Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Комплексный подход к решению проблемы очистки газов клинкерных печей от пыли.

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД

К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

КЛИНКЕРНЫХ ПЕЧЕЙ ОТ ПЫЛИ

 

Производство цемента сопровождается поступлением в атмосферу и рабочую зону предприятия значительного количества тонкодисперсной пыли. Наибольшее количество пыли (более 80%) поступает в окружающее пространство от печи – с отходящими газами в холодном конце, и с воздухом из холодильника в горячем конце, особенно при так называемом клинкерном пылении [1].

В большинстве работ для снижения пылевыделения предлагаются новые более эффективные очистные технологии и оборудование [2], системы аспирации [3], укрытия [4] и т.д.

Наряду с этим, выполненный авторами анализ основных характеристик работы обжиговых печей десяти цементных заводов свидетельствует о существенной зависимости пылевыноса от состава сырья и топлива, теплотехнологических особенностей процесса обжига, конструкции печного агрегата, теплообменных и горелочных устройств. Так, например, изменением режимных параметров обжига клинкера на печи размером 5х185м Старооскольского цементного завода достигалось уменьшение пылевыноса из печи с отходящими газами с 40 до 18 т/ч, т.е. в 2 раза. В связи с этим в настоящей работе осуществлен комплексный подход к решению проблемы пылевыделения путем оптимизации процесса обжига и повышения эффективности очистки газов и воздуха.

С этой целью исследованы в комплексе процессы пылеобразования в различных зонах печи и эффективные способы очистки воздуха с учетом состава и свойств пыли.

При мокром способе производства цемента подаваемый в печь сырьевой шлам подвергается высушиванию и подогреву. Для повышения эффективности теплообмена внутри печи размещают комплекс цепных и других теплообменных устройств.

Установлено, что состояние обжигаемого материала на выходе из теплообменных устройств в значительной степени зависит от физико-химических свойств шлама и условий теплообмена. Например, при пересушке материала наблюдается разрушение сырьевых гранул и, как следствие, значительное увеличение пылевыноса из печи.

Для исследования процессов теплообмена и гранулообразования создана экспериментальная установка, моделирующая процесс сушки шлама в печи. Установка представляет собой металлический вращающийся барабан с размещенными внутри крепежными элементами, обеспечивающими возможность осуществления разных схем навески цепей. В процессе эксперимента в барабан вводится сырьевой шлам, и подается теплоноситель. При этом наряду с определением количественных и качественных показателей процессов сушки и гранулообразования имеется возможность визуального наблюдения.

В результате выполненных исследований установлены особенности и различия в изменении состояния материала в процессе сушки, которые явились основой для следующих важных выводов: медленный набор шлама на цепи и высокая скорость осыпания материала (рис. 1, кривая 2) обеспечивают образование устойчивых гранул и низкий пылеунос из печи. В условиях, когда осыпание материала с цепей происходит постепенно (рис. 1, кривая 1) в широком интервале влажности (30…10%), в высушенном материале наблюдается преимущественно мелкая фракция, что приводит к 5-10 кратному увеличению пылеуноса из печи.

1

 

2

 
Дополнительные исследования, выполненные на промышленных печах, позволили сделать обоснованное заключение о том, что в области текучего и пластичного материала (зона пылеулавливания) необходимо устанавливать цепную завесу с высокой транспортирующей способностью, а на участке регенеративного теплообмена – наоборот, с низкой, способствующей замедлению скорости движения.

С учетом полученных результатов разработан и внедрен комплекс теплообменных устройств, который наряду с повышением эффективности теплообмена позволил в несколько раз снизить пылеунос.

Учитывая значительные объемы производства, даже при эффективности очистки 99% в атмосферу продолжает поступать большое количество пыли.

1 2