автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Совершенствование комплекса теплообменных устройств во вращающихся печах с учетом свойств шлама

На правах рукописи

ДУРНЕВА ЛАРИСА СТАНИСЛАВОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧАХ С УЧЕТОМ СВОЙСТВ ШЛАМА

05.17.11 — Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород - 2006

Работа выполнена на кафедре технологии цемента и композиционных материалов Белгородского государственного технолога чес кого университета им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)

Научный руководитель: кандидат технических наук

Борисов Иван Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Сулименко Лев Михайлович

кандидат технических наук

Текуч ева Елена Васильевна

Ведущая организация - ОАО "ИСКИТИМЦЕМЕНТ", г. Искитим

Зашита диссертации состоится 29 декабря 2006 г, в час на заседании диссертационного Совета К2! 2.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова

по адресу: 3030012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ им. В.Г. Шухова

Отзывы на автореферат диссертации, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 3080012, г. Белгород, ул. Костюкова 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, отдел аспирантуры.

Автореферат разослан « 28 » ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор технических наук

Евтушенко Е.И.

Актуальность работы. Производство цемента в России осуществляется преимущественно по мокрому способу, который характеризуется повышенным расходом топлива на обжиг клинкера. Значительные, до 60%, затраты тепла вызваны испарением воды и потерями с отходящими газами, которые обусловлены протекающими в цепных теплообменниках процессами. Поэтому особое внимание при оптимизации работы печных агрегатов следует уделять интенсификации процессов именно в этой части печи, которое достигается совершенствованием комплекса теплообменник устройств.

Существующие методики расчета и проектирования комплекса теплообмен ных устройств не учитывают изменяющиеся при нагревании физические свойства шлама. При этом не рассматривается распределение газового потока по поперечному сечению цепной завесы в зависимости от налипшего шлама. Важным фактором в выборе оптимальной плотности отдельных участков цепной завесы является установление границ текучего, пластичного и сыпучего материала, которые меняют свое положение в зависимости от природных свойств сырьевых компонентов, содержания поверхностно-активных добавок, используемых техногенных материалов и режима работы печи. Следовательно, исследование физических свойств сырьевого шлама в процессе сушки и распределения газовых и материальных потоков в цепях, совершенствование элементов внутрипечных устройств и оптимизация схем навесок, направленные на экономию топлива при обжиге цементного клинкера, имеют важное народно-хозяйственное значение.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР "Исследование процесса тепломассообмена в цепном теплообменнике вращающейся лечи при высушивании сырьевого шлама", финансируемых в 2004-2006 гг. из средств госбюджета.

Цель настоящей работы заключалась в развитии научно обоснованных принципов совершенствования и проектирования комплекса теплообменных устройств во вращающейся печи с учетом изменения физических свойств шлама в процессе нагревания и равномерного распределения газового потока в поперечном сечении вращающейся печи, обеспечивающих экономию топлива и уменьшение пылевыноса из печей. В соответствии с поставленной целью основные задачи и направления исследований сводились к следующим:

- исследование процессов тепломассообмена в цепных завесах с изучением физических свойств шлама;

- определение взаимосвязи пылеобразования с физическими свойствами шлама;

- изучение особенностей изменения физических свойств шлама при использовании различного компонентного состава, поверхностно-активных добавок и техногенных материалов;

- определение влияния изменения свойств материала в процессе нагревания и схемы навески цепей на распределение газового потока по сечению печи;

- оценка сопротивления цепной завесы в зависимости от свойств шлама и

схемы (»вески цепей;

- разработка научно-обоснованного принципа совершенствования комплекса теплообменных устройств, основанного на изучении свойств материала с учетом его количества на цепях в различных участках, аэродинамических зависимостей движения и распределения газового потока в поперечном сечении печи и по участкам цепной завесы;

- внедрение разработанных цепных теплообменников в производство.

Научная новизна. Разработана методология совершенствования и проектирования комплекса теплообменных устройств во вращающейся печи, заключающаяся в конструировании схемы и элементов целкой завесы с учетом изменения в процессе нагревания физических свойств материала, которые определяются на специально разработанной модельной установке, позволяющей классифицировать зоны пылеосаждения, пылеобразования и способность материала к грануляции.

Выявлен механизм пылеуноса из печи, обусловленный физическими свойствами материала, сущность которого заключается в том, что при постепенном сходе материала с цепей, когда адгезионные силы взаимодействия частиц преобладают над когезионкымн, образующаяся пыль уносится газовым потоком. Вопреки принятым представлениям об образовании пыли в зоне декарбонизации, на основе исследований массообмека в цепях и минералогического состава пыли установлено, что пылеунос в основном осуществляется из цепкой завесы при температуре газового потока ниже 900°С.

Предложены новые взаимосвязанные коэффициенты, отражающие сопротивление цепной завесы и соотношение скоростей в межцепном и подцепном пространстве, более полно характеризующие газодинамику при изменении количества материала на цепях. Для интенсификации теплообмена в цепной завесе необходимо обеспечить наиболее равномерное распределение газового потока по сечению печи, чтобы указанные коэффициенты приобретали максимально возможные значения.

Разработан алгоритм проектирования комплекса теплообменных устройств, заключающийся в теоретически и экспериментально обоснованном расчете плотности, длины цепи и отдельных участков, схемы навески и учитывающий интенсивность перехода материала в процессе сушки на цепи и схода с них.

Практическая ценность работы. Разработана методика проектирования и оптимизации цепных теплообменников, учитывающая свойства шлама в процессе сушки, которые экспериментально определяются на специально разработанной установке, моделирующей протекающие в промышленных цепных завесах процессы.

Определены и исследованы физические свойства шламов 30 цементных заводов, по результатам которых произведено усовершенствование цепных завес этих предприятий. Установлена возможность изменения физических свойств материала путем введения в шлам различных добавок и техногенных образований, позволяющих регулировать соотношение величины зон пылео-

саждения и пылеобразования, предопределять положительное или отрицательное их воздействие на работу вращающей печи.

Разработан и внедрен комплекс тепл»обменных устройств на печи 4,5/5x170 м ОАО «Искитимцемент», позволивший снизить удельный расход условного топлива на 20 кт/т клинкера и пы левы нос из печи в 2 раза, устранить кольцеобразование в цепной завесе. Экономический эффект, подтвержденный актом предприятия, составил 6,85 млн. рублей в год.

Выполнен расчет и выдан проект цепной завесы для печи 2,7*47,5 м Углегорского завода, внедрение которого позволило снизить расход условного топлива на 5 кг/т клинкера н пы левы нос из лечи — на 18-20%. Подтвержденный актом экономический эффект составил 1,6 млн, рублей в год.

Результаты работы использованы в курсах лекций и методических указаниях по дисциплинам "Тепломассообмен", "Оптимизация производства вяжущих материалов" и на ежегодных курсах повышения квалификации специалистов цементной промышленности.

Апробация работы. Результаты работы представлены на Международ* ных конференциях в Белгороде (2003, 2005), Москве (2005), Самаре (2006), Старом Осколе (2006).

Публикации. Основные положения работы изложены в б публикациях, в том числе одна в рецензируемом журнале.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 132 страницах, состоит из 5 глав, списка использованных источников, включающего 128 наименований, и 2-х приложений, содержит 39 рисунков и 18 таблиц

Исходные материалы и методы исследований с использованием

специально разработанных методик и установок В работе исследовались 5 шламов на основе мела и 7 - на основе известняка, поверхностно-активные вещества, лигнин, шлак. Для исследований использовались химический, рентгенофазовый (ДРОН — 3) и термический (деривате граф MOM) анализы.

Для определения изменения физических свойств сырьевого шлама в процессе нагревания разработаны методика и установка, моделирующие работу цепного теплообменника вращающейся печи. Установка состоит из вращающегося барабана с цепями, через который продувается воздух с t = 170-180°С, В барабан заливался шлам с исходной влажностью W>K<. Через определенные промежутки времени снималась цепь со шламом. Определялись масса влажного материала тм> масса иепи ти) удельная масса материала на цепи шн / та, по максимальной величине которой устанавливалась критическая влажность Wrp и остаточная влажность Wc6 при сбросе материала с цепей.

Для объяснения особенностей поведения шлама при нагревании определялись количество растворимых солей в шламе и потенциал водной суспензии сырьевых компонентов и шлама.

Усовершенствована методика определения в промышленной печи скорости газового потока по участкам цепной завесы, заключающаяся в вы пол не-

нин замеров скорости по ее высоте в зависимости от количества цепей в сечении.

Дм характеристики газопроницаемости цепной завесы введены новые коэффициенты Кг и Кг, отражающие отношение площади проекции межцелного пространства к площади проекции цепей £г (Кс) и отношение площади проекции межцепного к площади проекции подцепного пространства вз (Кг).

Влияние свойств сырьевых шламов на особенности массообмена в цепном теплообменнике Для исследований были использованы шламы на основе мела, исходная влажность \У>Н.1 которых изменялась от 39 до 44%, и известняка с исходной влажностью от 32 до 42% (табл. 1). Такие отличия обусловлены различными свойствами компонентов. Так, белгородский и старооскольский шламы на основе мела при одинаковой растекаемости имеют соответственно влажность 42% и 39%, ангарский шлам на основе мрамора и золы ТЭС - 32%.

Таблица 1

Зависимость пылевыноса из печи от свойств сырьевого шлама_

Шлам заводов % шн / та кг/кг % % % Пылевыиос, %

на основе мела

Старооскольского 39 0,40 33 6 20 20-25

Белгородского 42 0,33 27 15 7 2-5

Малыювского 44 0,52 36 8 25 15-17

Себряковского 40 0,60 23 17 9 1-3

Кркчевского 42 0,32 28 14 16 8-10

на основе известняка

Искиткмского 37 0,40 32 5 21 12-15

Коркинского 38 0,52 27 11 18 8-12

Сухоложского 38 0,40 33 5 21 12-15

Новотроицкого 36 0,32 30 6 16 10-12

Углегорского 34 0,36 26 8 14 12-14

Мордовского 42 0,45 23 19 11

Ангарского 32 0,50 27 5 10 15-20

Сырьевой шлам при высушивании претерпевает ряд изменений, в результате испарения воды до критической влажности шлам теряет подвижность, а затем при незначительной остаточной влажности вновь приобретает подвижное, сыпучее состояние. Физические свойства шлама в процессе высушивания характеризуются изменением отношения массы материала ты к массе цепи т„ (рис, 1). Зависимость Ши/т, от материала носит экстремальный характер. Влажность, при которой на цепь переходит максимальное количество материала, является критической

Рассмотрим зависимость тм / т„ от для сырьевого шлама Староос-кольского и Белгородского заводов. При работе заводов на идентичной сырьевой базе наблюдается принципиально различный характер налипания материала на цепи. Для старооскольского шлама \У*р = 33% и интервал от до

УУкр равен б%, тогда как для белгородского шлама \УК1, = 27% и те^ - \Укр = 15%, т.е. в 2,5 раза больше. Белгородский шлам отличается длительным набором материала на цепи и большей скоростью сброса его с цепей. Старооскольский шлам, напротив, при высушивании за короткий период переходит на цепи и затем постепенно осыпается с них.

Таким образом, процесс сушки шлама следует разделить на два этапа. Первый участок от \Угии до \¥|ер, на котором цепи покрыты пленкой шлама, способной улавливать пыль, и поэтому этот участок нами обозначен зоной пылеосаждения (на рнс.1 выделен темным цветом). Второй участок после , на котором шлам теряет подвижность, ссыпается с цепей и подхватывается газовым потоком, предлагается назвать зоной пылеобразоеания. Рассматривая диаграммы на рис. 1, полученные в результате исследования шламов на созданной нами установке, можно предположить, что пылевынос из печей Белгородского завода должен быть значительно ниже, чем на Старо оскольском. Действительно, это предположение полностью подтверждается работой промышленных печей (табл. 1), так на первом заводе пылевынос составляет 20-25%, а на втором — всего 1 -5%.

По литературным данным, пылевынос осуществляется в основном из зоны декарбонизации, а не из предполагаемой нами зоны сушки. Достоверность нашего утверждения подтверждается рентгенофазовым анализом выносимой из печн пыли, минералогический состав которой представлен в основном СаСОэ, $¡0?, немного СаОс и К.С1 (рис. 2). Это является веским доказательством, что пыль выносится газовым потоком с температурой ниже 900°С, т.е. из горячей части цепной завесы. Если бы она выносилась из зоны декарбонизации, где температура газа около 15004?, то фазовый состав пыли соответствовал бы составу клинкера.

Таким образом, впервые предложенное нами разделение цепной завесы на зоны иылеосаждения и преобразования и способы определения границ этих зон на модельной установке позволяют прогнозировать пылеунос из печей и целенаправленно проектировать и совершенствовать цепные теплообменники применительно к сырью конкретного завода.

Необходимо отметить еще один важный результат, вытекающий из лабораторного эксперимента, характеризующий физические свойства материала.

[п. I тм,

кг/кг

Газовый

40 30 20 №. % ШЯ • Зона пылеосавдения Зона пыпеобразования Рис. 1, Изменение удельной массы материала на цепях т.,/да, при высушивании старооскольского (I) и белгородского (2) шламов

•* эюг ■•СаОа

А "

Н

Л

А

ж

Рис. 2. Фазовый состав пыли, выносимой из печи

При высушивании староос копье кого шлама после \У,ф наблюдается постепенное отслаивание мелких частиц с поверхности материала, которое, как показано стрелками на рис. 1, приводит к интенсивному пылеобразованию. Это свидетельствует о том, что данное сырье обладает слабыми когезионными свойствами и повышенной адгезией к цепи. Напротив, при высушивании белгородского шлама происходит резкий сброс материала с цепей в виде укрупненных агломератов, которые не уносятся газовым потоком, опускаются на корпус вращающейся печи и окатываются в гранулы. Следовательно, это сырье обладает повышенными когез ионным и свойствами. Полученные результаты имеют принципиальное значение для проектирования цепных теплообменников. При использовании сырья второго вида предпочтение следует отдавать гирляпдной или комбинированной завесе, способствующей образованию и сохранению гранул, а для первого - свободновисящей.

Результаты исследования шламов различных заводов и испытаний печей полностью подтвердили выше приведенные положения (табл. 1, рис. 1, 3). Независимо от вида карбонатного компонента у шламов, имеющих малую зону пылеосаждеиия и большую - пылеобра-зования (староос Кольский, мальцовскнй — на основе мела; ангарский, искитимский — на основе известняка) наблюдается большой пыле вы нос из печей (12-25%), а с большой зоной пы леосаждения и малой — пылеобразования (себряковский, белгородский) пы левы нос может быть снижен до 1-2%. В случае, если обе зоны имеют одинаковую протяженность (кричевский, кор кипе кий), то пылеуиос равен промежуточной величине —8-12%.

Необходимо проанализировать возможность использования результатов по изменению удельной массы материала на цепях, полученных в лабораторной установке, при расчете цепного теплообменника промышленной печи. На рис. 4 представлено изменение отношения массы материала, перешедшего на цепь, к площади поверхности мелкозвенной цепи, используемой в экспериментальной установке (1), и к площади поверхности звена промышленной

т^т.

МЕЛОВЫЕ ШпАмЫ

ИЗВЕСТНЯКОВЫЕ ШЛАМЫ

15 У/.'А

• Зона пыпеосдшпения - Зона пылеобразования

Рис. 3. Зависимость пылеуноса (ПУ) от величины зон пыяеосаждения и пылеобразования

цепи (2). Полученные кривые близки, имеют равную критическую влажность \Укр> следовательно, отношение массы шлама к площади поверхности экспериментальной цепи сохраняется для цепей, используемых во вращающихся печах. Поэтому результаты, полученные на лабораторной установке, могут быть применены в промышленности.

Обобщенные результаты по зависимости пы-леуноса из промышленных печей от протяженности зоны пылеоб разоваяия, полученной на модельной установке в лабораторных условиях (рис. 5), наглядно свидетельствует о достаточно высокой корреляционной взаимосвязи. На рисунке четко просматривается (заштрихованная область) увеличение пы левы носа с увеличением длины зоны пылеобра-зования. Независимо от вида карбонатного компонента с увеличением интервала влажности, на котором происходит пылеобразоаание, увеличивается пылевынос из промышленных вращающихся печей.

Влияние добавок » техногенных образований на физические свойства сырья

Учитывая, что Белгородский и Старооскольский заводы работают практически на идентичной сырьевой базе, и в то же время шламы значительно отличаются по физическим свойствам (рис. I), необходимо было выяснить причины этих расхождений. Для этого были проведены испытания смесей перекрестного состава: белгородский мел + старооскольская глина; старооскольский мел + белгородская глина, которые показали, что различные физические свойства шлама вызваны не глиной, как предполагалось, а мелом. Отличительные особенности заключаются в том, что в белгородском меле и, следовательно, и в шламе на порядок выше содержание водорастворимых солей и в 2 раза больше величина электрокинетического потенциала (рис. б). Причем, концентрация солей всего 0,015% оказывает значительное положительное влияние на гранулируем ость сырья Белгородского завода.

т 1 кг/ Б 5 а * м' /К < зг иПй

Рис, 4, Отношение массы шлама к поверхности экспериментальной (1) и промышленной (2) цели

П,' 15 10 5 0 а ^

г уу

1

5 10 15 20 25 Интервал влажности, %

Рис. 5. Зависимость пылеуноса из печей от протяженности зоны пилеобразования

Рис. 6 Содержание водорастворимых солей (1) и величина эле ктроки нетич еского ^-потенциала (2)

Повышенное содержание водорастворимых солей в белгородской шламовой суспензии, уменьшая диффузионный слой и связь частицы со средой, усиливает когезионные силы, а при высушивании происходит кристаллизация солей и упрочнение полученных гранул. В связи с этим целесообразно рассмотреть влияние различных добавок на физические свойства сырья отдельных заводов.

Рассмотрим влияние поверхностно-активных веществ (табл. 2). При вводе 0,25% ЛСТ в шлам Искитимского завода уменьшились критическая влажность с 32 до 26%, зона пылеобразовання -с 21 до 14%, и в 2 раза увеличилась зона пылеосаждения, с 5 до 11%. Это привело к лучшему агрегированию материала и несомненно приведет к снижению пыл еу носа.

Ввод УЩР в мальцовский шлам также дает положительный результат, при вводе 0,3% УЩР увеличилась зона пылеосаждения за счет снижения критической влажности с 36 до 27%, ускорился сход материала, что приводит лучшему гранулообразованню. Введение в сырьевой шлам ЛСТ и УЩР, независимо от вида карбонатного компонента, изменяет его физические свойства, налипание материала на цепи начинается при более низкой влажности, что увеличивает зону пылеосаждения. Кроме того, уменьшается склонность материала к пылеобразованию из-за более плотной упаковки системы, которая в процессе высушивания становится прочнее.

На примере кричевского (мел) и новотроицкого (известняк) шламов рассмотрено влияние лигнина (топлив »содержащей добавки) на физические свойства шлама при нагревании. Лигнин представлен на 95-97% выгорающей клетчаткой и минеральной составляющей: БЮ^ (4,27; 3,32 А); СаССЬ (3,03); Са304 (4,27 А) (рис. 7).

ДТА показал, что основная масса органических веществ выгорает при температуре 300°С. Среда водной вытяжки лигнина щелочная (рН = 9,5). Основным минералом, содержащимся в водной вытяжке лигнина, является гипс (линии 7,63; 4,27; 3,83; 3,06; 2,88; 2,68 А).

При введении 6% лигнина в новотроицкий шлам увеличились масса материала на цепях с 0,32 до 0,39 кг/кг и критическая влажность - с 30 до 32%, В результате уменьшилась зона пылеосаждения, и значительно снизилась интенсивность осыпания материала с цепей, т.е. увеличилась зона пылеобразовання. Добавка 6% лигнина в кричевскнй шлам привела к таким же результатам: существенно увеличилась критическая влажности с 28 до 37%, что также значительно сократило зону пылеосаждения и удлинило зону пылеобра-

Влняние добавок на физические свойства шлама

Шлам завода + добавка кг/кг % % \nV\v,«, %

Искктимский + ЛСТ 0.43 26 11 [4

Мальцовский + УЩР 0,5 27 17 17

Новотроицк. -к лигнин 0,39 за 11 22

Кричевскнй + лигнин й.34 37 5 27

Коркннскнй + шлак 0,55 23 15 13

зования. Проведенные на Кричевском заводе испытания подтвердили, что с вводом лигнина пылеунос увеличился 1,5 раза.

Таким образом, независимо от компонентного состава сырьевого шлама лигнин увеличивает удельную массу материала на цепях, интенсифицирует массообмен, однако смешает критическую влажность в сторону увеличения влажности шлама, тем самым сокращая зону пылеулавливания и увеличивая зону пылеобразования. При промышленных испытаниях использование лигнина позволило на 35 кг/т снизить расход условного топлива, но привело к увеличению выноса пыли из печн.

При вводе челябинских металлургических шлаков в коркинехий шлам установлено благоприятное их влияние на характер поведения шлама при сушке. Использование шлака незначительно увеличивает налипаем ость материала на цепи, повышая с 0,52 до 0,55 кг/кг величину удельной массы шм / ш„ при критической влажности. Происходит снижение критической влажности с 27 до 23%, что увеличивает зону пылеулавливания. После критической влажности шлак уменьшает когезионное взаимодействие, что обусловливает более быстрое осыпание шлама с цепей, при этом улучшается агрегирование материала, снижается пылеобразоаанне и, естественно, пылеунос.

Таким образом, одним из способов улучшения физических свойств сырьевого шлама является применение в небольших количествах различных добавок и техногенных материалов.

Совершенствование комплекса теплообмен»ых устройств с учетом физических свойств шлама

Основными теплообменниками цементных печей мокрого способа производства являются цепные завесы, которые по виду теплообмена следует разделить на два участка. На первом — где цепи покрыты текучим или вязким материалом, происходит непосредственная конвективная теплопередача от газового потока к материалу. На втором участке сыпучего материала, где цепи не покрыты материалом, осуществляется регенеративный теплообмен: от газа к цепям — конвекцией, от цепи к материалу - теплопроводностью. Так как по всей длине цепной завесы преобладает конвективный теплообмен, зависящий от скорости движения газов, то необходимо определить ее величину.

Распределение газового потока по вертикальному сечению определялось на промышленной печи 5/4,5*170 м во время стоянки. Па рис. S приведены эпюры скоростей на различных участках цепной завесы в зависимости от плотности навески KF, которые свидетельствуют, что скорость газа в подцепном пространстве в 2-3 раза превышает скорость в цепях, причем, чем

з s V и M 1 1 1 е.. ■Ï Г| fï ® А tf V 2 £ « Я "" /ЧХ

Рис. 7, Рентгенограммы лигнина (1) и его водной вытяжки (2)

выше КР , тем больше эта разница. Поэтому с увеличением К,, согласно уравнения

Око.. = а™. ■ ' А»,

конвективный теплообмен (<2„в) должен увеличиться, ко в связи с тем, что в это же время уменьшаются скорость и количество газа через цели, то снижается коэффициент Окн, что приводит к уменьшению С^,,,. На участке пластичного материала при высоких К? и тм / III „ может произойти полное перекрытие цепного сечения и тогда ~ 0. В связи с этим при совершенствовании и проектировании теплообменников необходимо первостепенное внимание уделять этому участку цепной завесы.

Рассмотрим изменение параметров цепной завесы при различном состоянии материала в процессе сушки. Сырьевой шлам при продвижении по цепной завесе, по мере уменьшения влажности, переходит из жидкотекучего в вязкопластичное, а затем в сыпучее состояние. При переходе шлама на цепи увеличивается фактический Кг, особенно в зоне критической влажности, где на цепи переходит максимальное количество материала. Поэтому установка плотной цепной завесы на этом участке может привести к значительному увеличению сопротивления навески и, следовательно, к перераспределению газового потока: увеличению доли газа в подцепном пространстве и уменьшению в межцепном пространстве. В результате этого происходит снижение теплообмена в цепях.

Для шлама, имеющего пологую кривую сброса материала с цепей, увеличение скорости газового потока приведет к увеличению пылевыноса из печи. В промышленных печах Кр колеблется в пределах от 3 до 13 и имеет нижний предел, обусловленный способностью цепной завесы транспортировать материал и очищать корпус. При Кг < 2 наблюдается склонность к образованию колец из-за недостаточной очищающей способности цепей.

Следует отметить, что максимальная длина цепи зависит от числа заходов винтовой линии навески (рис. 9). Цепь на участке вязкого шлама должна быть равна длине дуги Ц между винтовыми линиями крепления. При большей длине может произойти зацепление концов за соседний крепеж и спутывание цепей,

Участок N»1 К,-

№2 12,2

№3 7,0

№4 12,6

№5 7,3

№6 5.3

-»- ц—7 +7 -и

±г!: -II—£ — Г 1—

Л__ * /Г

к

Скорость газового потока, м/с

Рис.8. Распределение газового потока по вертикальному сечению цепной завесы

4 ЗА шс1 ХОДА 5 ЗАХОДОВ 6 ЭА> 9 юдов

Рис. 9. Схема расположения цепей при 4,5 и 6 заходах: и Ь„ -длила цепи и дуги

п

если цепь короче она не очищает часть корпуса. И то, и другое приводит к образования наростов и колец.

Приемы, применяемые для интенсификации тепломассообмена в зоне критической влажности, сводятся к увеличению транспортирующей способности цепной завесы. Транспортирующая способность увеличивается с уменьшением угла наклона винтовой линии крепления цепей и с повышением числа заходов. При этом одновременно снижается и К| (рис. 10) и, следовательно, аэродинамическое сопротивление цепной завесы. В зоне критической влажности необходимо навешивать тяжелые цепи при небольшом Kf и углом наклона винтовой линии 40 — 50°. По длине цепной завесы KF следует изменять в зависимости от характера кривой удельной массы материала на цепях шм ! шц, при малом количестве материала на цепях, 0,3 — 0,4 кг/кг в зоне критической влажности рекомендуется Кр ■ б - 8, при количестве материала на иепях 0,4 — 0,6 кг/кг плотность должна быть снижена до 4 — б м2/м2.

В горячей части цепной завесы увеличение слоя материала в подцепном пространстве приводит к увеличению регенеративного теплообмена, но наряду с этим увеличивается и пылевынос за счет возрастания скорости газа. Поэтому в горячей части цепной зоны нельзя допускать чрезмерного увеличения слоя материала, необходимо перераспределение скорости в цепях и подцепном пространстве за счет снижения плотности навески.

Принципы проектирования цепных теплообменников

Для расчета основных параметров завесы со свободно висящими цепями рассчитывается максимально возможная длина цепи

L„ = ж ■ D„/ п,

где D„ - диаметр печи, м; п — число винтовых линий навески. Общая поверх» ность цепей на участке равна, м1

Sm. - п • а • Ц,, • L„ • S,„M / (h • sin (90 - p», где а — количество цепей, навешиваемых на один крепеж, Ц,, - длина участка в м, Si„„ -поверхность 1 пм цепи в мг, h — шаг навески в м, р - угол наклона винтовой линии.

Поверхностный коэффициент плотности навески KF, рассчитываемый как отношение площади поверхности цепей S^,. к площади поверхности корпуса на этом участке, mVm1

Кр SnOm / (я ■ De * Цч).

Объемный коэффициент плотности навески KV, рассчитываемый как отношение площади поверхности цепей S„cm к объему участка, на котором они навешены, mVm1

Kv " / (я • l>2. Ly,) / 4.

KF, ti

ЧиГ

Шагнэеестя,

—-ЭД-115

——100 -"-120 -О—110 -п-150

4S 50 SS to tfelfwCtpm

Рис. 10. Зависимость Кг от угла захода и шага навески

Рис. 11. Зависимость Кг и Ку от _диаметра печи_

Рассчитываются величины объемного Ку и поверхностного Кг коэффициентов плотности навески при изменении диаметра печи, угла наклона винтовой линии и шага навески цепей. Объемный Ку и поверхностный КР коэффициенты плотности с изменением диаметра печи меняются не пропорционально. Если с увеличением диаметра печи Кк остается постоянной величиной, то Ку значительно снижается (рис. 11).

При конструировании цепных зазес особенно для материалов, имеющих склонность к пылеобразованию, необходимо учитывать распределение скорости газового потока <л в цепях и под цепями. Расчеты показывают (рис. 12), что скорость газового потока в холодком конце при изменении удельного расхода условного топлива ц на 10% лрн температуре отходящих газов 200°С увеличивается с 6,09 до 6,38 м/с. Кроме того, повышение производительности с 53 до 63 т/ч при температуре отходящих газов 200"С увеличивает среднюю скорость на выходе из печи с 5,7 до 6,7 м/с, Эта величина на первый взгляд не очень велика, но увеличение скорости в большей степени происходит в области подцепного пространства печи, свободного от цепей, где скорость возрастает более значительно, порой превышая 15-20 м/с. Учитывая, что пылсунос пропорционален скорости в 3 - 4 степени, это приведет к значительному его увеличению.

Для определения и характеристики газопроницаемости цепного и подцепного пространства в вертикальном сечении печи были введены новые взаимосвязанные коэффициенты Кс и К; (рис. 13).

К,

определяется как отношение площади проекции межцепного пространства в] к площади проекции цепей 8] и характеризует газопроницаемость цепной завесы. С увеличением площади проекции целей при увеличении количества материала на цепях к уменьшением площади проекции меж цепного пространства Ке уменьшается, что свидетельствует о повышении сопротивления завесы.

Кг - это отношение площади проекции межцепного Б] к площади проекции подцепного пространства и характеризует соотношение скоростей газового потока в целях и подцепном пространстве, чем меньше площадь проекции при уве-

Рис. 13. Схема расчета коэффициентов К, и Кг

личении материала на цепях, тем ниже Кг и, еле* довательно, увеличивается разность скорости газового потока в межцепном и подцепном пространстве.

Установлено, что коэффициент К<. зависит от шага навески — расстояния между крепежными отверстиями (рис. 14). Увеличение шага навески от 100 до ISO мм приводит к увеличению Кь т.е. к уменьшению сопротивления цепкой завесы, и одновременно приводит к снижению количества цепей и сокращению поверхности теплообмена. Для уменьшения сопротивления цепной завесы при сохранении обшей массы цепей можно применять следующие приемы: навешивать цепи с большим шагом по две на один крепеж или в шахматном порядке. Но для зоны критической влажности шахматное расположение цепей нежелательно, так как ухудшается транспортирующая способность по сравнению с винтовой навеской.

При переходе шлама на цепи К, уменьшается, т.е. снижается газопроницаемость. Рассмотрим изменение Kt на примере поведения корки не ко по шлама при высушивании (рис. 14). Для критической влажности переход материала на цепи увеличивает коэффициент плотности навески KF на 1,8-2,0 гл2(мг, тогда как К,, снижается почти в 1,6 раза. Наиболее оптимальной по соотношению площадей межцепного Sl и подцепного пространства Sj, также характеризующем газодинамическое сопротивление цепного теплообменника, является четырехзаходная винтовая завеса.

Анализ работы комплекса теплообмепных устройств печей нескольких заводов показал, что схемы навески были разработаны без учета особенностей поведения при нагревании шлама конкретного завода и характера изменения удельной массы материала на цепях. Зачастую зона критической влажности с максимальным количеством материала на цепях приходилась на участок с высоким коэффициентом плотности, что приводило к замедлению продвижения материала и даже к переливу шлама в пыльную камеру. В зоне сыпучего материала низкая плотность навески приводила к уменьшению регенеративного теплообмена, а высокая плотность навески вызывала увеличение количества пыли.

Разработка и внедрение комплекса теплообмен пых устройств

По просьбе Искитимского завода для печи 4,5/5x170 м после исследования эффективности работы прежнего цепного теплообменника был разработан, с учетом изменения физических свойств шлама при нагревании, комплекс теплообменных устройств. Как установлено (табл. I), искитимскнй шлам характеризуется быстрым набором и постепенным его сходом с цепей, поэтому рекомендуется заменить гирляндную навеску на завесу в виде 4-х заходного винта со свободно навешенными цепями, которая имеет более низкое газодинамическое сопротивление и возможность в широких пределах

Рис. 14. Изменение К, л зависимости от мага навески

менять коэффициент плотности за счет изменения длины и вида используемых целей, угла наклона винтовой линии н порядка навески.

На первом участке цепной завесы необходимо установить мокрый фильтр, так как при исходной влажности 37% на цели набирается всего 0,06 кг/кг. В зоне критической влажности, равной 32%, на цепи набирается 0,4 кг/кг, поэтому на длине 12 м плотность должна быть 3,7 м2/м\ причем навеска осуществляется круглозвенными утяжеленными цепями ЦКН, обладаю-щимн высокой очищающей способностью, угол наклона винтовой линии 50° для увеличения транспортирующей способности. Затем для интенсификации теплообмена плотность навески на длине 12 м увеличивается до 5,3 м5/мг. После цепкой завесы установлены на длине 9,8 м ковриковый теплообменник с плотностью 3,6 м2/мг и для предохранения от выгорания цепей коврика две шторки через 1,4 м из жаростойких цепей ЦОЖ. Общая длина комплекса теплообмен ных устройств увеличена с 36 до 46,6 м,а масса-с 130 до 145 т.

Новый комплекс теплообменных устройств позволил создать оптимальные условия для теплообмена, в результате снизились с 250 до 190°С температура отходящих га печи газов и вдвое пылевынос из печи, что привело к снижению расхода топлива на 20 кг условного топлива на тонну клинкера. Экономическая эффективность составила 6,85 млн. рублей в год.

Для шлама Углегорского завода характерна короткая зона пылеулавливания, поэтому на печи 2,7x47,5 м необходимо установить мокрый фильтр минимальной длины, 0,5 м, максимальное количество материала на цепях составляет 0,36 кг/кг, поэтому на данном участке плотность навески 4,5 м2/м2 и навешены круглозвенные цепи ЦКН, обладающие высокой очищающей способностью. На третьем участке, в связи с относительно длинной зоной пыле-образовааия, коэффициент плотности равен 6,1 мг/м2. В горячей части цепного теплообменника для увеличения регенеративного теплообмена плотность повышена до 8,1 м3/м2. Одновременно установлена разработанная газовая горелка ДВГ, позволяющая регулировать структуру факела.

Разработанный и внедренный цепной теплообменник и газовая горелка ка вращающейся печи Углегорского завода позволили снизить температуру отходящих газов с 270 до 215"С и удельный расход топлива на 20 м3 газа или 5 кг ут на тонну клинкера, уменьшить пы левы нос на 18-20%. Экономическая эффективность составила 1,6 млн. рублей в год.

Основные выводы н результаты работы

1. Разработана методология совершенствования и проектирования комплекса теплообменных устройств с учетом изменения физических свойств шлама и равномерного распределения газового потока в сечении лечи. Для определения особенности поведения шлама при высушивании разработаны метод и установка, моделирующие работу цепного теплообменника вращающейся печи и позволившие по кривой изменения удельной массы материала на цепях ти / т* разработать алгоритм проектирования комплекса теплообменных устройств.

2. Выполнены исследования в процессе нагревания изменения физических свойств шлама 30 заводов. При снижении влажности материал набирается на цели, достигает максимального количества при критической влажности , затем происходит его сход с цепей. Независимо от карбонатного компонента кривая изменения удельной массы материала на цепях тн / тц имеет экстремум.

Установлена зависимость изменения физических свойств сырьевого шлама в процессе его высушивания в цепном теплообменнике от влажности, позволяющая по изменению величины удельной массы материала на цепях классифицировать в печи зоны пылеосаждения (интервал влажности от исходной \У|К1 до критической и лыпеобразовання (интервал влажности от критической до сброса материала с целей Отношение массы

шлама, удерживаемого на мелкозвенной лабораторной цепи, к единице поверхности практически совпадаете таким же показателем для промышленной цепи, т.е. результаты, полученные в лаборатории, применимы для печи.

3. Установлены значительные отличия белгородского и старооскольского шламов при высушивании. Белгородский шлам характеризуется меньшей интенсивностью возрастания массы материала на цепях до и большей скоростью сброса материала с цепей. Отличия в величине изменения физических свойств вызваны повышенным содержанием водорастворимых солей и более высоким потенциал ом шламовой суспензии. Белгородский шлам имеет большую зону пылеосаждения, равную — \\'|ср ** 15%, и малую зону пы-леобразования, равную \У,ф — \У<Ч! = 7%, обеспечивая хорошую грацулируе-мость материала после цепей и низкий пылевынос из печи.

Предложенная методика определения физических свойств материалов при нагревании позволяет по длине зон пылеобразования и пылеосаждения прогнозировать пылевынос из промышленных вращающихся печей.

4. Регулировать способность материала к гранулообразованию можно введением поверхностно-активных веществ и техногенных материалов. Введение в сырьевой шлам ЛСТ и УЩР, независимо от вида карбонатного компонента, изменяет его физические свойства, налипание материала на цепи начинается при более низкой влажности, что увеличивает зону пылеосаждения. Кроме того, уменьшается склонность материала к лылеобразованию из-за более платной упаковки системы, которая в процессе высушивания становится прочнее. Такое же влияние оказывает н использование металлургического шлака.

Топливосодержащая добавка лигнин, является коагулянтом, независимо от вида карбонатного компонента увеличивает удельную массу материала на цепях за счет увеличения когезии шлама, интенсифицируя массообмен, однако смещает критическую влажность в сторону повышенной влажности шлама, тем самым сокращая зону пылеулавливания и увеличивая зону пылеобразования. При промышленных испытаниях использование лигнина позволило на 35 кг ут/ т клинкера снизить расход топлива, но привело к увеличен ню выноса пыли из печи в 1,5 раза.

5. Подробный анализ зависимости удельной массы материала на цепях шм / ши при нагревании шлама 12 заводов показал, что величина максимальной массы изменяется от 0,32 до 0,6 кг/кг. Количество материала на цепях увеличивает поверхностный Кг и объемный Ку коэффициенты плотности и газодинамическое сопротивление комплекса теплообменных устройств по сравнению с расчетными, поэтому в области вязкопластичного шлама необходимо снижать расчетные коэффициенты плотности.

Рассчитаны Ку и Кь при изменении диаметра печи, угла наклона винтовой линии и шага навески цепей. Полученные зависимости позволяют рекомендовать распределение коэффициентов плотности по длине цепной завесы в зависимости от характера изменения кривой удельной массы материала на цепях т. / тц : при малом количестве материала на цепях, 0,3 - 0,4 кг/кг, плотность в зоне критической влажности должна быть в интервале 6-8 м^/м1, при количестве материала на цепях 0,4 - 0,6 кг/кг плотность должна быть снижена до 4-6 м2/м2.

Анализ работы комплекса теплообменных устройств вращающихся печей нескольких заводов показал, что схемы навески были разработаны без учета особенностей поведения шлама при нагревании » характера изменения удельной массы материала на цепях, что приводило к снижению тепломассообмена, повышению расхода топлива и увеличению пылсвыноса.

6. Для наиболее полной характеристики газопроницаемости цепной завесы введены новые взаимосвязанные коэффициенты Кс и К,, отражающие отношение площади проекции межцепного пространства к площади проекции цепей £¡2 (коэффициент Кс), и отношение площади проекции межцепного 8) к площади проекции подцепного пространства (коэффициент Кг). Коэффициент Ке определяет газопроницаемость, а коэффициент Кг — соотношение скоростей в межцепном и подцепном пространстве вращающейся печн.

При увеличении количества материала на цепях и уменьшении площади проекции межцепного пространства коэффициент Кс уменьшается. Увеличение площади проекции цепей Бг уменьшает коэффициент Кг и увеличивает разность скорости газового потока в межцепном и подцепном пространстве. Поэтому для наиболее оптимального теплообмена необходимо, чтобы Ке и Кг имели максимальное значение. Установлено, чем выше соотношение площади проекции межцепного 8| к площади проекции подцепного пространства $з, тем более равномерно распределен газовый поток по вертикальному сечению печи, что соответствует максимальному теплообмену. Оптимальной в этих условиях является четырехзаходная цепная завеса.

7. На промышленных агрегатах определены скоростные потоки на участках цепной завесы при различных схемах навески. Установлено, что под цепями скорость 2-3 раз выше, чем в межцепном пространстве, в результате чего не обеспечивается оптимальный теплообмен и увеличивается пылевынос из горячей части цепной завесы. В связи с этим длина цепей и плотность навески цепной завесы на различных участках цепной завесы определяется со-

отношением скорости газового потока в межцепном и подцепном пространстве печи. При критической влажности в облает вяз ко пластич ного материала на цепях находится максимальное количество материала, поэтому не следует допускать высокую плотность навески. Необходимо подбирать плотность навески цепей на различных участках для обеспечения высокого теплообмена с учетом распределения скорости газового потока по вертикальному сечению вращающейся лечи,

8. Внедренный на печи 4,5/5x170 м Искитимского завода комплекс тепло-обменных устройств позволил создать оптимальные условия для теплообмена, в результате снизились расход условного топлива на 20 кг/т клинкера и вдвое пылевынос из печи. Экономический эффект составил 6,85 млн. рублей в год. Внедренный цепной теплообменник и разработанная газовая горелка ДВГ на вращающейся печи Углегорского завода позволили снизить удельный расход топлива на 5 кг/т клинкера и уменьшить пылевынос на 18-20%. Экономический эффект составил 1,6 млн. рублей в год.

Основное содержание диссертации представлено в работах:

1. Борисов И.Н., Дурнева Л.С. Некоторые особенности поведения шламов на цепях при высушивании // Цемент н его применение. — 2002. - №5. — С. 26-28.

2. Борисов H.H., Дурнева Л.С. Влияние техногенных продуктов на свойства шламов при высушивании // Вестник БелГТАСМ. - 2003. - №5. - С. 40-42,

3. Борисов И.Н., Дурнева Л.С. Эффективность использования поверхностно-активных веществ в сырьевых цементных шламах // Вестник БелГТАСМ. -2005,—ХаЮ. -С, 36-39.

4. Борисов И.Н., Дурнева Л.С. Использование закономерностей аэродинамических н массообменных процессов при проектировании цепных завес вращающихся печей//Сборник докладов 2 научных чтений по цементу. — Москва, 2005. - С. 67-72

5. Борисов И.Н., Дурнева Л.С. Газодинамика в цепных завесах промышленных вращающихся печей // Материалы 63-й В се рос. научн.-техн. конференции по итогам НИР за 2005 г.-Самара: СГАСУ, 2006.— С. 130-131.

6. Дурнева Л.С, К вопросу пылеобразования в цепных завесах промышленных вращающихся печей // Материалы научно-практической конференции -Старый Оскол: СТИ МИСиС, 2006. - С. 220-221.

7. Борисов И.Н., Дурнева Л.С. Тепломассообмен. Методические указания. — Белгород: Изд-во БГТУ, 2003. - 29 с.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать Формат Объем 1 пл.

Тираж 100 Заказ №

Отпечатано в БГТУ им. В.Г. Шухова, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

Введение.

1. Обзор литературы, обоснование цели и задач исследований

1.1 Особенности гранулообразования во вращающихся печах мокрого способа производства.

1.2. Исследование процессов теплообмена в цепных завесах вращающихся печей.

1.3. Пылеобразование и газодинамика во вращающихся печах.

1.4. Выводы.

1.5. Цель и задачи исследований.

2. Исходные материалы и методы исследований с использованием специально разработанных методик и установки.

2.1. Разработка метода и установки для определения физических свойств шлама в процессе сушки.

2.2. Разработка методики определения скорости газового потока в цепной завесе промышленной вращающейся печи.

2.3. Методика расчета коэффициентов Кс и Kf для оценки газопроницаемости цепной завесы.

2.4. Выводы.

3. Влияние природы и фазового состава сырьевых компонентов и добавок на особенности тепломассообмена в цепных теплообменниках.

3.1. Характеристика сырьевых шламов.

3.2. Взаимосвязь изменения физических свойств шлама при высушивании с процессами пылеобразования и пылеосаждения

3.3. Влияние ПАВ и техногенных материалов на физические свойства шлама в процессе сушки.

3.4. Взаимосвязь изменения величины адгезионно-когезионных сил шлама при высушивании и пылевыноса из промышленных печей.

3.5. Выводы.

4. Совершенствование комплекса теплообменных устройств с учетом физических свойств шлама.

4.1. Зависимость интенсивности газодинамических процессов во вращающейся печи от конструктивных параметров цепной завесы

4.2. Расчеты коэффициентов плотности цепных завес при изменении ее конструктивных параметров и физических свойств шлама.

4.3. Характеристика газопроницаемости цепных завес.

4.4. Выводы.

5. Разработка и внедрение усовершенствованных комплексов теплообменных устройств.

5.1. Анализ работы теплообменных устройств вращающихся печей.

5.2. Характеристика рекомендуемых схем комплекса теплообменных устройств и вида цепей.

5.3. Разработка и внедрение комплекса теплообменных устройств на Искитимском и Углегорском заводах.

5.4. Выводы.

Производство цемента в России осуществляется преимущественно по мокрому способу, который характеризуется повышенным расходом топлива на обжиг клинкера. Значительные, до 60%, затраты тепла вызваны испарением воды и потерями с отходящими газами, которые обусловлены протекающими в цепных теплообменниках процессами. Поэтому особое внимание при оптимизации работы печных агрегатов следует уделять интенсификации процессов именно в этой части печи, которое достигается совершенствованием комплекса теплообменных устройств.

Существующие методики расчета и проектирования комплекса теплообменных устройств не учитывают изменяющиеся при нагревании физические свойства шлама. При этом не рассматривается распределение газового потока по поперечному сечению цепной завесы в зависимости от налипшего шлама. Важным фактором в выборе оптимальной плотности отдельных участков цепной завесы является установление границ текучего, пластичного и сыпучего материала, которые меняют свое положение в зависимости от природных свойств сырьевых компонентов, содержания поверхностно-активных добавок, используемых техногенных материалов и режима работы печи. Следовательно, исследование физических свойств сырьевого шлама в процессе сушки и распределения газовых и материальных потоков в цепях, совершенствование элементов внутрипечных устройств и оптимизация схем навесок, направленные на экономию топлива при обжиге цементного клинкера, имеют важное народно-хозяйственное значение.

Научная новизна. Разработана методология совершенствования и проектирования комплекса теплообменных устройств во вращающейся печи, заключающаяся в конструировании схемы и элементов цепной завесы с учетом изменения в процессе нагревания физических свойств материала, которые определяются на специально разработанной модельной установке, позволяющей классифицировать зоны пылеосаждения, пылеобразования и способность материала к грануляции.

Выявлен механизм пылеуноса из печи, обусловленный физическими свойствами материала, сущность которого заключается в том, что при постепенном схо4 де материала с цепей, когда адгезионные силы взаимодействия частиц преобладают над когезионными, образующаяся пыль уносится газовым потоком. Вопреки принятым представлениям об образовании пыли в зоне декарбонизации, на основе исследований массообмена в цепях и минералогического состава пыли установлено, что пылеунос в основном осуществляется из цепной завесы при температуре газового потока ниже 900°С.

Предложены новые взаимосвязанные коэффициенты, отражающие сопротивление цепной завесы и соотношение скоростей в межцепном и подцепном пространстве, более полно характеризующие газодинамику при изменении количества материала на цепях. Для интенсификации теплообмена в цепной завесе необходимо обеспечить наиболее равномерное распределение газового потока по сечению печи, чтобы указанные коэффициенты приобретали максимально возможные значения.

Разработан алгоритм проектирования комплекса теплообменных устройств, заключающийся в теоретически и экспериментально обоснованном расчете плотности, длины цепи и отдельных участков, схемы навески и учитывающий интенсивность перехода материала в процессе сушки на цепи и схода с них.

Практическое значение и внедрение результатов работы. Разработана методика проектирования и оптимизации цепных теплообменников, учитывающая свойства шлама в процессе сушки, которые экспериментально определяются на специально разработанной установке, моделирующей протекающие в промышленных цепных завесах процессы.

Определены и исследованы физические свойства шламов 30 цементных заводов, по результатам которых произведено усовершенствование цепных завес этих предприятий. Установлена возможность изменения физических свойств материала путем введения в шлам различных добавок и техногенных образований, позволяющих регулировать соотношение величины зон пылеосаждения и пыле-образования, предопределять положительное или отрицательное их воздействие на работу вращающей печи.

Разработан и внедрен комплекс теплообменных устройств на печи 4,5/5x170 м ОАО «Искитимцемент», позволивший снизить удельный расход условного топлива на 20 кг/т клинкера и пылевынос из печи в 2 раза, устранить кольцеобразо-вание в цепной завесе. Экономический эффект, подтвержденный актом предприятия, составил 6,85 млн. рублей в год.

Выполнен расчет и выдан проект цепной завесы для печи 2,7x47,5 м Углегорского завода, внедрение которого позволило снизить расход условного топлива на 5 кг/т клинкера и пылевынос из печи - на 18-20%. Подтвержденный актом экономический эффект составил 1,6 млн. рублей в год.

Результаты работы использованы в курсах лекций и методических указаниях по дисциплинам "Тепломассообмен", "Оптимизация производства вяжущих материалов" и на ежегодных курсах повышения квалификации специалистов цементной промышленности.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР "Исследование процесса тепломассообмена в цепном теплообменнике вращающейся печи при высушивании сырьевого шлама", финансируемых в 2004-2006 гг. из средств госбюджета.

Апробация работы. Результаты работы представлены в журнале "Цемент и его применение" (2002), на Международной конгрессе и конференции в Белгороде (2003, 2005), Международном форуме в Москве (2005), Всероссийской научно-практической конференции в Самаре (2006), Региональной научно-практической конференции в Старом Осколе (2006), методических указаниях к выполнению лабораторных работ «Тепломассообмен» (2003).

Публикации. Основные положения работы изложены в 6 публикациях.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 132 страницах, содержит 5 глав, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, общих выводов, списка использованных источников, включающего 128 наименований, и приложений, содержит 39 рисунков и 18 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана методология совершенствования и проектирования комплекса теплообменных устройств с учетом изменения физических свойств шлама и равномерного распределения газового потока в сечении печи. Для определения особенности поведения шлама при высушивании разработаны метод и установка, моделирующие работу цепного теплообменника вращающейся печи и позволившие по кривой изменения удельной массы материала на цепях тм / тц разработать алгоритм проектирования комплекса теплообменных устройств.

2. Выполнены исследования в процессе нагревания изменения физических свойств шлама 30 заводов. При снижении влажности материал набирается на цепи, достигает максимального количества при критической влажности WKp , затем происходит его сход с цепей. Независимо от карбонатного компонента кривая изменения удельной массы материала на цепях шм / шц имеет экстремум.

Установлена зависимость изменения физических свойств сырьевого шлама в процессе его высушивания в цепном теплообменнике от влажности, позволяющая по изменению величины удельной массы материала на цепях классифицировать в печи зоны пылеосаждения (интервал влажности от исходной W„cx до критической WKp) и пылеобразования (интервал влажности от критической WKp до сброса материала с цепей Wc6). Отношение массы шлама, удерживаемого на мелкозвенной лабораторной цепи, к единице поверхности практически совпадает с таким же показателем для промышленной цепи, т.е. результаты, полученные в лаборатории, применимы для печи.

3. Установлены значительные отличия белгородского и старооскольского шламов при высушивании. Белгородский шлам характеризуется меньшей интенсивностью возрастания массы материала на цепях до WKp и большей скоростью сброса материала с цепей. Отличия в величине изменения физических свойств вызваны повышенным содержанием водорастворимых солей и более высоким ^-потенциалом шламовой суспензии. Белгородский шлам имеет большую зону пылеосаждения, равную W„cx - WKp = 15%, и малую зону пылеобразования, равную WKp - WC6 = 7%, обеспечивая хорошую гранулируемость материала после цепей и низкий пылевынос из печи.

Предложенная методика определения физических свойств материалов при нагревании позволяет по длине зон пылеобразования и пылеосаждения прогнозировать пылевынос из промышленных вращающихся печей.

4. Регулировать способность материала к гранулообразованию можно введением поверхностно-активных веществ и техногенных материалов. Введение в сырьевой шлам JICT и УЩР, независимо от вида карбонатного компонента, изменяет его физические свойства, налипание материала на цепи начинается при более низкой влажности, что увеличивает зону пылеосаждения. Кроме того, уменьшается склонность материала к пылеобразованию из-за более плотной упаковки системы, которая в процессе высушивания становится прочнее. Такое же влияние оказывает и использование металлургического шлака.

Топливосодержащая добавка лигнин, является коагулянтом, независимо от вида карбонатного компонента увеличивает удельную массу материала на цепях за счет увеличения когезии шлама, интенсифицируя массообмен, однако смещает критическую влажность в сторону повышенной влажности шлама, тем самым, сокращая зону пылеулавливания и увеличивая зону пылеобразования. При промышленных испытаниях использование лигнина позволило на 35 кг ут/ т клинкера снизить расход топлива, но привело к увеличению выноса пыли из печи в 1,5 раза.

5. Подробный анализ зависимости удельной массы материала на цепях шм / Шц при нагревании шлама 12 заводов показал, что величина максимальной массы изменяется от 0,32 до 0,6 кг/кг. Количество материала на цепях увеличивает поверхностный Кр и объемный Ку коэффициенты плотности и газодинамическое сопротивление комплекса теплообменных устройств по сравнению с расчетными, поэтому в области вязкопластичного шлама необходимо снижать расчетные коэффициенты плотности.

Рассчитаны объемный Kv и поверхностный KF коэффициенты плотности навески при изменении диаметра печи, угла наклона винтовой линии и шага навески цепей. Полученные зависимости позволяют рекомендовать распределение коэффициентов плотности по длине цепной завесы в зависимости от характера изменения кривой удельной массы материала на цепях ти / тц : при малом количестве материала на цепях, 0,3 - 0,4 кг/кг, плотность в зоне критической влажности должна быть в интервале 6-8 м2/м2, при количестве материала на цепях 0,4 - 0,6 кг/кг плотность должна быть снижена до 4 — 6 м2/м2.

Анализ работы комплекса теплообменных устройств вращающихся печей нескольких заводов показал, что схемы навески были разработаны без учета особенностей поведения шлама при нагревании и характера изменения удельной массы материала на цепях, что приводило к снижению тепломассообмена, повышению расхода топлива и увеличению пылевыноса.

6. Для наиболее полной характеристики газопроницаемости цепной завесы введены новые взаимосвязанные коэффициенты Кс и Kf , отражающие отношение площади проекции межцепного пространства Si к площади проекции цепей S2 (коэффициент Кс), и отношение площади проекции межцепного Si к площади проекции подцепного пространства S3 (коэффициент Kf). Коэффициент Кс определяет газопроницаемость, а коэффициент Kf - соотношение скоростей в межцепном и подцепном пространстве вращающейся печи.

При увеличении количества материала на цепях и уменьшении площади проекции межцепного пространства коэффициент Кс уменьшается. Увеличение площади проекции цепей S2 уменьшает коэффициент Kf и увеличивает разность скорости газового потока в межцепном и подцепном пространстве. Поэтому для наиболее оптимального теплообмена необходимо, чтобы Кс и Kf имели максимальное значение. Установлено, чем выше соотношение площади проекции межцепного Si к площади проекции подцепного пространства S3, тем более равномерно распределен газовый поток по вертикальному сечению печи, что соответствует максимальному теплообмену. Оптимальной в этих условиях является четырехзаходная цепная завеса.

7. На промышленных агрегатах определены скоростные потоки на участках цепной завесы при различных схемах навески. Установлено, что под цепями скорость 2-3 раз выше, чем в межцепном пространстве, в результате чего не обеспечивается оптимальный теплообмен и увеличивается пылевынос из горячей части цепной завесы. В связи с этим длина цепей и плотность навески цепной завесы на различных участках цепной завесы определяется соотношением скорости газового потока в межцепном и подцепном пространстве печи. При критической влажности в области вязкопластичного материала на цепях находится максимальное количество материала, поэтому не следует допускать высокую плотность навески. Необходимо подбирать плотность навески цепей на различных участках для обеспечения высокого теплообмена с учетом распределения скорости газового потока по вертикальному сечению вращающейся печи.

8. По просьбе Искитимского завода после исследования эффективности работы цепного прежнего теплообменника был разработан, с учетом изменения физических свойств шлама при нагревании, комплекс теплообменных устройств. Как установлено искитимский шлам завода характеризуется быстрым набором и постепенным его сходом с цепей, поэтому рекомендуется заменить гирляндную навеску на завесу в виде 4-х заходного винта со свободно навешенными цепями, которая имеет низкое газодинамическое сопротивление и возможность в широких пределах менять коэффициент плотности за счет изменения длины и вида используемых цепей, угла наклона винтовой линии и порядка навески.

На первом участке цепной завесы необходимо установить мокрый фильтр, так как при исходной влажности 37% набирается всего 0,06 кг/кг. В зоне критической влажности на цепи набирается 0,4 кг/кг, поэтому на длине 12 м

О 1 плотность 3,7 м /м , затем для интенсификации теплообмена плотность навески

О 1 на длине 12 м увеличивается до 5,3 м /м . После цепной завесы установлены на

2 2 длине 9,8 м ковриковый теплообменник с плотностью 9,8 м /м и для предохранения от выгорания цепей коврика две шторки через 1,4 м с плотностью 6,0 м2/м2 из жаростойких цепей ЦОЖ 25><120.

Разработан и внедрен на печи 4,5/5x170 м Искитимского завода комплекс теплообменных устройств, позволивший создать оптимальные условия для теплообмена, в результате снизились с 250 до 190°С температура отходящих из печи газов и вдвое пылевынос из печи, что привело к снижению расхода топлива на 20 кг условного топлива на тонну клинкера. Общая длина комплекса теплообменных устройств увеличена до 46,6 м, а масса до 145 т. Экономическая эффективность составила 6,85 млн. рублей в год.

Для шлама Углегорского завода характерна короткая зона пылеулавливания, поэтому на печи 2,7x47,5 м необходимо установить мокрый фильтр минимальной длины, 0,5 м, максимальное количество материала на цепях составляет 0,36 кг/кг,

2 2 поэтому плотность навески на данном участке 4,5 м /м и навешены круглозвенные цепи ЦКН 25x120, обладающие высокой очищающей способностью. На третьем участке в связи с относительно длинной зоной

2 2 пылеобразования коэффициент плотности равен 6,1 м горячей части цепного теплообменника для увеличения регенеративного теплообмена плотность л л повышена до 8,1 м /м .

Разработанный и внедренный цепной теплообменник на вращающейся печи Углегорского завода позволил снизить температуру отходящих газов с 270 до 215°С, уменьшить пылевынос на 18-20% и снизить удельный расход топлива на 20 м3 газа или 5 кг ут на тонну клинкера. Экономическая эффективность составила 1,6 млн. рублей в год.

1. Пащенко А.А., Сербии В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. Киев: Вища школа, 1975.-444 с.

2. Сулименко JI.M., Альбац Б.С. Агломерационные процессы в производстве строительных материалов. ВНИИНЭСМ, 1994. - 297 с.

3. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцементный клинкер. М.: Госстройиз-дат, 1967.-С. 229-246.

4. Тимашев В.В., Сулименко JI.M. Разжижение цементных сырьевых шламов. М.: ВНИИЭСМ. - 1978.-60 с.

5. Тимашев В.В. Синтез и гидратация вяжущих материалов. М.: Наука. -1986.-215 с.

6. Тимашев В.В. Исследование процессов гранулообразования во вращающейся печи // Труды МХТИ. 1964. - Вып. 4.

7. Кичкина Е.С., Бернштейн Л.Г., Герман Г.М., Ермаков Г.Ф. Принципы конструирования цепных завес // Труды НИИЦемента. 1977. Вып. 39.

8. Гонебник П.И., Мордвинцев А.С., Бернштейн Л.Г. Интенсифицировать теплообмен во вращающихся печах размером 5x185 м // Труды НИИЦемента. -1979.-Вып. 14.

9. Мешик А.Д. Интенсификация мокрого способа производства клинкера путем подбора рациональных цепных завес во вращающейся печи // Авторефер. дисс. канд. техн. наук.-М. 1965.-24 с.

10. Белимов С.Г., Тимашев В.В., Альбац Б.С. // Труды МХТИ. 1968. - Вып.16.

11. Герман Г.М., Бернштейн Л.Г., Богомолов Б.Н. Определение оптимальной интенсивности сушки шлама в цепном теплообменнике // Цемент. -1984. №8.

12. Ведь Е.И., Жаров Е.Ф., Блудов Б.Ф. Химическая технология вяжущих материалов. Белгород. - 1973. - 200 с.

13. Киселев А.В. Исследование процессов грануляции сырьевого шлама во вращающейся печи в присутствии добавок, улучшающих гранулообразование // Авторефер. дисс. канд. техн. наук. -М. 1974. - 24 с.

14. Хвостенков С.И. Исследование влияния физико-химических свойств сырья и некоторых технологических факторов на пылеунос из вращающейся цемен-тообжигательной печи // Авторефер. дисс. канд. техн. наук. М. - 1961. - 24 с.

15. Лыков А.В. Теория сушки. М.: ГЭИ. - 1950.

16. Мешик А.Ф. Методика расчета винтовой гирляндной завесы для вращающихся печей мокрого способа производства цементного клинкера // Труды НИИЦемента. 1964. - Вып. 1.

17. Герман Г.М., Бернштейн Л.Г. и др. Оптимизация режима работы цепных завес вращающихся печей // Цемент 1983. - №6.

18. Противень Л.А., Романова Е.П. Гранулирование. М.: НИИХПМ, 1968.42 с.

19. Герман Г.М., Бернштейн Л.Г. и др. Особенности конструирования тепло-обменных устройств для мощных печей мокрого способа производства // Цемент. -1981.-№12.

20. Древицкий Е.Г., Добровольский Л.Г., Коробок А.А. Повышение эффективности работы вращающихся печей. М.: Стройиздат. - 1990.

21. Вальберг Г.С. Интенсификация производства цемента. 1971. - 144 с.

22. Дукаревич М.В., Конторович С.И., Щукин Е.Д. Уменьшение прочности тонкопористых структур в результате адсорбционного понижения свободной поверхностной энергии // Сб. тр. Всесоюз. науч. семинара. Киев. - 1968

23. Мешик А.Ф. Исследование температурных режимов работы цепей на разгрузочном участке цепных завес вращающихся печей // Труды НИИЦемента. -1975.-Вып. №29.-С. 33-42.

24. Бернштейн Л.Г., Цинципер М.С., Гонебник Н.В. Интенсификация теплообмена во вращающихся печах размером 5x185 м // Цемент. 1974. - №3. - С. 1819.

25. Бернштейн Л.Г., Френкель М.Б. Грануляция цементных сырьевых смесей. М.: Стройиздат. - 1978.

26. Ходоров Е.И. Печи цементной промышленности. Л.: Стройиздат. -1968.

27. Ушаков П.А. и др. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление в плот-ноупакованных коридорных пучках стержней // Атомная энергия. 1962. Том 13. -№2. С. 162-169.

28. Абрамзон А.А. ПАВ. Свойства и применение. М.: Стройиздат. - 1980. -180 с.

29. Лощинская А.В., Мягков А.Е., Хохлов В.К., Цивилева Е.И., Энтин З.Б. Интенсификация процесса обжига цементного клинкера. М.: Стройиздат, 1966.

30. Де Бойс А. Теплообменные системы печей мокрого способа производства // Цемент и его применение. -1995. № 3 - С. 19-21.

31. Дуда В. Цемент. М.: Стройиздат. - 1987. - 341 с.

32. Шевельков В.Г., Лопатин Д.К., Щеблыкин С.В. Экспериментальные исследования аэродинамики вращающихся печей мокрого способа производства // Труды НИИЦемента. 1986. - вып. 88. - С. 3-14.

33. Лившиц Э.Б., Чучмаров В.П. Эффективные теплообменные устройства для вращающихся печей // Цементная промышленность. 1979. - Вып. 1. - С. 3-6.

34. Филиппова Л.С., Рубан А.Б. Исследование структуры газового потока во вращающихся печах различных типоразмеров // 8-е Всесоюз. науч.-техн. сов. по химии и технологии цемента. М. - 1991. - Раз. III. - С. 23-24.

35. Мешик А.Ф. Исследование конвективного теплообмена в цепных завесах // Научн. сообщ. НИИЦемента. 1963. - Вып. 18. - С. 3-9.

36. Никифоров Ю.В., Сватовская М.Б., Цинципер М.С. Интенсификация процессов спекания клинкера // Цемент. 1983. - №8. - 12 с.

37. Исламов М.М. Проектирование и эксплуатация промышленных печей.-Л.: Химия. 1986.-95 с.

38. Мешик А.Ф. К исследованию процесса теплообмена в цепных завесах вращающихся печей // Науч. сообщения НИИЦемента. 1965. - №19. -С. 1-9.

39. Косарева В.М., Шлионский Ю.С., Шаповал JI.A. К вопросу теплового расчета цепных завес вращающихся печей // Труды Гипроцемента. 1964. — Вып. 29.

40. Холин М.М., Мешик А.Ф. О выборе рациональной конструкции гирлянд-ной цепной завесы // Труды НИИЦемента. 1962. - Вып. 16. - С. 3-22.

41. Мешик А.Ф. Влияние теплофизических свойств материала цепных завес на интенсивность теплообмена // Труды НИИЦемента. 1975. - №29. — С.43-52.

42. Несвижский О.А Долговечность быстроизнашивающихся деталей цементного оборудования. -М: Машиностроение. 1968. - 290 с.

43. Лоскутов Ю.А. и др. Анализ долговечности и удельного расхода цепей цепных завес во вращающихся печах // Труды НИИЦемента. 1975. - №29. — С. 59-65.

44. Лоскутов Ю.А. Повышение долговечности цепей горячей зоны цепных завес во вращающихся цементных печей // Автореф. дисс. канд. техн. наук. — М. -1977.-24 с.

45. Мешик А.Ф. Экспериментальные исследования теплообмена между цепями и пластичным и твердым гранулированным материалом // Труды НИИЦемента.-1965.-№20.-С. 1-9.

46. Копелиович В.М., Моисеенко И.П., Вальберг Г.С. Теплообменники вращающихся печей // Обзорная инф. ВНИИЭСМ. 1979. - 67 с.

47. Борисов И.Н. Жидкофазное спекание и образование обмазки во вращающихся печах // Автореф. дис. канд. техн. наук. Белгород. - 1996. — 18 с.

48. Классен В.К., Борисов И.Н. Моделирование технологических процессов, протекающих в цементной вращающихся печах // Вестник БелГТАСМ. — 2001. — № 1.-С. 16-21.

49. Прозоров И.А., Шубин В.И., Фирсова Е.О. Мешик А.Ф. Применение номографического метода определения теплоотдачи в цепной завесе вращающейся печи / Труды НИИЦемента. 1982. - Вып. 62. - С. 9-23.

50. Абрамов В.Я. Исследование закономерностей работы цепных теплообменников / Авторефер. дис. канд. техн. наук. Л. - 1966. - 24 с.

51. Карибаев К.К. Поверхностно-активные вещества в производстве вяжущих материалов. Алма-Ата: Наука. - 1980. - 336 с.

52. Круглицкий Н.Н. Физико-химические основы регулирования свойств дисперсий глинистых минералов. Киев: Наукова думка. - 1968. - 320 с.

53. Пащенко А.А. Регулирование физико-химических свойств технических дисперсий. Киев: Вища школа. - 1975. - 184 с.

54. Пащенко А.А., Круглицкий Н.Н., Чередниченко J1.C., Руденко И.Ф. Регулирование процессов структурообразования сырьевых цементных шламов. Киев: Вища школа. - 1973. - 68 с.

55. Воробьева В.К. Роль связанной воды в процессе разжижения цементно-сырьевых шламов // Труды Южгипроцемента. 1965. - Т. XIII. - С. 54-58

56. Круглицкий Н.Н., Агабальянц Э.Г. Методы физико-химического анализа промывочных жидкостей. Киев: Техника. - 1972.

57. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. Москва: Высшая школа. - 1989. - 384 с.

58. Ребиндер П.А. Структурообразование и самопроизвольное диспергирование в суспензиях // Тр. 3-й Всесоюз. конф. по коллоидной химии. М.: Изд-во АН СССР.- 1956.-С. 7-18.

59. Ребиндер П.А., Урьев Н.Б., Щукин Е.Д. Физико-химическая механика в химической технологии дисперсных систем / Теоретические основы химической технологии. М.: Знание. - 1972. - с. 16-24.

60. Ходоров Е.И. Проблемы исследования движения материала во вращающихся печах // Цемент. 1979. - № 1. - с. 10-20.

61. Чеботарев B.J1. Влияние условий обжига на скорость движения материала в печах // Цемент. 1979. - № 11. - С. 20-21.

62. Заболотин В., Виш 3. Применение радиоактивных трассеров при исследовании скорости движения материала в печи // Цемент. 1975. - №4. - С. 21-22.

63. Чеботарев B.J1. Расчет оптимального профиля загрузочного конца печи // Цемент. 1984. -№10. - С. 13-14.

64. Бойков B.J1., Нелидов В.А. Результаты радиоизотопных исследований те-плообменных устройств // Материалы VI Всесоюзного совещания по химии и технологии цемента. -М. 1983. - С. 108-112.

65. Никитин Б.И., Колосов А.Х., Стребков Ю.Н., Майдин В.И. Применение меченых атомов на цементных заводах // Цемент. 1973. - №1. - С. 13 - 14.

66. Мешик А.Ф. Скорость движения материала во вращающейся печи // Труды НИЩемента. 1978. - Вып. 43. - С.75-81.

67. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука. - 1969.

68. Альштуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Наука. - 1970.

69. Идельчик И.Е. Гидравлические сопротивления (физико-химические основы). М.: Госэнергоиздат. - 1954.

70. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение. - 1975.

71. Сатарин В.И., Френкель М.Б. Цементная промышленность за рубежом. — М.: Госстройиздат. 1963.

72. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М.: Госгеолтехиздат. - 1961. - 528 с.

73. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов. М.: Высш. школа. - 1980. - 472 с.

74. Лугинина И.Г. Химия и химическая технология неорганических вяжущих материалов. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2004. - Ч. I. - 240 с.

75. Бернштейн Л.Г. Новое в технологии переработки и транспортирования сырья в цементной промышленности. М.: Стройиздат. 1965. - 82 с.

76. Классен В.К. Обжиг цементного клинкера. Красноярск: Стройиздат. — 1994.-323 с.

77. Вальберг Г.С., Швыдкий М.Я., Гринер И.К. Исследование работы вращающихся печей на Николаевском цементном заводе // Труды Южгипроцемента. 1963.-Вып. V.

78. Болдырев А.С., Хохлов В.К. Пути экономии топлива в цементной промышленности. М.: Стройиздат. - 1983. - 87 с.

79. Сычев М.М «Технологические свойства сырьевых цементных шихт». -М.: Госстройиздат. 1962. -135 с.

80. Сулименко JI.M, Никонова Н.С. Влияние дисперсности известняковых и цементных сырьевых шламов на структурно-реологические свойства. М.: Стройиздат. - 1979. - 145 с.

81. Каушанский В.Е., Валяев О.Н. Стабилизация влажности шлама с учетом свойств сырья как способ энергосбережения при обжиге клинкера // Цемент и его применение. №3. - 2002.

82. Бедянко В.Г. Добавка УЩР и реологические свойства сырьевой смеси // Цемент и его применение. 1989. -№11.

83. Тимашев В.В., Сулименко JI.M., Альбац Б.С. Агломерация порошкообразных силикатных материалов. М.: Стройиздат. - 1978. - 136 с.

84. Щукин Е.Д., Пецов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Изд. Моск. Универс., 1982. - 348с.

85. Фролов Ю.Г., Гродский А.С. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии. -М.: Химия, 1986. 216 с.

86. Азарочкин А.А., Альбац Б.С., Шелудько В.В. Исследование пылеобра-зующей способности теплообменников различной конструкции // Труды НИИЭСМ. 1978. - № 43. - С. 99-111.

87. Френкель М.Б. Регулирование физико-механических свойств гранул из известняково-шлаковых сырьевых смесей // Автореф. дис. канд. техн. наук. -Москва. 1967.- 18 с.

88. Будников П.П., Хвостенков С.И. Влияние удельной поверхности цементных сырьевых смесей на их гранулируемость и текучесть шламов // Научн. сообщ. НИИЦемента.-1961.-Вып. 10.-С. 1-4.

89. Златковский А.Б., Польский Л.Л., Копелиович В.М., Здоров А.И. Выбор конструкции цепных завес вращающихся печей // Цемент и его применение. № 2,1999.-С. 24-27.

90. Берг Л.Г. Введение в термографию М.: Наука, 1969- 394 с.

91. Горшков B.C. Термография строительных материалов М.: Стройиздат, 1968.-238 с.

92. Рамачандран B.C. Применение дифференциального термического анализа в химии цементов М.: Стройиздат. - 1977 - 408 с.

93. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ-М.: Высшая школа, 1981.-335 с.

94. Зубехин А.П., Страхов В.И., Чеховский В.Г. Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. С-Пб.: Синтез, 1995.- 190 с.

95. Классен В.К. Применение комплексного термического анализа для изучения диаграмм состояния карбонатных систем // Труды 8 Всесоюзного совещания по химии цемента-Москва, 1991 -Раздел 1-Й- С. 125-128.

96. Контроль цементного производства // Под редакцией Семендяева А.Ф.-Л.: Стройиздат, 1974.-Т. 2,-С. 190-193.

97. ГОСТ 5382-93 «Методы химического анализа цементных материалов».-М.: Изд. Стандартов, 1993.-28 с.

98. ГОСТ 13237-67 «Цепи навесные для цепных завес вращающихся цементных печей». М.: Госстандарт, 1967. 6 с.

99. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Справочное руководствоМ.: Наука, 1976.-570 с.

100. Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов.- М.: Гос. научно-техн. изд-во литературы по геологии и охране недр, 1957 305 с.

101. Хигерович М.И., Меркин А.П. Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов.-М.: Госстройиздат, 1962.- 170 с.

102. ASTM. Diffraction data cards and alphabetical and grounee numerical index of X-ray diffraction data. Philadelphia, 1946-1969-1977-2003.

103. Воробьев X.C., Мазуров Д.Я., Соколов А.А. Теплотехнические процессы и аппараты силикатных производств.- М.: Высшая школа, 1962.- 420 с.

104. Левченко П.В. Расчет печей и сушилок силикатной промышленности-М.: Высшая школа, 1968.-362 с.

105. Воробьев Х.С., Мазуров Д.Я. Теплотехнические расчеты цементных печей и аппаратов-М.: Высшая школа, 1962 352 с.

106. Вальберг Г.С., Глозман А.А., Швыдкий М.Я. Новые методы теплового расчета и испытания вращающихся печей М.: Стройиздат, 1973.

107. Дешко Ю.И., Креймер М.Б. Наладка и теплотехнические испытания вращающихся печей на цементных заводах М.: Стройиздат, 1966 - 242 с.

108. Дешко Ю.И., Креймер М.Б., Крыхтин Г.С. Измельчение материалов в цементной промышленности. М.: Стройиздат, 1966 - 242 с.

109. Борисов И.Н. Газодинамика цепных завес во вращающихся печах // Академические чтения РААСН "Новые научные направления строительного материаловедения". -2005.- Ч. 1.-С. 101-115.

110. Борисов И.Н., Дурнева Л.С. Тепломассообмен // Метод, указ. к вып. лаб. работ для студентов специализации 250802 Технология цемента. - Изд-во БГТУ, 2003.-29 с.

111. Борисов. И.Н. Пути повышения эффективности работы цепных завес вращающихся печей // Цемент и его применение. № 3, 2003. - С. 17-20

112. Дулицкая Р. А., Фельдман Р.И. Практикум по физической и коллоидной химии-М.: Высшая школа, 1978.-344 с.

113. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1974. - 352 с.

114. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (поверхностные явления и дисперсные системы). М.: Химия. - 1982. — 480 с.

115. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.М. Адгезия твердых тел. М.: "Наука, - 1973.-280 с.

116. Зимон А.Д. Адгезия жидкостей и смачивание. М.: "Химия". 1974. - 416с.

117. Зимон А.Д. Адгезия пыли и порошков. М.: Химия, 1976.-432 с.

118. Горшков B.C. и др. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений: Учеб. для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1988. - 400 с.

119. Кинлок Э. Адгезия и адгезивы. -М.: Мир, 1991.-484 с.

120. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М.: "Химия". - 1977. - 352 с.

121. Добавки в бетон: Справочное пособие / B.C. Рамачандран и др. М.: Стройиздат, 1988.

122. Ребиндер П.А. Поверхностно-активные вещества, их значение и применение в промышленности / Избранные труды. М.: Наука, 1978. - С. 346-366.