Твердое топливо для вращающихся и шахтных печей
Цементные заводы в качестве твердого топлива применяют в основном различные каменные угли и антрациты. Некоторые заводы, расположенные в районах с большими запасами горючих сланцев, используют последние в качестве топлива. Имеется опыт применения для обжига клинкера коксовой мелочи, образующейся при изготовлении кокса для металлургической промышленности.
Требования, предъявляемые к топливу для обжига клинкера в шахтных и вращающихся печах, различны. Для обжига во вращающихся печах топливо должно отличаться средним содержанием летучих (10—30%), что определяет длину зоны обжига. В шахтных печах могут быть использованы только короткопла-менные угли с низким содержанием летучих (не более 7%).
Для цементной промышленности применяют следующие виды угля:
каменные угли: Д—длиннопламенный, Г — газовый, ПЖ — паровично-жирный, К — коксовый, ПС — паровично-спекающийся, Т — тощий;
антрациты в зависимости от размера кусков: АЛ — антрацит плиточный (размер кусков более 100 мм); АК — антрацит кулак (50—100 мм), АО — антрацит орех (25—50 мм), AM — антрацит мелкий (13—25 мм), АС — антрацит семечко (6— 13 мм), АШ — антрацит штыб (мелочь, менее 6 мм), АРШ — антрацит рядовой (несортированный) со штыбом (менее 100 мм);
бурые угли: БК — бурый крупный (размер кусков более 50 мм), БО— бурый орех (25—50 мм), БМ— бурый мелкий (менее 20 мм), БР — бурый рядовой (несортированный).
Современная цементная промышленность применяет угольное топливо в измельченном виде. Степень измельчения принимается в зависимости от способа сжигания топлива (в шахтных или вращающихся печах), а также в зависимости от содержания в топливе летучих.
При обжиге во вращающихся печах топливо применяют в тонкоизмельченном состоянии, в виде пыли. Тонкость помола должна быть такой, чтобы остаток на сите № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм) находился в пределах 9—12% по весу. При этом более грубый помол (близкий к 12%, остатка) должен быть у топлива с боле.е высоким содержанием летучих, а более тонкий — с низким содержанием летучих. Это требование исходит из условия преждевременной газификации топлива при подаче его в топочное пространство. Чем крупнее зерна топлива, тем относительно меньшее количество его успеет газифицироваться до момента воспламенения.
Однако если крупность помола топлива окажется значительной и не соответствующей содержанию летучих, зерна топлива не успеют сгореть при своем полете и будут падать на клинкер, догорая на нем и удаляясь из печи в несгоревшем состоянии. В результате снижается температура факела горения, повышается расход топлива и снижается качество клинкера.
Крупность измельчения топлива для шахтных печей должна находиться в пределах от 0,1 до 0,5 размера кусков (гранул) загружаемого материала. Нижний и верхний пределы размера зерен топлива также определяются содержанием в нем летучих.
Важнейшим показателем топлива, определяющим производительность печи, расход тепла на обжиг и качество обжига клинкера, является теплотворная способность. Для вращающихся печей твердое топливо должно иметь низшую теплотворную способность не менее 5500 ккал/кг. Применяемое для шахтных печей короткопламенное топливо имеет, как правило, высокую теплотворную способность — до 6500—7200 ккал/кг.
Среди разнообразия каменных углей только незначительная часть их удовлетворяет необходимым требованиям. Для получения топлива с определенными свойствами применяют смешанное топливо, состоящее из двух, а иногда трех видов углей.
Наряду с приведенными требованиями топливо должно иметь и низкую влажность, так как с увеличением влажности уменьшается количество полезно используемого тепла.
Значительная часть тепла при этом затрачивается на испарение влаги. Топливо для вращающихся печей обычно применяют с влажностью до 2%.
Сжигают пылеугольное топливо в распыленном состоянии.