Клинкерный холодильник

метки: Холодильник, Колосниковый, Воздух, Охлаждение, Материал, Клинкер, Барабан, Схема

В цементной промышленности для окончательного охлаждения клинкера после выхода его из зоны охлаждения вращающейся печи применяют холодильники. Режим охлаждения клинкера оказывает влияние на фазовый и минералогический его состав и поэтому может рассматриваться как составная часть технологического процесса обжига клинкера. Клинкер охлаждают воздухом, поступающим во вращающуюся печь для сжигания топлива. Следовательно, холодильники клинкера выполняют роль тепловых утилизаторов и повышают тепловую эффективность печного агрегата.

В России в 75 % случаев, для охлаждения цементного клинкера и возврата тепла в печь используются колосниковые холодильники. Это, в основном, колосниковые двухкамерные колосниковые холодильники типа «Волга». Колосниковые холодильники в отличие от других теплоутилизаторов, позволяют управлять процессом охлаждения клинкера или автоматизировать этот процесс. В США, Японии и странах западной Европы используются колосниковые холодильники с числом камер от трех и более. Критериями оптимизации могут быть выбраны следующие показатели: максимальный теплосъем с решеток или минимизация выходной температуры клинкера.

Тепло, отобранное от клинкера в холодильнике, частично возвращается в печь вместе с вторичным воздухом, который необходим для горения. По оценке разных авторов и производителей цемента мероприятия по автоматизации колосникового холодильника позволяют снизить расход топлива потребного на обжиг клинкера на 2,5 — 5 %. Автоматизация процесса охлаждения может быть одним из главных и первых шагов по повышению эффективности производства.

Наиболее распространёнными холодильниками клинкера являются рекуператорные (планетарные), колосниковые и барабанные (трубные).

Известны и другие виды холодильников, но масштабы их применения в промышленности менее значительны.

1. Назначение и классификация клинкерных холодильников

Для быстрого охлаждения клинкера, выходящего из печи с температурой 1000—1200 °С, до 50—150 °С служат холодильники различной конструкции: барабанные, рекуператорные (планетарные) и колосниковые.

Барабанный холодильник — металлический барабан, имеющий частоту вращения 3—6 об/мин. Холодильник наклонен под углом 4—6° в сторону, противоположную наклону печного барабана. Длина барабанного холодильника 15—30, диаметр 2,5—5 м. При вращении холодильника материал движется к выгрузочному концу, охлаждаясь поступающим навстречу холодным воздухом. Для лучшего теплообмена между клинкером и воздухом в барабане устроены пересыпные ковши. Устанавливается холодильник под вращающейся печью и служит ее продолжением. Недостатки барабанного холодильника — относительно большие размеры и слабая степень охлаждения клинкера (до 100—200°С).

Компрессионные холодильники и установки

... компрессионных холодильников и установки Для хранения скоропортящихся продуктов в домашних условиях применяют небольшие машины искусственного холода -- бытовые холодильники. В холодильных машинах и агрегатах используется искусственное охлаждение, ... Преимущество фреона-22 -- безвредность, только при содержании его в воздухе более 30% появляются признаки отравления организма из-за недостатка кислорода. ...

Холодильники предназначены для охлаждения сыпучих взрывобезопасных материалов. Устанавливаются после прокалочных печей.

Холодильники общего назначения в зависимости от способа охлаждения обрабатываемого материала в барабане классифицируются на холодильники с воздушным охлаждением (Д) и холодильники с водяным охлаждением (Я).

Холодильники с диаметром барабана 1…2,2 м, с длиной барабана 8…20 м изготавливаются в 2-х конструктивных исполнениях — с воздушным или водяным охлаждением, холодильники с диаметром барабана 2,2 м, длиной барабана 25 м и холодильники с диаметром барабана 2,5…3 м — только с водяным охлаждением (Я).

Типы барабанных холодильников в зависимости от способа охлаждения обрабатываемого материала:

• с воздушным охлаждением
• с водяным охлаждением
• трубные холодильники

В холодильниках с воздушным охлаждением материал охлаждается воздухом, который подается вентилятором прямотоком или противотоком.

В холодильниках с водяным охлаждением барабан орошается снаружи водой, которая подается в ванны охлаждения. Для увеличения времени соприкосновения материала с охлаждаемой стенкой в барабане установлены продольные полки.

В рекуператорных холодильниках клинкер охлаждается до 100—150°С. Холодильник состоит из нескольких охладительных барабанов (рекуператоров), симметрично расположенных вокруг корпуса печи со стороны ее горячего конца и вращающихся вместе с печью. Для лучшего пересыпания клинкера при вращении печи рекуператор внутри с горячего конца футерован броневыми плитами с полками из жаростойкого чугуна. Основная часть рекуператора не футеруется, но в ней есть полки или цепи, способствующие быстрому охлаждению клинкера. Рекуператорными холодильниками размером (1,1— I 1,2)Х6 м оборудованы вращающиеся печи размерами 3,6X150 м, 4X150 м и др.

Изобретение относится к охлаждению сыпучих материалов, обжигаемых во вращающихся печах, например в промышленности строительных материалов при обжиге цементного клинкера.

Использование рекуператорных холодильников способствует повышению эффективности охлаждения материала, уменьшению расхода топлива за счет повышения температуры вторичного воздуха, поступающего в печь, а также надежности работы корпуса барабана рекуператорного холодильника. Кроме того улучшается ремонтнопригодность холодильника.

Наибольшая скорость и степень охлаждения клинкера достигается в колосниковых холодильниках. В них клинкер охлаждается до 80—120 °С путем принудительного просасывания воздуха сквозь слой движущегося по колосниковой решетке клинкера, чем обеспечивается интенсивный теплообмен. Устанавливают их под печами или они служат продолжением печей. Колосниковый холодильник типа «Волга-75С» предназначен для охлаждения клинкера, выдаваемого печью с температурой 1250—1350°С, до 60—80° С, когда его можно транспортировать на склад или в мельницу обычными средствами. Охлаждение происходит под действием холодного воздуха, подаваемого через слой клинкера, который перемещается по колосниковой решетке.

Холодильники колосниковые для сухого способа производства.

Холодильники колосниковые предназначены для охлаждения атмосферным воздухом цементного клинкера, глиноземного спека и других сыпучих материалов. Применяются в технологических линиях по производству цементного клинкера сухим способом, оснащенных циклонным теплообменником и декарбонизаторами.

Конструкция холодильников разработана с учетом последних достижений в области цементного отечественного и зарубежного машиностроения, а также требованиям техники безопасности.

Горячий материал из вращающейся обжигающей печи поступает в холодильник через загрузочную шахту кожуха, падает на колосниковую решетку и, перемещаясь по ней за счет возвратно-поступательного движения колосников, охлаждается воздухом, продуваемым снизу через колосниковую решетку вентиляторами.

Мелкая фракция материала убирается из-под решетки скребковыми транспортерами, а куски крупностью более 35 мм измельчаются при сходе решетки грохота молотковой дробилкой.

Охлажденный материал из разгрузочного устройства поступает в обжиговую печь и декарбонизатор, а избыточный воздух используется для технологических нужд или сбрасывается в атмосферу после очистки в обеспыливающих устройствах.

Техническая характеристика

Наименование параметра	СМЦ-172	СМЦ-88	СМЦ-88	СМЦ-88	СМЦ-159А	СМЦ-33А	СМЦ-28А
	КС-1,1	КС-2,2	КС-2,2А	КС-2,2В	КС-2,4	КС-3,3	КС-5,5
Производительность по клинкеру (номинальная), т/сут	1100	2200	2200	2200	2400	3300	5500
Степень охлаждения, % не менее	95	94	94	94	93	93	93
Удельный съем охлажденного материала, т в сут/мІ	28	30	30	30	33	35	36
Удельный расход электроэнергии, кВт*ч./т	9,0	8,9	8,9	8,9	8,8	8,8	8,8
Удельный расход охлаждающего воздуха, мі/кг	2,4	2,5	2,5	2,5	2,6	2,6	2,6
Расход воды на доохлаждение клинкера и увлажнение избыточного воздуха, мі/ч	3	6	6	6	6,5	9	12
Тепловой КПД, %, не менее	65	65	65	65	65	70	70
Масса холодильника в объеме поставки с запасными частями и электрооборудованием, т	176	353	355	344	356	475	692
Количество приводов тележек колосниковой решетки, шт.	2	3	3	3	3	3	4
Количество приводов транспортеров просыпи, шт.	1	2	2	2	2	2	2
Габариты колосникового холодильника, мм -длина -высота -ширина	22900 6600 6360	27800 7100 9390	27800 7000 6150	27800 7000 6150	27800 7100 9390	34450 8400 9090	48750 9600 11150

Холодильники колосниковые для мокрого способа производства

Техническая характеристика

Наименование параметра	КС-35	КС-50	КС-75	КС-75	КС-125
Производительность (номинальная), т/сут	840	1200	1800	2000	3000
Степень охлаждения, % не менее	95	94	94	93	93
Удельный съем охлажденного материала, т в сут/мІ, не менее	25	26	29	30	33
Удельный расход электроэнергии, кВт*ч./т, не более	9,0	9,0	8,9	8,9	8,8
Удельный расход охлаждающего воздуха, мі/кг	2,4	2,4	2,4	2,4	2,5
Расход воды на доохлаждение клинкера и увлажнение избыточного воздуха, мі/ч	2,5	3,5	5	5,5	8,5
Тепловой КПД, %, не менее	62	65	65	65	70
Масса холодильника в объеме поставки с запасными частями и электрооборудованием, т	140	175	269	272	433
Количество приводов тележек колосниковой решетки, шт.	2	2	2	2	3
Количество приводов транспортеров просыпи, шт.	1	1	2	2	2
Габариты колосникового холодильника, мм -длина -высота -ширина	23400 5700 6880	24200 5700 5650	24900 6200 8100	27800 6400 7330	30800 8200 9420

Управление процессом охлаждения материала осуществляется с помощью системы автоматического регулирования или вручную по показаниям регистрирующих приборов.

На заводе-производителе основные узлы холодильников (колосниковая решетка, приводные валы, приводы решеток, блоки основания, транспортеры просыпи, шлюзовые затворы, грохот и дробилка) проходят контрольную сборку и обкатку. Холодильники регулярно модернизируются. Длительный период их эксплуатации показал их высокую надежность, простоту в обслуживании и экономичность.

К недостаткам колосниковых холодильников относят то, что они имеют сложную конструкцию и много движущихся частей, часто выходящих из строя. При охлаждении мелкого клинкера значительная часть его просеивается через отверстия между колосниками и перегружает скребковый транспортер, что вызывает остановку агрегата. Однако они характеризуются высокой удельной производительностью [800— 900 кг/(м2.ч)] и глубоким (до 323—353 К) охлаждением клинкера. В связи с тем, что найдены способы уменьшения, степени влияний отмеченных недостатков, в последнее время стали проектироваться колосниковые холодильники как средней, так и большой (3000 -10000 т/сут) производительности.

Данное оборудование может быть использовано в промстройматериалах и других отраслях промышленности.

2. Устройство и принцип действия клинкерных холодильников

Барабанный (трубный) холодильник представляет собой металлический барабан диаметром 2,5—6,0 м и длиной 20—100 м, вращающийся на бандажах и опорных роликах с частотой 3—6 об/мин. Кожух холодильника обычно, имеет такой же диаметр, что и кожух печи. Привод барабана, так же как и привод вращающейся печи, состоит из электродвигателя, редуктора, венцовой и подвенцовой шестерен. Угол наклона барабана к горизонту равен 4— 6°. Горячая часть барабана отфутерована шамотным кирпичом или чугунными плитами. На остальной части корпуса барабана в шахматном порядке установлены лопасти (швеллеры), которые пересыпают клинкер и способствуют увеличению поверхности теплообмена.

Рис.1. Барабанный (трубный) холодильник: 1 — корпус;2 — опорная станция; 3 — опорный бандаж; 4 — двигатель; 5 — редуктор; 6 — приводная шестерня; 7 — зубчатый венец; 8 — подача холодного воздуха.

Трубный холодильник представляет собой внутренний барабан из жаростойкой стали и внешний корпус из углеродистой стали. Во внутреннем барабане установлены трубы. По внутреннему кожуху барабана крепятся направляющие, способствующие продвижению продукта при вращении барабана. При вращении холодильника продукт перемещается по межтрубному пространству и охлаждается, соприкасаясь с наружными стенками труб. По трубному пространству противотоком просасывается воздух. Нагретый воздух используется в печи обжига извести.

Мелкий клинкер после выхода из печи просыпается через решетку, а крупные его куски направляются в дробилку. Загрузочное устройство холодильника выполнено в виде керамической шахты с наклонным дном. Места соединения шахты с головкой печи и барабаном холодильника уплотняются. В барабанном холодильнике клинкер охлаждается с 1273—1373 до 373—573 К. Охлаждающий воздух, нагреваемый до температуры 773—873 К, используется в качестве вторичного воздуха.

Барабанный холодильник у печи с циклонными теплообменниками производительностью 1800 т/сут. имеет диаметр 4,6 м. и длину 50 м., угол его наклона 4,5°, а частота вращения 2,4 об/мин. Он эффективно работает, если футерован огнеупорной массой на 70— 80% своей длины, а на участке между 16 и 28 м. в нем установлены литые лопатки и далее до конца холодильника —лопатки из стального листа. Вместо лопаток можно устанавливать ковши из жаростойкого литья. Для понижения температуры клинкера до 423— 473 К необходимо впрыскивание воды внутрь барабана при расходе ее около 3 м3/ч. Барабанный холодильник не оборудуется дробилкой, так как крупные зерна клинкера разбиваются при пересыпании.

Преимуществами барабанных холодильников являются простота конструкции и надежность в эксплуатации, отсутствие избыточного воздуха, относительно низкий расход электроэнергии. К. недостаткам холодильника относится недостаточно строго регулируемое количество вторичного воздуха, большая его запыленность, что ухуджает видимость в печи, необходимость установки вращающихся печей на высоких фундаментах, Недостаточно высокая стойкость пересыпающих лопаток и полок. Возможный перегрев нефутерованного корпуса холодильника до 523—673 К частично устраняется путем орошения его водой. Барабанные холодильники распространены недостаточно широко. Отрасль применения: черная и цветная металлургия, горнорудная промышленность, химическая промышленность.

Рекуператорный холодильник работает следующим образом.

Охлаждаемый материал из вращающейся печи через входную горловину поступает в барабан, подхватывается направляющими лопастями броневых плит и подается далее на броневые плиты с лопастями. При этом лопасти пересыпают материал, а радиусное их исполнение способствует лучшему теплообмену за счет увеличения их рабочих поверхностей. Далее частично охлажденный материал поступает на V-образные лопасти, где происходит его окончательное охлаждение за счет теплообмена между материалом и рабочими поверхностями V-образных лопастей. Охлажденный материал выгружается из барабана через выходное отверстие.

Болты с Т-образной головкой и гайкой надежно закрепляют броневые плиты на стойках, приваренных к корпусу барабана. Установка и замена плит упрощена благодаря наличию Т-образной головки на болте.

Болт заводится во взаимно перпендикулярные пазы и стойки, и поворачивается на 90о. Таким образом, Т-образная головка, вошедшая в паз, предотвращает болт от проворачивания. После этого на него надевается броневая плита и закрепляется гайкой.

К корпусу печи барабан крепится при помощи входной горловины и стойки. Между стойкой и корпусом барабана имеется зазор, благодаря которому возможно осуществить поворот Т-образной головки, прошедшей сквозь паз, на 90о для последующего ее подъема в паз.

Кольцо, на котором закреплены V-образные лопасти, закрепленное на стойках, также создает кольцевой зазор между ним и корпусом барабана. Это предохраняет корпус от соприкосновения с охлаждаемым материалом, улучшая условия его работы.

Таким образом, использование рекуператорных холодильников способствует повышению эффективности охлаждения материала, уменьшению расхода топлива за счет повышения температуры вторичного воздуха, поступающего в печь, а также надежности работы корпуса барабана рекуператорного холодильника.

Рис.2. Схема рекуперативного холодильника

Колосниковые переталкивающие холодильники являются наиболее прогрессивными холодильниками для цементных печей. Они устанавливаются на печах как мокрого, так и сухого способа производства. Схема колосникового холодильника представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема переталкивающего колосникового холодильника:1 — цементная вращающаяся печь; 2 — шахта холодильника; 3 — колосниковая решетка;4 — неподвижный колосник; 5 — подвижный колосник; 6 — клинкер из печи; 7 — клинкер на колосниковой решетке; 8 — клинкер из холодильника; 9 — острое дутье; 10 — общее дутье; 11 — вторичный воздух;12 — аспирационный воздух, 13 — горячая камера, 14 — холодная камера, 15 — разделительная штора из цепей.

В колосниковый холодильник клинкер попадает из печи и перемещается по колосниковой решетке с использованием системы подвижных и неподвижных колосников. Снизу, из под колосникового пространства с использованием вентиляторов острого и общего дутья подается холодный воздух. Воздух, проходя через щели в колосниках и фильтруясь через клинкер, охлаждает его. Для более полного охлаждения воздух подается в избытке. Нагретый в горячей зоне холодильника воздух (вторичный воздух) подается в печь. Избыточный воздух из холодной зоны холодильника (аспирационный воздух) выбрасывается в атмосферу.

Колосниковые холодильники обеспечивают охлаждение клинкера до температуры, на 50 — 70°С превышающий температуру окружающего воздуха. Температура вторичного воздуха может достигать 800°С. Температура аспирационного воздуха достигает 150°С. Расход воздуха на охлаждение клинкера при однократном прососе воздуха составляет 2,0 — 2,5 м3/кг клинкера. КПД холодильников около 85 %. Достижение максимальных значений КПД достигается как выбором оптимальных процессов на этапе проектирования, так и поддержанием оптимальных режимов с использованием системы управления.

Конструкция колосникового холодильника позволяет подавать на охлаждение большее количество воздуха, чем это требуется по условиям сгорания топлива.

В колосниковом холодильнике через слой раскаленного клинкера, движущегося по колосниковой решетке, которая является одновременно и транспортным средством, продувается холодный воздух. Нагреваясь, он направляется в печь, чтобы поддержать горение топлива. Основные преимущества колосниковых холодильников, определившие их широкое распространение: эффективный обмен тепла между охлаждаемым материалом и охлаждающим воздухом, высокий тепловой к. п. д., позволяющий значительно уменьшить расход топлива на обжиг, а также высокая степень охлаждения материала, разрешающая в ряде случаев направлять его непосредственно на дальнейшую технологическую переработку.

Все цементные заводы с печами мощностью 50 т/ч клинкера и более оснащают холодильниками типа «Волга» производительностью 75—125 т/ч. Эти холодильники имеют одинарный или двойной просос воздуха.

Рис. 4.(а) Схема холодильника «Волга-125СУ»: а — схема установки холодильника; б — принципиальная схема холодильника; в — кинематическая схема привода колосниковой решетки

На рис.4(а) представлена принципиальная схема установки холодильника с одинарным прососом воздуха.

Клинкер из вращающейся печи поступает в шахту и далее на колосниковый холодильник. При своем падении клинкер обдувается воздухом, подаваемым вентилятором острого дутья, а при движении по колосникам — воздухом от вентилятора общего дутья. Часть подогретого воздуха возвращается в печь, а остальная, пройдя аспирационное устройство (электрофильтр), вентилятором направляется в трубу.

На рис.4(б) представлена схема колосникового холодильника «Волга-125 СУ» с двойным прососом воздуха. Раскаленный клинкер из вращающейся печи поступает в шахту холодильника на плиты дробящего устройства и далее на колосники острого дутья. Воздух под дробящее устройство и колосники подается вентилятором острого дутья. Затем клинкер поступает на колосниковую решетку.

Перемещение клинкера по решетке осуществляется за счет возвратно-поступательного движения подвижных колосников, имеющих различные углы наклона рабочих плоскостей: крутой — вперед и отлогий — назад. Подвижные колосники чередуются с неподвижными (рис.5).

Сквозь щели колосников вентилятором общего дутья подается воздух. Для прохождения охлаждающего воздуха имеются расширяющиеся книзу щели шириной 4—6 мм.

Рис. 5. Схема колосников: 1 — неподвижного; 2 — подвижного

Основным несущим узлом холодильника является основание (см. рис.4б), состоящее из отдельных металлических блоков, связанных между собой поперечными стенками. Поперечные стенки разделяют основание на отдельные четыре камеры. Выше основания расположен сферический кожух, выполненный из листовой стали и футерованный огнеупорным кирпичом.

Над колосниковое пространство холодильника разделено перегородкой с шиберами на две зоны: горячую и холодную. Эта перегородка отделяет более нагретый воздух, поступающий в печь, от менее нагретого, отсасываемого дымососом через аспирационное устройство.

Подвижная часть колосниковой решетки состоит из шести тележек, связанных продольными балками в две секции (по 3 шт. в каждой).

Каждая из секций опирается на восемь опорных катков, не имеющих подшипников и смазки. На тележках закреплены подвижные балки с подвижными колосниками. Неподвижные колосники смонтированы на неподвижных балках, опирающихся на поперечные балки, которые крепятся к блокам основания.

Каждая из секций приводится в движение от торцовых автономных приводов. Привод подвижной секции состоит из редуктора, кривошипно-шатунного механизма и приводного вала (см. рис. 4в).

На приводах установлены маховики и мембранные муфты. Отсюда плавный возвратно-поступательный ход движущихся частей. Привод обеспечивает 7—20 двойных ходов в минуту колосников. Величина хода колосников 150 мм. Регулирование бесступенчатое электрическое.

Для уборки мелких кусков клинкера, провалившихся через щели в под колосниковое пространство, служат три скребковых конвейера, установленных параллельно друг другу. Герметизация над колосникового и под колосникового пространств достигается двумя параллельными затворами.

Охлажденный клинкер с колосниковой решетки поступает в разгрузочное устройство — на решетку, где сортируется на две фракции. Мелкая, диаметром до 40 мм, просыпается в разгрузочный бункер, а крупная дробится двумя параллельно установленными молотковыми дробилками. Пройдя через затворы, клинкер поступает на конвейеры и далее на склад.

Толщина слоя клинкера на решетке для холодильника «Волга-125 СУ» 150—350 мм. Смазка механизмов холодильника густая, централизованная в сочетании с ручной. Холодильник имеет необходимую контрольно-измерительную аппаратуру и систему автоматического регулирования технологического процесса.

При двойном прососе, тепловой к. п. д. холодильника выше, чем при одинарном, так как воздух, дважды прошедший через охлаждаемый слой клинкера и поступивший в печь, имеет более высокую температуру.

Рис. 6. Схема разводки воздуховодов холодильника с двойным прососом воздуха

клинкерный холодильник барабанный

Сокращение расхода воздуха на охлаждение в колосниковых холодильниках с двойным прососом приводит к увеличению теплосодержания воздуха, поступающего из холодильника в печь. Холодильники с двойным прососом воздуха целесообразно устанавливать к печным агрегатам, работающим с циклонными теплообменниками. Схема разводки воздуховодов холодильника с двойным прососом воздуха представлена на рис. 6.

При двойном прососе воздуха открываются жалюзийные затворы 1—4 (остальные затворы закрыты).

Холодный воздух вентилятором общего дутья 5 направляется в III и IV камеры, при этом он проходит через слой клинкера. После очистки в аспирационном устройстве 6 (электрофильтре) дымосос 7 подает его в I и II камеры, там он вторично проходит через слой охлажденного клинкера и, согреваясь, поступает в печь.

При одинарном прососе воздуха открываются жалюзийные затворы 1, 2, 8, 9, 10 (остальные затворы закрыты).

Холодный воздух от вентилятора направляется во все четыре камеры холодильника, проходит через решетки и слой охлаждаемого клинкера и частично (более нагретый) поступает в печь, а избыток воздуха очищается в аспирационном устройстве и дымососом сбрасывается в трубу (в атмосферу).

Затвор открывается при аварии в случае выхода из строя дымососа, в этом случае избыточный воздух сбрасывается неочищенным. Затвор добавки холодного воздуха предназначен для разбавления горячего воздуха в случае перегрева дымососа.

Преимущества колосниковых охладителей — высокие скорость и степень охлаждения (до 40 — 60 0 С), хороший КПД, малый удельный расход электроэнергии (9-11 МДж/т клинкера ).

Основной недостаток — невыгодный с точки зрения рекуперации принцип теплообмена, так как воздух движется не противотоком к материалу, а перпендикулярно ему. Большое количество теплоты теряется при выбросе избыточного воздуха в атмосферу. К недостаткам колосниковых охладителей также относятся сложность эксплуатации и ремонт, меньшая надежность работы, большие капиталовложения.

Принципиальным отличием вращающегося холодильника от колосниковых холодильников переталкивающего типа является то, что охлаждаемый клинкер в нем перемещается за счет вращения наклонно расположенных корпуса и колосниковой решетки, выполненных в виде барабана. Вращающиеся колосниковые холодильники отличаются простотой конструкции, отсутствием быстроизнашивающихся и трущихся деталей, более низкими удельной энергоемкостью и удельным весом.

В инерционных холодильниках перемещение клинкера происходит за счет сил инерции, возникающих при колебательных движениях решетки, укрепленной на рессорных опорах.

Степень охлаждения клинкера зависит от скорости его перемещения и толщины слоя на решетке при условии подачи постоянного количества охлаждающего воздуха. Регулируя эти два параметра и сочетая их с работой печи, можно добиться лучшего режима охлаждения клинкера.

После обжига охлажденный в холодильниках клинкер направляется на клинкерный склад для магнезирования (выдерживания).

В клинкере при вылеживании на продуваемом воздухе склада совершается ряд физико-химических процессов, способствующих повышению качества и стабилизации свойств цемента.

При этом СаО свободно гасится за счет атмосферной влаги. Клинкер после магнезирования делается более пористым и рыхлым также в силу перехода активной формы p = C2S в гидравлически неактивную форму y = C2S. Все это облегчает помол клинкера. Хранение на складе способствует и улучшению свойств клинкера. Магнезирование клинкера производится в складах большого размера, оборудованных мостовыми грейферными кранами, вмещающих не менее чем трехсуточный запас клинкера для бесперебойной работы мельниц и печей.

3. Техника безопасности при работе с клинкерными холодильниками

Все поступающие на предприятие рабочие проходят предварительное обучение правилам техники безопасности по специальной программе: не работавшие ранее — в течение трех дней, ранее работавшие — в течение двух дней. Обучение по профессии проходят в учебных пунктах или, в отдельных случаях, в индивидуальном порядке путем прикрепления к опытным рабочим. Во время обучения работник допускается к работе только совместно с опытным рабочим. К самостоятельному обслуживанию холодильников допускают после окончания обучения по специальной программе и получения соответствующего удостоверения.

Перед допуском к работе холодильщик должен получить на рабочем месте инструктаж по технике безопасности с занесением в специальную карточку или журнал. Не реже одного раза в квартал проводят повторный инструктаж и проверку по технике безопасности.

При изменении требований или введении новых инструкций по технике безопасности все рабочие проходят дополнительный инструктаж.

До начала работы работник должен удостовериться в безопасном состоянии рабочего места, проверить наличие и исправность предохранительных устройств, инструмента, механизмов и приспособлений, требующихся для работы.

Все движущиеся части машин и механизмов и ременные передачи должны иметь ограждения, исключающие доступ к ним во время работы. Ограждения необходимо надежно закреплять.

Вращающиеся части (валы, муфты, шкивы, барабаны и пр.) должны иметь сплошные или сетчатые ограждения с ячейками не более 25 х 25мм. Сетчатое ограждение барабанов конвейеров допускается с размером ячейки не более 40 х 40 мм.

Все монтажные проемы — приямки, колодцы, канавы и т. п. закрываются настилами заподлицо или ограждаются перилами высотой не менее 1 м со сплошной обшивкой по низу перил на высоту 0,14 м.

Плакаты по технике безопасности, предупредительные надписи и знаки должны быть очищены от пыли и грязи, не повреждены и хорошо видны. Перед пуском оборудования в работу должен быть подан предупредительный сигнал.

Если пуск оборудования осуществляется работником с местного пульта управления и при этом часть оборудования находится вне зоны видимости, то подают звуковой сигнал продолжительностью не менее 10 с., после которого делается выдержка во времени не менее 30 с., а затем после подачи второго сигнала продолжительностью 30 с. производится пуск оборудования. Выдержка во времени должна обеспечиваться блокировкой.

В местах с повышенным уровнем шума должна быть предусмотрена дублирующая световая сигнализация.

Запрещается ремонт движущихся частей и ограждений при работе клинкерных холодильников и другого оборудования, а также ручная смазка механизмов на ходу, если масленки не выведены в безопасную зону от движущихся частей.

Работы по техническому обслуживанию клинкерных холодильников, регулированию и устранению неисправностей должны производиться с соблюдением настоящих Правил, Руководства по эксплуатации (РЭ) холодильного оборудования завода-изготовителя, а также ПТЭ и ПТБ

1. Плановые осмотры и ревизии холодильных установок должны производиться в соответствии с утвержденным графиком, составленным с учетом рекомендаций РЭ и условий эксплуатации каждой установки.

2. Проходы вблизи машин и аппаратов должны быть всегда свободны, а полы проходов — в исправном состоянии.

3. Доступ к движущимся частям машины разрешается только после полной остановки и принятия всех мер против пуска машин посторонними лицами.

4.Запрещается эксплуатация клинкерного холодильника с неисправными приборами защитной автоматики.

5.Курение и пользование открытым пламенем в машинных отделениях запрещается.

6.Пуск холодильника после его остановки на продолжительное время (более 24 ч) может быть произведен только после проверки исправности установки и с разрешения лица, ответственного за безопасную эксплуатацию.

7. Эксплуатация холодильника должна быть отражена в суточном журнале его работы.

8. При обслуживании клинкерных холодильников должен производиться визуальный осмотр оборудования, проверка его герметичности, очистка поверхности оборудования от грязи и пыли. Все замеченные дефекты должны заноситься в журнал с указанием мер по их устранению.

При ремонте холодильников электрическая схема привода должна быть разобрана, а на пусковых устройствах вывешены плакаты «Не включать — работают люди!».

О каждом несчастном случае пострадавший или свидетель должны немедленно сообщать лицу технического надзора (мастеру, начальнику смены и т. д.).

Дробильщик обязан правильно вести записи в книге сдачи и приема смен, находящейся на его рабочем месте

Заключение

Цемент не является природным материалом. Его изготовление — процесс дорогостоящий и энергоемкий, однако результат стоит того — на выходе получают один из самых популярных строительных материалов, который используется как самостоятельно, так и в качестве составляющего компонента других строительных материалов (например, бетона и железобетона).

Выходящий из вращающейся печи материал имеет температуру около 10000С. Возвращение в печь теплоты материала может существенно снизить расход топлива. Это достигается охлаждением материала воздухом, подаваемым затем в печь для горения топлива. Режим охлаждения влияет как на дальнейший технологический процесс, так и на свойства готового продукта. Размол горячих материалов приводит к снижению производительности мельниц и росту удельного расхода энергии. Особенно чувствителен к охлаждению портландцементный клинкер. Быстроохлажденные клинкера легче размалываются и в определенной мере повышают качество цемента. Поэтому необходимо, чтобы процесс охлаждения клинкера был наиболее полным и протекал быстро, особенно в начальной стадии. Чем полнее охлаждение клинкера, тем меньше потери теплоты.

Охлаждение является неотъемлемой частью процесса обжига клинкера и во многом может определять состав и качество конечного продукта. Режим обжига и охлаждения клинкера непосредственно оказывают влияние на структуру клинкера, форму и размер кристаллов, минералогический состав, размалываемость и, следовательно, на качество полученного из него цемента.

Поэтому, изменяя процесс охлаждения, можно непосредственно оказывать влияние на свойства клинкера, добиваясь оптимальных результатов. Влиянию режима охлаждения клинкера на его качество посвящено много работ, однако до настоящего времени нет единого мнения исследователей по этому вопросу.

Список использованных источников:

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/kolosnikovyiy-holodilnik/

Банит Ф.Г., Несвижский О.А. Механическое оборудование цементных заводов/Ф.Г. Банит, О.А. Несвижский — М.: Машиностроение, 1975

Булавин, И.А. Тепловые процессы в технологии силикатных материалов/ И.А. Булавин.-М, Стройиздат, 1982

Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества/ А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников.- М.: Стройиздат, 1979. — 358 с.

Воробьев, В.А., Комар, А.Г. Строительные материалы: учеб. для вузов/В.А. Воробьев, А.Г. Комар.- М.: Стройиздат, 1971. — 456 с.

Классен В.К. Технология и оптимизация производства цемента: учеб. пособие/В.К. Классен.-М.,2012.-308с.

Классен В.К. Оптимизация процесса охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике / В.К. Классен, А.Г. Новоселов, В.В. Степанов // Цемент и его применение. — 2008. — №3. — С. 91-96

Колокольников, В.С. — Производство цемента/ В.С. Колокольников.- М.: Высшая школа, 1967. — 548 с.

Конструкция колосникового холодильника [электронный ресурс].- http://stroy-technics.ru/article/konstruktsiya-kolosnikovogo-kholodilnika

Оно М. Влияние условий охлаждения клинкера на прочность цемента / М. Оно, Н. Нагашима // Шестой международный конгресс по химии цемента. — М.: Стройиздат, 1976. — Т.1. — С. 170-173

Проектирование цементных заводов/под ред. П.В.Зозули. -СПб.: Синтез, 1995