ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Колосниковые холодильники типа «Волга» широко распростра­нены в отечественной цементной промышленности. Ими оснащеныпочти все печные агрегаты с вращающимися печами диаметром 4 м и более. Однако ряд их конструктивных особенностей не обеспечи­вает надежную и эффективную работу агрегатов.

Для всех колосниковых холодильников типа «Волга» характер­на недостаточная герметизация межкамерной перегородки (между горячей и холодной подрешеточными камерами), имеющей отвер­стия для прохода скребковых транспортеров общей площадью 1,2 м ². Ввиду этого воздух, подаваемый в горячую камеру под боль­шим давлением, свободно перетекает в холодную камеру, что ухуд­шает тепловой режим работы холодильника и обжиговой печи. При этом клинкер выходит из холодильника с превышением пас­портной температуры (80...100°С) на 40...50°С, а в печь попадает менее нагретый воздух, увеличивается его расход и ухудшается качество клинкера.

Данный недостаток работы вращающейся печи устранится, если отделенное от транспортера секционным бункерным устройством подрешеточное пространство разделим герметичной перегородкой между горячей и холодной зонами. Причем при разгрузке каждая секция бункера оставляет на дне ее слой просыпи, выполняющий функцию гидравлического затвора, что исключает паразитную утеч­ку охлаждающего воздуха из горячей зоны.

В ряде холодильников используют секционированные бункеры, стенки которых наклонены к горизонту под углом около 30°, что ухудшает условия разгрузки секций. Для обеспечения приемлемого но высоте бункерного устройства применительно к высокопроизво­дительным колосниковым холодильникам (типа «Волга») бункер следует секционировать в продольном и поперечном направлениях, а стенки его секций наклонять под экспериментально найденным оптимальным углом к горизонту. Для порционной выгрузки скап­ливающейся в бункере просыпи клинкера каждая его секция снаб­жается затвором-дозатором (например, заслонкой в виде двухплечевого рычага с противовесом). При перегрузке секций затвор от­крывается, одновременно его рычаг воздействует на кнопку пуска ленточного транспортера, что обеспечивает экономию электроэнер­гии по сравнению с постоянно движущимися ковшовыми транс­портерами.

Другое решение герметизации горячей и холодной камер колос­никового холодильника предусматривает установку между ними вертикальной герметичной перегородки. Подрешеточное прост­ранство разделено, по крайней мере, на две камеры - горячую и холодную. Нижняя часть подрешеточного пространства выполнена в виде сужающегося книзу бункера с накапливающимся в нем слоем просыпи клинкера. На дне бункера имеется продольный разгрузочный проем, перекрытый снизу клапаном в виде полого профилированного по форме разгрузочного отверстия тела, опирающегося на тарированные пружины с соосными им направляющи­ми штырями.

Другим существенным недостатком рассматриваемых холодиль­ников является то, что накопительные бункеры для сбора просыпи в виде двухскатных четырехскатных и конических объемов, сужа­ющихся вниз и постоянно соприкасающихся с материалом с повы­шенной тeмпepатурой, подвержены интенсивному износу. Для по­вышения долговечности бункера применяют различные средства, например, выполняют стенки перфорированными для прохода ох­лаждающего воздуха, в толстых стенках устраивают каналы для прохода охлаждающей воды (например, патент США № 323416). Эти конструкции бункеров сложны и требуют расхода энергии на перемещение воды.

Предлагается вместо толстостенных направляющих из вы­сококачественной легированной .стали или чугуна выполнять стен­ки бункера из относительно тонкой листовой стали обычного каче­ства с размещенными на внутренней поверхности горизонтальны­ми ребрами, вылет и шаг которых определяется углом наклона сте­нок. Ребра на внутренней поверхности бункера обеспечивают образование защитного слоя остывшего клинкера, по которому ска­тываются последующие порции горячего материала, что предохра­няет стенки от износа.

При наблюдений за работой колосникового холодильника на Брянском цементном заводе установлено, что клинкер основной массой из печи направляется на среднюю часть поперечного сече­ния холодильника, а крайние участки шириной примерно по 1 м с каждой стороны загружаются клинкером мало. Характер неравно­мерного распределения клинкера по поперечному сечению холодильника изменяется со временем, что является следствием налипания клинкера на вертикальной стенке загрузочной шахты холо­дильника. Эти наросты меняют свои очертания, образуя направляющие желобы в различных направлениях.

При наблюдении через второе смотровое окно было видно, что на среднем участке поперечного сечения холодильника клинкер имел ярко-красный цвет, в то время как на крайних - темный. Это можно объяснить тем, что в виду повышенной толщины слоя клин­кера в средней части охлаждающий воздух устремляется на край­ние решетки. Таким образом, воздух острого дутья основной мас­сой проходит через колосниковую решетку с меньшей толщиной слоя охлаждаемого клинкера, не выполняя своего назначения - равномерного охлаждения клинкера по ширине колосниковой ре­шетки - и уходит в печь на горение, мало нагреваясь. Воздух ост­рого дутья, подаваемый под колосниковую решетку, также в основ­ной массе проходит через места колосниковой решетки с отсутст­вием или малой толщиной слоя клинкера. Таким образом, неравномерное распределение охлаждаемого клинкера по ширине колосниковой решетки ухудшает охлаждение клинкера, клинкер выходит из холодильника с температурой 140...160°С. Повышенная темпера­тура выходящего клинкера ухудшает тепловой баланс печи, так как часть воздуха после отбора тепла от клинкера поступает в печь на горение. Кроме того, из-за повышенной температуры выхо­дящего клинкера из холодильника быстрее выходят из эксплуатации ленты транспортеров, подающих клинкер из печей на склад.

В связи с этим разработано устройство, позволяющее равномерно расп­ределять клинкер по ширине холодильника, включающее прием­ник клинкера в виде бункера с горловиной и распределитель в виде подвижной течки с раструбом в верхней части, охватывающим по­следним горловину бункера и установленной с возможностью пово­рота относительно ее. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение материала, так как весь ссыпаемый из вращающей­ся печи материал собирается бункером, а течка за счет реверсив­ного перемещения от стенки к стенке корпуса холодильника обес­печивает равномерный слой на транспортирующей решетке по всей ширине.

С целью повышения надежности устройства секции острого дутья колосникового холодильника «Волга» была также разработана оригинальная конструкция, .предотвращаю­щая скопление просыпи в .объеме между колосником острого дутья и шибером. Это позволяет любой шибер устанавливать в корпусе в определенное положение в соответствии с толщиной слоя над ко­лосником острого дутья и тем самым дифференцировать подачу воздуха, создавая одинаковое аэродинамическое сопротивление по длине колосника. В результате облегчается создание псевдоожиженного слоя над колосником острого дутья, что улучшает равно­мерность распределения клинкера по ширине холодильника, созда­ет лучшие условия теплообмена между клинкером и воздухом, по­вышает температуру вторичного воздуха и снижает температуру клинкера на выходе из холодильника.

Большое влияние на тепловой режим во вращающихся печах и сушильных барабанах и на экологическую обстановку окружающей среды оказывает конструкция и состояние торцевых уплотнений. Предложенные нами конструкции уплотнительного устройства вра­щающихся печей и сушильных барабанов (ав. св. СССР 161025, ав. св. СССР 1691680) допускают осевое смещение корпуса и его концевое биение без нарушения контакта, что является важным достоинством.

Перечисленные конструктивные улучшения позволяют значи­тельно повысить надежность работы вращающихся печей и сушиль­ных барабанов, повысить термический КПД их работы и экологичность производства.