Интенсификация процесса обжига цементного клинкера путем повышения эффективности работы холодильника тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат наук Новоселов, Алексей Геннадьевич

• Новоселов, Алексей Геннадьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Новоселов, Алексей Геннадьевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Состояние вопроса, обоснование цели и задач исследований

1.1. Факельное сжигание топлива во вращающихся печах

1.2. Влияние режима охлаждения на качество клинкера

1.3. Причины образования клинкерного пыления

1.4. Теплопроводность и методы ее определения

1.5. Повышение эффективности работы колосникового холодильника

1.6. Выводы из литературного обзора

1.7. Цель и задачи исследования

2. Методы исследований и характеристика исходных материалов

2.1. Исследование технологических процессов

2.2. Исследование теплофизических свойств

2.3. Физико-механические и физико-химические методы

2.4. Характеристика используемых материалов

2.5. Выводы

3. Влияние режимных параметров работы холодильника на ^ тепловую работу печи

3.1. Влияние теплового КПД колосникового холодильника на

горение топлива и структуру факела

3.2. Влияние КПД холодильника на положение зоны спекания

3.3. Влияние КПД холодильника на расход топлива

3.4. Выводы

4. Влияние режима работы холодильника на процессы ^ минералообразования и качество клинкера

4.1. Влияние теплового КПД холодильника на активность клинкера

4.1.1. Зависимость активности клинкера от его состава и режима охлаждения

4.1.2. Влияние теплового КПД холодильника и положения зоны спекания на микроструктуру и активность клинкера

4.2. Влияние параметров работы печи и холодильника на процесс образования клинкерных гранул

4.2.1. Влияние режима работы печи на активность и минералогический состав различных фракций клинкера

4.2.2. К механизму образования клинкерной пыли

4.2.3. Влияние клинкерного пыления на режим работы колосникового холодильника

4.2.4. Особенности процессов минералообразования при ^ нарушении грануляции клинкера в печи

4.3. Выводы

5. Интенсификация тепловой работы колосникового холодильника

5.1. Определение коэффициента теплопроводности клинкерных

гранул

5.2. Определение необходимого времени охлаждения от 1000 до

100°С в центре клинкерных гранул

5.3. Определение скорости и характера движения клинкерных

гранул

5.4. Расчет аэродинамического сопротивления слоя клинкерных ^ ^ гранул

5.5. Интенсификация работы колосникового холодильника

5.6. Выводы 123 Основные выводы и результаты работы 127 Список использованной литературы 130 Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсификация процесса обжига цементного клинкера путем повышения эффективности работы холодильника»

ВВЕДЕНИЕ

Цементная промышленность является энергозатратной отраслью. При этом большая часть затрат связана с расходом топлива на обжиг клинкера. В России большинство цементных заводов работает по мокрому способу производства с повышенным теплопотреблением, поэтому для снижения расхода топлива необходимо оптимизировать процесс обжига, который в значительной степени связан с работой холодильника. Эффективность работы колосникового холодильника оказывает влияние на процессы горения топлива, физико-химические превращения в материале, особенно в высокотемпературной части вращающейся печи, и на качество получаемого продукта. С учетом этого становится понятной важность мероприятий, направленных на повышение эффективности работы холодильника в технологическом процессе обжига путем максимального использования теплоты, содержащейся в выходящем из печи клинкере, что приведет к существенной экономии топлива.

Актуальность. Оптимизация процесса обжига цементного клинкера, критерием которой является технико-экономическая эффективность, сводится к решению ряда технологических задач: повышению производительности печи, стойкости футеровки, качества клинкера и снижению удельных энергозатрат, пылеуноса, выбросов парниковых газов и вредных веществ в окружающую среду. На все эти параметры значительное влияние оказывает работа холодильника, которая непосредственно определяет интенсивность горения топлива, излучающую способность факела, положение и протяженность технологических зон, особенно спекания, длительность и скорость охлаждения клинкера. Особо следует подчеркнуть влияние параметров работы холодильника на расход топлива при обжиге клинкера, обоснованное теплотехнической зависимостью Эйгена-Классена, которая проявляется в том, что при снижении теплопотерь в холодильнике, экономия топлива в целом по печи будет в несколько раз больше величины, полученной в холодильнике. Эти аргументы подчеркивают важность процесса охлаждения клинкера и рекуперации тепла в колосниковом холодильнике. Доказательством сказанного яв-

ляется и тот факт, что ведущими зарубежными машиностроительными фирмами созданы десятки холодильников нового поколения. Имеющиеся в научной литературе данные свидетельствуют, что исследования по воздействию работы холодильника на обжиг клинкера в основном сводились к изучению влияния скорости охлаждения на качество клинкера. В связи с этим исследования, направленные на изучение влияния работы холодильника на интенсивность горения, теплообмен, положение технологических зон и физико-химические процессы клинкерообразования, а также на разработку рекомендаций по повышению эффективности работы холодильника, являются весьма актуальными. В связи с тем, что подавляющее большинство отечественных печей оснащены холодильниками типа «Волга», исследования проводились для данной модификации холодильников и могут быть распространены на все колосниковые холодильники переталкивающего типа.

Цель работы. Разработка способов повышения эффективности работы холодильника, обеспечивающих улучшение основных эксплуатационных показателей печи: снижение расхода топлива, повышение качества клинкера, стойкости футеровки и производительности печи.

Научная новизна. Предложены технологические принципы интенсификации обжига клинкера во вращающейся печи на основе установленных зависимостей физико-химических процессов клинкерообразования и горения топлива, тепло- и массообмена, фракционного состава, микроструктуры и активности клинкера от энтальпии и температуры вторичного воздуха.

На основании исследований газодинамики промышленной печи с применением радиоактивных изотопов (РАИ) и теплотехническими расчетами установлена количественная зависимость положения, протяженности и распределения температуры по длине факела от энтальпии и температуры вторичного воздуха. Оптимальная структура факела, обеспечивающая рациональный теплообмен, достигается умеренной температурой и повышенной степенью черноты пламени путем увеличения теплового КПД холодильника.

Найдены математические выражения зависимостей коэффициента теп-

лопроводности X и скорости охлаждения от температуры, размера, пористости и интенсивности обтекания воздухом клинкерных гранул. Установлено, что функциональная зависимость к от температуры описывается полиномом четвертой степени, от пористости - линейным уравнением, необходимое время охлаждения клинкера в холодильнике пропорционально диаметру гранул в квадрате.

Установлена закономерность распределения скорости гранул от высоты слоя клинкера !гс на колосниках холодильника, заключающаяся в том, что при Ис>2 1гк колосника происходит расслоение клинкера по фракциям. Крупные гранулы вытесняются на поверхность слоя, значительно снижаются Щ? и конечная температура и, следовательно, теплопотери с клинкером. Функция описывается полиномом 4-ой степени.

Определена экстремальная зависимость активности клинкера от положения зоны спекания, определяемой по температурному максимуму корпуса печи. Наивысшая активность клинкера проявляется для печей длиной 150 и более метров при расположении этого максимума на 12±1 м от горячего обреза. При его смещении к холодному или горячему концам снижается активность клинкера: в первом случае вследствие формирования крупных кристаллов с разрушенными гранями, во втором - из-за чрезмерно малого размера кристаллов клинкерных фаз.

На защиту выносится. Влияние эффективности работы холодильника на основные показатели работы печи, а именно:

- зависимость интенсивности горения топлива и физико-химических процессов клинкерообразования от энтальпии и температуры вторичного воздуха;

- влияние КПД холодильника на расположение технологических зон в печи, гранулометрию и активность клинкера;

- зависимости теплопроводности и времени охлаждения гранул от их размера, температуры и пористости клинкера;

- закономерность распределения скорости движения и классификации

гранул по высоте слоя на колосниковой решетке холодильника.

Практическая значимость. На основании исследований на разработанных модельных установках, предложен способ создания переменного слоя клинкера на колосниковой решетке переталкивающего холодильника, * 1 который обеспечивает высокий теплообмен при относительно низком сопро-

тивлении слоя и ограниченном расходе охлаждающего воздуха, что приводит к экономии топлива на обжиг и электроэнергии на охлаждение клинкера. Полученные в лаборатории результаты подтвердились испытаниями на ряде цементных заводов. В результате оптимизации режимных параметров на ОАО «Себряковцемент» температура охлажденного клинкера снизилась на 80°С, КПД холодильника повысился на 23%, экономия топлива составила 6%. Вследствие уменьшения объема охлаждающего и избыточного аспира-ционного воздуха на 1,67 м /кг расход электроэнергии снизился на 3 кВт-ч/т клинкера. На «Осколцемент» при кратковременном повышении высоты слоя клинкера на холодной решетке до 600 мм был достигнут КПД 96%. От внедрения результатов работы только на ОАО «Искитимцемент» получены следующие технико-экономические показатели: снижен удельный расход условного топлива на 3 кг/т клинкера, повышена стойкость футеровки на 30 суток, увеличена активность клинкера на 1,7 МПа, улучшена грануляция клинкера. Экономический эффект, подтвержденный справкой внедрения, составил 2,1 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения работы представлены на Международных конференциях в Белгороде (2005, 2007, 2010, 2011 гг.); Всероссийском конкурсе «Эврика-2005» в Новочеркасске (2005 г.); Международных конференциях в Москве (2006, 2008 гг.); XXI Международной конференции в Саратове (2008 г.); 3-ем Международном совещании по химии и технологии цемента в Москве (2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 статей, в том числе 4 - в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК РФ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенностью работы вращающейся печи является то, что в одном агрегате одновременно протекают взаимообусловленные химические и физиче-

. , ские превращения вещества, термохимические, тепло- массообменные, газо-

м, \ 1 > \ 1 1 * ' 1 1 < > : ' ' 1

динамические процессы, осуществляется факельное сжигание топлива, происходит перенос возогнанных и конденсированных фаз из материального потока в газовый и обратно. Каждый из приведенных отдельных процессов сам по себе достаточно сложен. При управлении же всей системой в целом возникают дополнительные трудности, обусловленные взаимным влиянием указанных процессов, накладывающихся друг на друга. В связи с этим ниже рассматриваются отдельные процессы, протекающие в печи, которые имеют непосредственное отношение к данной работе.

1.1. Факельное сжигание топлива во вращающихся печах

Вращающиеся печи являются мощными генераторами теплоты, параметры работы которых обеспечивают осуществление технологического процесса обжига сырьевых смесей при получении цементного клинкера.

Оптимальный режим работы печи должен соответствовать минимальному удельному расходу теплоты, затрачиваемой на обжиг клинкера, и максимальной производительности вращающейся печи по клинкеру, требуемого качества.

На удельный расход теплоты при обжиге влияют такие качественные характеристики горения топлива, как достигаемая температура горения, химический и механический недожог топлива. Для обеспечения рационального режима сжигания топлива следует устанавливать такой режим, который обеспечивал бы необходимую температуру обжига без химического и механического недожога топлива. Это условие является обязательным для рационального режима сжигания топлива, но все же недостаточным для экономного процесса обжига цементного клинкера определяемого также технологией обжига конкретной сырьевой смеси [1].

Технологические условия образования цементного клинкера в зоне спекания вращающихся печей предъявляют определенные требования к режиму сжигания топлива. Температура горения топлива должна обеспечивать требуемую температуру обжигаемого материала, при которой могут должным образом завершиться физико-химические процессы образования клинкерных минералов. Следовательно, длина топливного факела и его температура должны определяться свойствами обжигаемой сырьевой смеси. Если указанные параметры факела не соответствуют требованиям режима обжига сырьевой смеси, то даже при достаточно рациональном сжигании топлива будет наблюдаться его перерасход [1].

В связи с этим наиболее важным условием процесса обжига клинкера во вращающихся печах является соответствие параметров сжигания топлива параметрам спекания сырьевой смеси. Без выполнения этого условия невозможно любыми другими мерами обеспечить оптимальный режим сжигания топлива во вращающихся печах.

Характеристики факела представляют собой достаточно сложные комплексные параметры, как правило, довольно тесно связанные между собой. К ним относятся: устойчивость процесса горения, границы и длина факела, радиационные характеристики пламени, положение факела относительно теп-ловоспринимающей поверхности и кладки, скоростные и другие аэродинамические характеристики факела [1-4]. Все указанные параметры факела представляют большой интерес для практики, так как их варьирование и оптимизация открывают возможности выбора наиболее рациональных режимов нагрева и обжига материала.

Во вращающихся цементных печах для факельного сжигания топлива используется часть рабочего пространства — высокотемпературная зона, в которой процесс горения топлива с образованием продуктов его сгорания совмещается с процессом обжига материала. Скорость горения топлива зависит от температуры, давления газов, состава горючей смеси и концентрации топлива в потоке.

На сегодняшний день имеются многочисленные данные о расчете длины факела во вращающихся печах и скорости горения топлива [5-9]. Ни один из известных способов расчета не является достаточно надежным. Связано это со сложностью процесса горения и влияния на него большого количества различных факторов, в том числе физико-химических процессов клинкеро-образования, протекающих в факельном пространстве. Встречающиеся в литературе уравнения, описывающие процесс горения топлива, носят эмпирический характер и относятся к конкретному случаю, или получены при решении дифференциальных уравнений и учитывают влияние только отдельных факторов. Большая часть параметров, влияющих на длину факела и скорость горения топлива, не учитывается или принимается критериально. Опубликованные различные формулы представляют интерес главным образом для оценки влияния различных исходных параметров на длину факела. Имеет смысл рассматривать только простые соотношения, опирающиеся на экспериментальные данные и максимально приближенные к печам определенного типа.

Факельное сжигание угольного топлива предусматривает подготовку -сушку, помол и т.д. Угольная пыль полидисперсна и частицы ее по размерам отличаются одна от другой на 1...3 порядка, что предопределяет различную продолжительность их выгорания. Однако при перемешивании в топливном факеле различных угольных частиц температура и состав продуктов сгорания по длине факела достаточно стабильны [10].

Горение угольной ныли в воздушной среде по своему характеру приближается к гомогенному, когда пыль и воздух движутся в одном направлении практически с одинаковой скоростью. Воспламенение происходит путем подогрева угольно-воздушной смеси за счет теплового излучения горящего факела. Процесс образования фронта горения является первой стадией горения угольного топлива, вслед за ней следует вторая стадия, при которой создается стационарное пламя и постоянная форма факела, зависящая от многих факторов [11, 12].

\

Факельное сжигание газообразного топлива в производстве вяжущих материалов относится к гомогенному процессу и зависит от внутренних и внешних условий. Первые обусловливают скорость самой реакции горения, вторые - скорости подвода воздуха к очагу горения и отвода от него продук-1 тов сгорания, а также их температуру. Основным фактором, определяющим продолжительность процесса, является смесеобразование газообразного топлива и воздуха, зависящее от диффузионного сопротивления. При этом горение протекает с видимым пламенем, его называют диффузионным. В работе [10] представлена экспериментальная зависимость относительной длины горящего диффузионного факела газообразного топлива от значений критерия гравитационного подобия Фруда (Fr) и диффузионного критерия Прандтля (Рг). При использовании газообразного топлива на вращающихся печах, придавая потоку различные формы и меняя его скорость без применения первичного воздуха, можно в достаточно широких пределах влиять на процесс горения и, следовательно, на обжиг клинкера. На газообразном топливе имеются большие возможности получения различных форм факела посредством изменения системы истечения. Влияющими факторами при этом являются длина и скорость истечения потока, угол раскрытия факела и степень его закручивания, возможности которых определяются конструктивными особенностями горелочного устройства.

Факельное сжигание мазута в производстве цемента протекает в паровой фазе после того, как испарятся распыленные жидкие капли. Мазутный факел состоит из внутренней и наружной зон, разделенных поверхностью воспламенения. Во внутренней зоне происходит испарение мазутных капель, и образование горячей смеси, выгорающей в наружной зоне. Температура воспламенения мазута составляет 360...400°С и служит границей раздела зон факела. Во внутренней зоне при температуре ниже 530°С парообразные углеводороды расщепляются и частично окисляются, выделяя некоторое количество теплоты, что способствует дальнейшему их догоранию при температуре выше 350°С в наружной зоне.

Для обеспечения рационального обжига материала и получения качественного клинкера для каждого вида топлива должны быть созданы соответствующие условия его сжигания, чтобы обеспечить полное сгорание горючей части топлива на определенном участке печи. Для подачи в печь под. г готовленного топлива вращающиеся печи "оборудуются форсуночными устройствами, придающими факелу необходимое направление и форму.

Исследователями [13] установлен ряд зависимостей длины факела от диаметра сопла горелки, продолжительности перемешивания топлива и воздуха, коэффициента избытка воздуха и т.д. Установлено, что закручивание струи уменьшает длину факела за счет укорочения участка смешения. Однако уменьшение длины факела не пропорционально сокращению пространства, где происходит смешивание, т.е. увеличение в этих условиях внешней циркуляции за областью стехиометрического соотношения между топливом и воздухом приводит к уменьшению парциального давления кислорода, участвующего в процессе горения.

От характеристики факела зависят длина зоны обжига и ее положение. С удлинением факела зона обжига также удлиняется. Рациональный тип го-релочного устройства, место его установки и условия работы подбирают с учетом особенностей обжигаемой сырьевой смеси, конструкции и размеров печи, рода, сорта, состава и структуры топлива [13-17]. Учитывают также условия подготовки форсуночного топлива. На сегодняшний день представлено достаточно большое количество зарубежных исследований по использованию различного типа горелочных устройств, которые позволяют одновременно сжигать несколько видов топлива, в том числе так называемое альтернативное топливо, требующее дополнительной подготовки [18-24]. Подобные конструкции горелочных устройств позволяют в процессе работы плавно регулировать положение и структуру факела, подстраивая его под соответствующий режим работы вращающейся печи, что обеспечивает создание равномерной обмазки в зоне спекания без образования колец.

Автором [25] разработан специальный метод расчета, на основе которого для каждой вращающейся печи можно определить дополнительное количество теплоты, которое передается обжигаемому материалу при известном повышении температуры факела. Причем речь идет о повышении темпе-.к-;; '1 ратуры, связанном не с увеличением расхода топлива, а происходящем в результате оптимизации формы факела. Температурный уровень в зоне горения, в первую очередь, зависит от процессов тепловыделения и теплообмена, и во вторую очередь, определяется влиянием обжигаемого материала.

Существенное влияние на режим горения топлива в цементной вращающейся печи оказывают подсосы холодного воздуха, поступающие через неплотности в горячей части печи. Наличие подсосов воздуха приводит к тому, что холодный окружающий воздух вытесняет горячий вторичный воздух, поступающий из клинкерного холодильника, необходимый для сжигания топлива. Вследствие этого требуется сжигание дополнительного количества топлива для достижения необходимой для воспламенения температуры воздуха [26].

В работе [27] приведены результаты многочисленных исследований по влиянию на процесс горения топлива, форму и структуру факела различных параметров, таких как вид, состав и параметры подготовки топлива; количество первичного воздуха; температура и количество вторичного воздуха; коэффициент избытка воздуха; положение горелочного устройства и направление факела.

Экспериментально с применением радиоактивных изотопов были определены скорость, структура газового потока и интенсивность горения твердого топлива для печи размером 5x185 м. Было установлено, что среднее время пребывания газового потока в печи составляет около 14... 16 с. Средняя скорость газового потока в пламенном пространстве составляет 21...27 м/с. Интенсификация горения топлива происходит за счет большего смешения топлива с окислителем до воспламенения, которое определяется удалением факела от горелочного устройства, т.е. за счет увеличения скорости вы-

лета топливно-воздушной смеси, увеличения количества первичного воздуха при использовании твердого или жидкого топлива, увеличения коэффициента избытка воздуха и снижения температуры вторичного воздуха.

1.2. Влияние режима охлаждения на качество клинкера

Охлаждение клинкера является неотъемлемой частью процесса обжига и во многом определяет состав и качество конечного продукта. Влиянию режима охлаждения клинкера на его качество посвящено много работ [28-39], однако до настоящего времени нет единого мнения исследователей по этому вопросу. Так, в работах [40-42] показано, что высокая активность клинкера получается, если клинкер резко охлаждать от температуры 1400°С. При этом существенное снижение прочности цементов, при изменении температуры начала резкого охлаждения от 1400 до 1150°С, происходит при увеличении содержания С3А в клинкере от 11 до 15%. Снижение прочности цемента, содержащего 15% СзА, при снижении температуры резкого охлаждения до 1150°С происходит более чем в 1,7 раза. Другими исследователями [43-45] установлено, что оптимальным является режим, когда до ~1150°С осуществляется умеренное охлаждение со скоростью 15...20°С в минуту, а затем -резкое. В работе [46] рассматривается влияние различной скорости охлаждения, 4...5 и 18...20 °С/мин, клинкера до температуры 1250°С на его свойства. Показано, что быстрое охлаждение способствует улучшению свойств получаемого материала. В работе [47] говорится о повышении прочности цемента при организации более интенсивного охлаждения клинкера в холодильнике.

Каушанским В.Е. исследовано влияние режима охлаждения портланд-цементного клинкера на его активность [48]. Установлено, что замедленное охлаждение клинкера в температурном интервале нестабильности алита способствует повышению его активности. Повышение активности наблюдается у цемента с изотермической выдержкой при 1100°С, нежели охлажденного от температуры 1450°С. Автор объясняет повышение активности тем, что при постепенном охлаждении «распаду алита предшествует накопление точеч-

ных дефектов в его кристаллической решетке» и, зафиксировав такое состояние путем охлаждения, можно ожидать повышение активности.

Составы алюминатной и ферритной фаз в клинкерах зависят от состава клинкерной жидкости и условий, в которых она кристаллизуется. Для клинкеров со значением алюминатного модуля 1...4, при умеренно быстром охлаждении, составы этих фаз относительно постоянны, потому что присутствуют обе фазы. Составы, тем не менее, должны до некоторой степени зависеть от состава сырьевой смеси, особенно в том, что касается второстепенных компонентов. Тот факт, что при медленном охлаждении наблюдается резорбция алита, означает, что их составы, или их относительные содержания, или и то и другое, зависят от скорости охлаждения. На алюминатную и фер-ритную фазы могут также влиять температура клинкерообразования и время, в течение которого поддерживается эта температура [49]. При исследовании микроструктуры низкокачественного заводского клинкера авторами [50] отмечено наличие на поверхности белита микротрещин и фольгообразная структура кристаллов Сг8 свидетельствующих о формировании клинкера при недостаточно быстром охлаждении. Исследователи [51] говорят о том, что с повышением скорости охлаждения происходит формирование кристаллов небольшого размера, а также большего количества кристаллов с различного рода включениями. При этом образуется большее количество стекловидной фазы. Медленное охлаждение клинкера снижает долю кристаллов с включениями и приводит к формированию кристаллов большего размера. Однако при медленном охлаждении клинкера выделяются примеси растворившиеся в кристаллах при высоких температурах, вследствие чего они также могут характеризоваться значительными включениями [52].

Исследователи [53] показывают, что при медленном охлаждении клинкера с относительно высоким значением алюминатного модуля, наблюдается эффект равновесного охлаждения. Кристаллы алита корродированы, и на их поверхностях образуется слой белита; из жидкой фазы выделяются мелкие кристаллы белита. Если алюминатный модуль > 2,5, то медленное охлажде-

ние будет причиной понижения прочности цемента на 10%, вызванного более низким содержанием алита. Противоположная ситуация наблюдается при более быстрой скорости охлаждения.

Исследования процесса алитообразования и изменения содержания алита в зависимости от состава клинкерного расплава велись как отечественными учеными [54, 55], так и зарубежными [58-60]. Ученые в работах [61-63] говорят об интенсификации процесса алитообразования при снижении вязкости клинкерной жидкой фазы. Исследованию свойств жидкой фазы посвящено значительное количество работ. По данным [64-66] вязкость расплава и подвижность в нем ионов оказывает определяющее влияние на скорость процесса минералообразования.

По данным Сычева М.М. [67] вязкость клинкерного расплава в промышленных клинкерах с глиноземистым модулем р == 0,64 при 1320°С равна 0,12 Па-с, при нагревании до 1430°С вязкость расплава почти не меняется. Вязкость расплава в клинкере с р = 1,4 равна ~ 2,7 Па-с. При нагревании от 1320 до 1430°С вязкость снижается до ~ 0,8 Па-с, т.е. в 3,4 раза. Если увеличить глиноземистый модуль в клинкере до р = 2, то вязкость в этих условиях изменяется от ~ 4,6 до 2 Па-с, т.е. снижается в 2,3 раза. Чем выше глиноземистый модуль, тем влияние температуры менее значительно. Для расплава эвтектического состава при увеличении температуры от 1340 до 1420°С его вязкость увеличивается вдвое [68].

Заключение диссертации по теме «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов», Новоселов, Алексей Геннадьевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложены технологические основы интенсификации процесса обжига цементного клинкера во вращающейся печи, включающие обеспечение

оптимальных положения зоны спекания и структуры факела, формирование

, 1 рациональной микроструктуры и получение высококачественного клинкера,

эффективные тепломассообменные процессы в колосниковом холодильнике.

2. Теплотехническими расчетами, выполненными с использованием экспериментов с применением РАИ, установлена количественная зависимость структуры факела и положения зоны спекания от режима работы холодильника, заключающаяся в том, что с повышением энтальпии и температуры вторичного воздуха приближается точка воспламенения к горелке, увеличивается длина и степень черноты факела, снижается его температура, и в соответствии со структурой факела изменяется положение и длина зон спекания и охлаждения в печи.

3. Установлена общая закономерность, заключающаяся в том, что независимо от состава, в пределах изменения глиноземистого модуля от 0,64 до 2,85, при снижении температуры резкого охлаждения от 1450 до 1150°С активность клинкера увеличивается. Снижение температуры начала охлаждения от 1450 до 1250°С приводит к повышению активности клинкера в среднем на 13%, а последующее снижение температуры до 1150°С увеличивает активность дополнительно на 8%, что обусловлено изменением микроструктуры клинкера.

4. Лабораторные исследования о целесообразности резкого охлаждения клинкера от 1150°С подтверждены промышленными испытаниями печи 4,5x170 м, при которых установлено, что максимальная активность клинкера обеспечивается, когда температура клинкера на обрезе печи составляет 1130...1180°С и температурный максимум корпуса печи располагается на 12±1 м от горячего обреза. При смещении температурного максимума к холодному обрезу активность клинкера снижается на 17% из-за формирования неравномерной микроструктуры и крупных кристаллов с нечеткими и раз-

рушенными гранями, а при смещении к горячему - на 14% вследствие чрезмерно мелкой кристаллизации клинкерных минералов.

5. Установлено, что коэффициент теплопроводности Хт увеличивается с повышением температуры и снижением пористости гранул. При изменении температуры от 100 до 1200°С коэффициент теплопроводности увеличивается в 3 раза. При изменении пористости гранул от 0 до 50% коэффициент теплопроводности Хкл снижается в 2 раза. Экспериментально определено необходимое время охлаждения гранул тгр различных размеров, установлено, что оно пропорционально диаметру гранулы в квадрате. Показано, что функциональная зависимость от температуры описывается полиномом четвертой степени, от пористости - линейным уравнением, а времени охлаждения от диаметра гранул - квадратичным. Следовательно, для оптимизации процесса охлаждения целесообразно увеличить время пребывания клинкера в холодной части холодильника по сравнению с горячей.

6. Экспериментальные исследования скорости и характера движения клинкера на модельной установке колосникового холодильника показали, что при высоте слоя клинкера Иа, меньше двух высот колосника 1гкол происходит полное его перемешивание и равномерное продвижение по решетке. Однако в случае увеличения высоты слоя клинкера до 2...61гкол происходит рациональная классификация гранул по высоте слоя: мелкие гранулы опускаются вниз, а крупные вытесняются на поверхность, при этом скорость движения крупных гранул значительно снижается. При Лсч=^коя скорость движения гранул верхнего слоя по сравнению с нижним снижается в 7 раз, что способствует более полному охлаждению крупного клинкера. Найдена математическая зависимость скорости движения от высоты слоя клинкера.

7. Предложено техническое решение по совершенствованию колосникового переталкивающего холодильника типа «Волга», которое основано на создании переменного слоя клинкера с разделением фракций гранул по высоте. Предложенное техническое решение позволяет увеличить эффективность теплообмена и КПД холодильника, что в свою очередь обеспечивает

снижение удельного расхода топлива на обжиг, повышение стойкости футеровки и качества получаемого клинкера.

8. Полученные зависимости позволили предложить рекомендации Себряковскому, Старооскольскому и др. цементным заводам по модернизации холодильников, которые направлены на рациональное распределение слоя клинкера на решетках и перераспределение дутьевого воздуха в камерах. Это обеспечило наиболее эффективное охлаждение клинкера и увеличение теплового КПД холодильника на 10... 15%. На ОАО «Себряковцемент» вследствие вышеуказанных мероприятий КПД холодильника был повышен с 68 до 91%, а на «Осколцемент» при кратковременном повышении высоты слоя до 600 мм был достигнут КПД=96%. Только от внедрения результатов работы на ОАО «Искитимцемент» экономический эффект, подтвержденный справкой внедрения, составил 2,1 млн. рублей. Полученные численные зависимости могут быть использованы при проектировании холодильников.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Новоселов, Алексей Геннадьевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лисиенко В.Г. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология / В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев // Справочное издание в 2-х книгах; под ред. В.Г. Лисиенко. - М.: Теплотехник, 2004. - Кн.2. - 592с.

л I ; ,

I '

2. Лисиенко В.Г. Топливо. Рациональное сжигание, управление и технологическое использование / В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев // Справочное издание в 3-х книгах; под ред. В.Г. Лисиенко. - М.: Теплотехник, 2003.-Кн. 1.-608 с.

3. Лисиенко В.Г. Топливо. Рациональное сжигание, управление и технологическое использование / В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев // Справочное издание в 3-х книгах; под ред. В.Г. Лисиенко. - М.: Теплотехник, 2004. - Кн. 2. - 832 с.

4. Лисиенко В.Г. Топливо. Рациональное сжигание, управление и технологическое использование / В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев // Справочное издание в 3-х книгах; под ред. В.Г. Лисиенко. - М.: Теплотехник, 2003.-Кн. 3.-592 с.

5. Ходоров Е.И. Печи цементной промышленности / Е.И. Ходоров. -Л.: Стройиздат, 1968. - 456 с.

6. Anselm W. Der Verbrennungsvergang im Drehofen - Wege zuseiner In-tensivizierung / W. Anselm, Fritsch H. // Zement-Kalk-Gips. - 1954. - P. 37-103.

7. Seidel G. Zur Temperaturniveau in der Sinterzone von Zementdrehofen / G. Siedel // Vortrag zur 7 Internationalen Baustoff und Silikattagung. - Weimar. -1979.

8. Гнедина И.А. Расчет выгорания газового факела в цементной вращающейся печи / И.А. Гнедина, С.С. Грагорьян, В.Я. Шапиро // Труды НИИ-цемента. - 1977. - С. 19-36.

9. Вальберг Г.С. Природный газ в цементной промышленности / Г.С. Вальберг. - М.: Госстройиздат, 1962. - 170 с.

10. Мазуров Д.Я. Теплотехническое оборудование заводов вяжущих материалов / Д.Я. Мазуров. - М.: Стройиздат, 1975. - 288 с.

11. Gygi H. Termodinamics of the cement kiln / H. Gygi, F. Guye // Third Symposium on the Chemistry of cement. - London, 1952.

12. Fritsch W.H. Techn. Mitteilungen des Wasserrohrkessel / W.H. Fritsch // Verbandes. - Dusseldorf, 1951.

13. Lowes T. Verbrennung und Wermeubertragung von Flammen in Zementofen / T. Lowes, P. Layne // Zement-Kalk-Gips. - 1978. - №1. - P. 32-34.

14. Гражданский С.А. Каким должен быть коэффициент избытка воздуха на печах размером 4x150 м / С.А. Гражданский, К.М. Кинстлер // Цемент. - 1963. - 397 с.

15. Гнедина И.А. Газовые горелки с регулируемой характеристикой факела для вращающихся печей / И.А. Гнедина, В.Я. Шапиро, М.С. Цинци-пер // Труды НИИцемента. - 1977. - С. 36-44.

16. Копелиович В.М. Топливо цементной промышленности / В.М. Ко-пелиович, О.И. Авраменко, А.И. Здоров. - М.: Стройиздат, 1984. - 158 с.

17. Копелиович В.М. Экономичное использование мазута в цементной промышленности / В.М. Копелиович // Обзорная информация, ВНИИЭСМ. -1977.-48 с.

18. Wagner A. Aerodynamic features of a rotary kiln burner with multijet outflow of the primary air / A. Wagner // Cement International. - 2004. - №1. - P. 88- 96.

19. Геммер M. Революционные разработки: горелка современной врщающейся печи / М. Геммер, В. Шнайдер // Цемент-Известь-Гипс. - 2007. -№1. - С. 50-55.

20. Lechtenberg D. The use of alternative fuels in the cement industry of developed countries - an opportunity to reduce production costs? / D. Lechtenberg // Cement International. - 2009. - №2. - P. 66-70.

21. Wirthwein R. Burners for alternative fuels utilization - optimization of kiln firing system for advanced alternative fuel co-firing / R. Wirthwein // Cement International. - 2010. - №4. - P. 42- 46.

22. Rotary kiln burner technology for alternative fuel co-firing / B. Emberg-er, V. Hoenig // Cement International. - 2011. - №5. - P. 48-60.

23. Baier H. Utilization of alternative fuels in cement clinker process / H. Baier, K. Menzel // Cement International. - 2012. - №1. - P. 52-59.

24. Lechtenberg D. Alternative fuels guide - Part 1: Environmental regulations and emission limits / D. Lechtenberg // Cement International. - 2012. - №4. -P. 52-62.

25. Зейдель Г.К. К температурному уровню в зоне спекания цементных вращающихся печей / Г.К. Зейдель // Доклад на VII Междунар. симпозиуме. - Веймар, 1979. - № 1. - С. 30-42.

26. Вальберг Г.С. Исследование работы регулируемых газовых горелок во вращающихся печах / Г.С. Вальберг, A.A. Глозман, B.C. Щелков и др. // Труды ЮГЦ. - 1972. -№ 13. - С. 26-53.

27. Классен В.К. Обжиг цементного клинкера / В.К. Классен. - Красноярск: Стройиздат, 1994.-323 с.

28. Chatterji S. The effect of various heat treatments of the clinker on the early hydration of cement pastes / S. Chatterji, J.W. Jeffery // Mag. Concr. Res. -16, № 46. - 1964. -P.3-10.

29. Akatsu K. On the strength and color of the portland cement clinker burned under reduction atmosphere / K. Akatsu, K. Higuchi // Cem. Assoc. Japan, Rev. Gen. Meeting. - 24. - 1970. - P. 23-25.

30. Tomita K. The effect of cooling rate of cement clinker on the strength of cement / K. Tomita, T. Ogawa, S. Abe, I. Sagiya // Cem. Assoc. Japan, Rev. Gen. Meeting. - 23. - 1969. - P. 81-86.

31. Ono Y. Microscopic observations of alite and belite and the hyraulic strength of cement. / Y. Ono, S. Kawamura, Y. Soda // Ргос. V. Intern. Symp. Chem. Cem. - Tokyo, 1968. - Part 1. - P. 275-284.

32. Wolter A. Einfluß des Ofensystems auf die Klinkereigenschaften. / A. Wolter // Zement-Kalk-Gips. - 38. - 1985. - P. 612-614.

33. Billhardt H.-W. Erfahrungen mit einem Rohrkuhler an einer 2500 t/d Kurzdrehofenanlage mit Vorcalcination / H.-W. Billhardt // Zement-Kalk-Gips. -39. - 1986. -P. 122-124.

34. Sprung S. Einflüsse der Verfahrenstechnik auf die Zementeigenschaften / S. Sprung // Zement-Kalk-Gips. - 38. - 1985. - P. 577-585.

35. Jepsen O.L. Zementfestigkeit und ihre Beziehung zur Kuhlgeschwindigkeit und Kuhlertyp / O.L. Jepsen // Zement-Kalk-Gips. - 29. -1976.-P. 62-64.

36. Herchenbach H. Verfahren der Zementktihlung und Auswahlkritrien fur die gebrauchlichsten Kuhlsysteme / H. Herchenbach // Zement-Kalk-Gips. -31.1978. -P. 62-64.

37. Dreizier I. Microscopic examination of high magnesium type clinkers as a contribution to clarify the causes of expansion due to magnesia /1. Dreizler // Proc. 3rd Int. Conf. Cem. Microscopy. - 1981. - P. 33-35.

38. Dreizler I. Der Einfluß von Magnesiumoxid auf die Zementeigenschaften /1. Dreizler, D. Knofel // Zement-Kalk-Gips. - 39. - 1982. - P. 537-550.

39. Knofel D. Beziehungen zwischen Chemismus, Phasengehalt und Festigkeit bei Portlandzementen / D. Knofel // Zement-Kalk-Gips. - 32. - 1979. - P. 448-454.

40. Шпрунг С. Влияние процесса обжига на образование и свойства клинкера / С. Шпрунг // VII международный конгресс по химии цемента. -Париж. - 1980.-С. 49-68.

41. Sylla Н.-М. Influence of clinker composition and clinker cooling on cement properties // VDZ KONGRESS, 1993. - P. 135-145.

42. Hoenig V. Technische Klinkerkuhlung unter Berücksichtigung der Zementeigenschaften / V. Hoenig, H.-M. Sylla // Zement-Kalk-Gips int. - 1998. - 51, №6.-P. 318-333.

43. Классен B.K. Технология и оптимизация производства цемента / B.K. Классен. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012. - 308 с.

44. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. / Ф.М. Ли. - М.: Госстройиздат, 1961.-646 с.

45. Оно М. Влияние условий охлаждения клинкера на прочность цемента / М. Оно, Н. Нагашима // Шестой международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1976. - Т.1. - С. 170-173.

46. Chatterjee Т.К., Gosh S. N. The effect of cooling rate on cement properties - a review / Т.К. Chatterjee, S.N. Gosh // World Cement Technology. - 11. -1980.-P. 252-257.

47. Einfluss der Klinkerkuhlung auf die Zementeigenschaften // ZementKalk-Gips. - 1988. - 41, №1. - P. 13-20.

48. Каушанский B.E. Режим охлаждения портландцементного клинкера, обеспечивающий повышение его активности / В.Е. Каушанский // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 127-129.

49. Тейлор, X. Химия цемента. / X. Тейлор; пер. с англ. - М.: Мир, 1996.-560 с.

50. Hong Н. Effect of cooling performance on the mineralogical character of Portland cement clinker / H. Hong, Z. Fu, X. Min // Cem. and Concr. Res.: An International Journal. - 2003. -31, №2. - P. 287-290.

51. Кузнецова T.B. Микроскопия материалов цементного производства / T.B. Кузнецова, С.В. Самченко. - М.: МИКХиС, 2007. - 304 с.

52. Бутт Ю.М. Портландцементный клинкер / Ю.М. Бутт, В.В. Тима-шев. - М.: Стройиздат, 1967. - 304 с.

53. Long G. Phil. Trans. R. Soc. - London, 1983. - 43.- A310.

54. Осокин А.П. Клинкерообразование в ликвирующих расплавах / А.П. Осокин, Е.Н. Потапова // Труды 8-го международ. Конгресса по химии цемента. - Рио-де-Жанейро, 1986. - Т. 2. - С. 72-76.

55. Timashev V.V. Mechanism and kinetic of crystal in the microvolumes of clinker grains / V.V. Timashev, A.P. Ocokin, E.N. Potapova // VII Internet. Congress in the Chemistry of Cement. - Paris: Edition Septima, 1980. - V. 1. - P. 1/241-246.

56. Kondo R. The reaction of Portland cement clinker formation / R. Kondo, S. Choy // Yogyo-Kickai-Shi. - 1970. - V. 78. - №1. - P. 8-13.

57. Cristensen N.H. Rate of alit - formation in clinker sandwiches / N.H. Cristensen, O.L. Jepsen, V. Johansen // Cement and Concrete Research. - 1978. -V. 8.-№6.-P. 693-702.

58. Cristensen N.H. Diffusion in Portland cement clinker / N.H. Cristensen, K.A. Simonsen // Journal of the American Ceramic Sosiety. - 1970. - V. 53. - №7. -P. 361-364.

59. Johansen V. Model of reaction between CaO particles and Portland cement clinker / V. Johansen // Journal of the American Ceramic Sosiety. - 1973. -V. 56.-№9.-P. 450-454.

60. Cristensen N.H. Multiphase ternary diffusion couples / N.H. Cristensen // Journal of the American Ceramic Sosiety. - 1977, V. 60 - №7-8. - P. 293-296.

61. Осокин А.П. Влияние количества и свойства расплава на процессы алитообразования. / А.П. Осокин, M.JI. Картунов, Е.Н. Потапова // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2005. - №10. - С. 232-236.

62. Осокин А.П. Влияние ликвации на процессы клинкерообразования. / А.П. Осокин, Е.Н. Потапова // Цемент и его применение. - 2005. - №3. - С. 52-58.

63. Mukherjee М.К. Burnability improvement and raw mix optimization by addition of fly ash. / M.K. Mukherjee, S.B. Hedge, R.A. Somani // Zement-KalkGips int. - 2002. - 55, №2. - P. 76-79.

64. Грачьян A.H., Зубехин А.П. Зависимость вязкости жидкой фазы цементного клинкера от характеристики катионов и анионом минерализаторов / А.Н. Грачьян, А.П. Зубехин // ЖПХ -1971.-44, №1. - С. 198-191.

65. Осокин А.П. Вязкость клинкерных расплавов / А.П. Осокин, Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев // Труды МХТИ. - 1973. - Вып. 76. - С. 110-112.

66. Тимашев В.В. Закономерности гранулирования клинкера во вращающейся печи / В.В. Тимашев, А.П. Осокин, Б.С. Альбац // Цемент. - 1978. - №9. - С. 12-15.

67. Сычев М.М. Технологические свойства сырьевых цементных шихт / М.М. Сычев. - Л.: Госстройиздат, 1962. - 136 с.

68. Сычев М.М. Влияние примесей сырья и легирующих добавок на вязкость жидкой фазы портландцементного клинкера / М.М. Сычев, П.В. Зозуля, М. Штефан, С.М. Иванцова // Цемент. - 1966. - №4. - С. 5-7. '

69. Suihua G. The influence of aluminum modulus and properties of the clinker liquid phase sintering process of Portland cement clinker rich C3S / G. Suihua, C. Yimin, G. Zongfu, Q. Shouwan, W. Jiamgxiong, T. Runrong, Z. Jin // Guisuanyuan xuebao J. Chin. Ceram. Soc. - 2004. - №3. - P. 340-345.

70. Cole W.F. / W.F. Cole, C.J. Lancucki // Cem. Concr. Res. -1983. -№13.-P. 611.

71. DudaW.H. Portland Cement Clinker Burning/ W.H. Duda//Minerals Processing. - 1967. - №8. - P. 16-18.

72. Lea F.M. The Chemistry of Cement and Concrete / F.M. Lea // Edward Arnold Publishers. - London, 1970. - P. 150.

73. Бутт Ю.И. Исследование влияния некоторых технологических факторов на характер агрегирования и микроструктуру зерен клинкера / Ю.И. Бутт, В.В. Тимашев, Б.С. Альбац // Тр.НИИцемента. - 1964. - Вып. 20. -С.58-81.

74. Карбышев М.Г. Влияние некоторых технологических факторов на образование клинкерной пыли /М.Г. Карбышев, В.К. Классен, И.Г. Лугинина // Технология и свойства специальных цементов. - М., 1967.

75. Лугинина И.Г. О причинах появления клинкерной пыли / И.Г. Лугинина, В.П. Захаров, В.К. Классен //Цемент. - 1964. - №3.

76. Альбац Б.С Пути снижения клинкерного пыления во вращающихся печах / Б.С. Альбац, С.И. Гаспарова // Цемент. - 1968. - № 3.

77. Зозуля П.В. Некоторые особенности изменения сырьевых шихт при спекании / П.В. Зозуля, Т.Н. Олесова // Цемент. - 1973. - №7.

78. Коленова К.Г. Меры по снижение клинкерного пыления / К.Г. Колесникова, В.П. Рязин // Цемент. - 1972. - № 7.

79. Кравченко И.В. Пути устранения клинкерного пыления и низкой стойкости футеровки в мощных вращающихся печах. / И.В. Кравченко, К.Г. Коленова, А.К. Гиттерман // Тр.НИИЦемента. - 1975. - Вып. 29.

80. Alegre R, Terrier P. Revue der Matériaux de Construction. - 1960. -№536.-P. 109-112. '

81. Бутт Ю.М. Изменение зернового состава обжигаемого материала по длине вращающейся печи размером 4,5/5x135 м / Ю.М. Бутт, В.В Тимашев, Б.С. Альбац // Сборник по обмену опытом в цементной промышленности. -Вып. 6.- 1964.-С. 23-26.

82. Бутт Ю.М. Физико-химические свойства обжигаемого во вращающейся печи материала / Ю.М. Бутт, В.В Тимашев, Б.С. Альбац // Научные сообщения НИИцемента. - №19 (50). М., 1965. - С. 19-22.

83. Тимашев В.В. Физико-химические основы формирования структуры и свойств клинкера / В.В. Тимашев, А.П. Осокин // Цемент. - 1982. - №9. - С.4-6.

84. Лугинина И.Г. О некоторых причинах образования клинкерной пыли во вращающихся печах / И.Г. Лугинина, В.К. Классен // Сборник химия и химическая технология. - Алма-Ата. - 1967.

85. Классен В.К. Изучение процессов образования клинкерной пыли. Дис... канд. техн. наук. - Чимкент. - 1968. -213 с.

86. Лугинина И.Г. Восстановительная атмосфера в печи и ее последствия / И.Г Лугинина, А.Н. Лугинин, В.К. Классен, М.А. Шапошникова // Цемент. - 1971.-№5.-С. 15-16.

87. Классен В.К. Причины образования и пути устранения клинкерного пыления / В.К. Классен, И.Г. Лугинина, А.Н. Лугинин, А.Ф. Матвеев // Цемент. - 1972. - №7. - С. 8-10.

88. Быховский М.Л. Пути регулирования гранулометрического состава клинкера в мощных вращающихся печах / М.Л. Быховский, Б.С Альбац, Т.Н. Потеев // Тр.НИИцемента. - 1975. - Вып. 29. - С. 115-124.

89. Тимашев B.B. Определение рациональных параметров режима обжига в мощных вращающихся печах / В.В. Тимашев, Б.С. Альбац, M.JI. Бы-ховский // Тр. НИИцемента. - 1978. - Вып. 43. - С. 15-25.

90. Кравченко И.В. Особенности процесса обжига в мощных вращающихся печах / И.В. Кравченко, К.Г. Коленова // Тр. НИИцемента. - 1975. -Вып. 29. - С. 89-99.

91. Кравченко И.В. Особенности обжига клинкера в мощных вращающихся печах / И.В. Кравченко, К.Г. Коленова, Г.Г. Дмитриева // Цемент. -1975. -№11. -С.1-3.

92. Коленова К.Г. Факторы, определяющие состав алюмоферритной и алюминатной фаз портландцементного клинкера, и их влияние на процессы образования обмазки и гранулообразования клинкера / К.Г. Коленова // Шестой Международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1976. -4.1.-С. 127-129.

93. Кравченко И.В. Степень обжига клинкера и его фазовый состав / И.В. Кровченко, Г.Г. Дмитриева, В.П. Рязин // Тр. НИИцемента. - 1977. -Вып. 32. - С. 27-37.

94. Коленова К.Г. Клинкерное пыление в мощных вращающихся печах / К.Г. Коленова // Цемент. - 1983. - №10. - С. 15.

95. Классен В.К. К вопросу клинкерного пыления во вращающихся печах / В.К. Классен, В.И. Беляева, А.Ф. Матвеев, А.Н. Классен, Н.Х. Бабаев // Тр. НИИцемента. - 1981. - Вып. 62. - С. 117-132.

96. Беляева В.И. Фазовые превращения и агрегирование материала в высокотемпературных зонах цементных вращающихся печей. Дис... канд. техн. наук. - Белгород. - 1985. -183 с.

97. Берман Р. Теплопроводность твердых тел / Р. Берман; под ред. В.З. Кресина; пер. с англ. JI. Г. Асламазова. - М.: Мир, 1979. - 288 с.

98. Эккерт Э.Р. Теория тепло- и массообмена / Э.Р. Эккерт, P.M. Дрейк; под ред. A.B. Лыкова; пер. с англ. Э.М. Фурмановой [и др.]. - М. - Л.: Гос-энергоиздат, 1961. - 680 с.

99. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена / С.С. Кутателадзе. -5-е изд. перераб. и доп. - М.: Атомиздат, 1979. - 416 с.

100. Исаченко В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергия, 1975. - 487 с.

101. Алифанов О.М. Обратные задачи теплообмена / О.М. Алифанов. -М.: Машиностроение, 1988. - 280 с.

102. Бек Дж. Некорректные обратные задачи теплопроводности / Дж. Бек, Б. Блакуэлл, Ч. Сент-Клэр; под ред. Е.А. Артюхина; пер. с англ. В.П. Мишина [и др.]. - М.: Мир, 1989. - 312 с.

103. Лыков А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

104. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер; под ред. А.А. Померанцева. - М.: Наука, 1964. - 488 с.

105. Мучник Г.Ф. Методы теории теплообмена / Г.Ф. Мучник, И.Б. Ру-башов. - М.: Высшая школа, 1970. - Ч. 1. - 288 с.

106. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности / П. Шней-дер. - М.: Изд-во иностр. лит., I960 - 480 с.

107. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим / Г.М. Кондратьев. -М.: Гостехиздат, 1954. - 408 с.

108. Мазуров Д.Я. Теплотехническое оборудование заводов вяжущих материалов / Д.Я. Мазуров. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1982. -288с.

109. Кузнецов В.А. Математическое моделирование тепловой работы цементной вращающейся печи: Учебное пособие / В.А. Кузнецов. - Белгород. - 1994. - 80 с.

110. McElroy D. L. Thermal conductivity / D. L. McElroy, J. P. Moore. -London: Academic Press, 1969. -V. 1. - p. 185.

111. Flynn D. R. Thermal conductivity / D. R. Flynn - London: Academic Press, 1969.-V. l.-p. 241.

112. Беседин П.В. Энерготехнологический анализ процессов в технологии цементного клинкера / П.В. Беседин, П.А. Трубаев; под общ. ред. П.В. Беседина. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. - 460 с.

113. Аэров М.Э. Аппараты со стационарным зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы / М.Э. Аэров, О.М. Тодес, Д.А. Нарин-ский. - JL: Химия, 1979. - 176 с.

114. Справочник по теплообменникам. Т. 1: Пер. с англ.; Под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 560 с.

115. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие / С.С. Кутателадзе. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -367 с.

116. Вальберг Г.С. Новые методы теплового расчета и испытания вращающихся печей / Г.С. Вальберг, A.A. Глозман, М.Я. Швыдкий. - М.: Стройиздат, 1973. - 112 с.

117. Воробьев Х.С. Теплотехнологические процессы и аппараты силикатных производств / Х.С. Воробьев, Д.Я. Мазуров, A.A. Соколов. - М.: Высшая школа, 1965. - 775 с.

118. Перескок С.А. Математическое моделирование охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике / С.А. Перескок, П.А. Трубаев, В.К. Клас-сен и др. // Компьютерное моделирование: Сб. науч. тр. - Белгород, 1998. -С. 330-336.

119. Беседин П.В. Экспериментальное исследование теплопроводности гранул методом решения обратной задачи / П.В. Беседин, П.А. Трубаев, A.C. Иванов // Известия вузов. Строительство. - 2002. - №9. - С. 133-136.

120. Трубаев П.А. Модель процесса теплопроводности в многокомпонентных сырьевых смесях и системах технологии строительных материалов / П.А. Трубаев, П.В. Беседин // Известия вузов. Строительство. - 2002. - №11. - С. 40-45.

121. Трубаев П.А. Численное моделирование процесса охлаждения клинкерных гранул в колосниковом холодильнике. / П.А. Трубаев, П.В. Бесе-дин // Известия вузов. Строительство. - 2004. - №6. - С. 120-125.

122. Печные агрегаты цементной промышленности / С.Г. Силенок [и

• I

др.]. - М.: Машиностроение, 1984. - 168 с.

123. Дуда В. Цемент. / В. Дуда; пер. с нем. Е.Ш. Фельдмана. - М.: Стройиздат, 1981.-270 с.

124. Справочник по производству цемента / под ред. И.И. Холина. - М.: Стройиздат, 1963. - 851 с.

125. Классен В.К. Совершенствование методов испытаний и оптимизации режима работы вращающихся печей / В.К. Классен, А.Ф. Матвеев, А.Н. Классен // Труды НИИЦемента. - 1986. - №88. - С. 14-18.

126. Фрайман JI.C. Клинкерный холодильник с импульсной подачей охлаждающего воздуха / JI.C. Фрайман, Е.С. Кичкина // Цемент. - 1976. -№6.-С. 4.

127. Богин A.M. Модернизация колосниковых холодильников типа Волга / A.M. Богин, JI.C. Фрайман, А.К. Гиттерман // Цемент. - 1982. - №5. -С. 4-5.

128. Фрайман JI.C. Совершенствование процессов охлаждения клинкера и очистки избыточного воздуха колосниковых холодильников / JI.C. Фрайман, A.M. Богин // Обзорная информация ВНИИЭСМ. - 1982. - 43 с.

129. Кичкина Е.С. Интенсификация охлаждения клинкера путем импульсной подачи в слой охлаждающего воздуха / Е.С. Кичкина, JI.C. Фрайман // Труды НИИЦемента. - 1984. - №67. - С. 36-38.

130. Кичкина Е.С. Эффективность работы колосниковых холодильников / Е.С. Кичкина, Л.С. Фрайман // Цемент. - 1983. - №3. - С. 7-8.

131. Пат. 2145946 Российская Федерация МПК7 С 04 И 7/47. Способ охлаждения цементного клинкера / Классен В.К., Борисов И.Н., Перескок С.А., Текучева Е.В., Степанов В.В., Попов И.М., Безродный H.A., Чурюмов В.А., Михин A.C., Мануйлов Е.В.; Белгородская государственная технологи-

ческая академия строительных материалов. - № 97107803/03; Заявл. 23.4.97; Опубл. 27.2.00, Бюл. №6.

132. Классен В.К. Повышение эффективности работы колосникового холодильника. / С.А. Перескок, И.Н. Борисов, Е.В. Текучева, В.В. Степанов //

I 1 I (

Междунар. конф. Ресурсо- и энергосберегающие технологии строит, матер., изделий и конструкций: науч. чтения, посвящ. 25-летию БелГТАСМ, Белгород, 1995.-С. 47-48.

133. Заявка 19541455 Германия, МКИ6 С 04 В 7/47. Verfahren zum Regeln der Schichthohe einer heiben Kuhlgutschicht / Heinemann O., Niemerg H.: Krupp Polysius AG.-№19541455.1; Заявл. 7.11.95; Опубл. 15.5.97.

134. Домингез Ж.-П. Модернизация действующих холодильников / Ж.-П. Домингез, К. Тиссо // Цемент и его применение. - 2003. - №6. - С. 9-11.

135. Трубаев П.А. Интенсификация теплообмена в колосниковом клинкерном холодильнике / П.А. Трубаев, С.А. Перескок, Ю.К. Хутяев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2005. - №10. - С. 294-299.

136. Wedel К. Pendelrostkuhler mit horizontaler Anstromung des Klinkers / K. Wedel // Zement-Kalk-Gips. - 1992 (45). - №4. - P. 171-176.

137. Modernisation des refroiddisseurs a grilles alternatives a la cimenterie de Rudersdof // Cim., betons, platres, chaux. - 1998. - №1. - P. 22.

138. Schneider R. Bilan d'exploitation du refroidisseur a grilles a movement alternative de 3eme generation / E. Steinbib // Cim., betons, platres, chaux. - 1997. -№6. - P. 428-432.

139. Йессен Э. Новая входная секция холодильника оставляет свары в прошлом / Э. Йессен, С. Хундебел, Д. Рота // Цемент. - 2007. - №1. - С. 4248.

140. Лямин В.Н. Устройство для равномерного распределения клинкера по ширине колосниковой решетки холодильника / В.Н. Лямин, А.И. Андреев, Ф.Я. Адам // Цемент. - 1981. -№1. - С. 14-15.

141. Gao G. Grate clinker coolers and technical improvement / G. Gao // Cement. - 1995. -№7. -P. 25-25.

142. Improvements in clinker grate coolers / Roncal J. // World cement. -1992. - 23, №3.- P. 4-8.

143. Sutou K. New design of the clinker cooler CCS / Sutou K., Murata M., Kaneko H., Fukata Т., Ryu K. // J. Res. Chichibu Onoda Cem. Corp. - 1998. - 49, №1.-P. 59-65.

144. Black Laura G. Erfolgreiche installation eines neuen Kuhlereinlaufs bei Hyunday Cement / G. Black Laura, J.H. Choi // Zement-Kalk-Gips int. - 2002. -55, №7. - P. 49-56.

145. Der SF Cross Bar Cooler // Zement-Kalk-Gips int. 1999. - 52, №11, p. 608-619.

146. Wedel К. Erfolgreiche Klinkerkuhlung auf Pendelrosten / К. Wedel // Zement-Kalk-Gips int. - 1998. - 51, №4. - P. 176-182.

147. SF Cross Bar Cooler // Zement-Kalk-Gips int. - 1999. - 52, №6. - P. A27-A29.

148. Адаменко А. Новый клинкерный холодильник FLSmidth Cross-Bar. / А. Адаменко // ИнформЦемент. - 2011. - №1. - С. 20-24.

149. Заявка 10359400 Германия, МПК7 F 27 D 15/02. Schuttgutkuhler zum Kuhlen von heißem Kuhlgut / Mersmann M., Schinke K.; KHD Humbolt Wedag AG.-№10359400.0; Заявл. 18.12.2003; Опубл. 14.07.2005.

150. Joachim H. Latest trends in clinker cooling / H. Joachim // ZementKalk-Gips Int. - 2011. - 64, №3. - P. 32-42.

151. Meyer H. Operating experiences with the Claudius Peters r|-Clinker cooler in the Siggenthal works of Holcim Switzerland / H. Meyer // Cement International. - 2005. - №2. - P. 82-92.

152. Мерсман M. Новый холодильник Pyrofloor в вопросах и ответах / М. Мерсман // Цемент-Известь-Гипс. - 2006. - №2. - С. 32-37.

153. Vos A. Five years' experience with the ETA cooler / A. Vos // Cement International. - 2009. - №2. - P. 62-65.

154. Nobis R. General report VDZ congress 2009: Burning technology / R. Nobis // Cement International. - 2009. - №5. - P. 52-71.

155. Assmus R. Modernisation of a Volga cooler at the Proleteri cement works of Novoroszement / R. Assmus // Cement International. - 2011. - №5. - P. 70-75.

156. Беседин П.В. Исследование и оптимизация процессов в техноло-

I ,

гии цементного клинкера / П.В. Беседин, П.А. Трубаев; под общ. ред. П.В. Беседина. - Белгород, 2004. - 420 с.

157. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михее-ва; изд. 2-е стереотип. - М.: Энергия, 1977. - 344 с.

158. Теплотехнический справочник / Под общ. ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. - М.: Энергия, 1976. - Т.2. - 896 с.

159. Дешко Ю.И. Наладка и теплотехнические испытания вращающихся печей на цементных заводах / Ю.И. Дешко, М.Б. Креймер, Т.А. Огаркова.

- М.: Стройиздат, 1962. - 244 с.

160. Wunderlich В. Thermal Analysis of Polymeric Materials / В. Wunderlich. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005. - 894 p.

161. Reading M. Modulated Temperature Differential Scanning Calorime-try. Theoretical and Practical Applications in Polymer Characterisation / M. Reading, D.Hourston. - Springer, 2006. - 329 p.

162. Рябин В.А. Термодинамические свойства веществ. Справочник. /В.А. Рябин, М.А. Остроумов, Т.Ф. Свит. - Л.: Химия, 1977. - 392 с.

163. Бутт Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. - М.: Высшая школа, 1973. - 534 с.

164. ГОСТ 310.2 - 76. Цементы. Методы определения тонкости помола.

- Введ. 01 - 01 - 1978. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 5 с.

165. ГОСТ 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа. - Введ. 01-07-1991. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1991. - 58 с.

166. Беседин П.В. Проектирование портландцементных сырьевых смесей / П.В. Беседин, П.А. Трубаев: учеб. Пособие. - Белгород: Изд. БТИСМ, 1993.-126 с.

167. Poweder diffraction file. Search Manual alphabetical listing inorganic. USA. - ASTM, ICPDS, - Philadelphia, 1946. - p. 1 - 27.

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

169. Рентгенофазовый анализ: методич. указания к выполн. лаб. и научн.-исслед. работ для студентов спец. 250800 - Химическая технология тугоплавких неметалл, и силикатных матер. / БелГТАСМ. - Белгород, 1998. -48 с.

170. Белянкин, Д.С. Петрография технического камня / Д.С. Белянкин [и др.]. - М.: Издательство АНСССР, 1952. - 454 с.

171. Астреева, О.М. Петрография вяжущих материалов / О.М. Астре-ева. - М.: ГСИ, 1959. - 208 с.

172. Будников П.П. О вязкости жидкой фазы портландцементного клинкера / П.П. Будников, З.Б. Энтин, А.П. Белов // ДАН СССР 176. - 1967. 3.- С. 645-647.

173. Диаграмма состояния силикатных систем: справочник / В.П. Барзаковский. - Вып. 4-й. Тройные системы. - JL: Наука, 1974. - 514 с.

174. Ларионова З.М., Петрография цементов и бетонов / З.М. Ларионова, Б.Н. Виноградов. - М.: Стройиздат, 1974. - 348 с.

175. Ларионова З.М. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона / З.М. Ларионова, Л.В. Никитина, В.Р. Гарашин -М.: Стройиздат, 1977. - 262 с.

176. Крапля А.Ф. Оптимизация обжига клинкера с использованием данных о его микроструктуре / А.Ф. Крапля, Л.Г. Судакас, Б.В. Волконский // Цемент. - 1981. -№5.-С. 11-12.

177. Осокин А.П. Модифицированный портландцемент / А.П. Осокин, Ю.Р. Кривобородов, E.H. Потапова. - М.: Стройиздат, 1993. - 328 с.

178. Литовский Е.А. Теплофизические свойства огнеупоров / Е.А. Литовский, H.A. Пучкелевич. - М.: Металлургия, 1982. - 150 с.

179. Воробьев Х.С. Теплотехнические расчеты цементных печей и аппаратов / Х.С, Воробьев, Д.Я. Мазуров. - М.: Высш. шк., 1962. - 352 с.

180. Бернштейн P.C. Обобщенный метод расчета аэродинамического сопротивления загрузочных сечений / P.C. Бернштейн, В.В. Померанцев, C.JI. Шагалова // Сб. статей «Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах» под ред. Г.Ф. Кнорре. - М.: Госэнергоиздат, 1958.