Лекция 3 . Сушка шламов и шликеров:
1.В чем заключается особенность сушки шламов и керамических шликеров?
2.В чем заключается схема работы распылительной сушилки?
3.Какие существуют виды распыления?
При выслушивании цементных сырьевых шламов и глиняных шликеров меняется агрегатное состояние материала – из водной суспензии переходит в сухое зернистое состояние определенной гранулометрии, свободнодисперсная структура переходит в дисперсно-связанную структуру.
Сушка цементных сырьевых шламов происходит в зоне сухих вращающихся печей, работающих по мокрому способу, которая составляет 30-35% общей длины печи. При нагревании шлама диффузные оболочки воды вокруг минеральных частиц сжимаются и отделяют часть свободной воды, что приводит вначале к повышению текучести шлама, при длительном нагревании свободная влага испаряется, вязкость растет. Шлам структурируется и становится пластичным. Это приводит к образованию мягких, легко дробящихся на отдельные гранулы комьев. После дальнейшего высушивания количество влаги падает, и гранулы упрочняются и вследствие постоянного вращения печи обкатываются, приобретая сферическую форму и уменьшаются в размерах, т. е. происходит гранулирование шлама. Гранулометрия высушенного сырьевого шлама существенно влияет на ход технологического процесса и качество получаемого клинкера.
Для интенсификации процесса сушки и улучшения грануляции, место сушки оборудуют теплообменными устройствами, основной задачей которых является повышение суммарной поверхности теплообмена материала топочными газами. Наиболее распространенными теплообменниками во вращающихся печах. В зоне сушки являются металлические цепные завесы. При этом цепи подвешивают либо свободно висящими концами, либо гирляндным способом на участке длиной 25030 м от холодного конца.
Суммарная поверхность цепей составляет до 1000 кв. м. Цепи аккумулируют теплоту печных газов и отдают ее высушиваемому шламу, налипающему на цепи, что также улучшает условия теплообмена.
Для сушки керамических шликеров используют большей частью распылительные сушилки, позволяющие получить тонкозернистый порошок, который далее формуется методом прессования. Пресс-порошок имеет стабильный и однородный гранулометрический состав и шарообразную форму гранул (основной диаметр частиц 0,24 – 0,32 мм). Такой порошок хорошо прессуется, так как равномерно заполняет форму, кроме того, минимально выпадение пыли при его формовании и транспортировке.
Рис. 39. Схема распылительной сушилки: 1 – воздуховод горячего воздуха, 2 – рабочая камера, 3 – трубопровод отработанных отходящих газов, 4 – газоход, 5 – циклон, 6 – транспортер, 7 – топки, 8 – штанга с шликерной форсункой, 9 – разгрузочный патрубок.
Распылительная сушилка (рис. 39) представляет собой металлический цилиндр, имеющий конусообразное днище, служащее для сбора готового продукта. Шликер разбрызгивается на капли, которые оседают в равномерном потоке горячих газов и во время свободного падения в рабочей камере высушиваются до заданной остаточной влажности. Сушка осуществляется достаточно быстро (3 с) вследствие большой поверхности теплообмена распыляемых капель. По стенкам конуса высушенные гранулы соскальзывают к разгрузочному отверстию и отправляются на дальнейшую переработку.
Различают два вида распыления: через форсунки и центробежным способом. Чаще используют первый способ, обеспечивающий получение зерен размером 100-300 мкм. Распылительная сушилка позволяет заменить целый комплекс технологических операций: предварительное обезвоживание, фильтрацию, окончательную сушку и агломерацию. Поскольку каждая из вышеперечисленных операций связана с применением сложного и часто громоздкого оборудования, применение распылительных сушилок при получении пресс - порошка упрощает технологическую схему производства. Изделия при этом имеют высокое качество (гладкие поверхности, четкие грани и повышенную механическую прочность), а отсутствие пыления улучшает условия труда. В последние годы предпринимаются попытки использовать распылительные сушилки для сушки цементных сырьевых шламов.