Мел является уникальным влажным сырьевым материалом для производства цемента, поэтому выбор способа подготовки сырья зависит от приоритетных целей, поставленных перед проектом. Каждый случай требует индивидуального подходa для выполнения поставленных задач. Введение «Переход от мокрого и полумокрого к (полу)сухому способу со всеми энергетическими выгодами и производственными улучшениями до сих пор имеет огромное значение для многих цементных заводов во всем мире». Это высказывание Palle Grydgaardt, несомненно, правильно и относится к большинству цементных заводов в мире. Но нет правил без исключений: «Если сырьевой материал сам по себе тонкодисперсен и влажен как, например, мел, или если содержание хлоридов превышает допустимый лимит, то мокрый способ до сих пор имеет свое право на существование» [1]. Сегодня лишь небольшая часть цементных заводов использует мел, хотя промышленный выпуск ПЦ в середине XIX.века в Англии начинался именно с мелом. Залежи мела простираются от юго-востока Англии, Северной Франции, Бельгии, Северной Германии, Дании до юго-востока Польши, Белоруссии, Украины и европейской части России. Этот мягкий и влажный известняк требует специального подхода к добыче, транспортировке и подготовке. Большинство отработанных современных технологий подготовки сырья не подходят для мела. В данной статье рассматривается широкий круг вопросов, которые следует учитывать. Цель статьи – ответить на вопрос: «Надо ли уходить от мокрого способа в случае, если мел является сырьевым материалом?» Эту работу следует рассматривать как дополнение и дальнейшее развитие идеи Palle Grydgaardt [1]. Существующие и запланированные концепции производства клинкера, основанные на меле. Сегодня известны семь разных концепций (рис. 1), из них пять находятся в эксплуатации (A-E), среди них мокрый, полумокрый и полусухой способы [2]. Проект сухого способа (F) в России находится в стадии внедрения (Мордов3). Другой проект полу мокрого способа (G) существует как проектная разработка в Германии (Laegerdorf). В этом контексте концепциями А и В можно пренебречь как изжившими себя технологиями, хотя на сегодняшний день они еще широко распространены. Концепции C до G будут более подробно представлены для лучшего понимания их сильных и слабых сторон. С: Полумокрый способ с применением 2-х ступенчатого циклонного теплообменника. Эта техника сегодня применяется на двух цементных заводах – Aalborg (Дания) и Rugby (Великобритания). Если технология печей типа LEPOL© (В) в 1960-х гг. представляла собой первый шаг в оптимизации чистого мокрого способа (А) для мела, то (С) можно рассматривать, как второй, последовательный шаг. Впервые он был осуществлен в 1982 г. на уже неработающем ныне заводе Southam (Великобритания). Aalborg и Rugby – заводы с длинной историей, оба сохранили мокрый способ подготовки сырья из мела. В Aalborg мокрый способ применяют по двум причинам: во-первых, потому что почти весь мел в карьере находится под водой, во-вторых, другие печи для производства белого цемента продолжают работать по чисто мокрому способу. Рис. 1. Концепции для производства клинкера из мела Завод в Rugby получает мел из карьера Kensworth , находящегося в 95-ти км от завода. Самым экономичным видом транспортировки мела из карьера Kensworth на завод Rugby оказался гидравлический транспорт. Трубопровод работает без перебоев с середины 1960-х гг., и недавно был модернизирован. Для сушки сырьевого шлама 30-36% влажности в сушилке-дробилке требуется теплота отходящих газов после второй ступени циклонного теплообменника. От внедрения фильтрации шлама для дальнейшего уменьшения удельного расхода теплоэнергии пришлось отказаться, во-первых, из-за необходимости дополнительных капитальных вложений на сооружение фильтрации и, во-вторых, из-за отсутствия необходимости вымывания хлоридов из мела с достаточно низким содержанием хлора. D: Полумокрый способ с применением камерной фильтрации и 3-х ступенчатого циклонного теплообменника. Эта концепция реализована на заводах в Laegerdorf (Германия), в Михайловке (Себряковский цем. завод) и в Мордовцементе (Мордов-2). Довольно высокий внос хлоридов грунтовыми водами в мел заставил Легердофский завод уже в 60- е гг. применять фильтрацию. Из-за гидравлических особенностей карьера пришлось оставить старую фильтрацию уже для новой печной линии N.11, построенной в 1995 г. Надо подчеркнуть, что положительным побочным эффектом применения этой концепции стал более низкий удельный расход тепла. Особенности химического состава сырья стали решающим фактором при выборе способа сырьевой подготовки. На Себряковском цемзаводе и Мордовцементе решающим фактором для выбора концепции стал поиск как можно более низкого удельного расхода тепла для производства клинкера. С точки зрения состава сырья, необходимости введения фильтраци нет. Трудности и недостаток эксплуатационного опыта для фильтрации привели к необходимости оптимизации технологии. В Михайловке стали вбрызгивать часть сырья в виде шлама в сушилку-дробилку. Таким образом, появился некий гибрид способов C и D. Эксплуатационные проблемы в дозировании фильтр-кека привели к значительным опозданиям в графике проекта Мордов-2. Камерная фильтрация выпускает фильтр-кек с влажностью 19-21% . В зависимости от содержания в меле примеси глины могут сильно изменяться реологические свойства фильтр-кека. Это сказывается на складировании и транспортировке фильтр-кека. |