Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЦЕМЕНТНЫХ ПЕЧЕЙ

Авторы:
Город:
Белгород
ВУЗ:
Дата:
24 марта 2017г.

Объем внутреннего рынка России позволяет отнести промышленность производства цемента, к числу приоритетных отраслей. Цементная промышленность является крупным потребителем энергетических ресурсов. Завод при средней производительность 2 млн. т. в год расходует топлива в пределах 300…400 тыс. т. и около 220…230 млн. кВт электроэнергии. Морально и технически устаревшее оборудование, применяемое на предприятиях, приводит к длительным простоям в ремонте и значительным перерасходам энергоносителей. При проектировании оборудования для производства клинкера не учитываются климатические условия его эксплуатации, не смотря на то, что климатические показатели оказывают значительное влияния на производительность, расход энергоресурсов, надежность, долговечность и ремонтопригодность оборудования.

На Каспском цементном заводе при эксплуатации цементной печи с 4х150 м. с рекуператорами, производительностью около 33 т/ч, постоянно наблюдался повышенный расход газа на тонну клинкера, систематически наблюдалось появление трещин на рекуператорах, особенно в зимнее время.

В результате печь простаивала длительные периоды в ремонте из-за восстановления рекуператоров печи и транспортеров клинкера.

Был произведен анализ работы цементной вращающейся печи, в результате чего было установлено, что цементная вращающаяся печь 4х150 с рекуператорным холодильником изготовлена без учета климатических условий ее эксплуатации в высокогорных условиях южной зоны.

Цементный завод расположен в долине Кавказских гор на высоте 800 метров от уровня моря. В зимнее время температура воздуха в долине может достигать до +15°С, а ночью опускаться до -15°С связи с тем, что долина окружена горами покрытыми снегом. Смена температуры окружающей среды происходит очень быстро особенно в утреннее и вечернее время. При ясной погоде, которая бывает значительную часть суток, печь находится под прямыми солнечными лучами, что значительно повышает температуру корпусов рекуператоров. Особенности климатических условий значительно влияют на объем, плотность и температуру воздуха, который подается в рекуператоры. Дымосос печи обеспечивает расход воздуха около 450 м3/мин при нормальном атмосферном давлении, т.е. он должен обеспечивать коэффициент избытка воздуха в пределах 1,05…1,25. В связи с тем, что предприятие находится над уровнем моря на высоте 800 м, это приводит к изменению давления, плотности, теплоемкости, вязкости и теплопроводности, а изменения атмосферного воздуха на высоте 800 м ухудшают химико-физические процессы проходящие внутри корпуса печи и снаружи. В летнее время солнечные лучи нагревают дополнительно корпус  и рекуператоры до 70…80°С. По результатам исследования было установлено, что из-за пониженного атмосферного давления, разница давления между атмосферным воздухом и разряженным меньше, чем в обычных условиях, что сказывается на снижении объема поступающего в печь воздуха, и его поступает в печь меньше, чем необходимо для обеспечения полного сгорания топлива; уменьшение плотности воздуха приводит к ухудшению теплоемкости и теплопроводности, а следовательно уменьшение скорости остывания клинкера, воздух не достаточно прогревается в рекуператорах, и возникает необходимость его подогрева в печи, а, следовательно увеличивается расход топлива; в связи с сухим климатом происходит уменьшение вязкости воздуха, а это приводит к ухудшению теплообмена и теплопроводности, снижается теплосъем с клинкера; значительные перепады ночных и дневных температур в зимнее время приводит к появлению трещин в рекуператорах горячей части цементной вращающейся печи.

С целью обеспечения работоспособности печи в условиях высокогорья была произведена переработка некоторых узлов печи на основании конструкторских и теплотехнических расчетов с учетом климатических условий завода []. Была  разработана  новая конструкция рекуператоров,  проведена модернизация корпуса печи, на котором располагаются рекуператоры и введена дополнительная опора в конструкцию печи.

На старой печи были демонтированы рекуператоры размером 1,2х6м и ликвидирован участок корпуса печи с окнами для просыпи клинкера.

Вместо удаленного корпуса установлен усиленный удлиненный корпус 3 (рис. 1) с увеличенными окнами под просыпь клинкера.


Удлиненный корпус базируется бандажами на дополнительную опору 1 и приварен к старому корпусу печи. На новый корпус установлены рекуператоры размером 2х13 м. Удлиненный корпус заканчивается технологическим коридором 1 (рис.2).

Технологический коридор одним концом расположен на бетонной опоре, а второй, подвесной, введен в удлиненный корпус печи, что позволяет вводить горелку в печь, и машинисту контролировать процессы, происходящие в печи. Так как технологический коридор находится в зоне рекуператоров, установлены вентиляторы для продувки коридора.

Внутри рекуператора размещены полки (рис. 3), которые захватывают клинкер, и он падает с высоты 1,8 м на корпус и полки и не скапливается в единую массу на стенках рекуператора, что позволяет значительно снизить вероятность растрескивания клинкера при прохождении через рекуператор.




В результате модернизации печи получены следующие преимущества:

производимый клинкер имеет абсолютно однородную структуру; разломанный клинкер быстрее охлаждается и повышается степень теплообмена; значительно снизилась температура на выходе клинкера из рекуператоров до 90…100°С; повысилась температура воздуха за счет его медленного движения, и это сказалось положительно на уменьшение расхода газа; клинкер лучше разламывается, уменьшается расход электроэнергии на его помол.

После годовой эксплуатации модернизованной цементной печи и на основании полученных положительных результатов, было принято решение об изготовлении и установлении новой печи такого же типа.

Список литературы

 

1.        Федоренко      М.А.,      Конструктивно-технологические методы и способы восстановления работоспособности        цементных     вращающихся                         печей монография / М. А.Федоренко. Белгород, 2007.

2.        Федоренко М.А., Цементная вращающаяся печь с рекуператорными холодильниками/ Федоренко М.А., Бондаренко   Ю.А. патент на полезную модель RUS 71745 25.04.2007.

3.        Федоренко М.А., Проблемы повышения эффективности и работоспособности вращающихся агрегатов      непрерывного                                                                   цикла/ Федоренко  М.А.,  Бондаренко  Ю.А.,  Аулов  В.Г.,  Маркова  О.В.,  Антонов  С.И. Технологиямашиностроения. 2014. №11. С. 46-49.

4.        Бондаренко          Ю.А.,           Система          устранения          выброса         пыли          в          атмосферу/ Бондаренко   Ю.А.,  Федоренко  М.А.,   Санина   Т.М.,   Афонин   В.Г.,   Антонов   С.И. Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013.№2. С. 67-68.

5.        CLINKER               DUST               EMISSIONS               ELIMINATION               IN               ATMOSPHERE/Fedorenko            M.A.,  Bondarenko           J.A.,             Sanina           T.M.,             Smirnykh            A.P. Advances in Environmental Biology. 2014. Т. 8. №13. С. 84-88.

6.        Вращающаяся цементная печь/ Федоренко М.А., Бондаренко Ю.А., Санина Т.М., Маркова О.В. патент на полезную модель RUS 121561 19.03.2012

7.        Федоренко      М.А.,      Модернизация цементной вращающейся печи с рекуператорными холодильниками/ Федоренко М.А., Бондаренко Ю.А., Санина Т.М., Маркова О.В. Ремонт. Восстановление.Модернизация. 2015. №4. С. 20-23..