Konstrukcje instalacji piecowych

Wypada zauważyć, że nowe konstrukcje instalacji piecowych pracujących metodą suchą przewidują podgrzewanie mąki w stacjonarnych urządzeniach Wymiennikowych ulokowanych przed krótkim piecem obrotowym, który przeznaczony jest tylko do dekarbonizacji i spieczenia materiału; wskaźnik wymiarowy takiego pieca obrotowego jest więc jeszcze mniejszy (program uprawnienia budowlane na komputer).

Kompleksowa obróbka termiczna mieszanki surowcowej w piecu obrotowym powoduje nie tylko kolejne przemiany chemiczne mieszanki, ale prowadzi też do zmniejszania się ilości i do zmian gęstości objętościowej materiału w miarę jego przesuwania wzdłuż pieca. Spadek ilości materiału wzdłuż pieca najjaskrawiej występuje w przypadku metody mokrej. Jako przykład można tu przytoczyć następujące dane liczbowe: na każdą tonę klinkieru wprowadza się do pieca ok. 2,5 t szlamu; po usunięciu wody w strefie suszenia pozostaje z tej ilości ok. 1,6 t suchej substancji, z której po kalcynacji pozostaje 1,0 t materiału przetwarzanego w strefie spiekania na klinkier (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Podobnym zmianom ilościowym ulega również strumień gazów przepływających wzdłuż pieca nad materiałem i w przeciwprądzie do niego. Do gazów spalinowych powstających przez spalanie paliwa dołączają się w strefie kalcynacji znaczne ilości C02 pochodzące z rozkładu węglanów, a w przypadku metody mokrej także bardzo duże ilości pary wodnej usuniętej ze szlamu w strefie suszenia.
Przedstawione wyżej zmniejszenie się ilości materiału w czasie jego obróbki termicznej i narastanie ilości gazów piecowych prowadziło do wysuwania różnorodnych koncepcji dotyczących profilowania pieca obrotowego, czyli różnicowania średnic poszczególnych stref technologicznych (uprawnienia budowlane).

Koncepcje te były często oparte na odmiennych założeniach, toteż
w różnych okresach powstawały konstrukcje o zwiększonym przekroju różnych stref pieca. Odcinkowe zwiększenie średnicy pieca stosowano bądź tylko do strefy kalcynacji, bądź do stref kalcynacji i spiekania razem, a duże piece pracujące metodą mokrą mają czasem rozszerzoną strefę suszenia szlamu (program egzamin ustny).

Przemiany materiału

Przeważająca ostatnio w światowym przemyśle cementowym metoda sucha przewiduje podgrzewanie (i częściową kalcynację) mąki surowej w stacjonarnych wymiennikach różnego typu, z których materiał przechodzi do stosunkowo krótkiego cylindrycznego pieca obrotowego. Oznacza to powrót do konstruowania pieców o średnicy jednakowej na całej długości pieca, przy czym tendencja ta zaznacza się ostatnio także w odniesieniu do długich pieców pracujących metodą mokrą.
Różne tendencje profilowania pieców obrotowych przedstawiono schematycznie (opinie o programie).

Zjawiska zachodzące w piecu obrotowym sugestywnie przedstawił H. Gygi, który w latach 1935-1936 wykonał szeroko zakrojone badania pomiarowe przemysłowego pieca obrotowego o wymiarach 0 3,0/2,5 X X 69,0 m, pracującego metodą mokrą. Wyniki tych badań i ich interpretacja były przedmiotem obszernej publikacji, która do dziś jest cytowana jako opracowanie klasyczne [82]. Na podstawie pracy H. Gygi zestawiono ilościowe i jakościowe przemiany materiału, jakim ulega on wskutek obróbki cieplnej w czasie wędrówki wzdłuż pieca.
Podstawę wykresów stanowi wymiarowy szkic pieca. Z prawej strony rysunku umieszczona jest skala, która umożliwia śledzenie zmian ilości materiału, a także jego przemian chemicznych. Skala ta odniesiona jest do 1 kg klinkieru opuszczającego piec (segregator aktów prawnych).

Skala temperatur (lewa strona rysunku) dotyczy dwóch krzywych, które pozwalają odczytać zarówno temperaturę strumienia gazów (krzywa przerywana), jak i temperaturę materiału w dowolnym punkcie pieca. Taki układ rysunku umożliwia odniesienie wspomnianych przemian materiału do odpowiednich odcinków pieca i pozwala na zlokalizowanie wzdłuż pieca i scharakteryzowanie temperaturowe poszczególnych stref technologicznych.
Zmielona mieszanka surowcowa wprowadzona jest do pieca w postaci szlamu zawierającego ok. 37% wody.

Dla uzyskania 1 kg klinkieru wprowadza się do pieca ok. 2,45 kg szlamu zawierającego ok. 0,9 kg wody (ok. 37%) i ok. 1,55 kg suchej mieszanki surowcowej zestawionej z wapienia i gliny, przy czym mieszanka ta nastawiona jest na zawartość ok. 79% CaCOs (promocja 3 w 1).