Способ контроля и регулирования химического состава обжигаемой смеси

 

Изобретение относится к промьшленности строительных материалов, преимущественно к способам контроля и регулирования химического состава обжигаемой смеси при двустороннем питании печи. С целью снижения удельного расхода топлива и пре/1отвра1цения выпуска бракованной продукции по номограмме определяют титр и химический состав сырьевой смеси, измеряют концентрацию углекислого газа, кислорода , окиси углерода и дополнительно температуру анализируемого газа перед прибором. Вычисляют на их основе относительную концентрацию углекислого газа в потоке сухих отходящих газов и по химическому составу сухих отходящих газов и топлива, составу сырьевых смесей, подаваемых с горячего и холодного концов печи, и количеству смеси, подаваемой с холодного конца, определяют титр и химический состав общей обжигаемой смеси перед зоной спекания. При несоответствии состава заданному значению до поступления материала в зону спекания добавляют или снижают количество сырьевой смеси, подаваемой с горячего конца печи, и регулируют расход топлива на обжиг. Скорость контроля и корректировки возрастает в 15-20 раз. 1 табл. сл 00 о 00 сл 00 со

С(3ЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3938645/29-33 (22) 26.07.85 (46) 07.05.87. Бюл.  17 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И.А.Гришманова (72) В.К.Классен, А.Н.Классен, В.И.Беляева, В.Д.Барбанягрэ, В.М.Шамшуров и Л.Д.Шахова (53) 666.94(088.8) (56) Цементы. Методы химического анализа. Фторколориметрические методы анализа. ГОСТ 5382-73. — М.: Изд-во стандартов, 1985, с. 31-38. ( (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ОБЖИГАЕМОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам контроля и регулирования химического состава обжигаемой смеси при двустороннем питании печи. С целью снижения удельного расхода топлива и предотврашения вы(51) 4 С 04 В 7/44 С 01 Н 33 38 пуска бракованной продукции по номо- . грамме определяют титр и химический состав сырьевой смеси, измеряют концентрацию углекислого газа, кислорода, окиси углерода и дополнительно температуру анализируемого газа перед прибором. Вычисляют на их основе относительную концентрацию углекислого газа в потоке сухих отходящих газов и по химическому составу сухих отходящих газов и топлива, составу сырьевых смесей, подаваемых с горячего и холодного концов печи, и количеству смеси, подаваемой с холодного конца, определяют титр и химический состав общей обжигаемой смеси перед зоной спекания. При несоответствии состава Е заданному значению до поступления ма- фу териала в зону спекания добавляют или снижают количество сырьевой смеси, С подаваемой с горячего конца печи, и регулируют расход топлива на обжиг.

Скорость контроля и корректировки возрастает в 15-20 раз. 1 табл.

130858

Изобретение относится х промьвцленности строительных материалов, преимущественно к способам контроля и регулирования химического состава обжигаемой смеси при двустороннем питании печи.

Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива и предотвращения выпуска бракованной продукции. 10

Сущность способа заключается в том, что при двустороннем питании вращающейся печи сырьевыми шламами различного состава можно быстро и с высокой точностью без отбора пробы материала из печи и ее последующего анализа по выведенным формулам или номограмме определить титр и химический состав общей сырьевой смеси по содержанию SiO, Al О, F«" Оэ и СаО, 2О рассчитать КН, и и р, используя рассчитанную относительную концентрацию углекислого газа в потоке сухих отходящих газов, для чего дополнительно определяют температуру анализируемого газа перед прибором. Так как химичес,кий состав сухих отходящих газов характеризует состояние материала и степень декарбонизации его перед зоной спекания, поэтому при несоотве ствии титра и химического состава обжигаемой смеси заданному значении немедленно осуществляется корректировка состава общей обжигаемой смеси перед зоной спекания, эа 30-ч0 мин до окончания процесса клинкерообраэования и выхода клинкера иэ печи, что дает возможность получить клинкер заданного состава и избежать выпуска клинкера низкого качества, снизить расход 0 топлива.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Определяют беэ отбора пробы иэ печи титр общей обжига.— емой смеси, например, по номограмме.

В правом верхнем квадранте ? номограммы по оси абсцисс показывают содержание кислорода в рабочих отходящих га- 0 зах, по оси ординат — температуру анализируемого газа перед прибором.

Кривые линии уточняют содержание О, в зависимости от влагосодержания отходящих газов при температуре анализа. Находят точку пересечения кривой, соответствующей содержанию кислорода в рабочих отходящих газах (1,87), н температурной линии (30 С) — точка Л. с 2

Иэ точки А проводят линию вертикально вниз B квадрант II.

В квандранте II rro оси абсцисс показывают количество кислорода, а по оси ординат — количество углекислого газа в рабочих отходящих газах. Наклонные кривые отражают зависимость процентного содержания СО в рабочих отходящих газах от содержания кислорода. Находят точку пересечения вертикальной линии, проведенной из квадранта I, с кривой, соответствующей процентному содержанию СО в рабочих отходящих газах (227) — точка Б. Иэ точки Б проводят горизонтальную линию до пересечения ее с одной из личий квадранта III в точке В.

Представленную в квадранте III диаграмму строят по тому же принципу, что и диаграмму в квадранте I, и уточняют содержание СО в сухих отходящих газах в зависимости от температуры анализируемого газа, Находят тачку пересечения кривой, соответствующей содержанию углекислого газа в сухих отходящих газах, и вертикальной о температурной линии 30 С. Из полученной точки, обозначенной буквой Г,проводят горизонтальную линию в квадрант IV.

В квадранте IV по оси абсцисс отложены значения отношений суммарного содержания карбонатов к количеству материала, подаваемого с холодноГо конца, по оси ординат — значения содержания СО в рабочих отходящих газах беэ учета кислорода. Наклонные линии соответствуют значению удельного расхода тепла, отнесенного к количеству материала, подаваемого с холодного конца печи. Величину удельного расхода тепла g находят по формуле

q=- — "-=-.4500 кДж/кг, т н

С„

Находят точку пересечения горизонтальной линии, проведенной иэ. квадранта III с наклонной линией, соотвегствующей q=4500 кДж/кг — точка Д.

Иэ точки Д проводят вниз в квадрант

7 вертикальную линию.

В квадранте V rro оси абсцисс отложены те же величины, что и в квадранте IV, по оси ординат — значения промежуточного коэффициента К. Кривые .пинии соответствуют значениям разностн титров компонентов, подаваемых с горячего и холодного концов печи, В данном примере Т,„ --19,207. Находят

89 4 бы после выхода из печи и последующим ее анализом даже при значительном увеличении топпива на обжиг неизбежен выпуск бракованной продукции. Продолжительность выпуска бракованной продукции и повышенного расхода топлива составит примерно 30-80 мин (время отбора, подготовки пробы и ее анализа на квантомечре или ФЭК) и плюс 3040 мин (время прохождения клинкера по зоне спекания). При испытании способа на печи 5х185 м зто составит 70120 т бракованного клинкера, а при повышении расхода топлива с 0,230 до

0,260 т/т клинкера составит перерасход 2,1 и 3,6 т условного топлива. т,-т у =- — — ° 100=88 967 т -т г х

Пример 2. Определяют по исходным данным беэ отбора пробы из пе-45 чи титр общей обжигаемой смеси по номограмме, который равен 78,77.. В этом случае доля компонента, подаваемого с холодного конца печи, у =81,77Х, доля компонента, подаваемого с горя- 50 чего конца печи, z =18,23Х.

Химический состав общей обжигаемой смеси и клинкера, приведенный в таблице (эксперимент 2), показывает, что КН равен 1,01 и значительно пре- 55 вышает оптимальный.

Поэтому при известном способе определения титра и химического состава общей. обжигаемой смеси с отбором про3 13085 точку пересечения вертикальной линии, проведенной из точки Д, с кривой, соответствующей значению 19,20. Из полученной точки Е проводят горизонтальную линию в квадрант VI.

В квадранте VI наклонные линии соответствуют значениям титра материала,. подаваемого с горячего конца т,, по оси ординат отложены значения промежуточного коэффициента К, на оси 10 абсцисс представлены значения титра общей обжигаемой смеси, т.е. искомой величины. Находят точку пересечения горизонтальной линии, проведенной из квадранта V с наклонной линией, со- 15 ответствующей Т„=94,40. Из полученной точки Ж опускают. перпендикуляр на ось абсцисс и получают точку 3, которая соответствует значению титра ббщей обжигаемой смеси 77,32Х. 20

Расчет химического состава. общей обжигаемой смеси и клинкера следующий.

Доля. компонента, подаваемого с холодного конца печи, 25 доля компонента, подаваемого с горячего конца печи, е1=100-у1 =11 047 30

Затем рассчитывают химический состав долей сырьевых материалов, пода- ваемых на обжиг с холодного и горячего концов печи, химический состав общей обжигаемой смеси и клинкера.

Химический состав смеси и клинкера представлен в таблице.

Результаты анализа показывают (эксперимент 1), что титр и химический состав оптимальные и не подлежат 40 коррекции, расход топлива не изменяется.

По предлагаемому способу титр и химический состав общей обжигаемой смеси определяются без отбора пробы материала из печи и ее последующего анализа и коррекцию осуществляют немедленно путем снижения доли компонента, подаваемого с гбрячего конца, е -z;=18,23 — 11,04=7,19:2=3,597.

Причем корректируется титр и химический состав общей обжигаемой смеси, находящейся перед зоной спекания, т.е, до алитообразования, поэтому полностью исключается выпуск бракованной продукции и перерасход топлива.

Пример 3. После увеличения доли материала, подаваемого с горячего конца печи, химический состав рабочих отходящих газов изменяется (СО =

=22,2Х, 0 =1,87 и CO=Q7) В данном случае титр, определенный по номограмме, равен 77,67..

Доля компонента, подаваемого с холодного конца печи, zq =87,5Х, доля компонента, подаваемого с горячего конца печи, zз =100 — уз =12,3Х.

Химический состав общей обжигаемой смеси и клинкера, приведенный в таблице (эксперимент 3), показывает, что

КН равен 0,93, близок к оптимальному, который можно скорректировать снижением подачи доли материала с горячего конца на 0,73Х или оставить без дальнейшей коррекции, так как превышение титра составляет 0,827, превышение

КН 0,01, т.е. в пределах точности анализа, Приведенные примеры свидетельствуют о высокой чувствительности предлагаемого метода определения титра и химического состава общей обжигаемой смеси и клинкера и особенно необходиЭкспе- Материал Содержание, % Модуль римент п.п.п,. SiO A1 0> Fe О СаО и р

КН Титр, %

1 Доля материала, подаваемого с конца печи хоЛодного 30,52 14, 13 3,01 2,64 37,5f

4,60 0,36 0,09 0,06 5,78 горячего

Общая обжигаемая смесь

35,18 14,49 3,10 2,70 43,29 2,5 f 15 0,92 77,32

Клинкер

22,51 4,82 4,19 67,24 2,5 1,15 0,92

2 Доля материала, подаваемого с конца печи холодного,28,06 12,99 2,76 2,43 34,48 горячего 7,61 0,59 0,15 0,09 9,54

Общая обжигаемая смесь

3567 1358291 2524402 25 1,15 101 787

21,27 4,56 3,85 68,93 2,5 1,16 1,01

Клинкер

Доля материала, подаваемого с конца печи

5 13085 мом при двустороннем питании печи материалом.

Способ позволяет в 15 — 20 раэ быстрее осуществить контроль и корректировку общей обжигаемой смеси, что дает возможность исключить выпуск клинкера низкого качества.

Формула изобретения fð

Способ контроля и регулирования химического состава обжигаемой смеси при двустороннем питании вращающейся печи, включающий определение химичес- f5 кого состава .сырьевых смесей, коэффициента насьЬцения, силикатного и глиноземного модулей и сравнение их с заданными значениями, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения 0 удельного расхода топлива и предотв!

89 6 ращения выпуска бракованной продук» ции, измеряют концентрацию углекислого газа, кислорода, окиси углерода и дополнительно температуру анализн руемого газа перед прибором, вычисляют на их основе относительную концентрацию углекислого газа в потоке .сухих отходящих газов и по химическому составу сухих отходящих газов и топ" лива, составу сырьевых смесей, подаваемых с горячего и холодного концов печи, и количеству смеси, подаваемой с холодного конца, определяют титр и химический состав общей обжигаемой смеси перед зоной спекания и р несоответствии состава заданному значе-. нию до поступления материача в зону спекания добавляют или снижают количество сырьевой смеси, подаваемой с горячего конца печи, и регулируют расход.топлива на обжиг.

Продолжение таблицы

1308589

Содержание, l

Т Г

Эжси риме терн

KH Титр, X

Al Оз Fe 0 СаО а.п.п, холодного 30,02 13,90 2,96 2,60 36,89 горячего 5,22 0,41 0,10 0,06 6,54

Общая обжигаемая смесь 35,24 14,31 3,06 2,66 4,43 2,5 1,15 0,93 77,6

Клинкер

22,26 4,76 4, 14 67,55 2,5 1, 15 0,93

Составитель А.Кулабухова

Техред JI. Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор Н. Гунько

Заказ 1769/19 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4