ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ПЫЛИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при изготовлении портландцемента.. При производстве цемента во вращающихся печах образуется пылевидная фракция, которая выносится из печи с отходящими газами и улавливается обеспыливающими устройствами, например электрофильтрами (см. кн. Технология производства цемента; Оборудование цементной промышленности, М., 1987, патент РФ №). Уловленная пыль по своему химическому составу аналогична исходному сырью, поступающему в печи, но имеет повышенное содержание щелочей и хлоридов. Этот фактор негативно отражается на работе печей, требуя частой остановки их для удаления осажденных солей. Складирование улавливаемой пыли так же требует больших материальных затрат для оборудования мест хранения. В связи с изложенным проблема утилизации пыли при производстве цемента остается актуальной и ей посвящено множество публикаций, в том числе и в патентной документации. Утилизации пыли для производства цементных клинкеров на отдельной вращающейся печи обжига клинкера без какой либо ее очистки ведет к получению обжигаемых клинкеров очень низкой марки, следствием чего является получение низкокачественных, не конкурентных цементов. Кроме того, такая технология приводит к образование вторичного пылевыноса с очень высокой концентрацией щелочных оксидов и хлоридов.
Так, в авторском свидетельстве СССР №1792408 описана технология утилизации пыли возвратом ее в печи обжига клинкера. Недостатком ее является увеличение концентрации щелочей и хлоридов в сырье, что приводит к
нарушению технологического процесса обжига сырья, снижению производительности печи на 7-10%, налипанию обжигаемого сырья на теплообменные устройства и корпус печи (кольцеобразование), следствием чего являются внеплановые ремонты и снижение коэффициента использования оборудования.
В патенте РФ №2248946 (опубл. 2004.02.20) описано приспособление в виде фильтровального устройства, с помощью которых пыль отделяют от отходящих газов. Особенностью этой технологии является введение пыли из фильтровального устройства в конец ввода материала вращающейся печи, в направлении, противоположном направлению течения газов печи для снижения температуры газов печи в пределах приблизительно от 830 до 850°С для обеспечения конденсации солей на поверхности частиц мелкой фильтровой пыли.
Из патента РФ №2171129 (опубл. 2001.07.27) известна технологическая линия для утилизации газов, образующихся в установках для обжига цементного клинкера, в виде конденсатора, который обеспечивает охлаждение соединений хлоридов на охлаждаемых конденсационных поверхностях конденсатора до уровня ниже температуры конденсации, трубопроводы, отводящие очищенные газы из конденсатора и возвращающие их затем, в газовое печное пространство. Однако, эта технологическая линия не предусматривает утилизации пылевой фракции газов в процессе производства цемента.
Известен ряд патентов, в которых описана технология утилизации пыли после очистки ее от щелочей путем изменения температуры электрофильтра, что ведет к конденсации на его поверхности нежелательных примесей (см. патент №2117643).
В патенте на изобретение №2102348 (опубл. 1998.01.20) описана технологическая линия для очистки пылевидной фракции от вредных веществ и направления ее на дальнейшую утилизацию, которая выглядит следующим образом. С горячего конца вращающаяся печь входит в холодильник, из которого по течке клинкер попадает на транспортер. С холодного конца печь через газоход соединяется с циклоном, который в свою очередь газоходом с циклоном, из которого по газоходу дымососом через трубу выбрасываются в атмосферу. От
циклона имеется наклонная течка в печь. К течке присоединяется течка из жаростойкой стали с ребрами и кожухом. В нижней точке течки установлен тарельчатый питатель с ножом. Под питателем установлен бункер, под которым имеется пневмовинтовой насос, по трубопроводу подает сырьевую смесь в циклон;
из которого сырьевая смесь по течке попадает на транспортер а запыленный транспортирующий воздух по трубопроводу идет в холодильник. От циклона имеется течка в газоход, а в газоход введена течка для подачи сырьевой смеси.
Однако, известная установка не предусматривает полного удаления из пыли щелочей и хлорных соединений. Такая технологическая линия позволяет снизить количеств нежелательных примесей не более, чем на 50%. Нами обнаружено, что при использовании очистки водной взвеси уловленной пыли можно на 95% освободить ее нежелательных примесей.
Техническим результатом полезной модели является создание установки обеспечивающей максимальное удаление из пыли отходящих газов щелочей и хлорных соединений до 90%.
2
Технический результат достигается тем, что в известной установке для очистки и утилизации пыли при производстве портландцемента, содержащей емкости для приема пыли, соединяемые транспортерами с превмонасосами, и средства подготовки шлама для утилизации установка содержит электрофильтры для вращающихся печей, шнековые транспортеры, расположенные под электрофильтрами и попарно соединенные со сборными транспортерами, конечные участки каждого из которых установлены над приемными бункерами пневмовинтовых насосов, соединенных отдельными трубопроводами пыли с общим бункером объемом не менее 10 м для приема пыли, снабженного аспиратором в виде рукавного фильтра и ячейковым питателем, обеспечивающим транспортировку пыли в смеситель, смеситель соединен посредством трубопровода пылевого шлама с насосом с емкостью для сбора шлама, содержащего приспособления для подачи в него заводского шлама, емкость для шлама посредством трубопроводов соединена с прессфильтрами, выполненными с возможностью очистки шлама от щелочных и хлорных соединений, прессфильтры снабжены трубопроводом для подачи шлама в печь.
После переработки пыли с помощью предлагаемого устройства содержание щелочей в обезвоженном шламе не превышает его содержания в исходном материале для производства портландцемента. Технологическая позволяет удалить до 90% вредных примесей из уловленной электрофильтрами вращающихся печей пыли.
Установка поясняется схемой, представленной на Фиг.1, где цифрами обозначены следующие позиции.
/1/, /2/, /3/, /4/ - электрофильтры вращающихся печей, /5/, /6/ - шнековые транспортеры, попарно объединенные в сборные транспортеры - /1/ и /8/, /9/ и /10/ - бункеры пневмовинтовых насосов, /11/ и /12/ - пневмовинтовые насосы, /13/ трубопроводы пыли, /14/ - общий бункер пыли, /15/ аспиратор в виде рукавного фильтра, /16/ - ячейковый питатель, /17/ смеситель, /18/ средство для подачи воды. /19/ - насос, /20/ - трубопровод пылевого шлама /21/ - накопительная емкость для шлама, /22/ - средство для ввода заводского шлама, /23/ - трубопровод для подачи шлама на прессфильтры, /24/ - прессфильтры, /25/ - трубопровод подачи шлама в печь.
Устройство работает следующим образом
Пыль из вращающихся печей улавливается электрофильтрами /1/, /2/, /3/, /4/, откуда она попадает на шнековые транспротеры /5/ и /6/. Со шнековых транспортеров пыль поступает в сборные транспортеры /7/ и /8/, а оттуда в бункеры - /9/ и /10/, из которых пыль с помощью пневмонасосов /11/ и /12/ подается через трубопроводы /13/ в общий бункер пыли /14/. Бункер пыли аспирируется рукавным фильтром /15/. Из бункера /14/ пыль через ячейковый питатель /16/ поступает в смеситель /17/. B этот смеситель подается вода из средства для подачи воды /18/. В смесителе пыль перемешивается с водой до получения массы необходимой консистенции. Далее, пылевой шлам подается насосом/19/ в накопительную емкость для сбора шлама /21/, где смешивается с заводским шламом. Полученная смесь подается по трубопроводам /23/ на прессфильтры /24/. Здесь происходит отделение водного раствора от массы, направляемой по трубопроводу /25/ на производство портландцемента. После
переработки пыли содержание щелочей в обезвоженном шламе не превышает его содержания в исходном материале для производства портландцемента, а процент очистки достигает 95%.
В процессе создания и эксплуатации опытных образцов установки мы пришли к выводу об оптимальности попарного объединения шнековых транспортеров одним сборным транспортером, преимуществ изолировнной подачи пылевого шлама в емкость по трубопроводу. Такая схема технологического цикла обеспечивает бесперебойную подач шлама при возникновении неполадок в отдельных участках. Экспериментально подобран объем общего бункера пыли. Уменьшение его объема приведет к неполной загрузке печи и нарушению тем самым бесперебойного цикла утилизации и очистки. Использование в качестве фильтрующих приспособлений прессфильтров обеспечивает наиболее полную и быструю очистку шлама вредных примесей. Использование бункеров для смешивания пылевого и заводского шламов позволяет утилизировать пылевой шлам в виде продукта, направляемого на получение портландцемента.