Отчет по практике в ЗАО “Невьянский цементник”

Под первой тележкой колосниковой решетки установлены шлюзовые затворы 7, предназначенные для уплотнения камер подколосникового пространства в местах выгрузки просыпи материала на транспортеры.

Подача воздуха для охлаждения клинкера производится вентиляторами. Регулирование количества охлаждающего воздуха осуществляется шиберами, а распределение воздуха по камерам подколосникового пространства – жалюзийными затворами 10.

Избыточное количество газов из холодильника отсасывается  через электрофильтры дымососами.

Для повышения степени очистки сбрасываемые из холодильника газы увлажняются водой, подаваемой через форсунки системы увлажнения 17.

Работа холодильника осуществляется следующим образом: охлаждение производится воздухом, продуваемым вентиляторами через колосниковую решетку 18 и находящийся на ней слой клинкера. Воздух при этом нагревается и поступает частично по специальному воздуховоду 19 в декарбонизатор, где используется для поддержания горения топлива. На охлаждение клинкера в колосниковых охладителях воздуха всегда требуется больше, чем это необходимо для сжигания топлива, расходуемого на обжиг клинкера в печном агрегате. Избыточный воздух из охладителя сбрасывается в окружающую среду через патрубок 16 и аспирационную установку.

Обожженный клинкер из печи поступает через приёмную шахту 3 охладителя непосредственно на загрузочный участок колосниковой решетки. Перемещение клинкера на колосниковой решетке с одновременным перемешиванием этого слоя осуществляется за счет наклонного возвратно-поступательного движения подвижных колосников под некоторым углом к горизонтали. Колосники имеют щели для прохода охлаждающего воздуха, поэтому при транспортировании клинкера по колосниковой решетке мелкие куски просыпаются через эти щели в подколосниковое пространство и убираются с помощью двух скребковых конвейеров. Подколосниковое пространство разделено перегородками на отдельные камеры, в которые от вентиляторов подается охлаждающий воздух. Для измельчения крупных кусков клинкера предусмотрена молотковая дробилка 13, установленная в разгрузочной части охладителей.

На колосниковой решетке клинкер охлаждается и транспортируется от вращающейся печи на клинкерные конвейеры. Решетка состоит из нескольких секций, расположенных с уступом относительно друг друга. Подвижные колосники каждой секции оснащены отдельным кривошипно-шатунно-рычажным приводом 4. Подвижные и неподвижные колосники закреплены соответственно на подвижных и неподвижных поперечных подколосниковых балках. Каждый поперечный ряд подвижных колосников перекрывается последующим рядом неподвижных колосников. Между колосниками предусмотрены зазоры для компенсации их температурных расширений. Зазоры перекрываются снизу специальными кронштейнами, установленными на подколосниковых балках, что позволяет свести к минимуму просыпание мелких кусков клинкера через зазоры вниз в подколосниковое пространство.

Основная масса нагретого воздуха поступает в печь и декарбонизатор, а избыточный воздух после очистки в электрофильтрах сбрасывается в атмосферу дымососами.

На основании проведенных испытаний установлено, что холодильник работает с низким тепловым КПД вследствие больших подсосов холодного воздуха по системе печь - декарбонизатор. Поэтому снижается количество вторичного и третичного воздуха и, следовательно, большое количество тепла (129 ккал/кг кл) и горячего воздуха (133 тыс.     нм3 /ч) с температурой 350 - 420 °С выбрасывается в виде избыточного в атмосферу. Помимо того, что при этом значительно увеличиваются теплопотери, это дополнительно приводит к перерасходу электроэнергии на работу вентиляторов и выносу клинкерной пыли в окружающую среду.

Температура вторичного воздуха составляет 800 - 850 °С.

Чтобы снизить до минимума вынос клинкерной пыли из холодильника, рекомендуемая скорость в шахте должна быть не более 5 м/с. Следовательно, при реализации предложения по отбору третичного воздуха необходимо расширить шахту холодильника.

В работе холодильника проявляется недостаток - повышенная температура охлажденного клинкера, 130°С, а порой выше 200°С. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, клинкерным пылением, а во-вторых, наличием перегородки над холодильником, которая, имеет большое сопротивление. (Ступенчатое расположение решеток холодильника СМЦ-33 себя не оправдало, и в настоящее время колосниковые холодильники с такой компоновкой не изготавливаются).

Избыточный воздух колосникового холодильника очищается в электрофильтре ЭГА 2 – 56 - 12, а затем выбрасывается в атмосферу через трубу высотой 90 м и диаметром устья 3,6 м.

Холодильник комплектуется дутьевыми вентиляторами, дробилкой, системой увлажнения воздуха и другим вспомогательным оборудованием.

Удельный  расход воздуха на охлаждение клинкера составляет 3 – 3,5 нм3/кг. Подаваемый на охлаждение клинкера воздух нагревается в холодильнике и поступает на горение в печь и декарбонизатор, а избыточный – на очистку в электрофильтр соответственно в количествах: 52 тыс. нм3/ч – в печь; 79 тыс. нм3/ч – в декарбонизатор; 330 тыс. нм3/ч – на очистку.

В целом вращающаяся печь работает достаточно устойчиво со стабильными режимными параметрами и выпуском качественного клинкера. Однако постоянно наблюдается клинкерное пыление. Известно, что при клинкерном пылении снижаются на 2 - 5 МПа активность клинкера и на 10 - 15% тепловой КПД холодильника, одновременно происходит повышенный износ колосников, увеличиваются удельный расход тепла, электроэнергии и запыленность рабочих мест. Исходя из опыта по устранению клинкерного пыления, можно с достаточной уверенностью заключить, что на ЗАО «Невьянский цементник» основной причиной клинкерного пыления является длительная выдержка готового клинкера под факелом при высокой температуре. Это подтверждается двумя факторами: распределением температуры корпуса печи в зоне спекания, где температурный максимум удален от горячего обреза печи более чем на 20 м.

Рис. 26. Параметры системы холодильник – печь

 

Вторым фактором, подтверждающим длительную выдержку клинкера в зоне высоких температур, является большой слой материала в печи. Поэтому для стабилизации оптимальной гранулометрии клинкера необходимо выполнить следующие рекомендации: увеличить частоту вращения печи до 3 - 3,5 оборотов в минуту. Уменьшить время пребывания клинкера в зоне спекания можно так же по примеру других заводов путём замены конусной обечайки горячего конца печи на цилиндрическую с устранением подпорных порогов.

Второй причиной клинкерного пыления являются подсосы холодного воздуха через уплотнения горячего обреза печи, которые приводят к удалению зоны горения в печь. Поэтому при устранении излишних подсосов холодного воздуха обеспечится не только экономия топлива, но стабилизируется оптимальная гранулометрия клинкера.

Приблизить зону спекания к горячему обрезу печи можно применением более совершенных горелок, из известных отечественных конструкций такой является горелка ВРГ, позволяющая независимо регулировать степень завихрения факела и скорость вылета газа.

Однако в заключении следует подчеркнуть, что наиболее эффективным решением является увеличение частоты вращения печи и снижение подсосов холодного воздуха в горячем конце.

Таблица 10

Основные показатели работы печной системы.

Наименование параметра	Ед. изм.	Значение
1	2	3
Расход газообразного топлива: в печь   в декарбонизатор	тыс. м3/ч м3/кг  кл. тыс. м3/ч м3/кг  кл.	3,76 0,03 10,94 0,087
Отходящие газы после 4-ой ступени: объём температура коэффициент избытка воздуха	тыс. нм3/ч °С	257 365 1,61
Отходящие газы после печи: температура коэффициент избытка воздуха	°С	1015 1,27
Температура материала на входе в печь	°С	842
Температура выходящего клинкера	°С	1310
Температура вторичного воздуха	°С	1090
Температура третичного воздуха: на выходе из холодильника на входе в декарбонизатор	°С °С	780 620
Колосниковый холодильник: температура охлажденного клинкера температура избыточного воздуха	°С °С	130 377

 

Отделение работает непрерывно по двухсменному графику. Численность работников отделения 29 человек. Себестоимость 1 т клинкера – 507,46 руб. 
5. ОДЕЛЕНИЕ ПОМОЛА

В цехе помола осуществляется заключительная стадия производства цемента  - размол клинкера и добавок (гранулированных шлаков и гипса).

Горячий клинкер из-под колосникового холодильника подается на шатровый склад клинкера двумя пластинчатыми конвейерами СМЦ – 611Б (П = 182 т/ч, B = 800 мм, L = 53,8 м) по галерее на высоту 22,5 м. Склад в плане имеет форму круга диаметром 48 м. В центре склада возведена разгрузочная шахта.

С конвейера клинкер сбрасывается в склад через разгрузочную шахту с тремя рядами отверстий, закрытых металлическими шторками, которые открываются под тяжестью клинкера. Высота штабеля клинкера - 15 м      (рис. 27).

Рис. 27. Шатровый склад клинкера

1 – мембранное покрытие; 2 - разгрузочная  шахта; 3 – помещение выгрузки  клинкера;         4 – отверстия в полу склада; 5 – ковшовый конвейер;   6 –  бункер для шлака и гипса.

 

Обеспыливание воздуха, отсасываемого от укрытия приводных станций конвейеров, осуществляется в рукавном фильтре РПЦ.

Из склада в цементные мельницы клинкер подаётся двумя ленточными конвейерами по подъёмным галереям. По проекту клинкер загружают на конвейер весовыми дозаторами СБ – III с лентой повышенной термостойкости. Выдача клинкера со склада на ленточный конвейер осуществляется через шесть отверстий в полу склада. В шатровом складе имеется бульдозер, который подает клинкер из “мертвых зон”.

Гранулированные шлаки доставляются на завод в железнодорожных вагонах грузоподъемностью 50 – 70 т и разгружаются на базисные склады   (V = 60 тыс. м3), позволяющие иметь месячный запас шлака. С площадки хранения базисного склада шлак бульдозером сталкивается в приемный бункер, из которого по ленточному конвейеру (B = 1000 мм; L = 185 м)  подается в сушильное отделение.

Гипс, также привозимый железнодорожным транспортом на базисный склад (V = 15 тыс. м3), разгружается в приемный бункер, откуда поступает на ленточный конвейер (B = 800 мм; L = 107,4 м) и транспортируется в бункера гипса (V = 100 м3,     2 шт.) на складе добавок, которые обеспечивают запас гипса на 19 часов работы двух мельниц.

Сушка граншлака осуществляется в 4 - х сушильных барабанах 2,2 ´ 17 м (П = 17 т/час) (барабаны №№ 1, 2 законсервированы). При вращении барабана за счет внутренних пересыпных (рис. 28) устройств происходит непрерывное перемешивание граншлака и его сушка. В качестве сушильного агента в аппаратах используются дымовые газы от собственных топок. Высушенный граншлак через разгрузочную камеру подается на систему ленточных конвейеров (B = 800 мм; L1 = 100 м, L2 = 158 м, L3 = 110 м), по которой транспортируется в бункера сухого шлака (V = 420 м3) на складе добавок, которые обеспечивают запас шлака на 14 часов работы двух мельниц.

Рис. 28. Схема внутренних теплообменных устройств сушильного барабана

Сушильные барабаны оборудованы аспирационными системами. Запыленный воздух от барабанов подвергается очистке в циклоне ЦП 21 – 3150, откуда поступает на дальнейшую очистку в электрофильтр ЭГА 1 – 20 – 7,5 – 6 - 3, после чего выбрасывается в атмосферу через трубу высотой 75 м и диаметром устья 1,6 м.

Дозирование добавок из бункеров производится тарельчатыми питателями на ленточный конвейер (B = 800 мм; L = 88 м, 2 шт.), идущие из склада клинкера к цементным мельницам по закрытой галерее.

Помол клинкера и добавок осуществляется в двух цементных мельницах 4,0 ´ 13,5 м, работающих по замкнутому циклу с центробежными сепараторами СМЦ-420, D = 5,0 м. Цементные мельницы работают аналогично сырьевым. Отличаются они тем, что имеют две камеры и работают как по замкнутому, так и по открытому циклу. Производительность каждой мельницы при работе по замкнутому циклу 85 т/час, по открытому циклу – 60 – 70 т/ч. Число оборотов 16,16 об/мин. Привод центральный. Он осуществляется по системе: промежуточный вал – редуктор – эластичная муфта – электродвигатель.

Мельница состоит из двух камер: I камера – 3,77 ´ 6,5 м; II камера – 3,87 ´ 6,5 м. Межкамерная перегородка – двойная элеваторная.

Двойная элеваторная перегородка (рис. 29) состоит из передней стенки 1, образованной из шести звеньев с радиально расположенными щелями, и задней стенки 2, состоящей также из шести звеньев без щелей. Между стенками перегородки установлено восемь лопастей 3 для транспортирования материала, прошедшего через щели передней стенки, в последующую камеру. В отверстие, имеющееся в передней стенке, вставлен стальной патрубок 4, на котором закреплен разгрузочный конус 5.

Лопасти загнуты в сторону вращения мельницы и приварены к вспомогательному листу 6, примыкающему изнутри к задней стенке перегородки. Футеровкой части корпуса, расположенной между двумя стенками перегородки, служит внутренний кольцевой пояс 7, состоящий из восьми частей. Этот пояс является также основанием, на котором монтируется разгрузочное устройство перегородки. Пояс жестко крепится к корпусу мельницы броневыми болтами 8. Передняя и задняя стенки перегородки соединены между собой стяжными болтами 9. На стяжные болты надеты газовые трубки 10, препятствующие сближению стенок перегородки.

Рис. 29. Междукамерная двойная перегородка клинкерной мельницы.

1 – передняя стенка; 2 – задняя стенка; 3 – лопасти; 4 – стальной патрубок;                          5 – разгрузочный конус; 6 – вспомогательный  лист; 7 – внутренний кольцевой  пояс;          8 –  броневые болты; 9 – стяжные болты; 10 – газовые трубки.