Проектирование цементных заводов (стр. 28 )

Характеристика пылеулавливающего оборудования

Тип оборудования	Параметры эксплуатации	Способ герметизации течек	Условия установки
	Концентрация пыли, г/м3	Температура газов (воздуха) К (0С), не более	Допустимое разрежение, кПа	Подсосы воздуха, %
Циклоны типа ЦН-15 НИИОГаз	для слабослипающихся пылей)		5	до 5	Конусные мигалки	Могут устанавливаться вне помещения. При очистке отходящих газов сушильных барабанов, сушилок, сырьевых мельниц сухого помола и аспирационного воздуха цементных мельниц циклоны необходимо теплоизолировать.
Циклоны типа СКЦН-34	1000		5	до 5	Конусные мигалки	То же
Циклоны пылевые типа ЦП-2	1500	– для угля)	40	до 5	Питатель шлюзовый	То же
Циклоны высокоэффективные СЦН-40	1000		5	до 5	Питатель шлюзовый	То же
Фильтры рукавные СМЦ-40	100		3,5	до 10	Затвор в комплекте с фильтрами	Рукавные фильтры устанавливаются в закрытом помещении. В холодном помещении следует предусмотреть электрообогрев, очистку и осушку сжатого воздуха.
СМЦ-169 (напорный)	50		3,5	-	-	То же
ФРКН	50		5,0	до 10	Питатель шлюзовый	То же
Электрофильтры: ЭГБМ	90		до 15	до 15	Питатель шлюзовый	В районах с умеренным климатом электрофильтры размещаются на открытом воздухе или под навесом.
ЭГВ	90		до 15	до 15	То же	То же
ЭВВ	до 20	до	до 1	до 15	-//-	-//-
АК	до 1000		от +2 до -4	до 15	-//-	-//-
Фильтры цепные ФЗГМП	5,0		5,0	до 10	-//-	-//-
Фильтры зернистые ФЗГМО	5,0		5,0	до 10	-//-	-//-
Пылеуловитель инерционный	30-500		2,0	до 2	Затвор типа «мигалка»	-//-
Скуббер тарельчатый СТ СТ СТ	до 30	до	3,6	до 2	Шламоразгрузитель	Теплое, отапливаемое помещение

ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ В ТЕХНОЛОГИИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

8.1. РАСЧЕТ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОЙ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

Целью расчета портландцементных сырьевых смесей является установление количественных удельных нормативов потребности в сырьевых материалах, а также соотношений, в которых нужно смешать сырьевые материалы для получения сырьевой смеси и клинкера заданного химического состава.

Теоретически химический состав клинкера соответствует со­ставу прокаленной сырьевой смеси, однако в реальных условиях обжига во вращающихся печах коэффициент насыщения и мо­дульные характеристики клинкера и сырьевой смеси отличаются на величины АКН, An и Ар, определяемые применением золь­ного топлива (уголь, сланец) и безвозвратным избирательным пылеуносом. Кроме того, состав клинкера отличается от со­става сырьевой смеси содержанием второстепенных возгоняе­мых компонентов, не учитываемых расчетом — К2О, Ма2О, 8Оз и др. В реальных условиях действующего завода соотно­шение химического состава клинкер — сырьевая смесь уста­навливается статистически, по химическим анализам средне-сменных или среднесуточных проб клинкеров и сырьевых смесей. В этом случае, с учетом АКН, An и Ар, безразлично, как вести расчет: на получение заданного состава сырьевой смеси или клинкера.

Состав клинкера, на который ведут расчет, задается, исходя из соотношения трех факторов:

— представлений об оптимальном (рациональном) составе;

— реальных сырьевых ресурсов завода;

— требований к составу выпускаемого цемента.

Под рациональным (оптимальным) составом сырьевой смеси понимают состав, обеспечивающий требуемые технические свой­ства готового продукта (цемента) и технологические свойства сырьевых смесей (технологичность шихты),— состав, обеспечива­ющий максимальную производительность печей, минимальный расход тепла на обжиг, максимальную стойкость футеровки, лег­кую размалываемость клинкера и т. д.

Как правило, состав клинкера задается в минералогическом выражении и должен быть пересчитан на содержание оксидов и модульные характеристики по формулам:

(8.1)

(8.2)

(8.3)

(8.4)

Таким образом, исходными данными для расчета портландцементных сырьевых смесей являются:

— химический состав исходных сырьевых компонентов (по данным химического анализа);

— химическая характеристика клинкера (или сырьевой смеси), выраженная в модульных значениях (КН, п и р).

Химический состав сырьевых материалов предварительно при­водится к 100% путем добавления «прочих», если сумма по дан­ным анализа менее 100%, и пересчета на 100%, если сумма оксидов превышает 100%.

Расчет сырьевой смеси начинается в любом случае с расчета двухкомпонентной шихты, в котором определяется соотношение известнякового и глинистого компонента для получения задан­ного значения коэффициента насыщения.

Если обозначить содержание SiO2 в первом компоненте Si, во втором O2, в сырьевой смеси sq и в клинкере S, а содер­жание CaO, Fe2O3 и А12Оз — С, F и А с соответствующими индексами, то

(8.5)

Приняв соотношение 1-го и 2-го компонентов за Х:1, напи­шем:

(8и т. д.

Подставив эти выражения в формулу для коэффициента на­сыщения, получим основную формулу для определения соотношения компонентов при расчете двухкомпонентной сырьевой смеси:

(8.8)

В этом случае получается сырьевая смесь с заданным значе­нием КН. Однако это неполная химическая характеристика клин­кера, поскольку величина коэффициента насыщения характери­зует лишь соотношение в клинкере минералов-силикатов C3S - и обеспечивает суммарное содержание СаО, гарантируя отсутствие в клинкере несвязанной извести. Как правило, для по­лучения заданных значений коэффициента насыщения и одного из модулей необходимо составление трехкомпонентной сырье­вой смеси, а для заданных КН и двух модулей пир — четырехкомпонентной сырьевой смеси, за исключением тех случаев, когда соотношение SiO2, А12Оз и Ре2Оз в двухкомпонентной шихте обеспечивает приемлемое с практической точки зрения значение модулей.

Для определения необходимости введения дополнительных корректирующих компонентов следует рассчитать значение си­ликатного и глиноземного модуля (п и р) для двухкомпонентной сырьевой смеси. При этом, если заданные значения модулей обоз­начить через Пзадан. и рзадан., то следует рассмотреть четыре случая, исчерпывающие все возможные сочетания:

1) П>Пзадан. Р>рзадан.

2) П<СПзадан. Р<С рзадан.

3) П>Пзадан. р<рзадан.

4) П<СПзадан. р>рзадан.

Возможны три группы корректирующих добавок, имеющих высокое содержание одного из оксидов, определяющих численное значение модулей:

— 1-я группа — железосодержащие корректирующие добавки (пиритные огарки, колошниковая пыль, железная руда). Эту груп­пу добавок наиболее часто применяют в технологии портланд­цемента.

— 2-я группа — кремнеземсодержащие корректирующие до­бавки (кварцевый песок, маршалит, опока и др.). Эту группу добавок применяют при использовании в качестве глинистого компонента низкокремнеземистых глин, доменных шлаков;

— 3-я группа — глиноземсодержащие корректирующие добав­ки. Как правило, в качестве глиноземсодержащей добавки ис­пользуют бокситы. Потребность в такой добавке возникает, на­пример, при применении в качестве сырьевого компонента продукта комплексной переработки нефелинов — нефелинового шлама. Химический состав некоторых корректирующих добавок приведен в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Корректирующие добавки	Содержание оксидов, %
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	Cao	MgO	SO3	п. п.п.
Огарки Акмянского завода	16,11	6,27	71,41	2,02	1,60	2,90	-
Огарки Кувасайского завода	12,00	2,38	75,77	1,46	0,24	0,43	5,71
Колошниковая пыль (Косогорский завод)	14,43	3,01	59,31	6,70	1,30	-	10,10
Кварцевый песок	93,70	2,91	1,08	0,82	0,32	0,19	1,14
Кварцит (Кузнецкий завод)	95,99	1,31	1,01	0,64	0,20	0,20	0,69
Боксит (Пикалевский завод)	5,28	49,73	21,73	4,38	0,30	2,78	13,65

В практике наиболее часто встречается первый из описанных выше четырех возможных случаев необходимости введения кор­ректирующих добавок (оба модуля превышают заданные значения). В этом случае очевидным является применение железосодержащих добавок, поскольку введение Рв2Оз снижает одновременно и сили­катный и глиноземистый модуль. Однако, так как при введении железосодержащей добавки значения пир снижаются на неодина­ковую величину, как правило, приходится ориентироваться на та­кое количество добавки, при котором сохраняются оба модуля в приемлемых границах или обеспечивается заданное значение наи­более важного (с конкретных позиций) модуля.