Холодильник SF (Smidth-Fuller) поперечина.

В АО «Кокше Цемент» для охлаждения клинкера установлен холодильник SF (Smidth-Fuller) поперечина производительностью 5500 т/сут. Площадь колосниковой решётки составляет 139 м² (рисунок 1.18).

Особенность конструкции холодильника состоит в том, что клинкер перемешается с помощью ригелей, движущихся над неподвижными колосниковыми решетками, а потоком управляют с помощью механических регуляторов, имеющихся в каждой решетке.

Колосниковые решетки в модулях холодильника также как и во впускных модулях вмонтированы в фундамент. Транспортировка клинкера осуществляется по поперечинам с поршневым компрессором, расположенным на 50 мм над линией колосниковых решеток. Каждый модуль холодильника имеет 12 поперечин, 6 неподвижных и 6 подвижных (рисунок 1.19). Подвижные поперечины соединены с двумя продольными профилями, которые приводятся в действие гидравлическим цилиндром, находящимся под колосниковой решеткой, одним для каждого модуля.

Рисунок 1.18 - SF холодильник с поперечиной

Рисунок 1.19 - Неподвижные и подвижные поперечины

Система приводов в модуле соединена с системами приводов в предыдущем и последующем модуле. Установки модулей «вправо», «по центру» и «влево» затем можно передвигать независимо друг от друга для оптимального распределения и транспортировки клинкера. Так как колосниковые решетки защищены неподвижным слоем клинкера, они, в отличие от других современных холодильников, не будут изнашиваться, и ухудшать распределение воздуха с большим количеством уплотняющего воздуха. Колосниковая решетка произведена с лабиринтным воздушным трактом для исключения выпадения клинкера. Поэтому транспортировочное оборудование под колосниковой решеткой отсутствует. Колосниковая решетка имеет низкое падение давления. Для обеспечения оптимального распределения воздуха каждая колосниковая решетка снабжена механическим регулятором расхода (МРР). МРР поддерживает постоянный поток воздуха через колосниковую решетку и слой клинкера независимо от высоты слоя клинкера, распределения размера частиц, температуры и т.д.: отдельный контроль за расходом для каждой колосниковой решетки. МРР позволяет использовать один вентилятор для относительно больших площадей и полностью исключает использование расположенных под решеткой труб и вентиляционных решеток, которые присутствуют в других современных холодильниках.

Модульный принцип холодильника SF позволяет производить заводскую сборку больших частей и быстрый монтаж холодильника на месте строительства.

На рисунке 1.20 приведен ригельный холодильник FLSmidth Cross-Bar^TM Cooler. При движении ригелей вперед-назад происходит продвижение охлаждаемого клинкера.

Рисунок 1.20 - Ригельный холодильник FLSmidth Cross-BarTM Cooler

Хранение клинкера

Для того чтобы иметь достаточные резервы (запасы) для помола цемента, создаются нормированные запасы клинкера. Запас составляет примерно ежемесячную производительность печи. Для этого используются закрытые помещения (емкости), чтобы не было выбросов пыли и не происходило снижения качества клинкера вследствие погодных условий (дождь, снег).

Для хранения клинкера на современных цементных заводах устанавливают склады клинкера различной конструкции.

Международная группа AUMUND для хранения клинкера разработала склады следующих типов:

- круглые, без центральной опоры емкостью 3500…156000 т;

- цилиндрические силосы, емкостью 5000…60000 т;

- круглые, с центральной опорой емкостью 51000…190000 т;

- углубленные склады, емкостью 45000…201000 т;

(объемная масса клинкера γ=1500 кг/м³).

Круглые, без центральной опоры клинкерные склады изготавливают из железобетона, цилиндрической формы диаметром 40…80 м, высотой 10…25 м, верх конусообразный (рисунок 1.21).

Рисунок 1.21- Круглые, без центральной опоры клинкерные склады 2х75000 т

В верхней части устанавливают транспортеры и пылеуловители. Выгрузка клинкера осуществляется по 2…4 каналам. Характеристики круглых складов приведены в таблице 1.12.

Таблица 1.12 - Характеристики круглых клинкерных складов

Размеры складов, м	Емкость складов	Коэф. выгрузки, %
D	Н	h	тонн	м3
		14,1 14,1
		15,8 15,8 15,8
		18,7 18,7 18,7
		20,5 20,5 20,5
		22,1 22,1 22,1
		25,0 25,0 25,0

Помол цемента

При помоле цемента исходными материалами являются портландцементный клинкер, гипс (ангидрит), другие активные минеральные или технологические добавки. Для получения различных видов цемента наименование и количество добавок изменяются. Литературу по этому вопросу можно найти в работах [84,96,97,98].

Мелющее оборудование

В настоящее время для помола цемента используются шаровые трубные и вертикальные валковые мельницы, которые позволяют уменьшить потребление энергии по сравнению с шаровыми мельницами от 25 до 40 % [4, 100].

Для улучшения энергоэффективности помола примерно на 50% используются роликовые прессы (роллер-прессы) – вальцы высокого давления (рисунок 1.22). На цементных заводах роллер - прессы используются в основном для предварительного измельчения клинкера перед помолом цемента в шаровой мельнице тонкого измельчения [99].

Измельчение материала в роллер-прессе производится между двумя валками, вращающимися навстречу друг-другу, которые сжимаются большим давлением около 150 бар. Материал поступает в расширительный короб, количество материала регулируется дозирующим шибером (рисунок 1.22).

Рисунок 1.22 - Принцип работы роллер-пресса (по В.К. Классену)

Клинкер в мельнице измельчают совместно с 4-10% гипса (ангидрита). При необходимости вводятся и другие добавки. Дозировка осуществляется с помощью весовых дозаторов или питателей.

На рисунке 1.23 представлена конструкция двухкамерной мельницы UMS фирмы FL SMIDTH с опорным корпусом и приводом через венцовую шестерню.

При работе мельницы, особенно при сухом помоле, подшипник может сильно разогреться от проходящего через цапфу горячего материала. Температура выходящего из мельницы цемента достигает 100…150 ^оС. Происходит также нагревание подшипников от трения, особенно в случае попадания пыли. Для охлаждения подшипников предусматривается их водяное охлаждение.

На производительность трубной мельницы влияют следующие факторы:

- размалываемость материала (твердость);

- крупность питания материалом;

- тонкость помола готового продукта;

- ассортимент и масса мелющих тел;

- конструкция и размеры мельницы;

- используемая технология помола (открытый или замкнутый цикл, интенсификаторы помола, пресс-валки и др.).

Помол клинкера может производиться в открытом и замкнутом цик­ле. При помоле в открытом цикле весь материал, поступивший в мельницу, выходит из нее в виде готового продукта и нельзя достигнуть высокой удель­ной поверхности, энергозатраты на помол увеличиваются, так как в мельнице накапливается значительное количество тонких фракций.

Готовый цемент имеет широкий диапазон крупности, что ухудшает его свойства. В открытом цикле цементы обычно измельчают до удель­ной поверхности не более 300 м²/кг. Для достижения более высокой удельной поверхности необходимо в процессе помола отделять мелкие частички, т. е. применять замкнутый циклпомола. При этом измель­чаемый материал проходит через сепаратор, где отделяется мелкая фракция, являющаяся готовым продуктом, а крупная фракция воз­вращается в мельницу.

Рисунок 1.23 - Двухкамерная мельница UMS фирмы FL SMIDTH с опорным корпусом: 1 –неподвижное загрузочное устройство; 2 –корпус мельницы; 3 –опорный подшипник скольжения; 4 –междукамерная перегородка (диафрагма с регулируемыми подъемниками); 5 –разгрузочная решетка; 6 –бронеплиты (футеровка) камеры грубого помола; 7 –бронеплиты камеры тонкого помола; 8 –зубчатый венец с кожухом; 9 –опорное кольцо

Благодаря своевременному удалению мелкой фракции из мельницы готовый продукт более однороден по грануло­метрическому составу, содержит значительно меньше крупных фрак­ций, которые остаются в цементном камне балластом и почти не влияют на прочность. Измельчение клинкера в замкнутом цикле можно осу­ществлять по двум схемам. Технологическая схема помола цемента в замкнутом цикле приведена на рисунке 1.24.

По этой схемеизмельченный в трубной мельнице клинкер подают ковшовым элеватором и аэрожелобами в сепараторы, откуда крупка возвращается на домол в первую камеру мельницы, а готовый продукт поступает в силосы. Эта схема проста и удобна в эксплуатации, ее можно быстро перевести на открытый цикл. Высокая дисперсность материала, направляемого в сепаратор, способствует повышению эф­фективности работы последнего, так как возрастает выход тонких фракций и повышается производительность установки. Недостаток установки - повышенный расход электроэнергии из-за некоторого пе­реизмельчения.

Рисунок 1.24 - Технологическая схема помола цемента в замкнутом цикле