способ получения портландцементного клинкера

Формула изобретения

Способ получения портландцементного клинкера путем подачи в холодный конец вращающейся печи сырьевого шлама, а в зону температур 150-500^oС - потока сухой измельченной сырьевой смеси, отличающийся тем, что сухую измельченную смесь подбирают таким образом, чтобы ее коэффициент насыщения отличался от коэффициента насыщения шлама на величину не более 2%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам производства портландцементного клинкера.

Известен способ получения портландцементного клинкера, описанный в патенте Украины 15950, з-ка 96093477, кл. С 04 В 7/36, 7/47 от 06.09.96.

Способ заключается в подаче сырьевой смеси во вращающуюся печь двумя потоками. При этом один поток в виде шлама подают с холодного конца печи с коэффициентом насыщения 0,92-2,10, а другой - в горячую зону температур 550-1200^oC с коэффициентом насыщения 0,05-0,50 и температурой плавления 1100-1250^oС.

Способ имеет следующие недостатки:

1. Большой удельный расход топлива.

Причиной этого является влажность подаваемого сырьевого шлама. Повышение производительности печи достигается в основном только за счет количественного увеличения потока сырьевого шлама. Однако введение дополнительной влаги с этим потоком требует увеличения удельного расхода топлива.

2. Повышенную осаждаемость грубомолотого шлама при гидротранспорте; труднообжигаемость шлама (брак) и вероятность повреждения футеровки при экстримальных ситуациях (прекращение подачи второго потока).

Причиной вышеуказанного является значительное отличие сырьевых смесей первого и второго потоков по коэффициенту насыщения (КН). Из-за низкого КН второго потока (0,05-0,5) коэффициент насыщения сырьевого шлама должен быть значительно повышен по сравнению с традиционным.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения портландцементного клинкера, описанный в патенте Украины 26025, з-ка 97052367, кл. С 04 В 7/36 от 22.05.97.

Способ заключается в подаче с холодного конца вращающейся печи шлама с коэффициентом насыщения 0,92-2,10, а в горячую зону температур 550-1200^oC с коэффициентом насыщения 0,05-0,50 и температурой плавления 1100-1250^oС, а также в зону температур 150-500^oС подают поток сухой измельченной смеси в количестве 15-40% от массы шлама, подаваемого с холодного конца печи в расчете на сухое вещество с коэффициентом насыщения 0,52-1,2.

Недостатком указанного способа является низкий коэффициент насыщения (КН) сырьевых смесей, подаваемых во вращающуюся печь со вторым и третьим потоками, который соответственно составляет 0,05-0,5 и 0,52-1,2.

Это обуславливает значительное повышение КН сырьевого шлама (1,0 и более), подаваемого с холодного конца печи, по сравнению с традиционным шламом.

Так, при использовании шлама с высоким КН могут возникнуть следующие трудности, например:

- осаждаемость в трубопроводах при гидротранспорте грубомолотого шлама с карьера на промплощадку завода;

- труднообжигаемость шлама (брак) и вероятность повреждения футеровки печи при нештатных ситуациях (например, прекращение подачи второго потока);

- сложность в управлении характеристиками трех потоков материалов, подаваемых в печь.

В основу изобретения поставлена следующая задача: создать такой способ получения портландцементного клинкера, в котором введение потока сухой сырьевой смеси не требует корректировки коэффициента насыщения шлама, за счет этого снизить удельный расход топлива на обжиг клинкера с одновременным увеличением производительности и сохранением качества выпускаемой продукции, повысить эксплуатационные возможности агрегата (печи).

Поставленная задача достигается тем, что во вращающуюся печь с холодного конца подают шлам, а в зону температур 150-500^oC - поток сухой измельченной смеси, при этом последнюю подбирают таким образом, чтобы ее коэффициент насыщения отличался от коэффициента насыщения шлама на величину не более 2%.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Сырьевой шлам подается с холодного конца печи. Сухая измельченная сырьевая смесь направляется непосредственно в печь в зону с температурой материала 150-500^oС, где оба потока смешиваются.

В состав сухой смеси входят карбонатный компонент и техногенные материалы, соотношение которых определяется с таким расчетом, чтобы отклонение коэффициента насыщения (КН) сухой смеси от КН шлама не превышало 2%. Использование техногенного материала в составе смеси позволяет обеспечить величину потерь при прокаливании (п.п.п.) 25-30%, что на 15-25% отн. ниже п.п.п. традиционного шлама.

Количественное соотношение сырьевых потоков определяется из условия получения 25-30% клинкера из сухой смеси. При вводе сухой смеси в указанных количествах средневзвешенная влажность объединенного потока материала снижается на 7-10%, что обуславливает уменьшение расхода тепла на испарение влаги.

Величина п. п. п. материала после смешения потоков составляет 30-33% по сравнению с традиционными 34-36%, что способствует снижению затрат тепла на декарбонизацию.

Примеры характеристик сырьевых потоков для различных способов получения портландцементного клинкера приведены в таблице.

Как следует из приведенных данных, при использовании шлама с коэффициентом насыщения, например, 0,93 сухая измельченная смесь готовится с КН 0,91-0,95.

Применение шлама с традиционным КН исключает недостатки, присущие прототипу, а кроме того, использование сырьевых потоков с незначительным отклонением по коэффициенту насыщения позволяет увеличить ввод сухого потока и тем самым улучшить технико-экономические показатели работы печного агрегата.

Пример. На ОАО "Балцем" был испытан заявляемый способ. В печной агрегат Ф 5185 м с холодного конца подается шлам с влажностью 46% и коэффициентом насыщения 0,93. При традиционном способе производительность печи составляет 68 т/ч при удельном расходе условного топлива 235 кг у.т./т кл. При п.п.п. сырьевого шлама 34,8%, его расход в пересчете на сухое вещество равен 1,534 т/т кл.

В заявляемом способе в зону печи с температурой 150-500^oС подается сухая измельченная смесь имеющая следующие характеристики:

Влажность - 1%

КН - 0,92

п.п.п. - 27,5%

Количество сухой смеси определяется из расчета получения 30% клинкера из этого потока и при производительности печи 75 т/ч составит 31 т/ч. С холодного конца печи на обжиг подается шлам традиционного состава в количестве 80,5 т/ч. Обжигаемый материал будет иметь следующие характеристики:

Средневзвешенная влажность - 38,2%

п.п.п. - 32,7%

КН - 0,918

Удельный расход топлива составит 200 кг у.т./т кл.

Таким образом, внедрение заявляемого способа позволит снизить удельный расход топлива на обжиг клинкера на 15% при одновременном увеличении производительности на 10% и сохранении качества выпускаемой продукции.