Energochłonny proces

Piec obrotowy współpracujący z układem wymienników cyklonowych za pośrednictwem dodatkowego urządzenia grzewczego może mieć wymiary znacznie mniejsze niż piec o tej samej wydajności, ale obciążony energochłonnym procesem rozkładu węglanów (program uprawnienia budowlane na komputer).

Znana duńska firma F. L. Smidth & Co A/S już w 1963 r. opatentowała konstrukcję pośredniczącego pieca grzewczego, noszącego handlową nazwę „precalciner”, co na język polski wypada tłumaczyć jako „wstępny kalcynator” lub krócej „prekalcynator”. Wspomniana firma proponuje różne warianty tego pośredniczącego pieca grzewczego do układu obróbki termicznej mąki surowcowej.
Reaktor pośredni przyjmuje w tym układzie całą ilość gazów odlotowych z pieca obrotowego, które muszą zawierać odpowiedni nadmiar powietrza niezbędny do spalania paliwa sprowadzanego do dekarbonizatora wstępnego (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Okoliczność ta ogranicza oczywiście możliwość zmniejszenia wymiarów pieca obrotowego bądź jego forsowania. Dlatego bardziej interesujące są warianty rozwiązania, które przewidują dwa odrębne ciągi wymienników cyklonowych. Gazy odlotowe z pieca obrotowego prowadzone są wówczas tylko jednym z ciągów, a w drugi ciąg włączony jest prekalcynator, który powietrze do spalania swego paliwa otrzymuje z chłodnika klinkieru, a więc podgrzane do ok. 900°C. Mąka surowcowa dozowana jest do obu ciągów wymienników cyklonowych, ale oba te strumienie mąki, po ich podgrzaniu w odrębnych wymiennikach cyklonowych, zbiegają się w prekalcynatorze i stamtąd przez najniższy cyklon trafiają do pieca (uprawnienia budowlane).

W szczególnych przypadkach pożądane jest wyprodukowanie cementu o bardzo małej zawartości potasowców, a ponadto należy dodać, że znaczniejsze ilości potasowców (a także jonów chlorowych i siarczanowych) powodują poważne trudności ruchowe, wyrażające się powstawaniem narostów w konwencjonalnym 4-stopniowym wymienniku cyklonowym (program egzamin ustny). W celu radykalnego obniżenia zawartości potasowców w klinkierze, a także wyłączenia transportu sublimatów przez wymiennik cyklonowy, proponuje się układ podobny do poprzedniego, z tą tylko różnicą, że gazy z pieca, po ich ostudzeniu zewnętrznym powietrzem, kieruje się do urządzeń odpylających, gdzie znaczna ilość potasowców zostaje strącona. W ten sposób związki unoszone z gazami zostają wyłączone z cyrkulacji i gromadzenia się w układzie piec obrotowy-cyklony.

Opisywane układy

Opisywane układy mają dwa węzły technologiczne, do których doprowadzana jest energia cieplna: prekalcynator i piec obrotowy (opinie o programie). Z tego względu pełna ocena gospodarki cieplnej omawianego układu wymaga znajomości jednostkowego zużycia ciepła przez każdy z tych dwóch węzłów z osobna. Cytowane publikacje firmy F. L. Smidth zawierają dane, z których można sądzić, że jednostkowe zużycie ciepła przez układ z prekalcynatorem jest takie samo jak dla pieca obrotowego z konwencjonalnym cyklonowym wymiennikiem bez prekalcynatora.

Źródła japońskie podają przykłady 2-2,5-krotnego wzrostu wydajności pieca obrotowego, który uwolniony został od procesu rozkładu węglanów przez włączenie podobnego do prekalcynatora pośredniego urządzenia grzewczego między piec a wymienniki cyklonowe (segregator aktów prawnych).
Z tego samego źródła , który przedstawia schemat układu: piec obrotowy (2) - dodatkowy piec grzewczy (2) - wymiennik cyklonowy (3). Piec obrotowy w tym układzie dał dodatkowo 2000 t klinkieru na dobę, co oznaczało przeszło dwukrotny wzrost
wydajności w stosunku do sytuacji przed dobudowaniem pośredniczącego pieca grzewczego.

Autorzy powyższej informacji podają, że ten tak znaczny wzrost wydajności uzyskany został w jednym z zakładów japońskiego koncernu Chichibu, przy jednoczesnym zmniejszeniu jednostkowego zużycia ciepła do 3015 kJ/kg klinkieru (promocja 3 w 1).
Inny japoński koncern (Mitsubishi Mining Cement Comp.) przedstawia odmienną konstrukcję pośredniczącego pieca grzewczego, który przystosowany jest do spalania paliwa w fluidyzowanej warstwie podgrzanej mąki surowcowej.