Наибольшее количество пыли (более 80%) поступает в окружаю-щее пространство от печи – с отходящими газами в холодном конце, и с воздухом из холодильника в горячем конце, особенно при так называе-мом клинкерном пылении [1]. В большинстве работ для снижения пылевыделения предлагаются новые более эффективные очистные технологии и оборудование [2], системы аспирации [3], укрытия [4] и т.д. Наряду с этим, выполненный авторами анализ основных характе-ристик работы обжиговых печей десяти цементных заводов свидетель-ствует о существенной зависимости пылевыноса от состава сырья и топлива, теплотехнологических особенностей процесса обжига, конструкции печного агрегата, теплообменных и горелочных устройств. Так, например, изменением режимных параметров обжига клинкера на печи размером 5х185м Старооскольского цементного завода достигалось уменьшение пылевыноса из печи с отходящими газами с 40 до 18 т/ч, т.е. в 2 раза. В связи с этим в настоящей работе осуществлен комплексный подход к решению проблемы пылевыделения путем оптимизации процесса обжига и повышения эффективности очистки газов и воздуха. С этой целью исследованы в комплексе процессы пылеобразования в различных зонах печи и эффективные способы очистки воздуха с учетом состава и свойств пыли. При мокром способе производства цемента подаваемый в печь сырьевой шлам подвергается высушиванию и подогреву. Для повыше-ния эффективности теплообмена внутри печи размещают комплекс цепных и других теплообменных устройств. Установлено, что состояние обжигаемого материала на выходе из теплообменных устройств в значительной степени зависит от физико-химических свойств шлама и условий теплообмена. Например, при пе-ресушке материала наблюдается разрушение сырьевых гранул и, как следствие, значительное увеличение пылевыноса из печи. Для исследования процессов теплообмена и гранулообразования создана экспериментальная установка, моделирующая процесс сушки шлама в печи. Установка представляет собой металлический вращаю-щийся барабан с размещенными внутри крепежными элементами, обес-печивающими возможность осуществления разных схем навески цепей. В процессе эксперимента в барабан вводится сырьевой шлам, и подает-ся теплоноситель. При этом наряду с определением количественных и качественных показателей процессов сушки и гранулообразования име-ется возможность визуального наблюдения. В результате выполненных исследований установлены особенно-сти и различия в изменении состояния материала в процессе сушки, ко-торые явились основой для следующих важных выводов: медленный набор шлама на цепи и высокая скорость осыпания материала (рис. 1, кривая 2) обеспечивают образование устойчивых гранул и низкий пы-леунос из печи. В условиях, когда осыпание материала с цепей проис-ходит постепенно (рис. 1, кривая 1) в широком интервале влажности (30…10%), в высушенном материале наблюдается преимущественно мелкая фракция, что приводит к 5-10 кратному увеличению пылеуноса из печи. Дополнительные исследования, выполненные на промышленных печах, позволили сделать обоснованное заключение о том, что в области текучего и пластичного материала (зона пылеулавливания) необходимо устанавливать цепную завесу с высокой транспорти-рующей способностью, а на участке регенеративного теплообмена – наоборот, с низкой, способствующей замедлению скорости движения.
С учетом полученных результатов разработан и внедрен комплекс теплообменных устройств, который наряду с повышением эффективно-сти теплообмена позволил в несколько раз снизить пылеунос. Учитывая значительные объемы производства, даже при эффек-тивности очистки 99% в атмосферу продолжает поступать большое количество пыли. |