава клинкера и его крис­
таллической структуры. Следовательно, изменение темпера­
туры факела повлечет за собой изменение температуры спекае­
мого материала и, как следствие, изменение условий взаимо­
действия в системе "твердая фаза — расплав’*. Эти положения
подтверждены экспериментами на вращающихся печах цементХе,ММ
Рис* 1. Зависимость оптимального
размера гранул клинкера Хв
от
температуры в зоне спекания Е в
печей разных размеров
1 — 4 ,5 x 1 7 0 м , П О Б р я н с к ц е м е н т ;
2 — 5 x 1 8 5 м , з а в о д *'П р о л е т а р и й ” ;
3 — 5x185 м, ПО А км ян ц ем ен т
ных заводов [35]. Графически эта зависимость представлена
на рис.1. Кривые для каждого вида спекаемого сырья имеют
максимум, который отвечает сравнительно узкому грануло­
метрическому составу клинкера, характеризуемого коэффици­
ентом равномерности, и определенному значению температуры
факела. Результаты рентгеновского анализа пробы клинкера
ПО Акмянцемент рассеянные по трем фракциям, приводятся
в табл. 1.
.'
Из данных табл.1 следует, что более высокое содержание
алита при прочих равных условиях наблюдается в гранулах
клинкера 5—20 мм, обожженных при оптимальной температуре.
Достижение параметров обжига, соответствующих оптимому температуры факела, соответствует также требуемому вре­
мени спекания клинкера. Попытка вести процесс спекания при
более высокой или более низкой температуре факела, чем оп­
тимальная, практически приводит к снижению качества клин­
кера и перерасходу топлива на обжиг. Причем, в первом случае,
прежде всего, за счет избыточного количества топлива, а во
втором за счет снижения производительности печи.
Внедрение экономичного режима обжига на цементных
предприятиях Пунане-Кунда, Брянскцемент и Акмянском
Фазы
Содержание клинкерных фаз, %
Фракции клинкера, обож­ Фракции клинкера, обож*
женного при повышенной женного при оптимальной
температуре
температуре
менее
5 мм
5—20 мм более менее
20 мм 5 мм
5 -2 0 мм более
20 Мм
Алит
51,8
58,9
45,5
53,7
59,3
54,4
Белит ^в-С 23
28,9
21,5
33,3
26,8
20,9
26,0
С3А
6,2
7,1
8,3
6,7
6,9
6,6
Алюмоферрит
13,1
12,5
12,9
12,8
12,9
13,0
позволило снизить удельный расход топлива на 3—5% и одно*
временно увеличить выпуск цемента марки 500 Г35].
Рациональный режим работы печей, отвечающих указан­
ным выше условиям, подробно изложен в прил. 1.
1.5. ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА ЗА СЧЕТ ЧАСТИЧНОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ
Определенной экономии традиционных видов топлива при
обжиге цементного клинкера можно добиться за счет частич­
ного использования различных горючих отходов. По нашему
мнению, использование горючих отходов может привести
к некоторому снижению расхода дефицитного форсуночного
топлива без существенного снижения удельного расхода теп­
лоты на обжиг цементного клинкера. Как известно, горючие
отходы являются низкокалорийными видами топлива. Если
даже они соответствуют высококалорийным видам топлива,
как, например, автомобильные покрышки, гудроны, то их
непосредственное сжигание в зоне спекания клинкера труд­
но осуществимо по техническим причинам.
В последние годы за рубежом стали применять различ­
ные приемы эффективного сжигания во вращающихся пе­
чах горючих отходов, вводимых с холодного конца печи.
В Швейцарии и Франции проведены промышленные опыты
по замене части топлива бытовым мусором и шламом — отсто­
ем сточных вод. В печь сухого способа подавалось 10—15%
бытового мусора и отстоя сточных вод в пересчете на 10%
сухого остатка от расхода сырьевой муки. В сутки испольэовали 170 т мусора и 86 т отстоя. Сжигание этого коли-
чества указанных продуктов позволяло получить экономию
54 гДж тепла в сутки, что дало возможность сократить на
27% потребление мазута на обжиг клинкера. При этом было
установлено влияние отходов на качество получаемого клин­
кера. Поскольку коэффициент насыщения клинкера известью
отклонялся на 2%, пришлось корректировать сырьевую смесь
с учетом присадки минеральной части бытовых отходов. Ис­
следовано, что удельная теплота сгорания бытового мусора
выше, чем отстоя сточных вод. Однако добавка к бытовому
мусору некоторого количества отстоя сточных вод позволяет
значительно упростить и удешевить технологию утилизации
указанных горючих отходов.
Очень интересный опыт был проведен в ФРГ. Как известно,
в индустриально развитых странах проблема рационального
использования изношенных и не подлежащих повторному
восстановлению автомобильных покрышек имеет огромное
значение не только с экономической, но и экологической точ­
ки зрения. Удельная теплота сгорания изношенных покрышек
составляет примерно 29000 кДж/кг, т.е. примерно равна этому
показателю у высококачественного топлива. Ранее предприни­
мавшиеся попытки использования таких покрышек в качест­
ве форсуночного топлива терпели неудачу главным образом
из-за трудностей дробления и последующего их измельчения.
Перевод резины (натурального или синтетического каучука)
в хрупкое состояние путем глубокого охлаждения технически
трудно осуществим и, кроме того, дорогостоящ. В настоящее
время эта проблема решена. Одна из фирм разработала прос­
тую и сравнительно дешевую технологию подачи крышек во
вращающиеся печи целиком. Процесс подачи покрышек в
печь — от выгрузки с расходного склада до подачи в шлюзо­
вую камеру —полностью автоматизирован.
Опытная система подачи покрышек в печь проходит про­
верку в течение полутора лет. При трехсменной работе автома­
тизированную установку обслуживают четыре человека. В печ­
ных агрегатах производительностью 1000—3000 т клинкера в
сутки сжигаются одна, две покрышки в 1 мин. Однако установ­
ка способна подавать в печь до пяти покрышек в 1 мин.
После длительных исследований химического состава полу­
чаемого при этом клинкера установлено, что часть компонен­
тов, из которых изготовили покрышки, например железо и
оксид цинка, входят в состав клинкера, последний оказывает
положительное влияние на процесс обжига, так как способ­
ствует снижению примерно на 100°С температуры спекания.
Однако качество цемента не изменяется. Не наблюдалось также
загрязнения окружающей среды.
В настоящее время в ФРГ на трех заводах сжигается в год
около 50 тыс. т изношенных автомобильных покрышек в год.
В результате на одном из заводов сэкономлено 29 тыс. т угля.
Такая замена топлива позволяет снизить стоимость цемента и
экономить дорогостоящие виды топлива, кроме того, сокра­
тить расходы на хранение изношенных автомобильных по­
крышек.
В США запатентован способ обжига цементного клинкера
с введением части топлива в холодный конец печи путем ввода
его в шлам при мокром способе производства. В этом топли­
ве должно содержаться не более 40% летучих компонентов
(оптимально до 10%), золы до 30% (оптимально до 10%),
причем температура воспламенения нелетучей части должца
находиться в пределах 4 0 0 -8 16°С. Этим требованиям отве­
чают органические промышленные отходы, антрацит или биту­
минозное топливо с низким содержанием летучих веществ.
При сжигании этих видов топлива они должны обеспечи­
вать 5^-75% (оптимально 30—50%) общего количества тепло­
ты, вводимой во вращающуюся печь, а размер частиц топлива
зависит от его вида и способа обжига и должен составлять
0,04—2,4 мм.
Предполагается, что дополнительное топливо начинает
воспламеняться (нелетучая часть) при поступлении его в
зону декарбонизации и основная доля теплоты выделяется
в зоне декарбонизации, в толще обжигаемого материала, что
повышает эффективность теплоусвоения и позволяет сокра­
тить длину зоны спекания клинкера. За счет этого можно
увеличить активную длину подготовительных зон и полнее
использовать теплоту горячих газов. Топливо, не сгоревшее
полностью в зоне декарбонизации, догорает в зоне спекания
клинкера.
Этот способ введения дополнительного топлива во вращаю­
щуюся печь требует поддерживания несколько повышенного
избытка воздуха в основной зоне горения топлива, чтобы га­
рантировать полное выгорание дополнительного топлива. Одна­
ко использование этого метода требует предварительной про­
верки его на каждом заводе.
Г л а в а 2
ТЕПЛОВЫЕ БАЛАНСЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ
ПЕЧЕЙ МОКРОГО И СУХОГО СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА
Тепловая эффективность работы вращающейся печи при
обжиге цементного клинкера может быть оценена путем сос­
тавления ее теплового баланса. Статьи теплового баланса в
цементной промышленности обычно рассчитывают на едини­
цу продукции, т.е. на 1 кг клинкера. Из теплового баланса
определяют удельный расход теплоты или условного топли-
в а на 1 кг клинкера, по которому и судят об эффективности
процесса обжига.
Структура статей теплового баланса печи позволяет нагляд­
но определять источник потерь теплоты в обжиговом агрегате
и устанавливать средства и способы по возможному их сокр*>
щению или устранению. При этом следует анализировать не
только абсолютные, но и относительные значения статей потерь
теплоты в структуре теплового баланса.
Методика составления теплового баланса для цементнообжигательных печей предусматривает, что тепловые параметры материальных потоков, поступающих в агрегат и выходя*
щих из него, принимают по условиям на границах теплового
агрегата, которым обычно соответствуют холодный обрез кон*
ца вращающейся печи и выход из клинкерного холодильника
ю С целью стандартизации условий Т
НЗа
составления тепловых ба­
лансов поступающая в печь сырьевая смесь и воздух на охлаж­
дение клинкера, а также температура окружающей среды при­
нимают равной 20°С. Необратимые же термодинамические теп*
ловые процессы, связанные с эндотермическим или экзотерми­
ческим процессами, происходящими внутри теплового агрега­
та при обжиге сырьевой смеси, учитывают в статье "Теорети­
ческий тепловой эффект клинкерообразования” ('Теорети­
ческий расход теплоты”) .
В тепловом балансе решающее влияние на удельный рас­
ход топлива оказывают статьи расходов и потерь теплоты.
В общем виде структура теплового баланса вращающихся
печей для обжига цементного клинкера по сухому и мокро­
му способам производства не имеет особых различий. Одна­
ко абсолютное и относительное значение статей теплового
баланса печей сухого и мокрого способов производства весь­
ма отлично, что хорошо видно из данных тепловых балансов,
приведенных в табл. 2 и 3.
В табл. 2 дан тепловой баланс экономично работающей
вращающейся печи с циклонными теплообменниками и выТаблица2
Приходные
статьи
1. Теплота
сгорания
топлива
кД ж /кг
3200
%
96,66
2. Тёпло-
содержанис
топлива
12,1
0,35
Расходные
статьи
1. Теорети­
ческий рас­
ход теплоты
2. Потери
теплоты с от­
ходящими
газами
кД ж /кг
1720
%
51,92
9
Приходные кДж/кг
статьи
«■■■>
«■
"
ш
►
ЯШ ИН»
Зг Т9Ц)Шсодержание
первичного
воздуха
«
Н
»
« ш
Расходные
статьи
кД ж /кг
%
а »
3, Потери
теплоты
■пылеуносом
0,09
3,3
4. Тепло­
содержание
рырьевой
смеси
%
6,7
0.2
5. Тепло­
содержание
воздуха из
холодил ьника
90
2,7
Итого
3312,1
100
26
0,78
4. Расход
теплоты на
испарение
влаги сырье­
вой муки
12,5
0,32
5. Потери
теплоты
с клинке­
ром
3,66
121,3
6. Потери
теплоты с
воздухом из
холодильни­
ка
633,2
19,21
7. Потери
теплоты с
уносом
клинкера
2,1
0,06
8. Потери
теплоты в
окружаю­
щую среду
142
4,28
И т о го
3312,1
100
ТаблицаЗ
Приходные кДж/кг
статьи
I
1. Теплота
сгорания
топлива
I Расходные
%
I. Теорети­
ческий рас­
ход теплоты
8
1
16 80
23,7
2. Расход
теплоты на
испарение
влаги шлама
0,2
15,12
I
3
%
статьи
6769,98 95,4
2. Тепло­
содержание
топлива
кД ж /кг
2
4
8
НМ
#1
Н*3
д а *гтт
*
Приходные кД ж /кг
статьи
3. Тепло­
содержа­
ние шлама
182,28
%
2,6
4. Тепло­
содержание
воздуха
128,94
1,8
Ит о г о
7096,32
100
Расходные
статьи
кД ж /кг
3. Потери те­
плоты с от­
1666,14
ходящими
газами
%
23,5
4. Потери
теплоты с
химическим
недожогом
топлива
189,84
2,7
5. Потери
теплоты с
клинкером
157,08
2,2
6. Потери
теплоты с
уносом
сырья
26,88
0,4
7. Потери
теплоты с
избыточ­
ным возду­
хом
407,82
5,7
8. Потери
теплоты в
окружаю­
щую среду
744,24
10,5
Ит о г о
7096,32
100
носным декарбонизатором, а в табл. 3 — тепловой баланс
вращающейся печи мокрого способа производства, работаю­
щей на каменном угле.
Рассматривая тепловые балансы вращающихся печей
сухого и мокрого способов производства, можно сделать
вывод, что полезное использование теплоты в печах сухо­
го способа составляет почти 52%, а в печах мокрого способа —
около 24%. Исходя из этого все новые заводы строятся в СССР
по сухому способу производства.
2.1. АНАЛИЗ РАСХОДНЫХ СТАТЕЙ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
Теоретический расход теплоты на обжиг клинкера опреде­
ляется только химическим составом сырьевой смеси и пред­
ставляет собой алгебраическую сумму теплоты на необрати-
мые физико-химические превращения материала при его наг­
ревании до температуры спекания.
Для классических видов сырьевых смесей, состоящих из
карбонатов кальция и глины, основные затраты теплоты
расходуются на диссоциащпо СаСОз, причем на 1 кг СаСОз
требуется 1663,2 кДж теплоты. При взаимодействии СаО
с окислами образуются минералы клинкера. Эти процессы
являются экзотермическими.
При
образовании
трехкальциевого
силиката —
(З С а0 5 |0 2 )
выделяется 449,4 кДж/кг теплоты, при обра­
зовании
двухкальциевого
силиката
(2Са05'| О2) 604,8 кДж/кг. При образовании четырехкальциевого алюмоферрита и трехкальциевого алюмината выделяется зна­
чительно меньше теплоты.
При среднем содержании в клинкере 50-60% ЗСаО 5102
и 18—28% 2СаО 5 ’| О2 теоретический расход теплоты состав­
ляет 1680—1840 кДж/кг клинкера и зависит только от хими­
ческого состава сырьевой смеси, а не от способа производ­
ства. Исходя из этого не следует принимать завышенные зна­
чения коэффициента насыщения известью и силикатного мо­
дуля, не соответствующие требуемому качеству клинкера.
Как уже отмечалось, теоретический расход теплоты на
обжиг клинкера в большей мере определяется содержанием
СаСОз в сырьевой смеси и в меньшей мере экзотермией спе­
кания. Одним из способов существенного снижения теорети­
ческого расхода теплоты на обжиг клинкера является ис­
пользование отходов других отраслей промышленности, где
ранее при термических процессах карбонат кальция был под­
вергнут диссоциации.
К таким продуктам относятся доменный шлак, топлив­
ные золы и нефелиновый (белитовый) шлам. В доменном
шлаке содержится диссоциированный известняк и поэтому
при использовании доменного шлака в качестве компонен­
та сырьевой смеси приходится меньше добавлять карбонат­
ный компонент, в результате теоретический расход теплоты
снижается до 1050 кДж/кг клинкера. Аналогично и в белитовом шламе содержится примерно 80% от массы связанного
оксида кальция в виде двухкальциевого силиката и его
гидратов. На цементных заводах, использующих нефелиновый
(белитовый) шлам сырьевой смеси, белитовая составляющая
почти полностью заменяет глинистый компонент и примерно
половину — карбонатный. Вслелствие этого и теоретический
расход теплоты на клинкерообразование будет составлять
примерно около 1000 кДж/кг клинкера. Опыт таких заводов
показывает, что удельный расход теплоты на обжиг клинкера
составляет 4100—5400 кДж/кг клинкера при влажности шлама
32-34%.
Расход теплоты на испарение влаги шлама зависит прежде
всего от исходной влажности шлама, поэтому необходимо стре­
миться к минимальной влажности шлама. На испарение 1 кг
воды требуется затратить теплоты 2499 кДж, Отметим два
очень важных момента для понимания сути экономичной затра­
ты теплоты на испарение влаги шлама. С этой целью обратим­
ся к графику (рис. 2),
На рис. 2 представлена зависимость между относительной
влажностью шлама и влагосодержанием на 1 кг клинкера. Из
кривых 7 и 2 следует, что при более высокой относительной
влажности шлама снижение ее будет более эффективным по
КдЦлО
кг клутерст
14
Рис. 2. Зависимость влагосодержания шлама от его влажности
1 — п р и р а с х о д е с ы р ь я 1,6 к г / к г
—---------- ,---------- к л и н к е р а ; 2 -г т о ж е , 1,3 к г / к г
40
4 5 4%
клинкера
экономии затрат теплоты, чем при более низких значениях от­
носительной влажности шлама. Так, снижение влажности шла­
ма с 45 до 40% соответствует снижению влагосодержания на
0,23 кг Н 20/кг клинкера, а с 35 до 30% — только на 0,17 кг
НзО/кг клинкера. Отсюда следует, что в первую очередь наи­
большая экономия топлива может быть достигнута при сни­
жении влажности шлама на заводах с высокими ее значениями.
Кроме того, следует иметь в виду, что влагосодержание шлама
существенно зависит от потерь массы при прокаливании сырье­
вой смеси. Кривая У соответствует п.п.п, ~37,5%, а кривая 2
п.п.п. ~ 22%. Нетрудно заметить, что при равной относитель­
ной влажности шлама фактическое влагосодержание будет
ниже для шламов с меньшим значением п.пл.
Потери теплоты с отходящими газами при сухом способе
производства в печах с циклонными теплообменниками и в
длинных мощных вращающихся печах мокрого способа произ­
водства по относительному значению примерно близки, а по
абсолютному значению потери теплоты при мокром способе
производства в 2,5 раза превышают потери при сухом спосо­
бе. Это объясняется прежде всего значительно большим коли-
чеством продуктов сгорания и добавкой паров воды из шла­
ма на единицу продукции.
Наблюдается и значительное отличие температур отходя­
щих газов. В печах с циклонными теплообменниками
^*340°С , а в мощных печах мокрого способа ^7ТЖ= 200—250°С.
Дальнейшее снижение температуры отходящих газов в печах
с циклонными теплообменниками при обжиге классических
видов сырьевых смесей невозможно, так как оно определя­
ется сущностью теплового процесса при четырех ступенях
теплообмена, т.е. четырехкратным разделением твердой и
газообразной фаз.
Дальнейшее повышение степени теплоусвоения в системе
циклонных теплообменников можно осуществить только пу­
тем установки дополнительной, пятой теплообменной ступени
циклонов. Однако, как показывают расчеты и опытные дан­
ные, получаемая при этом экономия топлива не оправдывает
затрат на расход электроэнергии на преодоление гидравличес­
кого сопротивления дополнительной ступени циклонов, поэто­
му теплоту отходящих газов используют на сушку сырья. И при
10—12%-ной влажности сырья,
поступающего в мельницу,
может отпасть необходимость в кондиционировании отходя­
щих газов перед их электроочисткой.
При мокром способе производства имеется реальная воз
можность снижения температуры отходящих газов до мини­
мально возможной, которая определяется устойчивостью ра­
боты пылеочистных сооружений. При противоточном принципе
теплообмена во вращающихся печах понижение температуры
отходящих газов достигается путем установки в печах гирляндных цепных завес и теплообменников, т.е. развития дополни­
тельной поверхности теплообмена во внутрипечном объеме.
Потери теплоты с клинкером определяются двумя основ­
ными факторами: количеством воздуха, приходящегося на 1кг
клинкера,
и интенсивностью теплообмена в клинкерных
холодильниках, причем определяющим здесь будет количест­
во воздуха, необходимое для горения топлива с небольшим из­
бытком, гарантирующим полноту горения. Подача воздуха в
печь сверх указанного количества приведет к увеличению по­
терь теплоты на непроизводительный нагрев этого воздуха.
При сухом способе производства относительные потери
теплоты с охлажденным клинкером и сбросным воздухом
составляют соответственно 3,7 и 19,3% (в сумме 23%), при
мокром способе 2,2 и 5,7%, (в сумме 7,9%) .Абсолютные поте­
ри составляют при сухом способе 764 кДж/кг клинкера, при
мокром способе 564 кДж/кг клинкера. Что касается утилиза­
ции части теплоты клинкера воздухом, поступающим на горе­
ние топлива, то следует отметить, что этот процесс высоко
интенсифицирован и весьма эффективен, по крайней мере,при­
менительно к колосниковым переталкивающим холодильни-
кам. Определенную экономию в теплотехническом отношении
можно получить за счет внедрения последовательного просасывания воздуха через слой частично охлажденного клинкера и
просасывания его через слой горячего клинкера. Конструкции
холодильников с двукратным просасыванием воздуха в прин­
ципе созданы, однако они пока отличаются низкой надеж­
ностью в эксплуатации.
Потери теплоты в окружающую среду обжиговыми агрега­
тами, как следует из тепловых балансов, составляют около 5%
для печей сухого способа с циклонными теплообменниками и
около 10-12% для печей мокрого способа. Указанные значе­
ния тепловых потерь будут справедливы для печных агрега­
тов производительностью 2000—3000 т в сутки. Для тепловых
агрегатов другой производительности будут наблюдаться
и иные относительные и абсолютные значения потерь теплоты
в окружающую среду, причем более высокие значения удель­
ного расхода теплоты соответствуют агрегатам низкой произ­
водительности. Происходит это по следующим объективным
причинам.
Как известно, потери теплоты корпусом тепловых агрега­
тов при прочих равных условиях определяются площадью его
поверхности и температурой. Под прочими равными условиями
понимаются одинаковое качество футеровочных материалов,
одни и те же условия передачи теплоты в окружающую среду.
В этом случае потери теплоты корпусом печи при установив­
шемся режиме могут быть определены по формуле
где Опот~ потери теплоты в окружающую среду;
ос — коэффициент теплоотдачи;
Д Ъ - разность температур между температурой поверхности кор
пуса и температурой окружающей среды;
Г —площадь поверхности корпуса.
На рис. 3 показана зависимость между отношением пло­
щади поверхности вращающейся печи и объема от ее тепловой
мощности. Как видно из рис. 3, отношение Р/У имеет явную
тенденцию к снижению при увеличении тепловой мощности
печи, а это обстоятельство объективно приводит к значитель­
ному сокращению удельных потерь теплоты в окружающую сре­
ду, поскольку они пропорциональны площади поверхности пе­
чи, а производительность печи пропорциональна ее объему.
Это положение хорошо согласуется с практикой эксплуа­
тации вращающихся печей. Так, по тепловым балансам, сос­
тавленным при оптимальном режиме работы различных ти­
пов печей, потери теплоты корпусом в окружающую среду в
среднем составляют: для печей 3,6x3,3x3,6 — 150 м 1000 кДж/кг клинкера; для печей 4 -1 5 0 м — 800 кДж/кг
клинкера; для печей 4,5-170 м - 710 кДж/кг клинкера;
для печей 5—185 м — 590 кДж/кг клинкера. Следовательно,
один из важнейших факторов снижения удельных потерь теп­
лоты — внедрение в промышленность мощных высокопроиз­
водительных печных агрегатов.
Тепловые потери в окружающую среду можно также нес­
колько снизить за счет применения теплоизоляционных ма­
териалов между корпусом печи и футеровкой или исполь­
зовать для футеровки печи огнеупоры с меньшей теплопровод­
ностью [41].
Ну
3
§1 8 I
’
.
§1
2
7
Рис. 3. Зависимость отношения
вращающейся печи Р/У от ее 0 5
тепловой мощности
/
2
3 4 5 67810
20-1,16МВт
2.2. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ КОРПУСА ПЕЧИ
НА ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ
Теплопроводность огнеупоров печи влияет на величину
потерь теплоты через наружную поверхность корпуса печи. Коэф­
фициент теплопроводности огнеупоров —одна из теплотехничес­
ких характеристик. Естественно, что выгоднее использовать те
огнеупоры, которые имеют более низкое значение коэффициен­
та теплопроводности. Немаловажное значение имеет и толщина
футеровки.
Поэтому сокращения тепловых потерь можно и нужно до­
биваться путем укладки теплоизоляции между корпусом печи и
огнеупорной кладкой. На основании результатов исследований
распределения температур по толщине футеровки в зоне спе­
кания вращающихся печей было установлено, что для уменьше­
ния градиента температуры в теле огнеупора футеровку следует
укладывать по слою теплоизоляции. Толщина слоя теплоизоля­
ции в этом случае должна составлять 40—50 мм при коэффици­
енте теплопроводности не выше 0,8-0,9 Вт/ (м*К) [26].
Для теплоизоляции подготовительных зон вращающихся пе­
чей применяют шамотный легковес. Эксплуатация вращающихся
печей, футерованных шамотным легковесом, показала, что тем­
пература корпуса печи на этом участке понизилась на 50—90°С и
потери теплоты сократились на 30-40%. При этом улучшилась
тепловая подготовка материала и наблюдалось повышение про-
изводительности печи; кроме того, уменьшилась на 20% масса
футеровки.
Для футеровки цепной зоны вращающихся печей успешно
применяют монолитный шамотно-клинкерный бетон в "холод­
ной” ее части длиной 18 м и бетонные блоки для "горячей" ее
части длиной 10 м (для печи 5x185 м ), наружняя поверхность
' которых защищена металлическими накладками. В холодной
части печи монолитный бетон толщиной 120—150 мм армирует­
ся цепями, непригодными для дальнейшей эксплуатации по пря­
мому назначению. Концы цепей приваривают непосредственно
к корпусу печи рядами с расстоянием между ними 200—300 мм.
Состав бетона в кг на 1 м3»:
/
портландцемент марки 500 —400
бой шамота фракции до 1 мм — 350
бой шамота фракции 1 - 3 0 мм —550
клинкер фракции до 10 мм —550
Бетонные блоки крепят к корпусу печи с помощью специ­
альных стоек-держателей, приваренных непосредственно к кор­
пусу. Срок службы этой футеровки в несколько раз превышает
срок службы монолитно-бетонной футеровки, которая ранее
применялась на этом участке печи. При этом существенно сок­
ращаются потери теплоты корпусом печи на данном участке и,
в том числе, за счет длительного сохранения толщины блоков.
Указанная выше конструкция бетонных блоков выполня­
ет также и роль теплообменника, так как покрыта защитными
чугунными пластинами, которые образуют высокоразвитую ак­
тивную поверхность теплообмена. На Акмянском цементно-ши­
ферном комбинате такая футеровка эксплуатировалась без ре­
монта более шести лет. Опыт применения указанной футеровки
в цепных завесах должен быть использован каждым заводом.
Сокращению тепловых потерь в зоне спекания вращаю­
щихся печей способствует защитная обмазка. Защитная об­
мазка огнеупора в зоне спекания — наиболее доступное и мас­
совое средство сокращения тепловых потерь и удлинения срока
работы футеровок [25].
НИИцементом разработаны способ образования обмазки и
устройство регулирования ее толщины. Способ основан на том,
что в зону спекания через специальную форсунку периодичес­
ки вводят соответствующие добавки, ускоряющие образова­
ние обмазки [4 , 35 ]. Использование этого способа на ряде це­
ментных предприятий страны показало его высокую эффек­
тивность, надежность в работе при одновременном увеличе­
нии срока службы футеровки в зоне спекания на 30—40%,
повышении производительности печей на 1—2% и снижении
расхода топлива на 1,5—2%.
Повышению надежности образования обмазки способ­
ствует регулирование температуры наружной поверхности
корпуса зоны спекания печи путем его принудительного ох­
лаждения [19].
Для охлаждения корпуса зоны спекания печи применяют
три вида искусственного охлаждения: воздушное, водяное
и воздушно-водяное. Опыт работы предприятий показывает,
что в большинстве случаев при этом достигается положитель­
ный эффект в смысле образования защитной обмазки. На Крас­
ноярском цементном заводе были проведены исследования оп­
тимальных режимов интенсивности охлаждения корпуса печи.
Установленно, что за срок службы футеровки печи можно
условно выделить три периода интенсивности охлаждения
корпуса печи.
В начале эксплуатации вновь уложенной в печь футеровки
следует вести наиболее интенсивное охлаждение корпуса печи,
чтобы температура внутренней поверхности футеровки, сопри­
касающейся с материалом, была как можно ниже. Это период
быстрого наращивания слоя обмазки. В следующий период,
когда футеровка износилась на
30—50% ее толщины, слой
обмазки увеличивается за счет изменения температуры не­
посредственно в толще обмазки. Этот процесс продолжа­
ется до тех пор, пока не установится равновесие между си­
лами сцепления футеровки со слоем обмазки и разрушением
последнего под влиянием термомеханического воздействия.
Исследования показали, что и в этом периоде полезно интен­
сивное охлаждение корпуса печи, однако величину этого ох­
лаждения следует определять экспериментально, с учетом
специфики конкретного предприятия.
В последний период работы футеровки, когда она изно­
силась более чем на 50%, также наблюдается наращивание
слоя обмазки, однако он становится неустойчив и легко раз­
рушается. Это объясняется тем, что температура на поверх­
ности контакта огнеупор—обмазка понижается до 800—1000°С,
т.е. становится ниже оптимальной. Обрушение слоя обмазки
приводит к тепловым ”ударам” от резких и значительных пере­
падов температуры на поверхности огнеупора, в результате чего
он сильно разрушается, поэтому в этот период интенсивность ох­
лаждения следует понижать.
Необходимую интенсивность охлаждения корпуса печи дает
воздушно-водяное охлаждение, когда количество воды, пода­
ваемой на корпус печи, соответствует количеству воды на ее
полное испарение.
Недостаток такого метода охлаждения — невозможность
утилизации теплоты корпуса печи. При водяном орошении зна­
чительная часть теплоты также теряется безвозвратно на частич­
ное испарение воды. В последние годы Южгипроцементом раз­
работана более совершенная система охлаждения корпуса печи
в зоне спекания, которая одновременно позволяет полезно ути­
лизировать тепло.
25
Система теплообменников смонтирована с небольшим зазо­
р ом на корпусе вращающейся печи. Внутри труб теплообм ен­
ника циркулирует вода, расход которой мож но регулировать
в определенных пределах и тем самым регулировать темпера­
туру корпуса печи на этом участке и толщину обм азк и на ф у ­
теровке. Эта установка была смонтирована на печи, где ранее
применялось водяное охлаждение корпуса печи, и длительная
эксплуатация ее показала преимущ ества и вы сокую эф ф ек­
тивность этого метода. Количество утилизированной теплоты
на печи 4 x 3 ,6 - 7 0 м составило 3 2 ООО гД ж /год при рабочей
температуре воды 8 0 —90°С . Теплоту использовали на отопле­
ние цехов и бытовые нужды . Установки этого типа успешно
эксплуатируются с 1975 г. на Балаклейском цементном к ом ­
бинате и позволяю т полезно утилизировать теплоту, эквива­
лентную 2,5 тыс.т уел. топлива в год. Внедрение этих устано­
в ок в отрасль позволит обеспечить значительную экономию
топлива и продлить срок годности ф утеровок вращающихся
печей Г21].
ВСТРО ЕН Н Ы Х Т Е П Л О О Б М Е Н Н Ы Х УСТРОЙСТВ
ПЕЧЕЙ НА СНИЖ ЕНИЕ П О ТЕРЬ ТОПЛИВА
Основной сп особ уменьшения потерь теплоты с отходящ ими
газами — снижение их температуры за счет значительного улуч­
шения использования теплосодержания печных газов. Д ля этого
увеличивают поверхность теплообмена м еж ду нагреваемым м а­
териалом и газами с помощ ью навески цепей в зон е испарения
влаги шлама.
*
Сущ ествует навеска со свободн о висящ ими концами и на­
веска гирляндами. При использовании первого вида м ож но со з­
дать максимальную плотность навески в ж ивом сечении, но при
этом следует учитывать гидравлическое сопротивление такой
навески газовом у п оток у порядка 0 ,0 0 1 2 - 0 ,0 0 4 МПа, которое
м ож ет свести на нет эконом ию теплоты за счет перерасхода
электроэнергии.
К ром е того, эта навеска затрудняет движение вязк ого
ш лама по печи и разруш ает влажные гранулы, образую щ иеся
при пластичных свойствах шлама и соответствую щ ей остаточной
влажности частично вы суш енного шлама. Обычно эта влажность
составляет 15-20% , п оэтом у цепные завесы со свободн о висящ и­
м и концами следует реком ендовать только для печей, питаемых
ш лам ом с влажностью свыше 4 0 —42%.
Б олее целесообразны навески цепей гирляндами. В п ослед­
н ее врем я разработаны эффективны е конструкции таких завес —*
это гирляндные цепные завесы с вы сокоразвитой поверхностью
теплообм ена и больш ой плотностью навески цепей в "холодн ой”
и м м 0™" Таковат комбинированная цепная завеса, разработанная
НИИцементом. На рис. 4 дан общ ий в и д трехзаходной гирлянд-
ной цепной завесы, которая позволяет снизить удельный расход
теплоты для обжига на 3%.
Гирляндные цепные завесы этого типа отличаются более низ­
ким гидравлическим сопротивлением(0,0005—0,0006 МПа), хо­
рошей транспортирующей способностью высушиваемого шлама
и высокой испарительной способностью. В связи с интенсивным
теплообменом такая завеса короче, чем свободно висящая, и весит
примерно в 2—2,5 раза меньше. Для повышения долговечности
цепей их следует изготовлять из легированных сталей, которые
имеют повышенную механическую прочность и жаростойкость.
/
Рис. 4. Трехзаходная цепная завеса
1 — п ы л ь н а я к а м е р а ; 2 — в р а щ а ю щ а я с я п ечь; 3 — т е п л о о б м е н н и к и ; 4 —
р азр еж ен н ы й у ч асто к цепной за в е с ы ; 5 — уп лотн ен н ы й участок цепной
завесы ; 6 — труба д л я ш лам а
Некоторое удорожание стоимости цепной завесы при этом оп­
равдывается удлинением сроков службы и сокращением числа
ремонтов [ 3 ]
Для интенсификации процесса теплообмена в зоне подогре­
ва гранулированного материала по выходе из цепной завесы
следует устанавливать различного рода теплообменники, чтобы
увеличить поверхность соприкосновения подогреваемого мате­
риала с газовым потоком.
Известны теплообменники ячейковые металлические и кера­
мические, звеньевые и гирляндные, пересыпающие лопасти,
экранирующие. Наибольшее распространение нашли ячейковые
теплообменники, принцип работы которых заключается в раз­
делении единого потока материала на ряд ячеек, с меньшей тол­
щиной слоя материала и интенсивным перемешиванием материа­
ла в слое ячеек Г2].
Наиболее эффективна разработанная НИИцементом конст­
рукция циклоидного теплообменника [ 1 1 . Теплообменник
представляет собой набор трапециевидных лопастей, отвальцованнмх по профилю циклоиды, т.е. но траектории движения
точки на поверхности цилиндра, перемещающегося по плоскости.
Замечательным свойством такой траектории является то, что
частица при движении по циклоидной поверхности не может от
нее отрываться. Этот принцип обеспечивает минимальное пылеобразование материала в зоне установки циклоидных теплооб­
менников. Только очень мелкие частицы, скорость витания ко­
торых ниже скорости газового потока, могут отрываться от
поверхности теплообменника, поэтому очень важно учитывать
гранулометрический состав материала на выходе из цепной за­
весы.
Промышленное внедрение на печах различных типоразмеров
циклоидного теплообменника показало его высокую надеж­
ность в работе, простоту монтажа, незначительную массу конст­
рукции, не создающую опасные механические нагрузки корпу­
су печи на участке установки теплообменников.
Работа печей с циклоидными теплообменниками отличает­
ся стабильностью теплового и технологического режимов. При­
менение циклоидных теплообменников во вращающихся печах
позволяет увеличивать их производительность до 5% и снижать
удельный расход топлива на обжиг до 7% при общем снижении
пылевыноса из печи. Следует практиковать установку этих теп­
лообменников на длинных печах (150, 170 и 185 м) в качестве
обязательной меры.
Правильно подобранные теплообменные устройства в таких
вращающихся печах вполне обеспечивают снижение температу­
ры газового потока до 200°С. Однако оснащение вращающейся
печи теплообменными устройствами требует строгого соблюде­
ния правил технической эксплуатации печей. Неравномерность
питания печей шламом и нарушение температурного режима в
печи неминуемо приведут к выходу из строя теплообменных
устройств, даже если они изготовлены из жаропрочного метал­
ла [15, 32].
Г
Очень важным условием сниженшг потерь теплоты с отхо­
дящими газами печей является герметизация всего газового
тракта (от холодного обреза вращающейся печи до дымовой
трубы ). Значительные подсосы наружного холодного возду­
ха способствуют интенсивному охлаждению влажных дымо­
вых
газов, поэтому поддержание температуры отходящих
газов на обрезе печи порядка 200°С становится принципиаль­
но невозможным вследствие их охлаждения из-за подсосов
воздуха по тракту. Проиллюстрируем это положение конк­
ретными результатами теплотехнических испытаний вращаю­
щейся печи 5x185 м, тепловой баланс которой приведен в
табл. 2.
Количество отходящих газов на холодном обрезе печи состав­
ляло 272 тыс. м^/ч при температуре 326°С. Перед электро­
фильтром количество газов составляло 394 тыс. мЗ/ч при темпе­
ратуре 270°С, при этом коэффициент подсоса наружного возду­
ха был 1,44; после электрофильтра количество газов уже соста­
вило 424 тыс. м3/ч при температуре 215°С и коэффициент под­
соса воздуха соответственно возрос до 1,56. Следовательно, за
счет подсоса 56% наружного воздуха температура газов понизи­
лась на 111°С с учетом естественного охлаждения за счет отдачи
теплоты в окружающую среду стенками газоходов и электро­
фильтра.
Нетрудно заметить, что указанная вращающаяся печь при та­
ком уровне подсоса наружного воздуха принципиально не может
работать при температуре отходящих газов 200°С. В этом слу­
чае точка росы отходящих газов наступила бы в корпусе элек­
трофильтра и фильтр перестал бы действовать. Устранение под­
сосов в дымовом тракте для указанной печи потенциально поз­
волило бы сократить потери теплоты с отходящими газами при
их температуре 200°С на 38%, т.е. вместо 1666,14 кДж/кг клин­
кера их величина снизилась бы до 1022 кДж/кг клинкера и при
этом можно было довести удельный расход тепла до 6452 кДж/кг
клинкера. Из этого следует, что при надлежащей герметизации
газовых трактов от холодного обреза печи, включая уплотнение
холодного конца печи, до дымовой трубы можно получить су­
щественную экономию топлива. Сказанное имеет отношение и к
печам сухого способа производства.
2.4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ СУХОГО
СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА
В последние годы за рубежом получили большое распрост­
ранение печные агрегаты сухого способа производства с авто­
номной декарбонизацией сырьевой муки. В 1970 г. несколь­
ко японских фирм разработали оборудование для полной пред­
варительной декарбонизации сырьевой муки и приступили
к его промышленной реализации. Во всех известных конструк­
циях автономных декарбонизаторов общим является исполь­
зование в системе циклонных теплообменников дополнитель­
ной теплообменной ступени в виде реактора, в котором декарбо­
низация осуществляется за счет дополнительного сжигания топ­
лива.
Первая промышленная установка такого рода вошла в строй
действующих в 1971 г. в Японии. В настоящее время во всем ми­
ре эксплуатируется более 50 таких систем.
Вначале мощные печи с циклонными теплообменниками ос­
нащались реактор&ми-декарбонизаторами, если печи строились
вновь. Затем такие реакторы стали устанавливать при реконст­
рукции печей и переводе их с мокрого на сухой способ произ­
водства. При этом удалось решить задачу по созданию сверх
мощных печных агрегатов (производительностью до 9000 т/сут).
Установка реакторов-декарбонизаторов, как правило, не
приводит к сокращению удельного расхода теплоты на обжиг,
более того иногда повышает его примерно на 120 кДж/кг клин­
кера. Это происходит потому, что нижняя ступень циклонных
теплообменников выключается из процесса теплообмена и слу­
жит только для разделения сырьевой муки и газов, поступаю­
щих из реактора-декарбонизатора.
Некоторое повышение удельного расхода теплоты на обжиг
в системах с автономными реакторами-декарбонизаторами ком­
пенсируется повышением стабильности режима обжига во вра­
щающейся печи и стойкости футеровки, поэтому в период ра­
боты печи расход топлива на обжиг может быть весьма эконом­
ным. Сгорание топлива в реакторе-декарбонизаторе происходит
либо за счет избыточного кислорода в отходящих газах или за
счет воздуха, отбираемого из колосникового холодильника.
Тепловая работа реакто ров-декарбонизаторов отличается вы'сокой интенсивностью, а в следствие низкой температуры го­
рения топлива (950—1100°С) в реакторах не наблюдается об­
разования приваров и настылей сырьевой муки.
Удельная производительность печного агрегата на единицу
объема увеличивается в 2—2,5 раза и достигает 4 т/м^сут, сле­
довательно, производительность печного агрегата с циклонными
теплообменниками после установки реактора-декарбонизатора
может быть повышена на 200—250% без увеличения габаритов
вращающейся печи. Однако при этом теплообменники должны
быть реконструированы соответственно возросшему количеству
отходящих газов.
Конструкции декарбонизаторов МРС, 8Р, Я5 Р, к $ У японских
фирм нашли значительное распространение и успешно эксплуа­
тируются с 1971 г.
В СССР используется декарбонизатор Д5Р,
на который
приобретена лицензия у японских фирм. Конструкция этого
декарбонизатора была разработана японскими фирмами "Кава­
саки—Харима—Индастри” и "Онода Симент” . Декарбонизатор
представляет собой шахтный реактор, декарбонизация сырьевой
муки в котором происходит во взвешенно-фонтанирующем
слое. Реактор-декарбонизатор представляет собой двойную ка­
меру с отдельно установленным смесителем. Схема установки
декарбонизатора представлена на рис. 5.
Верхняя камера является топкой для зажигания и частично­
го «сгорания топлива, а нижняя камера предназначена для дожи­
гания топлива при одновременной отдаче теплоты нагретой
сырьевой муке. Тепловая работа реактора-декарбонизатора ха­
рактеризуется высокой степенью равномерности температуры
(950-1 ЮО^С).
Воздух для горения топлива в реактор-декарбонизатор по­
дается из колосникового холодильника в три точки. Две из
них находятся в верхней части вихревой камеры, а другая,
меньшая часть, подается в топку — верхнюю камеру реакто-
,Г 13ы в циклом.
I
^ ступени
Материал из циклона
о ступени
Горячий I
материал
в лечь
Газы из печи
Рис. 5. Схема реактора-декарбонизатора
1 — ц и кл о н 4 ступени; 2 — смесительная к ам ер а;
3 — в и х р е в а я к а м е р а д е к а р б о н и з а т о р а ; 4 ,5 — в в о д ы
горячего во зд у х а; 6 — ви х р евая к ам ер а горения
топлива; 7 —топливны е горелки
ра-декарбонизатора. Сырьевая мука из третьей ступени циклон­
ного теплообменника (по ходу материала) поступает в воздухо­
провод вихревой камеры, где перемешивается с воздухом, по­
дающимся из холодильника клинкера, температура которого
650—750°С.
Для регулирования аэродинамического режима в реакторедекарбонизаторе предусмотрен дроссельный шибер, который
установлен в нижней части конического перехода смеситель­
ной камеры. Отличительная особенность работы реакто ра-декарбонизатора — его полная независимость от режима работы
вращающейся печи. Декарбонизированная сырьевая мука
смешивается при поступлении в вихревую камеру с горячи­
ми отходящими газами из вращающейся печи и за счет их теп­
лоты декарбонизация завершается на 85—90%. Газопылевая
смесь из смесительной камеры поступает в циклон четвертой
ступени, где сырьевая мука отделяется от газового потока
и направляется по наклонной течке во вращающуюся печь.
Высокая стабильность режима работы реактора-декарбо­
низатора поддерживается автоматической системой управле­
ния. В частности, температура среды в декарбонизаторе под­
держивается в пределах ±1%, что соответствует колебаниям
температуры в реакторе в пределах ± 10°С. За рубежом экс­
плуатируется 18 установок с декарбонизатором ЯЗР
произ­
водительностью 1200—5200 т/сут. Их работа отличается высо­
кой стабильностью и надежностью. Следует отметить, что об­
жиг клинкера в печах сухого способа производства с допол­
нительной ступенью декарбонизации является значительным
техническим достижением последних лет и позволяет более
чем в 2 раза увеличить производительность печных агрега­
тов при прежних габаритах печей. При этом наиболее тепло­
напряженный процесс декарбонизации выносится из вращаю­
щейся печи в стационарный аппарат, регулирование процесса
декарбонизации в котором можно осуществлять автономно и
тем самым достигнуть высокой стабильности работы теплово­
го агрегата в целом.
Техническое совершенствование конструкций и схем печных
агрегатов с выносными декарбонизаторами продолжается. В
частности, фирма ”Смидт” (Дания) разработала эффективную
схему и реактор-декарбонизатор для одного из заводов Японии
с оригинальным печным агрегатом.
Особенность этой схемы — возможность независимого уп­
равления процессом горения топлива в реакторе-декарбонизаторе и во вращающейся печи, что в свою очередь дает возможность
оперативного регулирования процесса обжига в печном агрегате.
Это достигается тем, что каждая ветвь циклонных теплообмен­
ников имеет свой дымосос. Горение топлива в реакторе-декарбонизаторе происходит за счет подачи подогретого воздуха
из клинкерного холодильника. Схема печного агрегата показа­
на на рис. 6. Система циклонного теплообменника состоит из
двух ветвей. Одна ветвь работает на теплоте отходящих газов
из вращающейся печи, а другая на отходящих газах из реактора-декарбонизатора. Соотношение топлива, сжигаемого во вра­
щающейся печи, составляет 40%, а в реакторе-декарбонизаторе —
60%, что характерно для других систем. Поскольку количест­
во отходящих газов из реактора-декарбонизатора превышает
количество отходящих газов из вращающейся печи, то размеры
циклонов теплообменника несколько больше для ветви с де­
карбонизатором.
Воздух в реактор-декарбонизатор поступает по специально­
му трубопроводу от холодильника. Теплота отходящих газов
после циклонных теплообменников может использоваться для
сушки сырьевой смеси при ее помоле. По рекламным данным
фирмы
”Смидт” , производительность вращающейся печи
4,75x75 м составляет 4000 т/сут, а удельный расход теплоты на
обжиг — 3276 кДж/кг клинкера. Другие показатели работы печ­
ного агрегата приведены в табл. 4.
Питание сырьевой мукой каждой ветки циклонных теплооб­
менников производится в таком же соотношении, как объемы
газов, проходящих через ветви циклонных теплообменников.
Олш&ящие
\гаэь/
го!рьевая
мука
материал
г&ряуий
боэвух
Топливо
Топливо
Рис. 6. Схема установки декарбонизатора
1 “ ко л о сн и к о вы й холодильник; 2 — трубопровод горячего в о з­
д у х а ; 3 — в р а щ а ю щ а я с я печь; 4 — р езер в н ая т е ч к а ; 5 — о сн о вн ая
теч ка; 6 — д е к а р б о н и з а т о р ; 7 — течка подачи сы р ьево й м у к и в
декарбонизатор; 8
циклон ны е теп лообм енн и ки линии декарбон и з а т о р а ; 9 — ц и к л о н н ы е т е п л о о б м е н н и к и л и н и и п ечи ; 10 —
схема декарбонизатора
Таблица4
Показатели.работы агрегата
Для ветви с декарбонизатором
Для ветви с вра­
щающейся печью
Распределение топлива, %
60
40
Распределение материала, %
62
38
Распределение отходящих
газов, %
63
37
Температура материала, °С
775
790
Температура отходящих
газов,
365
300
Температура отходящих
газов из декарбонизатора, °С
850
Температура отходящих
газов из печи, °С
Сопротивление циклонного
теплообменника, кПа
1100
9,6
7,8
Суть теплотехнического процесса в декарбонизаторе заклю­
чается в том, что подогретая сырьевая мука из веЛ и циклонных
теплообменников вращающейся печи подается в декарбонизатор
из четвертого циклона, а в ветви циклонов декарбонизатора по­
догретая сырьевая мука подается в декарбонизатор из третьего
циклона, чем и объясняется разница в температуре сырьевой
муки (см. табл.2 ). Эта схема позволяет также обеспечить
более низкий удельный расход теплоты на обжиг, чем другие
схемы с выносными декарбонизаторами. Отличительная особен­
ность декарбонизатора состоит в следующем. Жидкое топливо
подается в него под низким давлением без распыления возду­
хом и попадает на слой материала, который поступает из течки
третьего циклона чуть выше места ввода топлива. Частицы сырье­
вой муки пропитываются жидким топливом и стремятся к ниж­
нему конусу декарбонизатора, где процесс перемешивания уси­
ливается. В нижней части конуса декарбонизатора частицы
сырьевой смеси с топливом попадают под воздействие горячего
воздуха из клинкерного холодительника и топливо воспламе­
няется.
Выделяемая теплота от сгорания топлива интенсивно пог­
лощается декарбонизируемой сырьевой мукой, при этом обес­
печивается стабильный процесс декарбонизации при очень вы­
сокой степени равномерности температуры. При работе реактора-декарбонизатора не наблюдается образования настылей и
обмазки. Качество горения топлива хорошее, химический не­
дожог топлива не наблюдается.
Управление процессом обжига в целом не сложное. Обычно
тепловые параметры работы вращающейся печи поддерживают­
ся постоянными. В случае отклонения условий от нормальных
частота вращения печи снижается на 0,1—0,17 мин“1 до момента
восстановления нормальных условий. Режим работы декарбони­
затора регулируется автоматически по изменению температуры
отходящих газов и соответственному изменению расхода топли­
ва в декарбонизаторе.
2.5. ПРИЧИНЫ МЕДЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ ПЮЕКТНОЙ
МОЩНОСТИ ПЕЧЕЙ :>х185 И 4,5x170 м
О том, что достижение проектных показателей мощных
вращающихся печей —задача выполнимая
любым заводским
коллективом, хорошо известно. Практикой'работы передовых
заводов (Себряковского, Акмянского, Новороссийского и д р .),
использующих широкий диапазон видов сырья, его химическо­
го и минерального составов исходной и рабочей влажности, раз­
ных видов топлива, доказано, что печи при надлежащей эксплуа­
тации и обслуживании их высококвалифицированным персона­
лом не только достигают проектных показателей, но и превы­
шают их.
-
Глубокие и детальные исследования особенностей теплотех­
нического режима обжига в мощных вращающихся печах, кото­
рые были проведены институтами отрасли, показали, что при
оснащении зон испарения и подогрева рациональными теплооб­
менными устройствами нет причин, препятствующих достиже­
нию проектных показателей этих печей. Институтами разрабо­
тан комплекс теплообменных устройств, включающий гирляндно-винтовую цепную завесу повышенной пылеулавливающей
способности и теплообменники различных конструкций. В
настоящее время теплообменные устройства подбираются на
основе
проводимых НИИцементом исследовании реологии
шлама в процессе его сушки.
Сочетание рациональных теплообменных устройств обес­
печивает высокую тепловую эффективность печных агрега­
тов и минимальное пылеобразование в массе сырьевого ма­
териала.
Главной причиной медленного освоения проектных мощ­
ностей этих печей на ряде заводов является неудовлетвори­
тельное обеспечение их шламом из-за слабости сырьевого пере­
дела или Неудовлетворительной эксплуатации карьера или
сырьевых отделений.
Одной из главнейших причин медленного освоения проект­
ной часовой производительности печей следует считать наруше­
ние теплотехнического режима и преждевременный вывод
из строя цепных завес. Как правило, после установки в печах
новых цепных завес быстро достигаются проектная произво­
дительность и удельный расход теплоты. Однако через нес­
колько месяцев цепи выгорают, снижается часовая произво­
дительность и возрастает температура отходящих газов. В
связи с этим должна строго контролироваться температу­
ра отходящих из печи газов, нельзя допускать перекидки пла­
мени в зону подогрева и перерыва в питании шламом.
Следует позаботиться и об обеспечении цементных за­
водов высококачественными и жаростойкими цепями. Хо­
чется отметить, очень важное положение. Без достижения
проектной часовой производительности печей невозможно
получить проектный удельный расход теплоты, а тем более
вести еще более экономичный режим печей. Практически каж­
дый процент снижения часовой производительности печи вле­
чет за собой такой же перерасход топлива. Достижение проект­
ных показателей на мощных вращающихся печах — не только
значительный резерв экономии топлива в цементной промыш­
ленности, но и важнейшее средство увеличения выпуска продук­
ции.
\
Глава
3
МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ШЛАМА
3.1. ЗНАЧЕНИЕ СНИЖЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ШЛАМА
За последние 25 лет влажность шлама на цементных заводах
СССР фактически не сокращалась и в среднем составляет 38,5—
38,9%. Между тем, затраты теплоты на испарение влаги, как ука­
зывалось ранее, составляют главную статью теплового баланса пе­
чи. При влажности шлама 36% затраты теплоты на нагревание
воды, содержащейся в шламе, ее испарение и перегрев паров до
температуры отходящих газов составляют 2720 кДж/кг. но при
влажности шлама 45% — 3157 кДж/кг, т.е. почти половину рас­
хода теплоты, идущей на обжиг клинкера по мокрому способу.
Эти затраты близки к суммарным затратам теплоты на получе­
ние клинкера при сухом способе.
Общее содержание воды в шламе изменяется не линейно и
рассчитывается по формуле
С =К
ш
где
С — количество воды в шламе, к г/к г клинкера;
№ — влаж­
ность шлама, %;
И — расход сухого сырья, к г /к г клинкера.
По данным НИИцемента, для испарения примерно 64 млн.т
воды, требуемой для приготовления шлама на цементных заво­
дах СССР, расходуется 8 млн. т уел. топлива, поэтому снижение
влажности шлама — один из главных факторов экономии топ­
лива. Эта проблема имеет не только экономическое, но и важное
экологическое значение, так как снижаются затраты пресной
воды, дефицитной в ряде районов страны. Каждый процент сни­
жения влажности шлама позволяет снизить удельный расход
теплоты на обжиг клинкера в среднем на 117—146 кДж/кг, т.е.
на 1,7—2%.
Естественно, что снижение влажности шлама на 1% на пе­
чах, работающих на высоковлажных шлам ах (42—45%), осо­
бенно эффективно, так как количество испаряемой влаги при
влажности шлама 45% составляет 0,052 кг воды на 1 кг клин­
кера, а при влажности шлама 36% — только 0,03 кг. Как пра­
вило, снижение влажности шлама на 3—4% позволяет увеличить
производительность печи на 3—5% и на такую же величину сок­
ратить расход топлива.
3.2. МЕТОДЫ КОНТЮ ЛЯ ВЛАЖНОСТИ ШЛАМА
За влажностью шлама, подаваемого в печь, на каждом
цементном заводе должен быть установлен ежечасный конт­
роль. Лучшие работники сырьевых цехов, добившиеся сни­
жения влажности шлама, должны поощряться.
36
Контроль влажности шлама осуществляют по показате­
лю вязкости шлама. Для этой цели применяют ротационный
вискозиметр РВ-2. Схема установки контроля вязкости шлама
показана на рис. 7. Принцип действия вискозиметра основан на
зависимости сопротивления вращению погруженного в шлам те­
ла от вязкости шлама. Для контроля влажности шлама в пото­
ке применяют также гамма-влагомеры из серии радиоизотопных приборов ПЖР-2М или ПР-1024. Принцип действия этих
приборов основан на изменении потока излучения гамма-лучей в
зависимости от плотности измеряемой среды. Блок-схема уста­
новки гамма-контроля влажности шлама представлена на рис. 8.
Рис. 7. Схема установки контроля
вязкости шлама вискозиметром
РВ-2
1 — чувствительны й элем ент; 2 —
сливной кож ух м ельницы ;
3 —
заборное . устройство ш л ам а; 4 —
т р у б а ; 5 —б а к
В производственных условиях наиболее важно и практично
определение текучести шлама. Текучесть шлама, т.е. способность
растекаться под действием собственной массы, определяют на
текучестемере МХТИ-ТН-2 по расплыву стандартного конуса.
При нормальной текучести расплыв конуса шлама составляет
45,2 мм. Этой величины и должны придерживаться на цемент­
ных предприятиях. Однако многие из них до сих пор работают
с растекаемостью шлама 48—50 мм. Последнее тем более не
оправдано, что произведенное НИИцементом распределение
цементных заводов по естественной влажности сырьевых ком­
понентов, применяемых для изготовления шламов, показало
следующее: 71% цементных заводов страны работают со сред­
ней влажностью сырьевых материалов, из которых приготовля­
ется шлам (чаще всего в пропорции 25% глинистого компонента
и 75% известнякового компонента) 14—18%.
В первой группе со средней естественной влажностью сырье­
вых компонентов 14% относятся такие заводы по производству
цемента, как Араратский, Ахангаранский, Ачинский, Безмеинскии, Горнозаводский, Енакиевский, Красноярский, Коркинский,
Липецкий и др., — всего 50 заводов. Ко второй группе, где сред­
няя влажность смеси сырьевых компонентов составляет 18%,
относятся Акмянский, Ангарский, Жигулевский, Михайловский,
6-273
37
Ольшанский, Рижский, Савинский и др. — всего 15 заводов. К
третьей группе заводов, работающих на сырьевых компонентах
повышенной влажности (18% и более). относятся такие цемент­
ные заводы, как Алексеевский, Амвросиевский, Балаклейский,
Брянский, Шуровский, Воскресенский, "Гигант” и Вольский, —
всего 21 завод.
Из этой классификации заводов следует сделать два выво­
да. Первый: наиболее неотложно следует принимать меры по рез­
кому снижению влажности шлама по последней группе заводов,
что дает наибольшую экономию топлива. Второй: недопустимо,
за исключением редких случаев, когда в сырьевых материалах
встречаются включения высоковязких пород (например, охрис­
тые глины на Топкинском заводе), работать с влажностью,
пппепепяемой текучестью по оасплыву конуса более 42—45 мм.
6
Рис. 8. Блок-схема установ­
ки гамма-контроля влажнос­
ти шлама
1 — источник га м м а излуче­
ния; 2 — коллим атор; 3 —
контролируемы й ш лам; 4 —
трубопровод; 5 — электрон­
ны й б л о к ; 6 — потенциометр
Это касается первой и второй групп заводов, составляющих,
как было отмечено, 71% общего числа заводов.
Следует указать, что текучесть шлама определяется не
столько влажностью шлама, сколько его во до потребностью.
Водопотребность — удельный расход воды на единицу сухого
сырья при растекаемости 45 мм по текучестемеру МХТИ-ВП —
определяется в процентах и зависит от физических свойств
сырья.
Как и в керамическом производстве, в отдельных случаях
в цементной промышленности следует подбирать компоненты
сырья, позволяющие повышать текучесть шлама и снижать
его влажность. В частности, это достигается при частичной или
полной замене глин и мергелей, обладающих высокой водопотребностью на золы ТЭС, шлаки и т.п.
При рассмотрении факторов, определяющих наивыгодней­
шие условия транспортирования шлама, выясняется, что одним
из главных факторов, влияющих на подвижность шлама, —внут­
реннее трение частиц шлама, определяющее его вязкость.
Текучесть шлама — величина, обратная вязкости. Вязкость
шлама зависит от свойств сырья, тонины размола шлама и его
температуры. Вязкость шлама уменьшается под влиянием внеш­
него воздействия, например его энергичного перемешивания.
После барботации шлам известное время сохраняет пониженную
вязкость, и производственники пользуются этим для перекачки
шлама.
При повышении температуры воды с 20 до 40°С ее поверх­
ностное натяжение снижается на 16%, а вязкость в 3 раза. Естест­
венно, что это сказывается на повышении текучести шлама, поэ­
тому рекомендуется использовать для изготовления шлама горя­
чую воду, нагретую при охлаждении корпуса печи в зоне спека­
ния или нагревать ее теплотой отходящих газов или охлаждае­
мого клинкера. Оптимальная температура подогрева шлама сос­
тавляет 30—40°С. При дальнейшем повышении температуры вяз­
кость шлама увеличивается.
При использовании кристаллических плотных известняков
и малопластичных глин влажность шлама может не превышать
32—33%. При использовании мела и пластичных глин влажность
не должна превышать 40%. Для достижения этого как в первом,
гак и во втором случае есть множество методов, позволяющих
существенно снизить влажность шлама. О них будет сказано да­
лее. Можно утверждать, что такая элементарная мера, как
тщательный контроль за количеством воды, подаваемой в
сырьевую мельницу, и дозировка ее подачи в зависимости от
количества подаваемых в мельницу сырьевых компонентов или
дозировка подачи воды в зависимости от тонкости помола шла­
ма, имея в виду, что вязкость шлама изменяется в зависимости
от тонкости измельчения, дает отличные результаты. При тон­
ком помоле вязкость увеличивается. Нарушать нормативы тон­
кости помола нельзя.
Следует помнить основной закон химии, по которому реак­
ции в твердом состоянии протекают тем совершеннее и быстрее,
чем тоньше будут измельчены частицы, участвующие в реакции, и
чем тщательнее они будут смешаны. Это полностью относится к
цементному шламу. Изменение дозировки воды должно приме­
няться в тех случаях, когда мельница получила полную загрузку
мелющими телами и тонкость измельчения увеличилась и в те
периоды, когда по независимым от машиниста причинам мель­
ница работает какое-то время недогруженной мелющими тела­
ми.
3.3. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ШЛАМА
Борьба за снижение влажности шлама в цементной промыш­
ленности велась в течение последних 50 лет разными путями.
Цементная промышленность, как и другие отрасли индуст­
рии, не избежала известного и, видимо, неизбежного круговоро­
та в технике. В 1930 г. на ряде зарубежных и отечественных за­
водов был использован патент Рйгби — "повышение производи­
тельности печей мокрого способа и снижение расхода топлива
путем разбрызгивания шлама в холодную часть печи с по­
мощью специальных форсунок".
Институт строительных материалов (ВИСМ) с участием
коллектива Брянского цементного завода разработал чертежи,
составил расчеты и осуществил монтаж установки на печи фир­
мы ”Аллис Чальмерс” 3x50 м производительностью 7,3 т/ч. Ис­
пытания показали, что производительность печи увеличивается
при работе установки разбрызгивания шлама на 20% и расход
топлива снижается на 12—15%, температуру отходящих газов
удалось снизить с 500—550 до 150°С.
Рис. 9. Схема разбрызгивания
шлама
1 — д ы м о в а я труба; 2 — пыльная
кам ера; 3 — кабина оператора;
4 — распы лительная ф о р су н ка;
5 — м еш алка; 6 — вращ аю щ аяся
печь
Недостатком работы установки было резкое увеличение
пылеуноса, налипание конгломерированных капель шлама
на стенки пыльной камеры, вследствие чего, несмотря на на­
личие болтушки в нижней части камеры, стенки камеры перио­
дически приходилось очищать. И наконец, главное — забива­
лись форсунки древесиной и крупкой. Состав оборудования
Брянского завода не позволял избежать грубого помола сырья.
Схема разбрызгивания шлама в печь показана на рис. 9. Подоб­
ного рода установки были пущены также на Кричевском це­
ментном заводе и на заводах ”Октябрь” и ”Коммунар” .
В настоящее время в ряде стран мира испытываются уста­
новки для обезвоживания шлама системы ”Ниро-Атомайзер’
и их аналогов, схема которой показана на рис. 10. В отличие
от систем ”Ригби” обезвоживание шлама здесь производится
в цилиндре, установленном в холодном конце печи, куда нап­
равляются отходящие из печи газы. В верхней части цилиндра
монтируются вращающийся диск с системой сопел, обеспечи­
вающих тонкое распыление шлама. При износе,забивке сопел
возможна быстрая замена вращающегося диска дублером, что
не вызывает перебоев в питании печи шламом.
Сушилки наиболее эффективно могут работать на коротких
печах (длиной 50—70 м и диаметром 2,7—3,6 м или длиной
80—100 м и диаметром 2,7—3,6. м ). Связано это с тем, что
теплотехнический эффект, реальное сокращение расхода топ­
лива могут быть обеспечены за счет снижения температуры
отходящих газов до 150°С. Следовательно, чем выше тем­
пература отходящих из печи газов и направляемых в сушилку,
тем больше будет этот эффект. В распылительных сушилках
протекает высокоинтенсивный процесс испарения влаги, бла­
годаря тонкому диспегированию шлама.
Рис. 10. Схема распылительной сушилки
"Ниро-Атомайзер”
1 — ем к о сть д л я ш л ам а ; 2 — цетробежный распы литель; 3 — корпус су ш и л ки ;
4 — газох о д ; 5 — ц и кло н ; 6 — фильтр
Эффективность работы подобных аппаратов доказана мно­
голетним опытом их применения в керамической промышлен­
ности, где на керамических заводах страны в настоящее время
эксплуатируется свыше 140 сушилок. Конструкция их отлич­
на от системы ”Ниро-Атомайзер”. Однако принцип их теплового
действия идентичен. Степень интенсивности испарения влаги в
сушилках характеризуется напряжением по влаге и примерно
аналогична испарению влаги в цепных завесах. По данным
фирм, она может достигать 100 к г/м3.
Эффект повышения производительности печей достигается
за счет следующего фактора. Перенесение зоны сушки из печи
в сушилку позволяет увеличить объем всех остальных подгото­
вительных зон печи (подогрева, дегидратации, декарбониза­
ции) примерно на 20—23%. На эту же величину можно ожидать
увеличение производительности печей указанных размеров.
Другим преимуществом распылительных сушилок являет­
ся их низкое газодинамическое сопротивление (примерно
0,2 кПа) по сравнению с цепными завесами (0,5—1,2 кПа).
Кроме того, отпадает необходимость в навеске цепей.
Трудности, которые возникают при эксплуатации суши­
лок, заключаются в том, что шлам необходимо тщательно
очищать в 1—3-ступенчатых виброгрохотах, дуговых или бара-
банных ситах. Наиболее тонкие частицы сухого шлама увлека­
ются газовым протоком, что требует, как правило, двухступен­
чатой очистки газов в циклонах, электрофильтрах.
В настоящее время на Вольском заводе "Красный
Октябрь” испытывается сушилка системы ”Ниро-Атомайзер”,
Установленная на печи 3,6x70 мм. Диаметр сушилки 9,93 м,
высота 16 м. Предварительные испытания сушилки дали удов­
летворительные результаты. Опыт эксплуатации этой сушилки
даст ответ на возможность применения этого метода обезвожи­
вания шлама на коротких вращающихся печах и определит его
эффективность.
В такой сушилке можно осуществлять и частичное обезво­
живание шлама. Снижение эффекта в этом случае будет компен­
сировано возможностью повышения производительности печи
и снижения расхода топлива без существенной реконструкции
обеспыливающих устройств и интенсификации работы холодиль­
ников простейшими методами. По данным фирмы ”Смидт” ,
частичное обезвоживание шлама на 5—8% при начальной влаж­
ности шлама 40% позволяет снизить удельный расход теплоты
на 6—7% и повысить производительность печи на 10%.
Исключительно интересны и важны как с научной, так и
с практической точки зрения экспериментальные работы по
дальнешему повышению эффективности агрегата сушилка —
печь, проводимые на Кричевском цементном заводе.
Наиболее старый и испытанный способ обезвоживания
шлама — фильтрация шлама с помощью вакуумных барабанных
или дисковых фильтров. В качестве фильтровальной ткани
применялись бязь, миткаль, а в настоящее время ткани из син­
тетических волокон или их смеси. Производительность наибо­
лее распространенных дисковых фильтров составляет 250—
300 кг/м^ фильтрующей поверхности в час (по сухому вещест­
ву) с числом дисков 8—12 и общей поверхностью фильтрации
7 0 -1 2 0 м2.
Вакуум-фильтры работают по принципу механического
обезвоживания шлама. Вода фильтруется в результате разности
давлений снаружи и внутри пустотелых дисков. В них создает­
ся разрежение до 80 кПа. Влажность образующегося на ткани
частично обезвоженного шлама (кека) 17—26%, толщина
10 мм. Для улучшения фильтруемости шламов его подогрева­
ют, используя теплоту отходящих газов, до 50—60°С, а также
путем ввода коагулирующих добавок.
Как правило, фильтры применяются для обезвоживания
шламов, изготовляемых на базе плотных кристаллических из­
вестняков.
При подаче в печь шлама с остаточной влажностью до 20%
в виде комковатого материала поверхность теплообмена незна­
чительна, поэтому температура отходящих газов достигает
600—700°С. Для использования теплоты разработаны шахтные
подогреватели (например, шахтный подогреватель фирмы
”Девис”) , где подсушивается шлам; до 1965 г. главным
образом в Японии с целью утилизации теплоты устанавлива­
л и » запечные котлы-утилизаторы. В СССР такие котлы ра­
ботали на Спасском цементном заводе. С появлением печей
типа ”Леполь” при небольшой влажности обезвоженного
шлама устанавливались грануляторы для формования из
него гранул, которые подавались далее на решетку печи ”Леполь”. Такой способ получил название полумокрого. Рас­
ход теплоты на таких печах 3960—4377 кДж/кг.
Следующим шагом по пути обезвоживания шлама было
применение мощных фильтр-прессов различных систем, так
как удельная производительность вакуумных фильтров, ра­
нее применяемых для этой цели, была невелика.
В настоящее время за рубежом все большее примене­
ние получают фильтр-прессы,
изготавляемые ,* фирмами
"Риттерхауз унд Блехер” (ФРГ) и ”Шокене” (Франция).
Первая изготовляет фильтры с квадратными или прямоу­
гольными кассетами, вторая применяет в фильтрах круг­
лые кассеты. Общий вид пресс-фильтра показан на рис. 11,
а пластин — на рис. 12. Размер наиболее часто встречающих­
ся квадратных кассет 2x2 м, прямоугольных от 1,3x1,7 до
1,6x2 м. Диаметр кассет фирмы ”Шокене” 1,6-2,3 м.
Внутри кассеты (иногда их называют пластинами) по­
мещена капроновая емкость, состоящая из подкладочной
Рис. 12. Круглые пластины
фильтр-пресса
Щ' ^
ш
Ш
Ш
И
Ш
Я
Ш
Ш
Ш
г
Ш
Я
и фильтрующей ткани. По
краям кассеты капроно­
вая ткань плотно обжима­
ется резиной. Горизон­
тально
расположенные
фильтры имеют 130—150
кассет. Подача шлама в
фильтр из шламового
бассейна
производится
центробежным насосом,
сжатие наполненных шла— плунжерили
насосом под давлением
Ж
Фильтруют под давле­
нием
1,6—1,8
,МПа.
В
час
осуществля­
ется два цикла фильтрации, причем за один цикл обезвожи­
вают 18,5—19 т кека до конечной влажности около 20%. На­
чальная влажность шлама существенного значения не имеет
(в пределах 36—45%), более важны физические свойства
сырья, подлежащего обезвоживанию. Часовая производитель­
ность фильтра обеспечивает получение около 40 т кека или
32 т сухого вещества. Работа фильтр-прессов автоматизиро­
вана.
Советские специалисты во Франции и ФРГ осмотрели шесть
цементных заводов, из которых на пяти были установлены
вращающиеся печи, работающие по полумокрому способу.
Для этих печей шлам (в том числе глиняно-м еловый) гото­
вился обычным способом. Обезвоживали его до влажности
19—21% с помощью фильтр-прессов.
Так, на заводе ’ Ориньи’ , расположенном в 150 км от
Парижа, работает печь 3x3,6x3,3 — 105 м. Сырьем для полу­
чения цемента служат мел и глина. Влажность шлама, при­
готовляемого традиционным способом, 40%. Из запасного
шламбассейна гомогенизированный шлам перекачивается
на площадку, где установлено два пресс-фильтра. Кек с
влажностью 18—20% перемещается от фильтров ленточным
конвейером в конусный бункер-разгружатель, снабженный
внутри шнеком. В конусном бункере кек измельчается на бо­
лее или менее однородные комки, которые направляются
на ленточный конвейер и далее по наклонной течке непос­
редственно в печь.
Рис. 13. Схема подачи кека из фильтр-прес­
са во вращающуюся печь
I - шлам-бассейн; 2 - центробежные насо­
сы; 3 — поршневой насос; 4 — фильтр-пресс;
5 - сборник к е к а ; 6 - шнек; 7 - экструдер;
8 - бункер; 9 - ш нек; 10 —.пыльная камера;
II
вращающаяся печь; 12 — холодильник
клинкера
Цепная завеса в связи с подачей в холодный конец печи ке­
ка с влажностью около 20% была сокращена с 18 до 14 м. На
выходе материала в печь расположен участок со свободно ви­
сящими цепями, далее идет гирляндно-винтовая завеса. Цепи
выполнены из жаропрочной стали. За цепной завесой установ­
лен керамический полочный теплообменник.
После перевода печи с мокрого способа на полумокрый
производительность печи увеличилась с 205 до 520 т/сут, а
расход теплоты снизился с 6100 до 4100 кДж/кг. Схема подачи
кека из фильтр-прессов во вращающуюся печь показана на
рис.13.
На этом ж<* заводе по полумокрому способу работает печь
4,4x4x65 м с решеткой ”Леполь”. Производительность печи
1200 т/сут, расход теплоты на обжиг 4100 кДж/кг* В этом
случае измельченный кек из конусного бункера направляется в
экструдер, представляющий собой сетчатый барабан, внутри
которого вращаются два валка. Поверхность валков облицо­
вана пластиком. Валки продавливают как через отверстия1в
барабане,
отформованные гранулы присыпаются пылью,
после чего направляются на решетку ”Леполь’\ В отдельных
случаях для предварительного подсушивания гранул употреб­
лялся специальный подтопок.
Недалеко от Ориньи введен в строй новый завод, оборудованный печью 4,4x4,2x60 с четырьмя ступенями циклонных
теплообменников. Производительность печи 2000 т/сут, расход
теплоты на обжиг 3400 кДж/кг. В этом случае сохранен мок-
рый способ подготовки сырья. Шлам с влажностью 40% поступа­
ет в прессовое отделение, где смонтированы три фильтр-пресса
фирмы ”Шокене” с круглыми кассетами диаметром 2,3 м.
Производительность каждого пресса, имеющего 140 кассет,
45—50 т/ч кека влажностью 18—19%. Толщина каждой кековой пластинки после разжимания пресса 45 мм.
Кек из фильтра подается в конусный бункер-измельчи­
тель, снабженный шнеком, а затем ленточным конвейером
подается в ротационную сушилку, представляющую собой
быстро вращающийся сушильный барабан размером 4x12 м.
В сушилку же подается пыль из электрофильтра. Сушка
производится горячими печными газами и дополнительной
теплотой от топки. Сырье высушивается до влажности
1,5—2% и направляется в расходный бункер, рассчитанный
на 1,5 ч работы печи.
В ФРГ преимущественное распространение получило
комбинирование фильтр-прессов и печей ”Леполь” . В Швей­
царии фирма ”Хальдербранк” в Лизберге перевела в 1977 г.
печь 2,8x36 с мокрого способа на полумокрый. Кек с влаж­
ностью около 18%, полученный на фильтр-прессах, сушат
после дробления в двухвальном шнеке, в сложной по кон­
струкции шахтно-вертикальной вихревой сушилке. Сушил­
ка снабжена топкой. Печь оборудована двумя циклонными
теплообменниками системы ’Тумбольт” . По рекламным
данным, печь увеличила производительность с 410 до 550 т/сут,
а расход теплоты сократился с 6100 примерно до 4000 кДж/кг.
• Теплотехническая схема перевода печей с мокрого на сухой
способ производства цемента на заводе в Лизберге приведена
на рис. 14.
Таким образом, за последние 3 года появился ряд вариан­
тов, позволяющих осуществлять перевод печей с мокрого на полумркрый способ с достижением существенного увеличения
производительности печей и сокращения расхода топлива. При
этом возможно и экономически выгодно переводить печи, ра­
ботающие на влажном исходном сырье: меле и глине.
Во всех описанных схемах строительство фильтрационных
отделений, грануляции и сушки не требует длительной оста­
новки действующего предприятия. На сравнительно короткий
срок предусмотрена остановка печей для монтажа и подклю­
чения циклонных теплообменников, если принята схема ра­
боты с полной сушкой сырья в циклонах.
Наиболее простой ее вариант — установка фильтр-прессов
к длинным печам (5x185 и 4x170 м) на тех заводах, где ликви­
дированы узкие места по сырьевым переделам. В этом случае
возможна непосредственная подача в печь измельченного кека
с влажностью 18—20%. Во всех случаях должна меняться сис­
тема теплообменных устройств в холодном конце печи. Длин­
ные печи имеют преимущества перед короткими, так как по-
Обоатнаа
Рис. 14. Технологическая схема перевода печей с мокрого
на сухой способ производства
* — пылеуловитель; 2 — дымососы; 3 — фильтр-пресс; 4 —
бункер; 5 — питатель; 6 — дырчатые вальцы; 7 — трубная
суш илка; 8 — сушилка-дробилка; 9 — вращающаяся печь;
10 — циклонные теплообменники
вышение температуры отходящих газов у коротких печей
при подаче в них кека в значительной мере снижает эффект
по экономии топлива и, кроме того, требует установки двух­
ступенчатой очистки газов.
В настоящее время проектные и научно-исследовательские
институты страны разрабатывают проектные предложения и
типовые решения по переводу печей на полумокрый способ.
3.4. СНИЖЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ШЛАМА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК
Снижение влажности шлама с помощью химических до­
бавок носит массовый характер и доступно всем цементным
заводам без больших капиталовложений.
Речь идет о снижении влажности шлама путем ввода хими­
катов для его разжижения. Разжижители вводят в сырьевую
мельницу, так как некоторые из них являются интенсификаторами помола сырьевой смеси. В связи с тем, что шламы раз­
ных заводов отличаются друг от друга вязкостью при одина­
ковой влажности, химическим составом и другими физичес­
кими свойствами, наиболее эффективные виды разжижителей должны подбираться на каждом цементном заводе.
При этом устанавливают не только вид разжижителя, но
и его оптимальную дозировку. Это связано с тем, что передо-
зировка может вызвать обратный эффект* Известен пример:
добавка в шлам 0,33%
МаОН снижает влажность шлама с
40 до 34,6%, однако при большей дозировке шлам становится
более "жестким” , т.е. менее подвижным Г18 ]. Вредное влия­
ние передозировки химических добавок в шлам выявлено
НИИцементом при определении типов и количеств разжижит ел ей для шламов различных заводов Механизм действия разжижителей заключается в следую­
щем: частицы минералов, входящих в шлам, благодаря наличию
на их поверхности электрических зарядов, адсорбируют из
окружающей среды катионы и анионы и обмениваются на дру­
гие ионы. Главную роль играет ионный обмен минералов, вхо­
дящих в состав глин. Для простоты это можно объяснить
микротонким пленочным обволакиванием частиц шлама. Разжижител и предотвращают группирование —агломерацию частиц,
снижают внутреннее трение, повышают скольжение частиц,
т.е* повышают текучесть шлама.
Известны три группы разжижителей шлама:
1) щелочные электролиты - силикат натрия, едкая щелочь
ЫаОН, карбонат натрия № 2СОз;
2) поверхностно-активные в основном органические ве­
щества-производные лигнина, лигносульфат кальция, кон­
центрат сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ), углесодер­
жащие добавки и т.п.;
3) комбинация первых и вторых разжижителей. Указанные
добавки, вводимые при помоле шлама в количестве 0,1—0,8%,
снижают влажность шлама на 2—3%. Однако в практике извест­
ны случаи, когда влажность шлама снижалась на 5-8% , а
триполифосфат натрия №а5Р3010 в отдельных случаях сни­
жает влажность на 8—12%.
Наиболее дешевой и доступной добавкой разжижителя в
шлам, широко опробованной и применяемой многими цемент­
ными заводами СССР, является сульфитно-дрожжевая бражка
(С Д Б), или технический лигносульфат. Применение СДБ обес­
печивает возможность устойчивого снижения влажности шлама
в среднем на 1,5—2,5%. На Щуровском цементном заводе
применение СДБ позволило снижать влажность шлама на 3—8%.
В настоящее время НИИцемент совместно с пермским фи­
лиалом ВНПО Бумпром ведет работу по модифицированию
СДБ, что улучшает свойства этого разжижителя. Ниже приве­
дены технические требования к концентратам сульфитно-дрож­
жевой бражки по ТУ 81-04-32-70:
Консистенция ..............................................................
густая
Ц в е т ....................... ............................. ..
темно-коричневый
Содержание сухих веществ, % не менее . ..................
50
Содержание нерастворимых в воде ве­
ществ к массе сухих веществ, % не б о л е е ..................
1,3
Содержание редуцирующих веществ в су­
хом остатке, % не более
„. . . . . . . .
12
Активная кислотность рН, не м е н е е ...........................
4,5
Для ряда заводов, работающих на шламе высокой влажноети, может быть получен значительный эффект путем примене­
ния вместо СДБ —упаренной последрожжевой мелассной барды.
Это в первую очередь относится к Амвросиевскому, Балаклейскому, Каменец-Подольскому, Кричевскому цементным заво­
дам. Ресурсы мелассной барды могут быть получены на Андружевском, Барском, Лужанском и Черновицком спиртовых заво­
дах УССР.
Однако в настоящее время постоянно используют разжижители и за счет этого сокращают влажность шлама небольшое ко­
личество заводов, что совершенно недопустимо: более того, де­
сятки установок, смонтированных в 1964—1970 гг. для приема,
хранения и дозировки разжижителей в шлам, ныне бездейству­
ет или демонтированы. Необходимо в кратчайший срок восста­
новить и заново смонтировать установки для добавок в шлам,
подобрать оптимальные режимы, систематически снижать влаж­
ность шлама за счет добавок.
Нельзя не обратить внимание, при исследовании всех воз­
можностей снижения влажности шлама, на использование опы­
та передовых предприятий, работающих на аналогичном сырье
и добивающихся низкой влажности шлама. Ниже приведены
данные некоторых предприятий, использующих в качестве
сырья мел и глину при влажности шлама в %:
Себряковский цементный заво д ................................... 38,9
Здолбуновский комбинат..................................................40,5
Старооскольский
*>
..................................................40,8
"Большевик” ПО Вольскцемент ................................... 41,5
ПО Брянскцемент ............................................................42,1
Кричевский цементный з а в о д .........................................43,5
Балаклейский
••
•»
......................................... 43,7
В последние годы по инициативе Ангарского цементного
завода и украинских заводов для снижения расхода топлива
на обжиг клинкера стали вводить в сырьевую смесь доменные
шлаки или золы ТЭС, в результате чего достигается значитель­
ней эффект. Расход топлива снижается на 15-18%, а произво­
дительность вращающихся печей увеличивается на 15-20%.
Основой получения столь большого эффекта при введении
в шлам техногенных продуктов является
снижение влаж­
ности сырьевой смеси за счет замены в шламе высоковлажной
и зачастую пластичной глины сравнительно сухими, прокален­
ными материалами; а также сокращения содержания извест­
няковой части в сырьевой смеси, что при работе на меле имеет
большое значение.
Немалое значение имеет и уменьшение затрат теплоты на
дегидратацию и декарбонизацию, так как ни зола, ни шлаки
не имеют химически связанной воды и углекислого кальция.
Каждый процент снижения содержания С02 в сырьевой смеси
позволяет сократить расход топлива на обжиг клинкера в сред­
нем на 87,5 кДж/кг, или на 2%.
В настоящее время накоплен большой опыт систематическо­
го применения указанных добавок в шлам с большим экономи­
ческим эффектом. Пример — Ангарский цементный завод, где
влажность шлама 31,2—31,4%, а расход условного топлива на
обжиг клинкера 196—197 кг клинкера. Таким образом, расход
топлива на этом заводе на 17% ниже, чем среднеотраслевой рас­
ход по печам мокрого способа. Как указывалось, таких резуль­
татов не достигло ни одно предприятие отрасли.
Влажность шлама на зарубежных цементных заводах, как
правило, не превышает 34—36%. Проведение мер по снижению
влажности шлама на заводах цементной ассоциации Велико­
британии показало, что в течение 5 лет на 62 печах, работающих
по мокрому способу, снижена средняя влажность шлама с
40 до 30—32%. Главными при этом были жесткий контроль за
влажностью шлама при подаче воды в мельницы, изменение нак­
лона течек и улучшение профилей шламопроводов. Но наиболь­
ший эффект был получен за счет применения разжижителей шла­
ма.
*
'
Глава 4
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И
ОБОРУДОВАНИЕ С НИЗКИМ РАСХОДОМ ТОПЛИВА
НА ОБЖИГ КЛИНКЕРА
4.1. РАЗРАБОТКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА
Понижение температуры обжига — спекания клинкера —
является важной мерой для организации малоэнергоемкой тех­
нологии производства цемента. При снижении температуры спе­
кания снижаются абсолютные затраты теплоты на обжиг, снижа­
ются и абсолютные потери теплоты в окружающую среду корпу­
сом вращающейся печи за счет сокращения перепада температу­
ры, а с учетом возможного прироста производительности вра­
щающейся печи при низкотемпературной технологии сократят­
ся и удельные потери теплоты.
При этой технологии существенно уменьшение потерь теп­
лоты с отходящими газами за счет понижения температуры и
за счет относительного сокращения количества дымовых газов.
Ташкентским НИИстромпроектом и Ахангаранским цемент­
ным заводом заканчивается разработка технологии низкотем­
пературного синтеза (НТС) клинкера с использованием хло­
ристого кальция в качестве каталитической среды. Обжиг
клинкера на промышленной печи позволил установить, что
реакции клинкерообразования практически полностью завер­
шаются при температуре материала 1160—1180°С и содержании
хлористого кальция в клинкере 1,5—2%. Производительность
печи возрастала с 5 до 7,5 т/ч.
Ввод хлористого кальция в шлам позволяет снижать темпе­
ратуру обжига клинкера, при этом степень обессоливания клин­
кера увеличивается до 87%, хотя и не является предельно воз­
можной. Гранулы клинкера НТС технологии имеют светлокоричневую окраску и характеризуются высокой способностью
размалываться.
Химический состав НТС клинкера по сравнению с химичес­
ким составом портландцемента приведен в табл. 5.
Таблица 5
Клинкер, %
Тип
клинкера
СаО МдО $102 А120з
НТС
65,2 1,3 21,88
Портланд­
цемент
64,68 1,6 21,51
СаОс 1 кн
п
Р
1,43
0,1 0,9
2,22
1,09
0,11
0,5 0,9
2,24
1,23
г203
С1
5,36
4,94
5,30
4,31
НТС технология получения цемента рассчитана на повыше­
ние производительности печей на 35—40% и такое же снижение
затрат теплоты на обжиг клинкера.
Другой вид низкотемпературной (1250—1280°С) техноло­
гии получения цемента — технология производства особо быст­
ро твердеющего цемента ”бесалит”. Экономия теплоты в
этом случае обеспечивается за счет снижения на 20% карбоната
кальция в составе сырьевой смеси, а также минерализующим
действием гипса, который вводится в состав сырьевой смеси.
Промышленные эксперименты, проведенные на Подоль­
ском, Стерлитамакском и Сухоложском цементных заводах,
показали, что при производстве клинкера ”бесалит” существен­
но повышается производительность технологического обору­
дования и, в частности, вращающихся печей, на 15—30% при
одновременном снижении^ расхода топлива на обжиг.
Важный фактор снижения расхода топлива — применение
крентов (кристаллических затравок), в частности сульфоалюминатов кальция. Большие перспективы для внедрения техно­
логии сульфоалюминатных клинкеров имеются в восточной
части страны. Исследования показывают, что на ряде заводов
Сибири и Дальнего Востока при использовании обычного сырья
с содержанием Д1203 до 20% можно получать клинкеры с со­
держанием 15—20% сульфоалюмината кальция и суточной проч­
ностью до 35 МПа.
Если же произвести корректировку сырьевой смеси алю­
мосодержащими компонентами и гипсом, то можно получать
клинкеры с содержанием до 30% сульфоалюмината кальция.
В качестве корректирующей добавки могут быть использованы
золы ГЭС и другие отходы.
Другой путь снижения расхода топлива на обжиг клинкера —
оптимизация химического состава сырьевой смеси и введение
добавок, способствующих ускорению процесса клинкерообразования и снижению температуры спекания клинкера. Значе­
ние КН и силикатного модуля сырьевой смеси, а также наличие
в шламе крупных частиц обычно вызывает необходимость
вести обжиг при повышенных температурах. Например, сниже­
ние КН с 0,98 до 0,95 дает возможность вести обжиг при более
низкой температуре, что приводит к лучшей гранулометрии
клинкера и позволяет снизить удельный расход теплоты от
0,9 до 1,7%, поэтому необходимо систематически проводить
испытания работы печных агрегатов на сырье оптимизированно­
го химического состава. Здесь должна проявляться ведущая
роль заводской лаборатории.
4.2. РОЛЬ ДЕКАРБОНИЗАТОРОВ ПРИ МОКРОМ
СПОСОБЕ ПРОИЗВОДСТВА
Ранее отмечалось, что интенсификация работы мощных
вращающихся печей — средство повышения их производитель­
ности и снижения расхода топлива на обжиг. Представляет ин­
терес работа НИИцемента, связанная с разработкой способа
и конструкции встроенного во вращающуюся печь декарбони­
затора, предназначенного для сжигания части топлива непосред­
ственно в слое материала. Первое опробование декарбонизатора
было осуществлено на цементном заводе "Гигант” в начале 70-х
годов. При этом были получены положительные результаты [37].
Увеличивалась производительность печи, сокращалась длина
зоны декарбонизации и технологический процесс в печи проте­
кал стабильно. Опыты были прекращены из-за конструктивных
недостатков опытного декарбонизатора. С 1980 г. опыты по
испытанию новой конструкции декарбонизатора возобновлены
на одной из печей по производству белого цемента Щуровского
цементного завода. Этот декарбонизатор устойчиво работает
уже более года. Экономия топлива на этой печи превысила 10%
при одновременном улучшении качества клинкера. Дальнейшие
испытания конструкции декарбонизатора на более высоко­
производительной печи продолжаются.
Результаты ранее приведенных исследований на опытной
печи со встроенным декарбонизатором дают основание утвер­
ждать, что производительность вращающихся печей мокрого
способа со встроенным декарбонизатором может быть повышена
на 20—25%, при этом существенно снизится и удельный расход
топлива.
4.3. ПРИМЕНЕНИЕ КИСЛОРОДА ПРИ ОБЖИГЕ
ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
Идея использования кислорода для обжига цементного
клинкера появилась значительно раньше, чем экономические
возможности реализации этой идеи. В 1940-е годы применение
воздуха, обогащенного кислородом, стало осуществляться в
металлургии. В 1945—1948 гг. в Гипроцементе были проведены
эксперименты на полузаводской вращающейся и шахтной пе­
чах, а также кратковременные опыты на промышленной печи.
Обогащение воздуха кислородом составляло 30—40%. Резуль­
таты опытов показали, что производительность вращающейся
печи повышалась на 10—30% при одновременном снижении
удельного расхода топлива на обжиг до 10%. Аналогичные
опыты на вращающейся печи были повторены в 1949 г. Воздух
в этих опытах обогащался кислородом, до 25%. Было установ­
лено, что производительность вращающейся печи повысилась
на 7,8%, а удельный расход топлива на обжиг клинкера снизил­
ся на 7%. Было высказано предположение, что увеличение кон­
центрации кислорода в воздухе до 30% позволит увеличить
производительность печей на 20% и понизить соответственно
удельный расход топлива на 10%.
В 1960 г. в США проводились опыты с использованием воз­
духа, обогащенного кислородом, на промышленных печах
мокрого способа производства, в результате которых также
было установлено повышение производительности печей и со­
кращение удельного расхода теплоты на обжиг.
В 1972—1973 гг. в США фирма ”Эрко” применила специ­
альные кислородные горелки при обжиге цементного клинкера
на 14 вращающихся печах мокрого и сухого способа производ­
ства размером от 2,9x116 до 6,1x152 м. Расход технического
кислорода для обогащения воздуха составлял 5 -3 3 мЗ/т клин­
кера. Технический кислород подавался в печь с помощью спе­
циально установленной горелки под факелом горящего жид­
кого или твердого топлива. В этом случае зона наиболее высо­
ких температур непосредственно воздействовала на обжигае­
мый материал и была экранирована топочными газами от от­
крытой поверхности футеровки.
Длительная эксплуатация указанных вращающихся печей
также показала, что производительность возросла в среднем
на 20% при снижении удельного расхода теплоты на 10%.
Накопленный до настоящего времени опыт использования
воздуха, обогащенного кислородом, для обжига цементного
клинкера подтверждает целесообразность этого приема интен­
сификации работы вращающихся печей.
Обжиг цементного клинкера с использованием воздуха,
обогащенного кислородом, позволяет применять низкокало­
рийное топливо. Следует учитывать, что низкая удельная тепло­
та сгорания бурых и других низкосортных топлив позволяет
с большими трудностями достигать в точном объеме требуе­
мых температур горения даже при высокой температуре подо­
грева воздуха. Использование кислорода снимает это ограни­
чение.
Обогащение воздуха кислородом приводит к уменьшению
количества продуктов сгорания. Анализ закономерностей го­
рения топлива показывает, что при сжигании 1 м3 природного
газа требуется 2,18 м3 воздуха, а при сжигании в чистом кисло­
роде его требуется в 4,5 раза меньше, соответственно и выход
продуктов сгорания в последнем случае снижается в 4 раза, поэ­
тому будет наблюдаться сокращение потерь теплоты с отходя­
щими газами и экономия электроэнергии на привод дымососов
за счет снижения общего
гидравлического
сопротивления
печной системы.
За счет снижения содержания азота в газах происходит
увеличение концентрации в топочных газах С02 и Н 2О, что объ­
ективно приведет к интенсификации теплопередачи за счет высо­
кой степени излучения тепловой энергии от газового потока к
нагреваемому материалу.
Однако сокращение объема продуктов сгорания и требуе­
мого количества дутья на сгорание топлива приводит и к некото­
рым нежелательным последствиям. Возникают две проблемы:
трудность охлаждения клинкера и обеспечение необходимой
интенсивности теплообмена в зонах сушки и подогрева матери­
ала во вращающихся печах. Первая проблема должна решаться
за счет утилизации теплоты сбросного воздуха из холодильни­
ков длз вторичного использования на внутренние нужды пред­
приятия, вторая — за счет рециркуляции части дымовых газов,
их дополнительного охлаждения и повторного использования
для охлаждения клинкера.
РI
Глава 5
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ
ДОБАВОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦЕМЕНТОВ
5.1.СОЗДАНИЕ И РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦЕМЕНТОВ
Ранее указывались методы снижения топливно-энергетических затрат на производство цемента: сухой способ и приме­
нение многокомпонентных цементов. Соединение этих методов
обеспечивает суммарный расход топлива, близкий к теорети­
ческим затратам энергии на получение клинкера.
История развития производства многокомпонентных це­
ментов в нашей стране поучительна. Она показывает, как на-
стоимивость советских людей, специалистов и рабочих помог­
ла решить сложнейший вопрос обеспечения строительства це­
ментом и сэкономить огромное количество топлива. В 1928—
1930 гг. в стране образовался острый дефицит цемента. Стройки
первой пятилетки требовали значительно большего количества
цемента, чем могли дать действующие и строящиеся цементные
заводы.
Президиум ВСНХ СССР образовал специальную комиссию
по добавкам к цементу при НТС Союзстроя. В комиссию вош­
ли крупнейшие ученые того времени. Выводы комиссии о не­
обходимости организации массового выпуска портландцемента
с содержанием активных гидравлических добавок от 30 до
50% были утверждены Президиумом ВСНХ СССР в 1931 г.
С того времени предприятиями и научно-исследовательскими институтами цементной и металлургической промыш­
ленности, строительными организациями и подчиненными им
исследовательскими организациями проведена огромная работа
по широкому изучению свойств цементов с активными добав­
ками и созданию в СССР предприятий комплексно использую­
щих шлаки черной металлургии и естественные активные до­
бавки (опоки, трепела, трасы и т.д.), являющиеся в большин­
стве случаев попутными продуктами при добыче цементного
сырья.
В 1957 г. в СССР было произведено 39% шлакопортландцемента и 17,6% пуццоланового портландцемента, портланд­
цемента было вынущено 41,2% от общего объема выпуска,
но большая часть этого цемента выпущена также с 10—15%
добавок.
Дальнейшему развитию портландцементов с добавками
способствовали меры, принятые в 1957 и 1959 гг., которыми
устанавливалось, что создание новых шлакоперерабатывающих
установок и цехов по ^производству гранулированных домен­
ных шлаков и термозита должно осуществляться ведомства­
ми и организациями, имеющими в своем подчинении предпри­
ятия черной металлургии.
Далее устанавливалось, что при проектировании и строитель­
стве металлургических заводов и отдельных доменных печей
должно предусматриваться строительство цехов или установок
по переработке огненно-жидких металлургических шлаков
с включением их в обязательный пусковой комплекс.
Этим мерам предшествовала большая работа по выбору
наиболее эффективных методов грануляции доменных шлаков,
изучению химического и минералогического состава цемента.
Грануляция (быстрое охлаждение водой) огненно-жидких
шлаков была необходима, так как при этом шлаки становятся
химически активными. Медленно охлажденные шлаки —
инертны.
Был тщательно изучен вопрос о рациональности перевозок
гранулированных доменных шлаков. При этом выяснилась
важная деталь. На металлургические заводы приходит огром­
ное количество вагонов с рудой, флюсами, металлоломом,
коксом. Часть вагонов загружается готовой продукцией —
чугуном, изделиями из стали, но много вагонов уходило порож­
ними. Превращение отходов — доменных шлаков в ценную
продукцию — добавку к цементам, которая не ухудшает, а
улучшает их качество, — позволяло рационально использовать
порожние вагоны. Это было выгодно и металлургам, и Минис­
терству путей сообщения.
С 1969 г. перевозка железными дорогами доменных грану­
лированных шлаков включалась в государственный план. Пред­
приятиями металлургической промышленности было запреще­
но отгружать кому бы то ни было доменные гранулированные
шлаки до окончания их поставки цементной промышлен­
ности. Были установлены объемы поставки шлаков цементным
заводам.
Большое влияние на быстрейшее продвижение научных
и практических работ по использованию шлаков черной метал­
лургии, их подработке на металлургических заводах и, в част­
ности, грануляции оказала позиция выдающегося ученого-металлурга, вице-президента Академии наук СССР академика
И.П. Бардина.
В статье, опубликованной в ”Строительной газете” еще в
1955 г. И.П. Бардин писал: ” Шлак — это вовсе не отход, как
привыкли считать в течение столетий и . как по инерции счи­
тают еще и сейчас консервативные и нерадивые хозяйственни­
ки. Шлак — это сотни миллионов рублей, это тысячи новых
домов, это — база для дальнейшего расширения строительст­
в а ^ ].
Далее И.П. Бардин говорит об исключительной эффектив­
ности использования шлаков для производства цемента, преи­
муществах цементов, выработанных в смеси со шлаками. Тов.
Бардин считал, что металлургическим предприятиям следует
планировать выработку разных видов металла, шлаков и их
специальную подработку. При этом он ссылался на зарубежный
опыт полного использования шлаков, в частности для выработ­
ки цемента. Он указывал также, что шлак — не отбросы, а
ценнейший продукт металлургического производства. Об этом
же пишет академик Б.И. Ласкорин и др. Они указывают на
высокую эффективность кооперации цементной и металлурги­
ческой промышленности в выпуске шлакопортландцемента [31].
5.2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦЕМЕНТОВ
Ш
к
Почему же активные гидравлические добавки к цементу
(шлаки, золы, пуццоланы) улучшают качество цемента? [7—9,
20, 22, 42].
Химия цемента необычайно сложна. Не случайно каждые
6—8 лет в крупнейших столицах мира созываются международ­
ные конгрессы по химии цемента, в которых участвуют сотни
различных специалистов почти из 40 стран - главныхпроизводителей цемента.
Только в СССР более 30 институтов и лабораторий вузов,
не считая заводских, изучают химический, минералогический,
структурный состав клинкера, получаемого спеканием сырье­
вых компонентов при температурах, близких к 1500°С.
На вопрос, какой нам нужен цемент, четкий ответ дает в
своей статье, опубликованной в "Строительной газете”, д-р
техн. наук И.В. Кравченко. Она пишет ”Цемент в бетоне дол­
жен жить века и обеспечивать высокую прочность сооружений
и через 50, 100 и более лет ...” и далее ”К бетону предъявляют­
ся два основных требования. Первое: он должен к установлен­
ному сроку получить проектную прочность. И второе: он должен
быть долговечным при службе в предназначенной среде. А все
ли помнят, что при правильно выработанных заполнителях в
растворе и бетоне самое слабое место в них цемент? Разруше­
ние сооружений всегда начинается с цемента [28]. Бетон с боль­
шим расходом вяжущего, бетон на чистоклинкерном цементе
самый недолговечный, самый уязвимый для разрушительных
воздействий среды и времени. Забвение этого положения нано­
сит огромный вред народному хозяйству” [28].
Для того чтобы цемент сделать долговечным, способным
противостоять корродирующему воздействию почвы, агрессив­
ных вод, в него обязательно должны вводиться активные гид­
равлические добавки, которые связывают растворимое в воде
соединение свободной извести, выделяющееся при твердении
цемента, превращая его в нерастворимые соединения и упроч­
няя, уплотняя бетоны.
Крупнейший специалист в области железобетона д-р техн.
наук С.А. Миронов пишет: ”Отметим, что процессы твердения
цемента при введении молотых активных добавок ускоряются
не только вследствие дополнительного образования гидросили­
катов кальция, но и благодаря углублению гидролиза и гидра­
тации минералов клинкера. Мы считаем, что строители должны
получать с заводов готовые цементы с необходимыми, как ак­
тивными молотыми добавками, так и требуемым количеством
гипса.
Крупный специалист в области бетона и железобетона
д-р техн. наук С.В. Шестоперов в своей книге пишет о том, что
для конструкций, работающих в условиях агрессивной среды,
необходимо использовать пуццолановые или шлакопортландцементы. Для эксплуатации, связанной с тысячекратной сменой
условий, надо применять бетоны на шлакопортландцементе Г401.
Госстрой СССР, рассматривая в 1981 г. вопрос об ассорти­
менте цемента на одиннадцатую пятилетку, признал необходи­
мым расширение производства шлакопортландцемента и порт­
ландцемента с добавками. Главным преимуществом производ­
ства шлакопортландцемента, не говоря о его высоких строительно-технических свойствах, является реальная экономия клин­
кера и топлива.
Использование каждой тонны доменного гранулированно­
го шлака позволяет экономить 600—700 кг клинкера.
На обжиг 1 т клинкера в 1980 г. цементная промышленность
СССР затрачивала 224,5 кг уел. топлива; на сушку 1 т шлака
затрачивается только 19—20 кг топлива. В среднем экономия
топлива при выпуске шлакопортландцемента составляет 30—40%
по сравнению с чистоклинкерным цементом. Однако при боль­
шой дозировке шлаков достигается значительно большая эко­
номия топлива даже по сравнению с портландцементом, содер­
жащим 20% активных минеральных добавок. Это видно из сле­
ду ющих данных:
Содержание шлака
в цементе, % • • • • 40
Экономия топлива:
к г /т ....................... ....45
| .............................. 25
50
60
70
80
62
34
90
50
112
62
135
75
В СССР на выработку цемента ежегодно затрачивается бо­
лее 23 млн.т топлива, преимущественно мазута и газа.
В условиях энергетического кризиса, который охватил
почти все страны мира, экономия топлива оказалась решающим
фактором, заставившим большинство стран — производителей
цемента увеличить выпуск многокомпонентных цементов.
В нашей стране в настоящее время уделяется большое вни­
мание организации выпуска многокомпонентным цементам.
Так, в Основных направлениях экономического и социального
развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года,
утвержденных ХХУТ съездом КПСС, записано: "Расширить
выпуск высокомарочных, многокомпонентных и специальных
цементов”.
Следует учитывать три исключительно важных фактора
выгодности производства многокомпонентных цементов:
1. При организации их производства на действующих це­
ментных заводах капитальные затраты на прирост производства
по сравнению с новым строительством снижаются примерно
в 3,5 раза.
2. Выгодно использование доменных шлаков и металлур­
гам. На организацию .отвалов, вывозку шлаков и содержание
отвалов шлаков металлурги затрачивают примерно 1 р. 20 к.
на каждую тонну шлака. В настоящее время в отвалах метал­
лургических заводов СССР лежит примерно 450 млн. т шлаков,
причем ими занято более 2500 га земельных угодий.
Продавая цементной промышленности гранулированные
шлаки, металлурги получают от 1 р. 60 к. до 2 р. за каждую
тонну ишака и не расходуют деньги на содержание отвалов,
не засоряют землю и воздух. Таким образом, безотходная
технология в металлургической промышленности имеет и
огромное экологическое значение.
Получают выгоду и строители, так как при равной марке,
например 400, 1 т шлакопортландцемента стоит на 3 р. 20 к. де­
шевле ”бездобавочного” цемента.
3.
Наконец, следует сказать об огромном преимуществе
многокомпонентных цементов в силу их высокой коррозиеустойчивости, в частности против сульфатной агрессии. По дан­
ным Совета по координации научно-исследовательских работ
в области бетона и железобетона, в настоящее время около
50% всех промышленных сооружений работает в агрессивной
среде и этот процент непрерывно возрастает. Ущерб народно­
му хозяйству от коррозии в сфере строительства достигает
1,5—2 млрд. р. в год.
5.3.3АРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦЕМЕНТОВ
В свете изложенного важно осветить вопрос о зарубежном
опыте производства многокомпонентных цементов и об отно­
шении к нему ученых стран —главных производителей цемента.
Как указывалось, на УН Международном конгрессе по хи­
мии цемента (в нем приняли участие 970 крупнейших ученых
и специалистов из 57 стран мира), основной темой было рас­
смотрение путей снижения энергетических затрат на производ­
ство цемента. На конгрессе было признано, что главным направ­
лением является организация массового производства много­
компонентных цементов (с добавками от 20 до 80% гранули­
рованных металлургических шлаков, зол тепловых электро­
станций и естественных активных гидравлических добавок),
что обеспечивает 40%-ное уменьшение энергетических за­
трат) [12—14].
Характерно, что если на 1У Международном конгрессе
(1960 г'., Вашингтон) по химии цемента многокомпонентным
цементам было посвящено девять докладов, на У (1968 г.,
Токио) — 20, на УТ (1974 г.,Москва) — 39, то на УИ (1980 г.,
Париж) —76 докладов.
С 1974 г., при первых признаках энергетического кризи­
са, производство многокомпонентных цементов начало резко
возрастать. В некоторых странах фирмам было разрешено
вводить добавки в цемент без изменения наименования порт­
ландцемента (во Франции - до 35%, ФРГ, СССР, ГДР, СРР —до
5% при условии, что строительно-технические свойства, преду­
смотренные стандартами на цемент, не будут нарушены).
Вот как выглядит производство многокомпонентных цемен-
тов в некоторых странах мира (шлакопортландцеменг, пуццолановый цемент) по состоянию на 1980 г. в% к общему выпус­
ку цемеыта:
Чехословакия
Франция
ГДР
Италия
Венгрия
ФРГ
СССР
93
75
58
50
44
25,6
25
Некоторые страны —Франция, Нидерланды и др. —импорти­
руют шлаки для выпуска многокомпонентных цементов. Мно­
гие из перечисленных стран (кроме СССР) используют шлаки
на 100%.
Интересна позиция ученых США, где выпускается мало
шлака. Он содержит много оксида магния и используется на
строительство дорог.
В большой обзорной статье Мехта, опубликованной от име­
ни цементной ассоциации США в 1978 г. под названием ” Энергия, ресурсы и окружающая среда — проблемы цементной про­
мышленности США” , указывается, что цементная промышлен­
ность США занимает шестое место среди других отраслей про­
мышленности США по потреблению энергии {43].
Тщательно анализируя европейский опыт и, в частности,
опыт СССР и социалистических стран по производству много­
компонентных цементов, Мехта приходит к выводу, что решаю­
щим, главным средством резкого снижения энергетических
-затрат без ухудшения качества продукта является переход
цементной промышленности США на выпуск многокомпонент­
ных цементов. Он пишет ” ... в интересах экономии энергии,
путем использования промышленных отходов, важно, чтобы
все барьеры — экономические или бюрократические, —которые
не допускают добавок к портландцементу, были быстро устра­
н е н ы ” Г43].
Заканчивается обзор утверждением, что дальнейшее уве­
личение потребности в цементе будет удовлетворяться за счет
расширения выпуска смешанных портландцементов, а не чисто­
го портландцемента.
Ученые США, входившие в делегацию на Московском конг­
рессе по химии цемента в 1974 г., весьма определенно и четко
высказывали свое мнение в пользу развития производства
многокомпонентных цементов.
Представляют большой интерес данные о допустимом к о ­
личестве добавок, которые разрешается вводить в шлакопортландцемент. Вот соответствующие цифры о вводе шлака при
выпуске шлакопортландцемента, в %: СССР - 21—80; ФРГ —
до 80; Франция — 60—75: Югославия — 30—85; Польша —
30—80; Япония — 30—85; Чехословакия — до 80; Австрия —
16-85 и т.д. В Италии, которая выпускает около 50% много­
компонентных цементов, главным образом пуццолановых,
количество добавок в цемент вообще не нормируется.
Документами
180
(Международная организация по
стандартизации) и СЭВ рекомендуется ввод шлака в шлакопортландцемент до 80%.
Важно отметить, что в СССР, несмотря на массовое приме­
нение добавок к цементу, качество цемента не ухудшается,
а наоборот, оно непрерывно растет. Вот соответствующие циф­
ры, показывающие непрерывный рост качества советского
цемента, характеризующийся его марками по годам:
1940 1950 1960 -
256*
270*
326*
1970 1975 1980 -
383
399
407
Следует при этом учитывать, что всем потребителям отгру­
жается цемент гарантированной марки, это вынуждает цемент­
ные заводы несколько перестраховываться в оценке марочности цемента. Фактическая активность цемента на 30-40 кг
превышает марку.
45 предприятий цементной промышлен­
ности выпускают цементы с государственным 3 наком качества. Доля этих цементов в общем объеме выпуска составила
в 1980 г. 30%. На ряде заводов выпуск цемента со Знаком
качества достиг 60—90%.
Практика массового производства и применения много­
компонентных цементов в СССР насчитывает более 50 лет.
Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент широ­
ко применялся при строительстве таких гигантских электро­
станций, как Красноярская, Братская, Усть-Илимская, Волж­
ские, Токтогульские и др.
Урал и большая часть Украины длительное время применя­
ли преимущественно шлакопортланцемент. Он не подводил
строителелй. Таллинская железобетонная телебашня построена
на цементе, который содержал 28% золы от сжигания сланцев и
тд.
'
Перечислением заводов: Кузнецкий, Магнитогорский, Ниж­
не-Тагильский, Карагандинский, Краматорский, Днепропетровский, Днепродзержинский, Крив о ро жский, Липецкий, Косогор­
ский и т.д. мы можем ввести в заблуждение читателей. Это не
металлургические заводы — это цементные заводы, построен­
ные рядом с металлургическими заводами, которые исполь­
зуют "второй продукт” черной металлургии — доменные шла­
ки. Это предприятия подлинно социалистического типа, осно­
ванные на кооперации производства, создании безотходной тех­
нологии.
\
Данные даны в пересчете на действующий ныне ГОСТ.
5.4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦЕМЕНТОВ
И РЕСУРСЫ СЫРЬЯ ДЛЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА
Какие перспективы развития производства многокомпо­
нентных цементов?
Обратимся к ресурсам шлаков и зол, на основе которых по­
лучаются цементы наиболее высокого качества.
В черной металлургии ежегодно наряду с чугуном вырабаты­
вается более 50 млн.т доменного шлака и около 26 млн. т стале­
плавильных и ферросплавных шлаков, крайне пестрый состав
которых служит ограничением в использовании большинства
сталелитейных шлаков для цементной промышленности [ 2 3 ] .
Уровень переработки шлаков главным образом в строи­
тельные материалы (шлаки с высокой эффективностью могут
перерабатываться в 15 видов материалов и изделий) составля­
ет всего 56%, из них доменных — 73%, сталеплавильных 21,5%
и ферросплавных 39,6%.
В последние годы, когда у металлургов появилось множест­
во собственных проблем, они перестали строить придоменные
установки для грануляции шлаков при вводе в действие новых
домен и на старых, не имеющих установок для переработки шла­
ков. В результате 15 млн. т доменных шлаков ежегодно сливает­
ся в отвалы. Гранулируется также не 35 млн. т, а примерно
29 млн. т. Однако познав ценность гранулированных шлаков, их
стали широко применять в смеси с цементом горняки для запол­
нения выработок, строители — для засыпки перекрытий, выра­
ботки шлакоблоков и строительства дорог и т д . Так, в 1981 г.
цементная промышленность из 28,8 млн. т гранулированных
шлаков получила только около 23 млн. т.
Нетрудно подсчитать, что, применяя дополнительно в це­
ментной промышленности хотя бы 10 млн. т шлака, можно вы­
пустить 15—20 млн. т цемента, получив эффект, о котором гово­
рилось ранее.
Огромным ресурсом для производства многокомпонентных
цементов и широкой гаммы других строительных материалов
являются золы тепловых электростанций. В отвалах тепловых
электростанций из-за применяемого мокрого золоудаления из
топок находятся 3,58 млрд. т золы и шлака от сжигания угля,
а ежегод*п>ш выход золы и шлака достигает более 80 млн. т.
Общие затраты на золоудаление составили, по данным
Стройбанка, 428 млн. руб„а ежегодные затраты на золоудаление
в настоящее время составляют около 100 млн. руб. в год. Так,
строительство золоотвала Томь-Усинской ГРЭС обошлось го­
сударству в 5,7 млн. руб., Приднепровской — 8,8 млн. руб.,
Верхне-Тагильский — 9,7 млн. руб. Только годовая стоимость
электроэнергии, расходуемой на удаление золы и шлаков в
отвалы, составляет около 12 млн. руб.
Под золоотвалы занято 113,3 тыс. га земель. Свободная ем­
кость действующих золоотвалов может принять ещё 600
млн. т золы, что обеспечит работу электростанций на 6—7 лет.
С 1981 г. под золотоотвалы необходимо ежегодно отводить
6—7 тыс. га земли.
Большинство зол тепловых электростанций, как и метал­
лургические шлаки, являются великолепным материалом для
выработки цемента. Они являются не только хорошей активной
добавкой к цементу, но и компонентом сырьевой смеси. Внед­
рение их в сырьевую смесь вместо глины, или частично заменяя
глину, гарантирует снижение расхода топлива на 15-18%, так
как снижает влажность смеси и избавляет от необходимости
расходовать топливо на физико-химические процессы, проис­
ходящие в печах с поглощением теплоты, например на разло­
жение известняка [7 —9].
В СССР используется только 6—6,5 млн. т золы в год, т.е.
менее 10% выхода золы.
В большинстве передовых стран мира золы используют­
ся на 50—80%. В США уделяется большое внимание вопросам
использования золы и каждые 2—3 года созываются "Всеамери­
канские симпозиумы по использованию летучей золы”.
В СССР решен вопрос о замене мокрого золоудаления
на сухое и об использовании золы для известкования почв,
выработки цемента и многих строительных материалов. Сле­
дует сказать, что это сложный вопрос: энергетикам надо по­
строить систему золоулавливания, состоящую из системы цик­
лонов и электрофильтров, соорудить силосы для хранения
золы и устройства для погрузки золы в золовозы; Министер­
ству путей сообщения предложено увеличить парк цементо­
возов, которые в равной степени могут использоваться как
золовозы; Министерству стройматериалов СССР соорудить
системы приемки и использования золы.
Во Франции помимо железнодорожных золовозов исполь­
зуются автомобильные. А огромные баржи специально при­
способлены для погрузки и разгрузки золы с помощью пнев­
монасосов. Они циркулируют по акваториям Сены и каналам,
где построены ТЭС, снабжая золой цементные заводы.
За последние годы в СССР проделана определенная ра­
бота по расширению использования золы. Исследованы хи­
мические и минералогические свойства зол большинства элек­
тростанций и определены сферы их применения. Соответст­
вующие организации Минэнерго выполнили проектные рабо­
ты для ряда электростанций, строятся четыре установки для
отбора сухой золы. Но использование золы увеличивается
микроскопическими долями.
Может возникнуть вопрос, а почему нельзя использовать
золошлаковые отвалы, получаемые при гидроудалении воды
В золоотвалах - не ценные продукты, годные к перера­
ботке в строительные материалы, а смесь золы, шлака, воды
и несгоревшего топлива. Содержание топлива нередко дости­
гает 20 и даже 30%.
Ранее говорилось о том, что производство цемента осно­
вано на точных законах химии силикатов, поэтому во всех
странах мира, в том числе и в СССР, добавкой к цементу яв­
ляются сухие золы определенных фракций и химического
состава, отобранные в системах циклонов и электрофильт­
ров .
-’Ц
Применительно к золам ТЭС особенно правильна форму­
ла отходы — вторичные ресурсы
могут быть и огромным
богатством, и тяжким бременем для страны.
Оценка реальных возможностей дополнительного полу­
чения цементной промышленностью гранулированных шла­
ков за счет прекращения сброса огненно-жидких шлаков в
отвалы показывает, что в 1985 г. можно рассчитывать на 6—7
млн. т таких шлаков. Для этого необходимо построить и рас­
ширить грануляционные установки на Череповецком, Криво­
рожском, Нижне-Тагильском заводах и металлургическом
заводе им. Дзержинского; произвести реконструкцию грану­
ляционных установок на заводах ”Запорожсталь” и им. Петров­
ского, освоить и довести до проектной мощности на шести
металлургических заводах. При этом учитывается, что 8—9
млн т доменных шлаков будут перерабатываться в шлако­
вую пемзу, шлаковый щебень, минеральную теплоизоляцион­
ную вату.
По данным Минэнерго, к 1985 г. намечается построить
системы для отбора и отгрузки сухой золы общей мощностью
9,5 млн. т. Целесообразность указанных мер видна из следу­
ющих данных.
*
|
НИИцементом была подсчитана эффективность примене­
ния добавок к цементу в 1980 г. При среднем вводе 21,7%
добавок к цементу экономия клинкера составила 12—14 млн. т.
Это соответствует дополнительному вводу в действие 5—6
мощных цементных заводов с затратами капитальных вло­
жений 600—700 млн. руб. Реальная экономия топлива при этом
составила 2,5 млн. т уел. (22,30) топлива.
Улучшение снабжения гранулированными шлаками це­
ментных заводов, а также строительство шлакосушильных
отделений и установка дополнительных мельниц на действу­
ющих, расширяющихся и строящихся цементных заводах,
которые войдут в действие в 1983—1985 гг., позволит увели­
чить выпуск шлакопортландцемента и, главное, сэкономить
только в 1985 г. дополнительно более 1 млн. т
топлива, а
за 1983-1985 гг. более 13 млн.т.
Таким образом, дальнейшее расширение производства
шлакопортландцемента и зольного портландцемента, а сле­
довательно, и дальнейшего сокращения расхода топлива на
выработку цемента возможно при увеличении поставок це­
ментной промышленности как гранулированных металлурги­
ческих шлаков, так и сухой золы ТЭС [10].
Глава 6
ОПЫТ ПЕРЕДОВЫХ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ
Бережливое использование энергоресурсов — одно из важ­
нейших условий успешного развития цементного производ­
ства. Для цементных предприятий, в себестоимости продук­
ции которых до 34% составляют затраты на топливно-энер­
гетические ресурсы (ТЭР), эта проблема имеет особо важное
значение. Общий объем потребления топлива и электроэнер­
гии в производстве цемента растет. В 1980 г. этот показатель,
как указывалось, соответственно составил около 22,5 млн. т
и 13 млрд. кВт ч. Исключительно важно это и для народного
хозяйства страны. Каждый процент экономии энергоресурсов
в производстве цемента выражается внушительными величи­
нами — свыше 220 тыс. т топлива и 130 млн. кВт ч электро­
энергии, поэтому так ценен опыт передовых заводов по эко­
номии топлива.
6.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В КАЧЕСТВЕ ДОБАВОК К ЦЕМЕНТУ И В СЫРЬЕВУЮ СМЕСЬ
ДЛЯ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА
Как отмечалось, применение попутных продуктов и от­
ходов других отраслей промышленности в производстве це­
мента — один из факторов снижения удельного расхода то­
пливно-энергетических ресурсов [22, 23, 27, 30].
Можно выделить следующие основные направления ис­
пользования попутных продуктов и отходов других отраслей
в производстве цемента: производство многокомпонентных
цементов; замена природного (традиционного) сырья; интен­
сификация приготовления сырья, обжига цементного клин­
кера и помола цементной шихты.
Номенклатура используемых в производстве цемента по­
путных продуктов и отходов отраслей достаточно широка.
Всего в отрасли в настоящее время используется более 30 по­
бочных продуктов и отходов других отраслей промышлен­
ности.
Наряду со шлаками доменного производства в качестве
сырья и добавок на 12 цементных предприятиях Средней Азии
и Казахстана применяются шлаки фосфорного производства,
на 10 предприятиях — золошлаковые отходы ТЭС — Ангарс­
кий, Сланцевский, Кантский, Пунане-Кунда и др. В качестве
корректирующей добавки в сырьевую смесь более чем на 70
предприятиях используются колчеданные (пиритные) огарки;
на комбинатах Сухоложскцемент, Новоросцемент, Араратском,
Карадагском, Разданском и др. — гранулированные шлаки
цветной металлургии; на заводах Нижне-Тагильском, Маг­
нитогорском, Катав-Ивановском, Днепродзержинском, Криво­
рожском, Липецком и др. —колошниковая пыль, пыли и шламы
газоочисток металлургических печей.
В качестве разжижителя сырьевого шлама, пластифициру­
ющей и интенсифицирующей добавки при помоле цемента
на ПО Брянскцемент, Мордовцемент, Кричевцементошифер,
комбинатах Амвросиевском, Сухолодскцемент, Балаклейском
и Каменец-Подольском цементных заводах и др. используют­
ся концентраты сульфитно-дрожжевой бражки. В качестве
минерализаторов на четырех предприятиях (Ангарском, Не­
вьянском, Сухоложскцемент, Савинском) используются низ­
косортная плавикошпатовая руда и продукт переработки пла­
викового шпата; на ПО Воскресенскцемент и Акмянцемтас —
фосфогипс. В качестве регуляторов сроков схватывания це­
мента вместо природного гипса на Теплоозерском цементном
заводе и на ПО Спасскцемент несколько лет постоянно исполь­
зуется гранулированный борогипс.
Применение минерализаторов при обжиге клинкера на ПО
Воскресенскцемент, комбинатах Ангарском и Сухоложск­
цемент, на Чимкентском и других заводах позволяет снижать
удельный расход топлива на обжиг клинкера на 3—5% при
одновременном улучшении качества цемента.
Использование шлаков Режского никелевого завода на
комбинате Сухоложскцемент наряду с обеспечением комби­
ната глинистым компонентом позволило за счет интенсифи­
кации процесса обжига клинкера повысить часовую произ­
водительность печей на 4—5%, снизить удельный расход топ­
лива на 4—7% и повысить качество цемента. Использование
шлаков Режского никелевого завода на комбинате Сухоложск­
цемент может обеспечить ему годовой экономический эффект
на сумму 1,7 млн. руб.
В ряде случаев переход на использование шлаков цветной
металлургии или колошниковой пыли и шламов газоочисток
металлургических печей черной металлургии вместо огарков
позволяет цементным предприятиям решить проблему обес­
печения производства корректирующей добавкой. В условиях
дефицита огарков и перебоев с их поставкой использование
дешевых заменителей огарков позволило Нижне-Тагильскому,
Невьянскому цементным заводам и комбинату Сухоложск­
цемент в 1980 г. не только обеспечить ритмичность технологи­
ческого процесса, но и снизить расходы на перевозку коррек­
тирующей добавки соответственно на 70,1 тыс., 10 тыс. и 22,9
тыс. руб.
66
Использование в производстве цемента вторичных матери­
альных ресурсов не только позволяет экономить большое
количество топлива, оно очень важно и для отрасли, где обра­
зуются отходы, особенно если учесть необходимость охраны
окружающей среды. К примеру по данным Гипрохима, на скла­
дирование в накопителях фосфогипса должно тратиться от 5
до 10 руб/т капиталовложений и до 0,5 руб /т на текущие
эксплуатационные расходы на доставку фосфогипса в отва­
лы. Использование же фосфогипса в производстве цемента
вместо природного гипса позволит избежать этих затрат, умень­
шить потребность отрасли в природном гипсе и предотвратить
загрязнение окружающей среды.
Известна недопустимость применения чистоклинкерных це­
ментов для строительства высотной прочной плотины ИнгуриГЭС. Это было связано с тем, что в качестве крупного запол­
нителя для бетона строители были вынуждены использовать
реакционноспособные песчаники. Такого рода заполнители,
вступая в реакцию с щелочами цемента, вызывают расширение
затвердевшего цемента и часто полное разрушение бетона, а
следовательно, и конструкции.
Работники ГрузНИИстрома и ГрузНИИэгс разработали и
внедрили на Руставском цементном заводе оптимальный со­
став шлакопортландцемента на базе шлаков Руставского ме­
таллургического завода. При содержании шлака 40—50% в
цементе шлакопортландцемент имеет прочность 40—50 МПа.
При производстве такого цемента экономилось 30—35% то­
плива.
Аналогичная работа по расширению производства много­
компонентных цементов, но на базе использования сухих зол,
уловленных циклонами и электрофильтрами ГРЭС, была про­
ведена Южгипроцементом. На Бурштынской, Ладыженской
и Кураховской ГРЭС закончено строительство устройств по
отбору, хранению и отгрузке золы на цементные заводы.
Исследования Южгипроцемента показали, что при содер­
жании золы до 50% и клинкеров ряда цементных заводов Ук­
раины получается отличный цемент марки 400, что позволя­
ет на 30—35% сократить расход топлива на заводах, применя­
ющих золу. Работа Южгипроцемента и коллективов заводов
важна и показательна с той точки зрения, что она заранее под­
готавливает базу как для использования зол, так и экономии
топлива.
Нижне-Тагильский цементный завод, институты ВЗИСИ,
УралНИИчермет и строительно-монтажное объединение Тагилстрой исследовали свойства шлакопортландцемента на
базе титанистых шлаков, содержащих
Т?02 10—12%. При
соотношении клинкер — шлак 70:30 были получены цемент
марки 400 и соответствующая экономия топлива. Такие рабо­
ты расширяют сырьевую базу активных добавок.
Важные работы по применению в сырьевой шихте новых
химических соединений ( К1аС1, В203рСа50^9 2Н20 и др.) для
снижения расхода теплоты и повышения качества цемента
проведены на Ахангаранском, Усть-Каменогорском, Подоль­
ском и на ряде Украинских заводов.
Общий объем потребления вторичных материальных ре­
сурсов в производстве цемента за 1980 г. составил по непол­
ным данным 34,6 млн. т. В качестве активных добавок к це­
менту было использовано 26,4 млн. т, из них гранулированных
доменных и электротермофосфорных шлаков — 22 млн. т,
нефелинового шлама, глинежа, трасса, золошлаковых отходов
ТЭС — 1,8 млн. т, трепелов, опок — 2,6 млн. т. Средний ввод
добавок в цемент составил 21,7%. В качестве сырьевого ком­
понента применялось 3,2 млн. нефелиновых шламов, около
1 млн. т золы ТЭС и металлургических шлаков и 4 млн. т огар­
ков.
4
Как явствует из гл. 5, неиспользованные ценнейшие ре­
сурсы шлаков, золы ТЭС огромны, их применение может дать
большой экономический эффект. Нужна настойчивая работа
руководителей цементных заводов с металлургами и энер­
гетиками для расширения поставок этих продуктов цемент­
ной промышленности.
Крайне низок объем использования на цементных заво­
дах фосфогипса. Причина этого — отсутствие на химических
предприятиях установок по сушке, грануляции или окускованию фосфогипса, без чего он не может транспортировать­
ся. Для использования фосфогипса Минхимпромом СССР по­
строены мощные цехи на
Воскресенском химическом пред­
приятии опыт их работы будет использован для широкого
применения фосфогипса в цементной промышленности. Рас­
ширение использования в производстве цемента колчеданных
огарков, пылей и шламов газоочисток черной металлургии,
шлаков цветной металлургии сдерживается из-за отсутствия
на ряде предприятий, на которых они получаются, соответст­
вующих складов, эстакад, подъездных путей, погрузочно-раз­
грузочных устройств для отгрузки и нехватки транспортных
средств для доставки их потребителю.
Для решения этих вопросов необходимо, в частности, строи­
тельство складов, эстакад и площадок и другие меры по обес­
печению сбора и отгрузки колчеданных огарков на Черепо­
вецком, Мелеузовском, Крымском и других химических пред­
приятиях, шлаков медно-никелевого производства на Режском, ’Тязцветмет” и других предприятиях цветной металлур­
гии; пылей и шлаков на Ново-Липецком, Макеевском и дру­
гих предприятиях черной металлургии.
Расширение использования концентратов сульфитно-дрож­
жевой бражки и ее модификаций возможно при условии рекон­
струкции действующих и строительства новых установок по
приему, хранению, подготовке и подаче разжижителя в сырь*
евую смесь на цементных предприятиях.
6.2. МЕРЫ ПО ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА,
ВНЕДРЕННЫЕ В ПРАКТИКУ ЦЕМЕНТНЫМИ ЗАВОДАМИ
Выполнению плановых заданий на большинстве цемент­
ных предприятий по расходу топлива в значительной мере
способствовали следующие меры;
снижение влажности шлама, оптимизация химического
состава сырьевой смеси, стабилизация питания печей шламом
на Савинском, Воркутинском, Ульяновском цементных заво­
дах, на комбинате Новоросцемент, А/О Брянскцемент, Ми*
хайловцемент, Акмянцементас и других предприятиях;
внедрение комплекса эффективных теплообменных уст­
ройств на печах цементных заводов: Себряковского, Белгород­
ского, Горнозаводского, Топкинского, Коркинского, Чернореченского, Ольшанского, Каменец^Подольского заводов, ком­
бинатов Балаклейского, Амвросиевского и Сухоложскцемент,
а также на ПО Воскресенскцемент и др.;
применение более совершенных газовых горелок и ма­
зутных форсунок, обеспечивающих оптимальную длину фа­
кела и полноту сгорания топлива на печах Топкинского, Гор­
нозаводского и Магнитогорского цементных заводов, на ком­
бинатах Здолбуновском, Ангарском и Новоросцемент и ПО
Акмянцементас, Мордовцемент, Спасскцемент и др.;
повышение теплового КПД колосниковых переталкиваю­
щих холодильников и улучшение использования теплоты вто­
ричного воздуха на печах Ново-Спасского, Ульяновского, Се­
бряковского, Кричевского, Рыбницкого и других цементных
заводах;
рациональное использование теплоты отходящих газов
вращающихся печей для сушки сырья на Кузнецком заводе
и ПО Спасскцемент, а' также теплоты, получаемой зоной спе­
кания печей с использованием горячей воды на производст­
венные нужды, на Балаклейском, Волковысском, Рижском
заводах, Амвросиевском комбинате и др.;
- улучшение подготовки мазута перед подачей его во вра­
щающиеся печи на Здолбуновском и Рыбницком комбинатах,
ПО Акмянцементас и Михайловцемент;
проведение комплексной технологической наладки агрс*
гатов с оптимальным подбором режимов сжигания топлива
на 45 печах заводов Топкинского, Горнозаводского, Магнито­
горского, Красноярского, Семипалатинского и др.
Особенно хороших результатов в освоении мощных вра­
щающихся печей 5x185 и 4,5x170 м добились ряд цементных
заводов, как* например, Себряковский, ПО Акмянцементас,
Ульяновский и др. Так, на Себряковском цементном заводе
на вращающихся печах размером 5x185 м достигнута произ­
водительность 73,6 т/ч, а на печах 4,5x170 м — 54,8 т/ч при
среднем удельном расходе условного топлива по заводу, рав­
ном 214,9 кг на 1 т клинкера и влажности .шлама 39,5%.
Таким образом, проектная производительность мощных
вращающихся печей значительно перекрыта. На этом заводе
в течение ряда лет была проведена значительная работа по повы­
шению эффективности эксплуатации теплообменных устройств,
созданию и совершенствованию горелок и определению опти­
мальных режимов сжигания топлива за счет рационализации
формы и расположения факела относительно обжигаемого
материала.
Уделялось большое внимание внедрению наиболее совер­
шенных приборов контроля за процессом обжига. Исследова­
ниями были выявлены болеб глубокие взаимосвязи между
структурой клинкера, режимом его охлаждения и сопротив­
ляемости измельчению.
В результате была определена рациональная степень об­
жига применительно к конкретным свойствам сырьевого шла­
ма и производственным условиям завода. Это также позво­
лило дополнительно снизить удельный расход топлива на об­
жиг клинкера и электроэнергии на помол клинкера [15, 16].
Для коллектива Себряковского цементного завода отли­
чительной чертой является постоянное внедрение достижений
науки и техники, настойчивое совершенствование технологии
и методов управления производством и постоянное творчес­
кое содружество с институтами отрасли. .
В частности, на этом заводе, по примеру Ульяновского
завода, были применены мельницы самоизмельчения ’Тидрофол”, механизированы подбор и сортировка шаров для мель­
ниц, последовательно автоматизированы такие переделы про­
изводства, как помол сырья (контроль влажности и тонкости
помола), корректировки состава сырьевой смеси в потоке,
контроль и управление режимом обжига клинкера на основе
системы датчиков...
Венец этой сложной многолетней работы — ввод в дей­
ствие первой в СССР автоматизированной системы управле­
ния технологическим процессом производства на основе спе­
циально созданной ЭВМ ”Цемент-1”. Разработка систем управ­
ления отдельных переделов и создание комплекса были вы­
полнены институтом ВИАСМ Минстройматериалов СССР и
Тбилисским институтом приборостроения и средств автома­
тизации совместно с коллективом завода.
Хороших результатов в достижении проектных показа­
телей работы печей 5x185 м добился Акмянский цементный
завод. Производительность печей достигла 72,6 т/ч при сред­
нем удельном расходе топлива по ПО Акмянцементас 223,7
кг на 1 т клинкера при влажности шлама 38,1%.
На заводах Пунане-Кунда, Чимкентском, Магнитогорс­
ком, Жигулевском с печами меньших размеров также достиг­
нуты хорошие результаты по экономии топлива на обжиг клин­
кера, там удельный расход топлива находится в пределах 214—
217,5 кг на 1 т клинкера при влажности шлама 36—39,7%.
Опыт перечисленных заводов убедительно свидетельст­
вует о том, что проектная мощность вращающихся печей 5x185
и 4,5x170 м может быть достигнута и даже перекрыта на всех
предприятиях цементной промышленности. За счет достиже­
ния проектной производительности мощных вращающихся
печей можно дополнительно производить около 2 млн. т клин­
кера в год.
Значительных успехов добился коллектив Спасского за­
вода по освоению новых мощных вращающихся печей сухо­
го способа производства 7—6,4x95 м с циклонными теплооб­
менниками. Однако печи, установленные на Ново-Спасском
цементном заводе, хотя и расходуют на 40% меньше топлива
на обжиг клинкера, чем среднеотраслевой расход топлива на
печах мокрого способа, но все же имеют большой резерв по
затратам теплоты (10—15%).
Коллектив завода совместно с работниками Гипроцемен­
та провел целый ряд мероприятий по улучшению работы пе­
чей. Тщательные испытания печей выявили нестабильность
их работы, низкую стойкость футеровки, большие подсосы
холодного воздуха и повышенный пылеунос.
Для устранения этих недостатков был ликвидирован про­
вал материала из второго циклона непосредственно в поток
печи путем установки оригинальных рассекателей потока га­
зов на нижних ступенях теплообменника, а также установки
затворов на течках. Для повышения стойкости футеровки,
улучшения гарниссажа в печи был пересмотрен состав сырь­
евой смеси и увеличено содержание оксидов железа. Существен­
но сказались на снижении расхода теплоты и стабильность рабо­
ты печей — усовершенствование холодильников путем уплотне­
ния перегородок и установки разделительной завесы на гра­
нице 1 и П камер, применение новых конструкций горелок
мазута, освоение автоматизированной системы корректиров­
ки сырья в потоке. Все эти меры позволили увеличить произ­
водительность печей до 150 т/ч против проектной 135 т/ч соот­
ветственно сократить расход топлива.
Надо отметить, что на этих печах из-за остановок, вызван­
ных сменой или ремонтом бандажей, изготовленных с боль­
шими дефектами, коэффициент использования еще низок.
6.3. ОПЫТ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ
И ТЕХНИЧЕСКОМУ ПЕРЕВООРУЖЕНИЮ
На Сланцевском заводе с освоенными уже печами 4x60 м
с циклонными теплообменниками удельный расход топлива
составил 133,9 кг на 1 т клинкера. На этом заводе коллектив
проводит производственные испытания выносного декарбо#изатора отечественной конструкции. Декарбонизатор циклон­
ного типа использует воздух для горения топлива из колос*
никового холодильника. \Производственные испытания печи
с декарбонизатором показали, что при сжигании 28% топли*
ва от общего расхода производительность печи возросла до
56 т/ч против 32 т/ч при удельном расходе теплоты на обжиг
3940 кДж/кг клинкера. Следует, однако, отметить, что ввод
в промышленную эксплуатацию декарбонизатора сильно за­
тянулся и необходимо принять все необходимые меры по ус­
корению ввода декарбонизатора отечественной конструкции
в промышленную эксплуатацию. Аналогичные работы по усо*
вершенствованию печей с циклонными теплообменниками
с использованием оригинальных систем декарбонизаторов
успешно проводятся на Катав-Ивановском цементном за­
воде» < ; 7
. . . Щ :\
Инициатива передовых коллективов многих цементных
заводов по освоению печей и сокращению расхода топлива
на производство цемента должна стать достоянием всей це*
ментной промышленности. Свидетельством первостепенной
важности этого служат многочисленные примеры. Так, в 1960—
1961 гг. многие цементники пришли к убеждению, что печи
4,5x170 м конструктивно несовершенны, не могут достигнуть
часовой производительности и мощности и их следует корен­
ным образом реконструировать. Институт ”Южгипроцемент”
в содружестве с коллективом Кричевского цементного заво­
да провел на этих печах ряд простейших мер, которые позво­
лили устойчиво превысить проектные показатели.
Главными из этих мер явились создание мощной комби­
нированной цепной завесы в холодном конце печи, надежное
крепление цепей и бетонирование участка печи, где распола^
гались цепи, огнеупорным бетоном. Это позволило резко улуч­
шить теплообмен, снизить температуру отходящих газов и со­
кратить потери теплоты через корпус печи.
Для улучшения горения топлива были заменены форсун­
ки и повышена температура вторичного воздуха, подаваемого
в печь за счет модернизации холодильника. Холодильник был
разделен перегородками на участки с раздельной подачей воз­
духа под решетку участков. Это снизило температуру клин­
кера, выходящего из холодильника, а следовательно, снизило
и теплопотери, Был ужесточен контроль за качеством приго­
товления сырьевой смеси и снижением влажности шлама. Все
эти меры позволили увеличить производительность печей 4,5х
х170 м с 46—47 до 50,5—51 т/ч, т.е, выше проектной.
Опыт кричевцев был распространен на другие заводы,
в результате из 35 печей, установленных на заводах, большая
их часть достигла проектной мощности. Исключение состави­
ли заводы, где сырьевые отделения не обеспечивали печи нуж­
ным количеством шлама,
72
Опыт Ульяновского цементного завода по применению
мельниц ’Тидрофол” и реконструкции печей был использован
многими цементными заводами. Ульяновский цементный за*
вод первый в отрасли применил эти мельницы для измельче­
ния сырья, построил в открытом исполнении на площадках
завода гигантские шламовые бассейны- (Д=100 м, объем —
60 тыс. м 3), что обеспечило идеальную гомогенизацию шла­
ма. Увеличил диаметр печей с 4,5 до 5 м й оснастил их мощны­
ми цепными завесами, ввел автоматическую систему контро­
ля за приготовлением сырья и т.д.
В результате этих мер Производительность печей повы­
силась с 50 до 58—61 т/ч, а расход топлива снизился до 220,7 кг
на 1 т клинкера. Используя опыт Ульяновского завода, за по­
следние 10 лет было реконструировано более 120 печей раз­
ных размеров и за счет этого был получен прирост выпуска
клинкера почти на 20% и снижен существенно расход топлива
на обжиг.
Опыт Себряковского завода по автоматизации приготов­
ления сырьевого шлама использован более чем на 20 заводах
с большим эффектом по стабилизации режима обжига.
Совещание на Усть-Каменогорском заводе, проведенное
в мае 1975 г., по освоению вращающихся печей 5x185 м выра­
ботало на основе опыта этого завода систему мер, позволяю­
щих освоить проектные мощности этих печей. Много важных
и высокоэффективных мер по экономии топлива было раз­
работано на цементных заводах союзных республик. Так, низ­
котемпературная технология (НТС) осваивалась на Ахангаранском цементном заводе (УзССР), применение зол от сжи­
гания сланцев на заводе Пунане-Кунда (ЭССР) представляет
интерес не только для отечественной, но и для зарубежной
цементной промышленности.
На многих заводах Украинской ССР в широких масшта­
бах использовались техногенные продукты для ввода в сырь­
евую смесь, была разработана и внедрена эффективная систе­
ма утилизации теплоты при охлаждении зон спекания вращаю­
щихся печей.
Большое значение имеет распространение передового опы­
та по сокращению расхода топлива на обжиг клинкера и вне­
дрение энергосберегающих технологий получения цемента.
Так, на Себряковском цементном заводе в течение многих
лет действует школа передового опыта. ВНИЭСМ системати­
чески выпускает сборники, в которых освещается опыт нова­
торов производства и достижений коллективов предприятий.
Следует, однако, признать, что ряд предприятий цементной
промышленности плохо использует опыт передовиков и дли­
тельное время допускает пережоги топлива.
В 1980 г. 61 предприятие цементной промышленности
(67%) выполнило установленные нормы расхода топлива.
На этих предприятиях широко использовался опыт передо­
виков. 20 предприятий (33%) не выполнили установленных
норм расхода топлива и по их вине допущен перерасход топ­
лива в целом по отрасли. Среди них Карагандинский и Навоийский цементные заводы, работающие по сухому способу произ­
водства и расходующие на 1 т клинкера на 10—12 кг топлива
больше, чем Спасский цементный завод, оборудованный ана­
логичными печами.
Перерасход топлива допущен предприятиями, оснащенными
печами 5x185 м, где не освоены проектные показатели по го­
довой выработке клинкера. Это относится к Щуровскому,
Старооскольскому, Чечено-Ингушскому, Алексеевскому, Ка­
рачаевскому цементным заводам, которые по этому показа­
телю резко отставали от Себряковского, Акмянского, Оль­
шанского цементных заводов.
6.4. ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕЧЕЙ ВАЖНЫЙ ФАКТОР ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА
В целях значительной экономии топлива и увеличения
выработки цемента следует использовать опыт передовых
цементных заводов, добившихся высокого устойчивого коэф­
фициента использования вращающихся печей. Такие цемент­
ные заводы, как Себряковский, Теплоозерский, Ангарский,
Акмянский, Савинский, Жигулевский, Краматорский и др.
в течение многих лет работают с коэффициентом использова­
ния печей 0,91—0,95 при среднеотраслевом 0,84. Большое коли­
чество заводов используют вращающиеся печи, теряя 0,20—
0,35% календарного времени.
Следует помнить, что каждый час простоя таких больших
печей, как 5x185 м, влечет за собой недовыработку 72—75 т
клинкера, а печей 6,4x7x95 — 135—150 клинкера. Но главные
потери заключаются в бесполезной затрате топлива во время
остановок печей для восстановления утраченной теплоты кор­
пусом печей, клинкером, сырьем и футеровкой. При остановке
больших печей на 1 ч приходится затрачивать 2—2,5 т уел. топ­
лива, чтобы восстановить нормальный тепловой режим печи.
Пуск ь действие полностью охлажденной печи требует
50—150 т уел. топлива в зависимости от размеров печи. Но
нарушение правил технической эксплуатации печей приводит
к тому, что на ряде заводов печи останавливаются по несколь­
ку раз в сутки и заново разжигаются из-за длительных прос­
тоев по нескольку раз в месяц.
Однако остановки печей влекут не только большой пере­
расход топлива и потерю продукции. Остановки печей неиз­
бежно приводят к разрушению обмазки и части самой футе­
ровки, к опасным трещинам на вновь уложенной футеровке.
Выход из строя футеровки в зоне спекания приводит к дли-
тельному простою печей (5 -1 2 сут) для укладки новой фу­
теровки.
Таким образом, фактор непрерывности работы печей без
остановок за счет строгого соблюдения правил технической
эксплуатации является важнейшим среди мер по экономии
топлива.
Ознакомление с опытом передовых заводов путем изу­
чения практики их работы непосредственно на предприятиях,
широкая пропаганда достижений лучших рабочих, участков
и смен на отстающих заводах, наконец, заключение договоров
о социалистическом соревновании между передовыми и от­
стающими предприятиями обеспечат достижение установлен­
ных норм расхода топлива на обжиг клинкера всеми завода­
ми цементной промышленности и выполнение задачи по даль­
нейшей экономии топлива.
Приложение 1
ПЕРЕЧЕНЬ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА
НА ОБЖИГ КЛИНКЕРА
Оценка произведена для вращающихся печей мокрого спосо­
ба производства 127—185 м и для печей сухого способа 60 м и
более. Для ориентировочной оценки расхода условного топлива
приняты округленные значения в соответствии с отчетными дан­
ными за 1980 г.: при мокром способе — 234,2 кг/т клинкера,
680Р кДж/кг клинкера; при сухом способе — 159,1 кг/т клинке­
ра, 4760 кДж/кг клинкера.
Наименование мероприятий Ориентировочная
оценка снижения
удельного расхода
теплоты
Примечание
способ: к Дж
мок­
рый, кг
(М), клин­
сухой кера
(С)
-----------------------------
1. Оптимизация химиче- М
ского состава сырьевой
С
смеси (по п ; Р и К Н ),
обеспечивающая сравни­
тельную легкую ее спекае­
мо сть при получении высо­
кокачественного клинкера
2. Стабилизация питания
печей шламом и сырьевой
мукой путем установки
современных шлампитателей и дозаторов
М
С
6 3 -8 4 0,9-1,2 Можно применять на
5 0 -8 4 1-1 ,7 заводах с трудноспекаемым сырьем и на заво­
дах, где не проведена
оптимизация сырьевой
смеси соответственно
требуемому качеству
клинкера
63
0,9
1
50
Наименование мероприятий Орие нти ров очная
оценка снижения
удельного расхода
теплоты
способ: кДж
мок­ —---рый,
кг
(М), клин­
сухой кера
(О
Примечание
%
ш
3. Возврат пыли, уловлен­
ной в пыльной камере и
электрофильтрах через
"горячую” головку печей
М
4. Подача через "горячую” М
головку печей до 15% раз­
молотых сухих доменных, С
термофосфорных ишаков,
белитового шлама
То же, до 3—5% зол ТЭС
м
5. Увеличение частоты
м
(скорости) вращения пе­
чей до 1,5 м ин“ 1 с регули­ С
рованием ее в широком
диапазоне до оптималь­
ных значений
6. Применение в печах га­
зовых горелок ГВП, ГРЦ
и ВРГ
м
С
7. Введение техногенных
продуктов в сырьевую
смесь (зол ТЭС, доменных,
термофосфорных и других
шлаков)
м
8. Применение в печах усо­
вершенствованных двух­
канальных мазутных
форсунок
9. Уменьшение подачи хо­
лодного первичного воз­
духа в горелки твердого
топлива с 2 5 -3 0 до 5-10%
10. Подача из холодиль­
ника типа "Волга” горяче­
го первичного воздуха в
мазутные и пылеугольные
горелки
М
М
С
м
С
168273
2 ,4 -4
Принято в подсчетах:
ПЫЛИДО 10%, ПЛ1.П. -
-10%. Эффект такой же,
что и при возврате пы­
ли за цепную завесу
4 2 0 - 6 -1 2 Снижается теоретиче­
840
ская теплота клинкеро420
образования, уменьша­
8,7
ется суммарная влаж­
ность поступающего
материала, уменьшает­
0,9
63
ся количество газов
1,5-3 Благодаря интенсифи­
105210
кации теплообмена
2 ,2 -3 • снижается температура
105108
отходящих газов. Не­
обходимо внедрение
оборудования для плав­
ного регулирования
оборотов
63
0,9
Достигается общее
63
1,3
улучшение теплотехни*
ческого режима работы
печей
1000- 15-11 Можно получить эконо­
1200
мию топлива за счет
снижения влажности
шлама, уменьшения тео­
ретической теплоты
кликкерообразования
13
0,9
8 4 -1 2 6 1 ,2 1,8 Увеличивается поступ6 3 -8 4 1,3 1,7 ление в печи горячего
вторичного воздуха из
холодильника
Принимается температу­
3
210
ра первичного очищен­
148
3
ного воздуха 400 °С,
применяются вентиля­
торы из жаропрочной
стали в изноустойчивом
исполнении
Наименование мероприятий Ориентировочная
оценка снижения
1удельного расхода
(теплоты
спосо*
мок­
рый,
Примечание
%
(М),
сухой
(С)
11. Образование устойчи­
вой обмазки в зоне спе­
кания
12. Теплоизоляция сред­
них зон корпусов вращаю­
щихся печей с наружной
температурой 100-250 °С
13. Использование вторич­
ной теплоты, излучаемой
зоной горения вращаю­
щихся печей, с получени­
ем горячей воды для про­
изводственных и Комму­
нальных нужд
14. Уменьшение подсосов
воздуха через "горячую”
головку печей (например,
с 15 до 5%)
15. Повышение теплового
КПД колосниковых пере­
талкивающих холодильни­
ков путем: увеличения вы­
соты слоя клинкера до
300-500 мм; установки
автономных вентиляторов
к камерам; применения
двойного прососа воздуха;
пульсирующей подачи
воздуха
М
С
м
84-126 1,2 1,83а счет изменения по­
84
1,7
ложения форсунки ме
няют температурный
режим образования
обмазки
126146
1,8
2,1 Теплоизоляция состав­
ляет примерно 30%
длины печей
м
с
105168
84105
м
с
841 2 1,5 Увеличивается поступ­
105
ление горячего вторич63-84 1,3- 1,7 ного воздуха из холо­
дильника
188- 2,7- 3,3 Следует применять при
230
исходной температуре
210
4 ,3 - 5,2 выходящего клинкера
252
150 °С и выбросе теп­
лоты в атмосферу с
аспирационным возду­
хом больше
168 кДж/кг клинкера.
Необходимы усиление
привода решеток, ус­
тановка вентиляторов,
а также приспособления
ходовой части для
двойного прососа воз­
духа
м
с
14 - 2 ,4 Увеличивается КПД
печей при мокром
1,7- 2,2 способе на 1,5-2,5%,
при сухом —на 2%
,-
-
П р и м е ч а н и я : 1. Степень эффективности каждого мероприятия
по снижению удельного расхода топлива и возможность его осуществле­
ния зависят от конкретных условий каждого завода.
2.
Многие мероприятия по снижению расхода топлива взаимно пере­
крываются, поэтому нельзя механически суммировать указанные в таб­
лице показатели эффективности нескольких мероприятий.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ОБЖИГА
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА В ПЕЧАХ
С КОЛОСНИКОВЫМИ ХОЛОДИЛЬНИКАМИ
Рациональные параметры режима обжига цементного клин­
кера в мощных вращающихся печах с колосниковыми холодиль­
никами определяют для достижения и поддержания высоких
технико-экономических показателей работы указанных агреЭти параметры зависят от расчетной температуры газового
потока в зоне спекания и оптимального гранулометрического
состава клинкера, отвечающего требуемому качеству (см. кри­
вую 3 на рис. 1).
- ТВ
Для построения этой кривой определяют преобладающий
размер зерен клинкера и расчетную температуру газового пото­
ка в зоне спекания. Преобладающий размер зерен клинкера оп- ]
ределяется путем рассева пробы клинкера массой 3 кг, которая
периодически отбирается с горячего обреза вращающейся печи и
рассеивается на сита с № 40, 30, 20, 15, 10, 7, 5, 3, 2 и 1 (м м ).
]
Далее по графику (см. рис. 15) определяют размер зерен клин­
кера.
Расчетную температуру газового потока в зоне спекания оп- ]
ределяют исходя из производительности печи в т/ч, удельного
расхода в кг топлива/т клинкера, коэффициента избытка возду- |
ха, количества вторичного воздуха в мЗ/ч и температуры вто- \
ричного воздуха в °С.
д
IЩ
I
Указанные данные для большей достоверности должны
быть получены: производительность печи — по расходу шлама
или взвешиванием клинкера, где это возможно, расход топлива
(жидкого и газообразного) — по приборам, коэффициент из- 1
бытка воздуха — на основе состава отходящих газов; количе- \
ство вторичного воздуха — на основе замеров "острого” дутья, 1
общего и аспирационного. Температура вторичного воздуха I
замеряется термопарой, установленной в шахте колосникового ]
холодильника.
'
_
I
Расчет удельного расхода условного топлива производят по I
формуле
где
С7Т — рас>
натурального топлив;
кДж/кг или кДж/м^;
Удельная теплота сгорания топлива должна периодически
проверяться.
Расчетную температуру газового потока в зоне спекания 7^ с
определяют по номограмме (см. рис. 18—23).
*
клинкера.
Л0М
Рис. 15. Преобладающий размер зерен клинкера
По номограмме (см. рис. 16) определяют значение темпера­
туры воздуха, поступающего в печь, на горение топлива с учетом
подсосов воздуха
йсм. Для этого в квадранте 1 проводят го­
ризонтальную линию из точки, соответствующей замеренному
количеству воздуха, поступающего из холодильника, на горение
топлива до пересечения с линией температуры воздуха по
показателям термопары. Из точки пересечения опускают перпен­
дикуляр в квадрант 2 до пересечения с линией, соответствующей
замеренному удельному расходу условного топлива. Затем
проводят горизонтальную линию в квадрант 3 до пересечения с
линией, соответствующей замеренной производительности печи,
а затем восстанавливают перпендикуляр в квадранте 4 до пере­
сечения с линией, соответствующей замеренному коэффициенту
избытка воздуха. Далее проводят горизонтальную линию до пе­
ресечения с осью ординат, на которой нанесены значения темпе­
ратуры смеси воздуха, поступающего на горение ^см.
Номограмма на рис. 17 предназначена для определения рас­
четного содержания теплоты газового потока в зоне спекания
/ з с . Исходной величиной является удельный расход условного
топлива, значение которого откладывают на оси абсцисс квад­
ранта /. Далее проводят вертикальную линию до пересечения с
прямой в квадрантах 1 и 2, Из точки пересечения линий в квад­
ранте 1 проводят линию, параллельную оси абсцисс, и на пересе­
чении с осью ординат определяют 0 1 . Далее из точки пересече-
Рис. 16. Номограмма для определения температуры вторичного воз
духа (на рис. 16—21 1 —4 квадранты)
ния линий в квадранте 2 проводят линию, параллельную оси
абсцисс, до пересечения в квадранте 3 с замеренным значением
коэффициента избытка воздуха и восстанавливают перпенди­
куляр до пересечения с линией ЬСЫ1 в квадранте 4 , а из точки
пересечения проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пе­
ресечения с осью ординат квадранта 4 и определяют 0 г .
Расчет объемов продуктов сгорания топлива следует делать
с помощью номограммы (рис. 18). На оси абсцисс квадрантов
1 и 4 отложены значения удельного расхода условного топлива.
На оси ординат квадранта 1 отложены значения величин объе­
мов углекислого газа УСог и паров воды УНго- На оси ординат
квадрантов 2 и 4 отложены значения величин объемов азота
Уы и кислорода У0г. Из номограммы ясно, как следует на­
ходить значения указанных величин.
Полный объем продуктов сгорания топлива определяется*
суммой найденных компонентов:
V
*
У
+
У
+
у
+
У
ГТ.Г
н20 Г*2 0г '
Калориметрическую температуру газового потока в зоне
спекания определяют также по номограмме (рис. 19). Для это­
го на оси ординат откладывают искомое значение Ут г , опре-
Рис. 17. Номограмма для определения расчетного теплосодержа­
ния газового потока в зоне спекания
деленное по рис. 17, а на оси абсцисс — значение теплосодержа­
ния газового потока в зоне спекания — -Грасч>определенного
также по рис. 17.
Точка пересечения прямой, параллельной оси абсцисс, и
прямой, параллельной осш ординат, определяет искомую кало­
риметрическую температуру газового потока в зоне спекания.
Действительную расчетную температуру газового потока в зоне
спекания определяют по номограмме (рис. 2 0 ,2 1 ), поправки на
затраты теплоты на диссоциацию молекул С02 и Н20 .
Содержание теплоты газового потока с учетом значений,
определенных по указанным номограммам, будет равно
В*"
ас
ас /
ДИСС\ _
Щ ,
2о}-<ЯО>
где 630 кДж — потери теплоты в зоне спекания на торцовое излучение
факела.
Откладывая полученное значение — / д* на оси абсцисс но­
мограммы (рис. 21), получим действительную температуру
газового потока в зоне спекания
I
Рис. 18. Номограмма
для определения объе­
ма продуктов сгорания
Я
1
3352 4190 5260 5666 6704 7542 0380 9218 10056
Тепловое содержание газового потока о зоне спекания
кД ж /кг клинкера
Рис. 19. Номограмма для определения расчетной температу­
ры газового потока в зоне спекания
■
Рис. 20. Номограмма
для определения теп­
лоты диссоциации уг­
лекислого газа
Рис. 21. Номограмма
для определения теп­
лоты
диссоциации
паров воды
I
754
858
922
Для построения кривой графика зависимости между
и
оптимальным размером зерен клинкера и окончательного вы­
бора наиболее экономичного режима обжига клинкера проводят
несколько, опытов, чтобы охватить более широкий диапазон
изменения температур газового потока в зоне спекания. Исход­
ные параметры замеряют через каждые 30 мин. Пробы клинкера
для рассева по фракциям отбирают также через каждые 30 мин,
но с временным запаздыванием по отношению к моменту
остальных замеров на 15—30 мин.
Получив данные, опытов, их обрабатывают по методу наи­
меньших квадрантов и строят кривую зависимости
от пре­
обладающего размера зерен клинкера, аналогичную кривой на
рис. 1. Область кривой, соответствующая экстремуму, и опреде­
ляет режим наиболее экономичного процесса обжига клинкера.
Список литературы
1. А.с. № 383985 (СССР). Пересыпающий теплообменник. Ю.И. Дешко, А.Ф. Мешик, В.К. Хохлов и др. - Б.И., 1973, № 24.
2. А.с. № 395688 (СССР). Теплообменное устройство вращающейся
печи. О.А. Несвижский, Н.И. Ференс, Ю.И. Дешко и др. —Б.И., 1973, № 35.
3. А.с. № 614309 (СССР). Цепная завеса вращающейся печи. В.В. Шелудько, М Л. Быховский, А.А. Азарочкин и др. - Б.И., 1981, № 7.
4. А.с. № 806630 (СССР). Способ образования обмазки. В.И. Шубин,
А.В. Василик, В.И. Никоноров. -г Б.И., 1981, № 7.
5. Бардин И.П. Строительная газета, 1955, 7 октября.
6 . Боженов П.И., Ковагерова В.И. Нефелиновые шламы. М., 1966.
7. Болдырев А.С. Использование зол тепловых электростанций в
строительстве и промышленности строительных материалов. М., 1972.
8 . Болдырев А.С. Если взяться по-хозяйски. —Правда, 1978» 11 фев­
раля.
9. Болдырев А.С. Слово об отходах, которые при хозяйском подходе
дают доходы. —Химия и жизнь, 1978, № 2.
10. Болдырев А.С. Второй продукт. - Социалистическая индустрия,
1979, 24 июля.
11. Болдырев А.С., Добужинский В.И., Рекитар Я .А. под ред. Болды>
рева А.С. Технический прогресс в промышленности строительных мате­
риалов. М., 1980.
12. ВоМугеу А.5. 0*Ьег сешеШз (сетеп* >уйЬ
сопрел*
о? асИуё
) апё хЪегтаррНса^юп. 7 1п^ета1юпа1 Соп^гезз
оп *Ье СЬеппз*гу о? Сетеп*, Рапз 1980, Рпшпра! герог*з, У.3/1.
13. Болдырев А.С. К итогам УП Международного конгресса по хи­
мии цемента. - Цемент, 1980. № 12.
14. ВоМугеу А.5.,Еп*ше?.В.,2(1огоу А.Ц КЛззе1еу А.У.,
МакасЬеу 5.1Х Ехрепепсе апс! рЬузко-сЬегтса! Ьазез о Г изше
зесопёагу гаш та!епа1з ш сетеп! тс!из*гу. 7*ь 1п1ета1:к>па1
Соп§гезз оп {Не СЬетгз^гу о? Сетеп*, 1980, Рапз, СотлшптсаПюпз,.V. I I , ГГР- 8 3.
15. Вальберг Г.С., Гринер И.1С, Мефедовски» В.Я. Интенсификация
производства цемента (обжиг клинкера). М.* 1971.
16. Вальберг Г.С., Глозман А. А., Швыдскнй М.Я. Новые методы теп­
лового расчета и испытания вращающихся печей. М., 1973.
17. Обжиг цементного клинкера. Тр./НИИцемент, М., 1978.
18. Дуда В. Цемент. М., 1981.
19. Гимборг Э.М., Гусев А.И. Искусственное охлаждение корпусов
печи. - Цемент, 1969, № 7.
20. Гольдштейн Л.Я., Штейерт Н.П. Использование топливных зол и
шлаков при производстве цемента. М., 1977.
21. Горбанев Г., Бевз А., Воробейчиков Л. Опыт работы вращаю­
щейся печи с устройством для использования тепла, излучаемого кор­
пусом. М., 1972.
22. Дмитриев А.М., Тимашев В.В. Теоретические и экономические
основы технологии многокомпонентных цементов. - Цемент. 1981
10
23. Довгопол В.И. Использование шлаков
1974.
24. Жаворонков Н.М., Болдырев А.С. и др. Теоретические обоснова­
ния применения новых видов сырья в цементной промышленности. —
Доклады Академии наук СССР, 1979, т. 245, № 3.
25. Звягин В.И., Колосов А.Х., Стребков Ю.Н. Прибор для контроля
футеровки и обмазки вращающейся печи. - Цемент, 1968, № 4.
26. Ильин Н.В., Пименова Н.Г., Воскресенская Г.М. Применение
шамотного легковеса для незащищенных футеровок подготовительных
зон вращающихся печей. - Тр./Гипроцемент, 1965, вып. 26.
27. Карелин В.С., Мешик Т.Г. и др. Современное состояние мировой
цементной промышленности. Обзор, информ. ВНИИЭСМ, сер. 1 , вып. 1.
М., 1982.
28. Кравченко И.В. Строительная газета, 1976,4 января.
29. Кравченко И.В., Мешик Т.Г. Краткий справочник технолога це­
ментного завода. М., Сгройиздат, 1974.
30. Кузнецова Т. В., Энтин З.Б. и др. Активные минеральные добавки
и их применение. - Цемент, 1981, № 10.
31. Ласкорин Б.Н. и др. Проблемы безотходных производств. М..
1981.
32. Лощинская А.В., Мягков А.Е., Хохлов В.К., Энтин З.Б. Интен­
сификация процессов обжига цементного клинкера. М., 1966.
33. Люсов А.Н. Цементная промышленность СССР. М., 1979.
34. Рояк С.М., Школьник Я.И., Рояк Г.С. Шлакопортландцемент на
основе доменных шлаков. - Цемент, 1981, № 10.
35. Тимашев В.В., Альбац Б.С., Быховский М.Л. Определение рацио­
нальных параметров режима обжига клинкера в печах 5x185 м.М., 1978.
Науч. тр./НИИцемент, вып. 43.
36. Труды комиссии по добавкам. Пуццолановые цементы. - В НИЦ.
Л., 1935.
37. Ференс Н.ИММишулович А.А., Шелудько В.В., Хохлов В.К. Интен­
сификация обжига клинкера путем частичного сжигания газа в зоне де­
карбонизации. - Цемент, 1969, № 5.
38. Шелудько В.В,, Быховский МЛ., Рубан А.Б., Хохлов В.К. Крите­
рий эффективности процесса обжига клинкера. - Науч. тр./НИИцемент,
вып. 54.
39. Шелудько В.В., Быховский М.Л., Хохлов В.К., Полонский Л .Л.
Повышение эффективности процесса обжига клинкера. М.. 1978.
ВНИИЭСМ.
40. Шестоперов С.В. Контроль качества бетона. М., 1981.
41. Шубин В.И. О температурном режиме службы огнеупоров в зоне
спекания вращающихся цементных печей. М., 1970. Науч. тр./НИИцемент.
вып. 24.
42. Щербицкий Б.В. Научно-технический прогресс и эффективность
комплексной переработки сырья в промышленности. Киев, 1980.
№.
43. МеЬга Р.К. Епег^у, гезоигзез апё *Ье етм готепг - а
гтед у о{ 1Ье 118 сетеп* т<1и$1гу. МУогМ Сешеп! ТесЬпо1о§у,
^ / а и д . , 1978.
Предисловие................................................................................................... 3
Глава 1. Методы экономичного сжигания топлива.................... .... 6
1.1. Особенности сжигания топлива во вращающихся печах. 6
1.2. Особенность процесса горения топлива................................. 8
1.3. Использование устройств для эффективного сжигания
топлива
9
1.4. Влияние технологических параметров обжига клинке­
ра на экономию топлива............................... ...................... ц
1.5. Экономия топлива за счет частичного использования
горючих отходов .............................................. .................... 13
Глава 2. Тепловые балансы вращающихся печей мокрого и
сухого способов производства............................................ 15
2.1 г Анализ расходных статей теплового б ал ан са................. 18
2.2. Влияние теплоизоляции корпуса печи на тепловые
потери ........................* ......................... .. ............................... 23
2.3. Роль встроенных
теплообменных устройств печей
на снижение потерь т о п л и в а ......... ................................. ... 26
2.4. Совершенствование технологических схем сухого спо­
соба производства.
29
2.5. Причины медленного освоения проектной мощности
печей 5x185 и 4,5x170 м ...................................................... 34
Глава 3. Методы снижения влажности шлама ................................
36
3.1. Значение снижения влажности шлама................................
36
3.2. Методы контроля влажности ш л а м а ................................
36
3.3. Выбор оборудования для снижения влажности шлама .
39
3.4. Снижение влажности шлама путем применения химиче­
ских добавок. • * • » • » » . . * » • * • » » • » » • • • * • • •
47
Глава 4. Новые .технологические процессы и оборудование с
низким расходом топлива на обжиг клинкера................ 50
4.1. Разработка низкотемпературной технологии получения
цемента . » • • » « » » • . . * » » * . » • • » • * * • • » • • • •
50
4.2. Роль, декарбонизаторов при мокром способе производ­
ства.
52
4.3. Применение кислорода при обжиге цементного клин­
кера .............................................................................. г • • • 53
Глава 5. Использование активных гидравлических добавок для
производства многокомпонентных цементов.................. 54
5.1. Создание и развитие производства многокомпонент­
ных цементов .............................................. .......................... 54
5.2. Эффективность производства и применения много­
компонентных цементов. ...................................... ..
56
5-3. Зарубежный опыт производства многокомпонентных
цементов . ......................................... .. .................................. 59
5.4. Перспективы развития многокомпонентных цементов
и ресурсы сырья для их п рои зводства.............................
62
.
.
.
г
.
.
.
.
Глава 6. Опыт передовых цементных заводов......................................
6.1. Использование местных материалов в качестве доба­
вок к цементу и в сырьевую смесь для экономии топ­
лива .................................................................
6.2. Меры по экономии топлива, внедренные в практику це­
ментными заводами
6-3. Опыт предприятий по модернизации оборудования и
техническому перевооружению........................................
6 4. Повышение коэффициента использования печей - важ­
ный фактор экономии топлива..........................................
т
•
•
•
•
•
9
9
•
•
•
•
' •
•
#
•
•
•
•
•
•
.
•
.
Приложение 1. Перечень мероприятий по экономии топлива на
обжиг клинкера.................................. .....................................................
Приложение 2. Основные положения методики определения ра­
циональных параметров режима обжига портландцементного
клинкера в печах с колосниковыми холодильниками......................
Список литературы........................................................ .. ..........................
Анатолий Сергеевич Болдырев,
Валентин Кузьмич Хохлов
ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Редакция литературы по строительным материалам
и конструкциям
Зав. редакцией П.И. Филимонов
Редактор З.П. Злобина
Технический редактор Р.Я. Лаврентьева
Корректор Е.Р. Герасимюк
ИБ № 3228
Подписано в печать 20.01.83 г.
Т —03128 Формат 84x108 1/32
Набор машинописный Печать офсетная Бумага офсетная
Физ.пл. 2,75
Усллечл. 4,62 Уч.-издл. 5,40 Усл.кр.отт. 4,83
Тираж 2000 экз. Изд. № АУ1-9891
Зак. №273. Цена 25 коп.
Сгройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23а
^Щ
-:р?
Н&у
-ЯКг
*.ДДЬг?
.■ :
V'”-
Тульская Типография Союзполиграфпрома при Государственном
комитете СССР по делам издательств, полтграфии и книжной
торговли
г. Тула, пр. Ленина, д. 109.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
5 223 Кб
Теги
putin, promishlennosti, ekonomic, boldirev, topliva, cementnoy, hohlova, 4340
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа