Курсы повышения квалификации на тему: «Оптимизация и наладка режима работы вращающихся печей сухого и мокрого способа с целью снижения расхода топлива».
Кафедра технологии цемента и композиционных материалов 26 января – 7 февраля 2015 г. провела курсы повышения квалификации на тему: «Оптимизация и наладка режима работы вращающихся печей сухого и мокрого способа с целью снижения расхода топлива».
В проведении курсов приняли участие преподаватели кафедры ТЦКМ, которые проводили лекционные занятия. Также на семинар были приглашены представители фирмы ThyssenKrupp Industrial Solutions (Германия), которые с удовольствием поделились своим богатым опытом производства и модернизации оборудования для цементной промышленности.
ПРОГРАММА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СЕМИНАРА
Состав и характеристика клинкера и сырья. Влияние минералогического состава, КН и модулей на гидратационную активность и спекаемость клинкера. Сырьевые смеси и компоненты, влияние их минералогического состава и примесей на реакционную способность и свойства клинкера. Технологические требования к сырьевым компонентам. Оптимизация состава сырьевой смеси и клинкера.
Свойство топлива. Теоретическая теплота клинкерообразования
Технологическая характеристика печных систем мокрого и сухого способов производства. Технологическая схема различных печных систем: мокрого способа с длинной вращающейся печью и аэробильной мельницей-сушилкой, сухого способа с циклонами без и с декарбонизатором. Материальные, газовые потоки и их параметры. Материальный и тепловой балансы печных систем.
Цель и методы испытания цементных печей мокрого и сухого способов. Определение расхода шлама, топлива, выработки клинкера, объема, скорости, напора воздушных, газовых, жидкостных и материальных потоков, аэродинамического сопротивления отдельных участков, возвратного и безвозвратного пылеуноса, состава отходящих газов, величины излучения и температуры корпуса печи. Понятие об условном топливе, Qрн, СО2max, CО2р. Способы определения удельного расхода топлива путем прямых измерений выработки клинкера и расхода топлива, по составу отходящих газов и составления теплового баланса последовательным приближением при циклическом расчете. Определение и расчет теплового баланса печи, потерь теплоты и КПД холодильника, удельного выхода СО2 из сырья при обжиге 1 кг клинкера. Использование компьютерной программы «Excel».
Технологические зоны во вращающейся печи мокрого и печных системах сухого способов производства. Протяжённость, температура материала, физико-химические процессы при отсутствии в сырье примесей и при наличии щелоче-, серо- и хлорсодержащих соединений. Потребление тепла в каждой зоне в том и другом случае.
Подбор рациональных внутрипечных теплообменных устройств на участках текучего вязкого шлама и сыпучего материала. Способы навески цепей, преимущества и недостатки различных видов навесок. Масса, поверхность, коэффициент плотности цепных завес и изменение этих параметров по отдельным участкам.
Пути повышения стойкости футеровки во вращающейся печи. Оптимальный вид огнеупора для отдельных технологических зон. Способы укладки и крепления кирпича. Особенности футеровки цепных завес, переходных участков между зонами, порогов печей. Формирование защитной обмазки и ее влияние на длительность службы огнеупора в зоне спекания. Влияние состава сырья по основным, дополнительным оксидам, модульным характеристикам и режима обжига на стойкость футеровки.
Эффективность использования техногенных материалов в качестве сырьевого компонента. Оценка эффективности минеральных и горючих отходов. Отличительные особенности применения отходов при мокром и сухом способах производства.
Организация контроля технологического процесса производства цемента
Оптимизация режима работы клинкерообжигательных печей, основной критерий оптимизации. Связь между производительностью, стойкостью футеровки, качеством клинкера, пылеуносом из печи и удельным расходом топлива. Основные расходные статьи теплового баланса печи. Пути экономии топлива при обжиге цементного клинкера. Роль потерь тепла в горячей части печи с учетом работ Эйгена. Коэффициент теплопотерь и его изменение по длине печи.3
Оптимизация работы клинкерных холодильников. Схема, параметры работы, распределение воздуха по колосниковому холодильнику, роль острого и общего дутья, межкамерных перегородок. Рациональные размеры и частота колебания решеток, высота слоя клинкера в горячей и холодной камерах. Система аспирации холодильника. Повышение эффективности работы рекуператорных (планетарных) холодильников. Тепловой баланс и КПД холодильника.
Способы повышения качества клинкера:
Теоретические и практические основы сжигания топлива во вращающейся печи. Статика горения: теплота сгорания, расход воздуха, выход продуктов и температура горения, коэффициент избытка воздуха и его влияние на теплоту и температуру горения топлива. Кинетическая и диффузионная область горения, лимитирующая стадия при сжигании топлива во вращающейся печи и декарбонизаторе. Уравнение Аррениуса и диффузионные зависимости Ансельма при сжигании топлива во вращающейся печи. Уравнение лучистого теплообмена Стефана-Больцмана с дополнением Блоха для вращающейся печи, роль температуры и степени черноты факела на интенсивность теплообмена, способы регулирования этих параметров. Понятие об абсолютно черном и абсолютно белом теле. Уравнение Бугера для оценки степени черноты факела и влияние коэффициента избытка воздуха и условий сжигания топлива на эту величину. Закон Кирхгофа о равенстве излучающей и поглощающей способности тела и газа. Горелки, способы регулирования факела: влияние состава топлива, скорости вылета, коэффициента избытка воздуха, температуры воздуха, положения горелки и завихрения газовой струи на длину факела.
Основы управления печными системами мокрого и сухого способов. Стабилизация работы печи по входным параметрам: расход шлама и топлива, количеству и параметрам воздуха и отходящих газов. Дозирующие, измерительные и контролирующие устройства, принцип их работы. Основные теплотехнологические параметры, по которым машинист управляет печью, допустимые отклонения. Причины возникновения колебаний слоя материала в печи, технологические осложнения возникающие при этом, способы предотвращения колебаний слоя материала. Дополнительная нетрадиционная информация, которую следует использовать при управлении печью: потребляемая мощность приводом, скорость вращения печи, характер распределения температуры корпуса печи, состав отходящих газов, температура и энтальпия вторичного воздуха. Рациональные действия машиниста при изменении слоя в печи. Причины и последствия недожога топлива, способы устранения.
Взаимосвязь газодинамического сопротивления и тепломассообмена в цепной завесе
Розжиг и остановка печи. Допустимая скорость нагрева футеровки. Подготовка печи к розжигу. Способ набора устойчивой обмазки в зоне спекания в процессе розжига. Температура образования жидкой фазы в системе C3S-C2S-C3A-C4AF согласно диаграмме плавкости Ли и Паркера. Недопустимость остатков шамотного боя в печи, снижающего температуру эвтектики с 1338 до 1163оС согласно диаграмме плавкости системы CaO-SiO2-Al2O3. Последовательность действий оператора, график вывода агрегатов на проектную производительность, изменение теплотехнических параметров в пусковой период и при остановке печной системы. Остановка в аварийных ситуациях.
Способы предотвращения клинкерного пыления во вращающихся печах. Влияние клинкерного пыления на технологические показатели работы печи: расход тепла, активность клинкера, работу холодильника, стойкость футеровки, образование колец. Причины клинкерного пыления: роль состава сырья по основным и дополнительным оксидам, фазового состава клинкера, свойств и количества жидкой фазы, режима обжига и условий горения топлива. Связь между активностью, фракционным составом клинкера и положением зоны спекания в печи.
Кольце- и настылеобразование в печных системах. Виды колец и настылей в различных зонах печи, их размеры и влияние на теплотехнологический режим работы агрегата и качество клинкера. Химический и фазовый состав отдельных колец и настылей. Причины, механизм образования, способы предотвращения и устранения колец и настылей. Роль состава жидкой фазы, легкоплавких примесных составляющих: Cl-, K2O, Na2O, SO3 и др. Эвтектики в указанных системах, возгонка и конденсация, влияние состава газовой среды на эти процессы. Диаграмма состояния систем с вышеприведенными примесями.