Установка для отбеливания клинкера

Изобретение относится к области получения цемента, а именно к производству белого портландцемента. Установка содержит расположенную под вращающейся печью ванну с наклонным днищем, заполняемую водой, со смонтированным в ней транспортирующим устройством. При этом в воду введены электроды, связанные с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного тока. Электрод, связанный с отрицательным полюсом источника, выполнен в виде перфорированной пластины с уклоном в сторону транспортирующего устройства. Электрод, связанный с положительным полюсом источника, выполнен в виде полого сетчатого цилиндра. Пространство между электродами разделено перегородкой, являющейся продолжением охватывающего печь в зоне выгрузочных лючков кожуха. Технический результат - повышение белизны клинкера, а также повышение безопасность установки его производства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области получения цемента, в частности для производства белого портландцемента (БПЦ).

Известны установки, используемые для получения клинкера БПЦ, в которых процесс отбеливания осуществляется путем резкого охлаждения клинкера при высоких температурах (1250-1500°С) в воде [Череповский С.С., Алешина O.K. Производство белого и цветного портландцемента. - М.: Стройиздат, 1964. - с.90]. Установка состоит из ванны с водой, установленной под вращающейся печью в зоне спекания. Раскаленный клинкер выходит через отверстия диаметром 160-200 мм в корпусе печи и попадает в ванну с водой, откуда выгружается цепным разгружателем на транспортер, подающий его в сушильный барабан.

Недостатком данной конструкции является то, что при такой конструкции установки имеют место большие непроизводительные потери тепла при выгрузке клинкера через открытые выгрузочные лючки. Кроме того, в известной установке отбеливаемый клинкер подвергается только тепловому удару в воде и при дальнейшей транспортировке и сушке имеет место частичная его гидратация, а фазовый состав такого клинкера отрицательно влияет на показатели прочности БПЦ.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является установка для отбеливания клинкера БПЦ двухступенчатым способом [Грачьян А.Н., Гайджуров П.П. и др. Технология белого портландцемента. - М.: Стройиздат, 1970 - С.50].

Установка представляет собой ванну с наклонным днищем, заполненную водой, куда опущена клинкерная течка, охватывающая вращающуюся печь в зоне выгрузочных отверстий. Течка внутри футерована. Выше уровня воды в течке установлены два патрубка, один из которых служит для подачи пара, а другой - природного газа. Для строго соблюдения соотношения газ-пар, подаваемых в течку, на каждом трубопроводе установлены расходомеры. Подача пара и газа осуществляется навстречу клинкеру с температурой 1300°С. При соприкосновении парогазовой смеси с клинкером происходит конверсия природного газа и создается восстановительная среда, способствующая отбеливанию клинкера, который затем падает в воду, где за счет резкого охлаждения фиксируется достигнутый эффект отбеливания.

Недостатком данной конструкции является то, что для создания восстановительной среды используется парогазовая смесь, для получения которой в течке для клинкера установлены патрубки и расходомеры на них для строгого соблюдения соотношения газ-пар. Данная конструкция требует также дополнительных расходов на производство пара и подводящие газ и пар коммуникации. Кроме того, использование природного газа и пара ведет к удорожанию цемента, требует наличия специальных расходомеров и снижает эксплуатационную безопасность установки, расположенной в зоне высоких температур.

Задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является повышение белизны клинкера БПЦ за счет повышения эффективности работы отбеливателя, снижение его себестоимости за счет исключения из технологического процесса отбеливания расходов на природный газ и пар и как, следствие этого, повышение эксплуатационной безопасности установки в целом.

Поставленная задача решается за счет того, что установка для отбеливания клинкера, содержащая расположенную под вращающейся печью ванну с наклонным днищем, заполняемую водой, со смонтированным в ней транспортирующим устройством, отличается тем, что она дополнительно содержит введенные в воду электроды, связанные с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного тока, причем электрод, связанный с отрицательным полюсом источника, выполнен в виде перфорированной пластины с уклоном в сторону транспортирующего устройства, а электрод, связанный с положительным полюсом источника, выполнен в виде полого сетчатого цилиндра, при этом пространство между электродами разделено перегородкой, являющейся продолжением охватывающего печь в зоне выгрузочных лючков кожуха.

Схема установки для отбеливания клинкера приведена на чертеже.

Установка представляет собой устанавливаемую под печью 1 с выгрузочными лючками 2 ванну 3, заполненную водой. В ванне размещены электроды - анод 4 и катод 5, связанные с источником постоянного тока. Анод 4 представляет из себя сетчатый цилиндр, огибающий с внешней стороны перегородку 6, являющуюся продолжением охватывающего печь в зоне выгрузочных лючков 2 кожуха 7. Катод 5 представляет из себя наклонную перфорированную пластину, расположенную внутри перегородки 6 на минимальном расстоянии от дна ванны и параллельно ему. Перегородка 6 делит ванну на катодное 8 и анодное 9 пространства. В ванне расположен наклонный транспортер 10.

Установка работает следующим образом.

Клинкер БПЦ выгружается из вращающейся печи 1 через лючки 2 в катодное пространство 8 ванны 3. При подаче постоянного тока на электроды 4 и 5, погруженные в воду, в результате электролитической диссоциации воды на аноде выделяется кислород, а на катоде - водород. Катод 5 расположен вблизи днища ванны отбеливателя, и поэтому выделяющийся водород будет диффундировать сквозь толщу воды к ее поверхности. При этом происходит насыщение воды водородом, а пространство от печи до поверхности воды в ванне приобретает характер восстановительной атмосферы за счет выделения водорода с поверхности воды. Таким образом, клинкер одновременно подвергается воздействию восстанавливающей и охлаждающей сред, что обеспечивает эффективное отбеливание клинкера и повышение его белизны. Прошедший отбеливание клинкер по наклонно расположенному катоду 5 перемещается к транспортирующему устройству 10 и удаляется им из ванны 3.

С целью обеспечения эксплуатационной безопасности установки вокруг печи 1 смонтирован кожух 7, соединенный с перегородкой 6, закрывающий лючки 2. Выделяющийся водород дымососом, установленным за печью, втягивается через лючки 2 внутрь печи и там сгорает. Кислород, выделяющийся над анодным пространством 9, вместе с теплым воздухом, омывающим снаружи печь 1, уносится в атмосферу.

Данная установка позволяется повысить белизну клинкера БПЦ за счет повышения эффективности работы отбеливателя, снизить его себестоимость за счет исключения из технологического процесса отбеливания расходов на природный газ и пар и, как следствие этого, повысить эксплуатационную безопасность установки в целом.

Установка для отбеливания клинкера, содержащая расположенную под вращающейся печью ванну с наклонным днищем, заполняемую водой, со смонтированным в ней транспортирующим устройством, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит введенные в воду электроды, связанные с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного тока, причем электрод, связанный с отрицательным полюсом источника, выполнен в виде перфорированной пластины с уклоном в сторону транспортирующего устройства, а электрод, связанный с положительным полюсом источника, выполнен в виде полого сетчатого цилиндра, при этом пространство между электродами разделено перегородкой, являющейся продолжением охватывающего печь в зоне выгрузочных лючков кожуха.