Размеры клинкерной плитки для фасада, ступеней, крыльца
Индивидуальными застройщиками используются бюджетные материалы, которые помогают понизить стоимость работ. Чтобы придать ничем не покрытым стенкам привлекательность, защитить их от внешних неблагоприятных воздействий, используются облицовочные элементы. Одним из них является клинкерная плитка, которая придает фасаду необычный стиль, увеличивает его привлекательность. Размеры клинкерной плитки существенно различаются в зависимости от вида выполняемой работы, производителя. Варианты клинкерной плитки
Особенности клинкерной плитки
При покупке оценивается внешний вид, надежность, прочность изделия. Клинкерная плитка выглядит, по сравнению с другими видами подобной продукции, представительно, становясь в любом жилище достойной частью общего интерьера. Применяется она для отделки фасадов и других видов облицовочных работ. Вариантов изготовления достаточно, например, встречается материал с натуральными оттенками, зависящими от количества добавочных компонентов.
Размеры плитки могут быть совершенно разными, но чаще всего производители стараются сравнять продукцию с габаритами простых кирпичей. Использование натуральных способов окраски частей плитки позволяет получать необычные цветовые решения. Можно приобрести материалы, которые схожи по фактуре даже с деревом.
Чаще всего подобные покрытия используются для укладывания на лестницах. Плиты не делают сильно толстыми, ведь при эксплуатации на них не будет оказываться существенных нагрузок. Окрашивается покрытие настолько реалистично, что непрофессионал вряд ли отличит его от натуральных компонентов. Пример плитки на лестничной площадке
Технология изготовления материала
Сырье для приготовления материала состоит только из натуральных компонентов. Сюда входит сланцевая глина, кварц, красители на основе природных материалов, шпат. Соли в элементах отсутствуют, потому цвет держится очень долго, даже если плитка располагается на солнечной стороне дома. Высокая температура обжига, составляющая примерно 1200оС обусловливает превращение консистенции в твердый цельный материал.
Клинкерная плитка, размеры которой значительно различаются, может покрывать подоконники, напольные покрытия, ступеньки. Технология изготовления подобного материала – продавливание. Метод не допускает наличия пор, структура становится мелкозернистой. Продукт обладает следующими преимуществами:
- Высокая прочность, долговечность.
- Минимальная пористость обусловливает высокую влагостойкость.
- Выдерживание низких температур.
- Экологическая чистота всех компонентов.
- Низкая восприимчивость к ультрафиолетовому излучению, перепадам температур, многим химическим составам.
- Возможность выбора среди широкого разнообразия форм, расцветок, размеров.
- Продуманная технология изготовления, благодаря которой нижняя грань уложенного материала защищена от воздействия жидкостей.
- Возможность применения как для внутренних, так и для наружных работ.
Размеры плитки
Материал может быть представлен следующими форматами:
- L-NF. Является самой длинной. Для выкладывания 1м2территории, необходимо 40 элементов, если толщина шовного соединения стандартная. Габариты материала: 295х71х15 мм;
- WDF. Для выкладывания 1м2территории, необходимо 59 элементов. Габариты: 215х65х15 мм;
- WF. Самая маленькая плитка, размер которой составляет 21х5х1,7 м. Помещается 73 единицы в 1м2.
По размерам элементы могут отличаться – зависит все от конкретного изготовителя. Стандартный европейский формат отличает одинаковая толщина, составляющая 9-17 мм и длина в 240 мм. имеются разновидности:
- 2DF. Нужно 32 единицы для закладывания 1м2. Ширина составляет 11,3 мм;
- DF. Требуется 64 элемента для 1м2. По ширине составляет 52 мм;
- RF. Необходимо 54 штуки для 1м2;
- NF. По ширине 71 мм. достаточно 48 плит для 1м2.
Важно учитывать, что плитка имеет 2 разновидности: для выкладывания центра и углов. Последние элементы отличаются своими закругленными краями, которые позволяют устранить дефекты строительства, придать правильную законченную форму обрабатываемой территории.
В таблицах приведены примерные размеры плитки, количество единиц в упаковке для разных типов изделия. Размер плитокФормат плитокРазмеры групп плиток
Правила подбора клинкерной плитки
Особенности состава для производства плитки
Клинкерная плитка является экологически чистой, так как не содержит пластификаторы, при ее производстве используются природные компоненты, а именно:- огнеупорная глина – ее наличие обусловлено высокой температурой обжига клинкера в диапазоне температур от 1100 Со до 1400 СО;
- полевой шпат;
- кварц – придает прочность;
- оксидные красители – соединения, содержащие оксиды кремния, железа и другие. Они влияют на характеристики глины, придают определенную окраску клинкерной плитке, зависящую от концентрации этих веществ.
Благодаря значительному температурному обжигу компоненты сплавляются в монолитный пласт, обладающий твердостью, прочностью. Кстати, за счет высоких энергетических затрат стоимость клинкера значительно превышает ценовой диапазон аналогичных по производству декоративных материалов.
Лестница, облицованная клинкером Rodamanto Asper фабрики Gresmanc
Свойства клинкера
Несмотря на высокую стоимость клинкерной плитки, ее популярность является устойчивой и затраты окупаются длительностью ее эксплуатации. За счет, каких особенностей это достигается:1. Плитка практически не подвергается истиранию, благодаря своей плотной структуре. Для лестниц выбирают клинкер 4 – 5 класса стойкости;
2. Наблюдается ее устойчивость, как к точечным, так и к постоянным механическим воздействиям;
4. Характеризуется морозостойкостью, так как процентное содержание влаги в порах клинкера незначительно,оно не способно повлиять на внутреннюю структуру материала;
5. Не выгорает под воздействием ультрафиолета;
6. Обладает противоскользящей поверхностью, которая маркируется для лестниц литерой R11 – R13.
На рынке представлены отечественные и зарубежные производители клинкера, отсюда разнообразие по размерам, цвету и стоимости материала.
Внимание! У клинкерной плитки в конце ступени есть закругление, которое защищает нижнюю часть элемента от влаги. Это необходимо, так как низ плитки делается с более пористой структурой для улучшения сцепления с основанием.
Внешняя поверхность производится гладкой, текстурированной или шероховатой. Ряд моделей оснащены специальными пазами, благодаря которым крепятся накладки предотвращающие скольжение.Шероховатый матовый клинкер из коллекции Tambora фабрики Gresmanc
Из каких элементов состоит клинкерная плитка
Название клинкерная плитка объединяет в себе несколько товарных позиций, каждая из которых подбирается в том количестве, которое необходимо для реализации проекта лестницы, а именно:- проступь (ступени). Это основная часть, которая выкладывается горизонтально и испытывает максимальную нагрузку при эксплуатации. Стандартная длина составляет 30 см, ширина от 20 до 35 см. Для уличной лестницы толщина плитки должна быть не менее 12 – 15 мм и желательно не очень широкая, так как подвергается серьезной динамической нагрузке. Внешний край имеет небольшой угол разной формы для придания декоративности, защиты от влаги и оформления стыка с подступенком;
- подступенок. Эта часть располагается вертикально, придает целостный вид лестнице;
- плинтус. Применяется для окантовки лестницы, разделяется на следующие варианты: стандартный, угловой и фигурный.
Внимание! Клинкерная плитка легко режется, поэтому ей удобно выкладывать лестницы нестандартной планировки.
Облицовка загругленной лестницы клинкером Rodamanto от Gresmanc
Подготовка поверхности к облицовке
Поверхность, выложенная клинкерной плиткой, прослужит в течение долгого времени, если грамотно провести все подготовительные работы:1. Следует заметить, что основание может быть любым (бетонным, металлическим), но оно должно выдерживать значительные нагрузки, в силу того, что вес клинкера значителен и достигает минимум 10 кг при толщине 12 мм за погонный метр;
2. Поверхность должна быть ровной, не иметь выбоин и трещин, заранее делается уклон в 1 – 2% для удаления воды;
3. Необходимо обработать основание грунтом для внешних работ, чтобы улучшить адгезию с плиткой;
4. Оставляют компенсационные швы между плитками шириной 3 – 7 мм, делают их с помощью крестиков;
6. Все материалы (клей, затирка), используемые при облицовке должны быть устойчивы к температурным перепадам, влажности и другим факторам внешней среды, применимы для наружных работ.
Совет! Укладка клинкерной плитки осуществляется в теплое время года при температуре не ниже +5 СО. Для оптимального просыхания раствора понадобится от 1 до 3 недель в зависимости от погодных условий.
Следует так же помнить, что толщина ступеней увеличится минимум на 2 см, значит, возможны трудности с открыванием двери в случаях примыкания клинкера к дверному проему или дополнительная декоративная окантовка по краю.Таким образом, чтобы клинкерные ступени прослужили не один год, следует тщательно подготовить основание, подобрать оптимальные растворы и смеси для облицовки, применяемые для наружных работ и приобрести плитку у проверенного поставщика. Профессионально выполненная облицовка сделает общий внешний вид законченным, станет предметом гордости хозяев.
Клинкер – европейский стандарт в дизайне помещений
Начать стоит с того, что клинкер – это кирпич, производимый из специального вида глины, обжигаемой до полного запекания. В результате получаются кирпичи различных оттенков. Однако главной особенностью клинкера является его высокая прочность и низкое водопоглощение. Клинкерный кирпич в разы надёжнее и долговечнее обычного кирпича. Кроме того, клинкер морозостойкий.
Сегодня из клинкера производится фасадная клинкерная плитка, упрощающая процесс облицовки, клинкерная напольная плитка, ступени и даже брусчатка. В Вашем распоряжении огромный выбор цветовых и фактурных решений, подходящих именно вашему дому.
Главное преимущество клинкерной напольной плитки – это возможность её укладки в любых открытых пространствах, от террас до всевозможных беседок. Она отлично гармонирует с любым экстерьером здания. Также Вы можете её использовать внутри помещения, даже в маленьких комнатах. Этот материал – идеальное решение для коттеджей и загородных домов.
Фасадная клинкерная плитка превратит вашу дачу, коттедж или частный дом в идеальный образец европейского жилища. Дополните фасад из клинкерной плитки тёмного цвета виноградной вязью и от Вашего дома глаз будет не оторвать. Облицовка фасадной клинкерной плиткой упрощает сам процесс. Плитка будет выглядеть как настоящий кирпич. Плитка обладает всеми преимуществами клинкерного кирпича, но в разы легче и не создаёт лишней нагрузки на фундамент. Вам остаётся только выбрать фактуру, размер, форму и цвет.
Клинкерные ступени уже давно завоевали признание в Европе. Теперь и в нашей стране они получают заслуженное внимание. Ведь крыльцо – это один из самых видных и важных элементов всего здания.
Клинкерные ступени – это красивое и функциональное решение. По своей сути это тоже плитка, и она также способна выдерживать большие нагрузки и прослужит очень долго. Такие ступени не царапаются и не подвержены воздействию влаги, различным химическим реагентам и соли.
Что важно для зимнего периода, клинкерные ступени совершенно не скользкие, они подарят безопасность обитателям и гостям Вашего дома в зимний и осенний период.
Сегодня популярность клинкера в России растёт. Этот материал получает заслуженное признание. Ведь он простой, долговечный и очень красивый.
Не забывайте, что клинкерная плитка, будь она напольная, на ступени или даже фасадная, отлично применяется в дизайне интерьеров.
Вам остаётся лишь подобрать цвет любого элемента облицовки, выполненного из клинкера, его фактуру и форму. И вот Ваш европейский домик готов.
Клинкерная плитка под кирпич. Каталог различных цветов, формы и размеров.
Полезная информация
Область применения клинкера.
Feldhaus Klinker – европейская компания, история которой насчитывает почти 160 лет. Компания является одни из трех лучших и старейших производителей клинкера в Германии и Западной Европы. Продукция фельдхаус клинкер – это симбиоз современных технологий и традиций немецких мастеров, которые до сих пор являются основой производства облицовочных материалов.
Узнать подробнее где применяется клинкер.
Форматы клинкерной плитки Feldhaus KlinkerСпециальный клей RKS для приклеивания утеплителя и клинкерной плитки
Клей предназначен для приклеивания теплоизоляционных плит и беспроблемной укладки керамической клинкерной плитки на всех несущих минеральных поверхностях и соответствующим образом подготовленных фасадных утеплительных плитах (полистирол или минеральная вата). Благодаря высокой сцепляемости с поверхностью, устойчивости к колебаниям температур, морозо- и водоустойчивости рекомендован к применению снаружи и внутри помещений.Технические данные:
|
Армирующая смесь RAS для систем с керамической плиткой
Минеральный раствор для нанесения армированного слоя. Водоотталкивающие свойства. Для наружных и внутренних работ. Благодаря особенному составу раствор обладает хорошей сцепляемостью с поверхностью, незначительной величиной усадки и не трескается при высыхании.Технические данные:
|
Армирующая сетка утолщенная PUG
Стеклосетка используется для армирования поверхности стен и хорошего сцепления с клеевыми составами, а также для улучшения прочностных характеристик армируемых поверхностей.
|
Тарельчатый забивной дюбель Ejot
Универсальный тарельчатый забивной дюбель EJOT TID L из полиэтилена с металлическим элементом из закаленной оцинкованной стали.Предназначен для крепления теплоизоляции в бетон, полнотелый кирпич, пустотелый материал, ячеистый бетон.
|
Затирки швов для заполнения шпателем
Цветной раствор RFS для заполнения швов клинкерной плитки
Специальный раствор для заполнения швов в керамической облицовке с водоотталкивающими свойствами.Технические данные:
— Плитка NF примерно 5кг
| |
Свойства:
|
Цветной раствор FM для заполнения швов с помощью шпателя
Для наружных и внутренних работ. Водоотталкивающие свойства.Технические данные:
|
Затирка для швов RSS предназначена для заполнения вертикальных и горизонтальных швов между плитками, шириной 4 — 15 мм. Благодоря высокой сцепляемости с поверхностью, устойчивости к колебаниям температур, морозо- и водоустойчивости, хорошей паропроспускной способности и отсутствию высолов, затирка рекомендована к применению снаружи и внутри помещений.Технические данные:
| |
Упаковка: Бумажные мешки по 25 кг. |
Универсальная грунтовка UG, арт. 72119
Грунтовка на основе полимерной дисперсии, не содержащая растворителей, для нанесения на абсорбирующие основания. Для выравнивания впитывающих способностей различных поверхностей. Для всех видов последующих шпаклевочных и плиточных работ, как наружных, так и внутренних. Цвет: молочно-белый, после высыхания — прозрачный. Упаковка:10 л. |
Средство для удаления известкого налета KSE, арт. 12330
Полностью готовое к использованию средство для удаления известкового и цементного налета на бетонных поверхностях и кирпичной кладки, а также для удаления выцветаний и незначительных загрязнений. Для наружных и внутренних работ. Цвет: бесцветный. Упаковка:11,8 л. |
Инструменты
Инструмент для заполнения швов (кельма), арт. 72497
Кельма для заполнения швов с использованием затирки RFS и FM. |
Комплект для затирки швов — «Шприц-пистолет», арт. 72541
Инструмент для заполнения швов пластичной затиркой RSS. |
Сбыт – Клинкерный облицовочный кирпич
Рады предложить клинкерный облицовочный кирпич от лучших заводов-производителей.
Имея большой опыт поставок клинкерного кирпича, можем с уверенностью рекомендовать следующих изготовителей: ЛСР. Стеновые материалы (Россия), Terca ® от концерна Wienerberger ® (Австрия), Feldhaus Klinker (Германия), Roben (Германия), ABC (Германия).
При изготовлении клинкерного кирпича используются лучшие сорта глины, температура обжига глины на порядок выше, чем при изготовлении керамики, что делает клинкерный облицовочный кирпич лидером по прочности, морозостойкости и другим важнейшим характеристикам.
Купить клинкерный кирпич в компании “А-Сбыт”
В нашей компании Вы можете купить клинкерный кирпич от исключительных лидеров рынка по производству клинкера.
• Современное оборудование
• Контроль на всех этапах производства
• Экологически чистые материалы
• Использование глины высокого качества
• Многолетний опыт производства
• Великое множество разнообразных фактур и цветов клинкера
И это не весь список преимуществ производителей клинкера ЛСР. Стеновые материалы, Wienerberger, Feldhaus Klinker, Roben, ABC.
Фасадный клинкерный кирпич
Оформление фасада здания не простая, но очень важная задача. Фасадный клинкерный кирпич дает возможность оформления дома в любом стиле.
Предлагаемый ассортимент очень высок. Помимо стандартных размеров, фасадный клинкерный кирпич выпускается в более 20-ти нестандартных размерах.
При этом разнообразие поверхностей тоже достаточно велико: гладкий, шероховатый, “под старину”.
Цветовая гамма не оставит равнодушным ни одного застройщика. Ассортимент позволяет использовать клинкер для декорирования отдельных элементов и интересных дизайнерских решений.
Срок службы более 100 лет
Широкий спектр применения
Морозостойкость не менее 200 циклов
Водопоглощение 4-6%
Цвет клинкера не выгорает на солнце
100% экологически чистый материал
Исключено образование плесени и грибков
Наша компания предлагает только высококачественный фасадный клинкерный кирпич, соотвествующий ГОСТу.
Если у Вас возникли вопросы или требуется помощь при выборе фасадного клинкерного кирпича, мы будем рады помочь Вам.
Характеристики клинкерного облицовочного кирпича
Размеры мм |
250Х120Х65, 240Х115Х71, 210Х100Х65, 240Х115Х52, 240Х115Х113, 210Х100Х50 и многие другие |
Плотность |
1450 кг/м3 |
Прочность |
М350 |
Теплопроводность |
0,6 Вт/м°С |
Морозоустойчивость |
F300 |
Водопоглощение |
До 6% |
Пустотность |
30% |
Вес |
От 1,6-2,8 кг |
Нестандартные формы клинкерного облицовочного кирпича
Использование клинкерного кирпича:
- Облицовка фасадов зданий торговых центров
- Облицовка промышленных и корпоративных зданий любого назначения
- Частное домостроение
- Столбы для заборов
- Возведение колонн
- Отделка каминов
- Отделка внутренних стен зданий
Весь ассортимент облицовочного кирпича для фасада.
Клинкерная плитка для ступеней – типы, размеры, характеристики
Клинкер и клинкерная плитка получается в ходе сложнейшего процесса изготовления. Основной материал клинкера — особая глина, попавшая под воздействие огромных температур. Она обжигается в специальных печах и подвергается прессу.
Нужно отметить, что по данной технологии также изготавливаются керамические кирпичи (воздействие температур в данном случае гораздо ниже). Только под строгим надзором специалистов и благодаря точному следованию алгоритму изготовления можно получить качественную клинкерную плитку!
Типы и виды клинкерной плитки:
Клинкерная плитка разделяется на несколько видов в зависимости от ее назначения:
- Плитка фасадная (для наружной отделки).
- Отделочная (для отделки пола и стен внутри помещения).
- Для особых (нестандартных) поверхностей.
Плитка может изготавливаться как по стандартному, так и по индивидуальному алгоритму в зависимости от сферы ее назначения. В этом случае к стандартному алгоритму и «рецепту» изготовления добавляются особые материалы и процессы.
Плюсы использования клинкера
- Низкая степень поглощения влаги либо водоотталкивающая поверхность.
- Долговечность, прочность материала.
- Сопротивление жестким климатическим условиям.
- Защита против прямых солнечных лучей. Плитка не выгорает и не теряет свои свойства.
- Небольшая масса, легкий монтаж, с которым может справиться всего лишь один рабочий.
- Широкий выбор цветов и рисунков.
Описание и основные характеристики
Стандартные характеристики при приобретении плитки — ее толщина, размеры, конфигурация и дизайн. Следует знать, что плитка должна отличаться толщиной в зависимости от ее назначения. Так, для установки внутри помещения используется тонкая плитка, а для внешней отделки зданий, лестниц, ступеней — плитка большей толщины, способная выдержать достаточно большие нагрузки.
Применение
Клинкерная плитка для ступеней нашла широкое применение во внутренней и внешней отделке зданий, лестниц, бассейнов, печей и каминов, искусственных водоемов, напольных покрытий (в этом случае рекомендуют выбирать плитку с шероховатой поверхностью). Следует помнить, что клинкер, как и любая другая поверхность, требует при монтаже качественной затирки швов. Перед началом кладки нужно позаботиться о покупке затирки необходимой цветовой гаммы. Затирка должна производиться с помощью специальных крестиков, они помогут равномерно затереть швы.
Форматы клинкера и размеры слоя
Качество и форматы всех клинкеров соответствуют стандарту (DIN). В дополнение к прочности и водопоглощению, он также описывает размеры кирпича.
Решение о том, какой формат клинкера лучше всего подходит для дома, остается за дизайнерскими идеями клиента или архитектора. Удачно выбранный формат и совместный рисунок подчеркивают стиль дома.
Высота слоя, то есть высота ряда кирпичей плюс растворный шов, зависит от выбранного формата камня, так же как и количество клинкеров, необходимое на квадратный метр кладки.
WF = Waalformat
DF = тонкий формат
LDF = длинный-тонкий формат
WDF = Ваал толстый формат
NF = нормальный формат
2DF = 2x тонкий формат
формат | WF | DF | LDF | XLDF | WDF | NF | 2DF |
Высота камня [мм] | 50 | 52 | 52 | 52 | 65 | 71 | 113 |
Ширина камня [мм] | 210 | 240 | 290 | 365 | 210 | 240 | 240 |
Опорный шарнир [мм] | 12,5 | 10,5 | 10,5 | 10,5 | 11,9 | 12,3 | 12,0 |
Высота слоя [мм] | 62,5 | 62,5 | 62,5 | 62,5 | 76,9 | 83,3 | 125 |
Слои на м | 16 | 16 | 16 | 16 | 13 | 12 | 8 |
Клинкер на м² ок. | 73 | 64 | 54 | 43 | 60 | 48 | 32 |
Размер клинкера и помол цемента
Размер клинкера и помол цемента
Размер клинкера важен для оптимизации помола цемента, а также является индикатором качества цемента. При высоком процентном содержании грубого клинкера измельчение может быть затруднено. Однако высокий процент мелкого клинкера также может быть трудно измельченным и отрицательно сказаться на характеристиках цемента. Крупные частицы клинкера обычно указывают на возможную проблему с дробилкой-охладителем печи, тогда как высокие уровни мелочи обычно указывают на неудовлетворительную работу печи.Недожог или чрезмерный обжиг обычно приводит к слишком большому количеству мелкозернистого клинкера и часто может быть связан с более низким качеством.
Обычно устанавливают средний диапазон как для свободной извести (1-2%), так и для гранулометрии (менее 25% при прохождении 1 мм и менее 25% при более 25 мм).
Для большинства систем мельниц производители рекомендуют следующий размер сырья:
Мелкодисперсный клинкер представляет собой большую проблему для вертикальных валковых мельниц, поскольку он может быстро проскальзывать под валками, что приводит к вибрации и нестабильности.Как правило, должно быть менее 25% клинкера размером менее 1 мм.
Крупный клинкер – большая проблема для шаровых мельниц. Некоторые группы цемента используют формулу, например формулу Бонда, для расчета максимального размера шара, необходимого для шаровой мельницы, на основе среднего размера загружаемого клинкера.
Однако один недостаток этого подхода заключается в том, что в некоторых случаях формула приводит к предсказанию, что 100-миллиметровые шары будут использоваться для обработки крупных частиц клинкера.Проблема заключается в том, что большинство поставщиков мельниц и футеровок не рекомендуют использовать шары диаметром 100 мм, поскольку они увеличивают риск повреждения футеровки. Оценка «твердости» клинкера (например, простым падением шариков диаметром 60-90 мм с высоты 1 м на более крупные куски клинкера) и процентное содержание> 25 мм являются полезными ориентирами для выбора шарового заряда 1-й камеры и, в частности, процентного содержания при 90 мм. Для шаровых мельниц более эффективно уменьшить размер крупных частиц перед мельницей, используя физические средства, такие как молотковая дробилка, измельчитель или валковый пресс.
Мелкий клинкер представляет собой меньшую проблему для шаровой мельницы, поскольку материал просто проходит во вторую камеру для тонкого измельчения, хотя это может несколько снизить воздействие дробящего действия в первой камере. Однако более высокое содержание мелких фракций клинкера часто может привести к ухудшению измельчаемости, и поэтому целевой показатель содержания клинкера менее 25% размером менее 1 мм также подходит для шаровых мельниц.
Узнайте больше о новейших добавках для производства цемента.
Форматы клинкера и размеры слоев
Качество и формат всех клинкеров соответствуют стандарту (DIN).Помимо прочности и водопоглощения, в нем также описаны размеры кирпичей.
Решение о том, какой формат клинкера лучше всего подходит для дома, остается на усмотрение заказчика или архитектора. Удачно подобранный формат и узор швов подчеркивают стиль дома.
Высота слоя, т. Е. Высота ряда кирпичей плюс шов строительного раствора, определяется выбранным форматом камня, как и количество клинкеров, необходимое на квадратный метр кладки.
WF = Waalformat
DF = тонкий формат
LDF = длинный тонкий формат
WDF = толстый формат Waal
NF = нормальный формат
2DF = 2x тонкий формат
формат WF DF LDF XLDF WDF NF 2DF | ||||||||
2DF | ||||||||
Высота камня 05 | 52 | 52 | 52 | 65 | 71 | 113 | ||
Ширина камня [мм] | 2 | 2 900 | 290 | 365 | 210 | 240 | 240 | |
Подшипник [мм] | 12.5 | 10,5 | 10,5 | 10,5 | 11,9 | 12,3 | 12,0 | |
Высота слоя | 900 [мм]00062,5 | 62,5 | 76,9 | 83,3 | 125 | |||
Слои на м | 7 0000 16 | 16 | 13 | 12 | 8 | |||
Клинкер на м² прибл. | 73 | 64 | 54 | 43 | 60 | 48 | 32 |
Размеры самого популярного клинкерного кирпича LHL Klinkier
Размеры клинкерного кирпича: Наиболее популярные размеры
Размеры клинкерного кирпича, также называемые «кирпичным форматом», являются результатом традиции производства материалов в определенной местности или стране.Но у авторов всегда была одна цель – облегчить создание как можно большего количества решений и дизайнов. В результате в настоящее время мы используем такие форматы, как RF, NF, DF, WF, WDF и многие другие.
Наиболее популярные размеры клинкерного кирпича и полуторного кирпича
Самым популярным размером кирпича в Польше является формат RF длиной 25 см, шириной 12 см и высотой 6,5 см. Определенные грани кирпича называются соответственно: подрамник (25 × 6,5 см) и лицевой (12 × 6.5 см). Та часть кирпича, которая обычно контактирует с раствором, называется ложем.
Доступны кирпичи различной формы на основе формата RF, в том числе так называемый полуразмерный кирпич, длина и высота которого аналогичны полноразмерному кирпичу 25 × 6,5 см, но шириной 5,5 см. Два таких кирпича, соединенные вместе полосой раствора шириной 1 см, образуют кирпич шириной 12 см.
Клинкерный кирпич других размеров и кирпич половинного размера можно найти в сериях, вдохновленных историей архитектуры. Например, базовая версия Alt Tessin имеет размер 24 × 11,5 × 5.Формат 2 см, однако Alt Classic с размерами 24 × 11,5 × 7,1 см относится к так называемому формату NF. Клинкерный кирпич ручной формовки предлагает дополнительное разнообразие размеров, например, модель Salsa 20,8 × 9, 8 × 6,4 см. Примером современного формата, а точнее мультиформатного, является модульный кирпич Arte, предназначенный для архитектурных решений в стенах трехслойных клинкерных фасадов. Он имеет фиксированные размеры 25x9x13 см и вдвое превышает формат традиционного кирпича RF.
Клинкерный кирпич и полуторный кирпич Размеры и количество материала
Наличие такого большого количества форматов означает, что даже если использование кирпичного фасада не было целью с самого начала, тем не менее, можно подобрать кирпичи по размеру, чтобы избежать неприглядных порезов.Специалист по клинкеру обычно может измерить фасад здания и планировку кирпича независимо от формата, выбранного инвестором. Однако определенно будет проще, если и размеры здания, и расстояние между отдельными проемами в стенах будут рассчитаны на конкретный формат кирпича.
Как рассчитать количество клинкерных кирпичей, необходимое для фасада отдельно стоящего дома?
Если архитектор не подготовил ведомость материалов в проекте разрешения на строительство, а корпус дома относительно «прост», вы можете сделать некоторую оценку самостоятельно.Для этого нам необходимо знать формат кирпича и его так называемый «расход» (количество кирпичей, необходимое для возведения 1 квадратного метра кирпичной кладки с заданной шириной шва). Разумно предположить, что для возведения одного квадратного метра кирпичной кладки толщиной 12 см требуется в среднем 52 элемента формата RF, 49 элементов формата NF или 60 элементов формата WDF и т. Д. Для получения подробной информации всегда сверяйтесь с техническими описаниями продуктов или на веб-сайтах производителей. Умножив это значение на поверхность стен, мы узнаем приблизительное количество кирпичей, необходимых для строительства фасада.На практике это число должно быть увеличено примерно на 4% из-за отключений и потерь. Также несложно рассчитать необходимое количество раствора. Для форматов RF и NF принимайте 1 кг сухой смеси на 1 кирпич. Для форматов WF и WDF это будет 0,8 кг сухой смеси на кирпич. В случае сложного или сложного корпуса здания или сомнений в оценке требований к материалам, вы всегда можете проконсультироваться с архитектором или LHL Klinkier – специалистами по клинкеру.
Охлаждение клинкера – INFINITY ДЛЯ ЦЕМЕНТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Охлаждение клинкера влияет на его структуру, минералогический состав, а также на измельчаемость и, следовательно, на качество получаемого цемента.
Охлаждение клинкера необходимо, потому что:
- Горячий клинкер трудно транспортировать
- Горячий клинкер отрицательно влияет на процесс измельчения.
- Рекуперированное теплосодержание горячего клинкера около 200 ккал / кг является важным фактором снижения стоимости производства.
- Правильное охлаждение улучшает качество цемента.
Скорость охлаждения клинкера
Скорость охлаждения клинкера влияет на соотношение между содержанием кристаллической и жидкой фаз в клинкере.При медленном охлаждении образуются кристаллы почти всех компонентов клинкера, тогда как быстрое охлаждение препятствует образованию кристаллов, в результате чего часть жидкой фазы затвердевает в виде стекла. Кроме того, быстрое охлаждение препятствует росту кристаллов. Доля жидкой фазы в клинкерах вращающихся печей находится в диапазоне от 20 до 25%.
Быстрое охлаждение клинкера особенно влияет на поведение оксида магния и, следовательно, на прочность получаемого цемента. Чем быстрее остывает клинкер, тем меньше кристаллы периклаза (оксида магния), которые появляются при кристаллизации жидкой фазы.
Прочность и охлаждение клинкера
Прочность затвердевающего портландцемента зависит от размера кристаллов периклаза. Гидратация более крупных кристаллов периклаза, связанная с одновременным увеличением объема, происходит медленнее, чем гидратация клинкеров, образующих минералы; это ухудшает прочность твердеющего цемента. Максимальный размер кристаллов периклаза, которые практически не портят цемент, составляет около 5-8 мкм. При медленном охлаждении клинкера могут образовываться кристаллы периклаза размером около 60 микрон.Было обнаружено, что 4% кристаллов периклаза в цементе размером до 5 микрон показывают такую же скорость расширения в автоклавном тесте, чем 1% кристаллов периклаза, размер которых составляет 30-60 микрон.
Американские стандарты ASTM на цемент [261] ограничивают расширение портландцемента (типы I-V) при автоклавном испытании до 0,8%. Медленно охлаждаемый клинкер с содержанием MgO около 2,5% в большинстве случаев не проходит испытание на расширение в автоклаве. Оксид магния, затвердевший до состояния стекла, не ухудшает прочности цемента.
Быстрое охлаждение клинкера позволяет повысить содержание MgO в клинкере, тогда как медленно охлаждаемый клинкер должен иметь довольно низкое содержание MgO. Скорость охлаждения клинкера с содержанием MgO до 1% не столь важна для прочности, как содержание MgO от 1% до верхнего предела, которое в стандартах на цемент в основном составляет 5%, а в британских стандартах – 4%.
Медленное охлаждение клинкера способствует росту минералов клинкера. Размер кристаллов алита не только влияет на измельчаемость клинкера (большие кристаллы требуют дополнительной энергии для измельчения), но также влияет на гидратацию и прочность цемента.Кристаллы алита, которые благодаря правильному горению и быстрому охлаждению остаются небольшими, приводят к более высокой прочности цемента [265]. Из двух цементов с одинаковым химическим составом прочнее был цемент с более мелкими кристаллами алита (15 мкм); его прочность на сжатие через 28 дней составила 391 кг / см2, тогда как испытание на прочность на сжатие цемента с кристаллами диаметром 40 микрон составило всего 293 кг / см2 [262].
Охлаждение и устойчивость к химическому воздействию
Быстрое охлаждение клинкера также увеличивает сульфатостойкость (сульфат натрия и магния) цемента.Это объясняется тем, что содержание C3A, связанное с устойчивостью портландцемента к воздействию сульфатных растворов, в основном присутствует в застеклованном состоянии при быстром охлаждении; в этой форме C3A гораздо менее восприимчив к воздействию сульфата натрия или магния.
Рис. 21.1. показывает расширение двух стержней строительного раствора, изготовленных из одного клинкера, содержащего 11% C3A, и хранящихся в 5% растворе сульфата магния. В одном случае – при медленном охлаждении – кристаллизовался C3A полностью, а в другом случае клинкер охлаждался быстро [263].Кривые демонстрируют явное преимущество быстрого охлаждения клинкера.
Охлаждение и измельчение клинкера
С помощью двух диаграмм, рис. 21.2. показывает сравнение измельчения быстро и медленно охлаждаемого клинкера. Клинкер, который (медленно) охлаждался во вращающемся охладителе, показывает более высокую удельную мощность, требуемую для измельчения в кВт · ч / т, чем клинкер, который быстро охлаждали в колосниковом охладителе клинкера Фуллера [264]. Более высокая доля жидкой фазы, а также более мелкие кристаллы клинкерных минералов делают измельчение этого клинкера более легким, чем измельчение медленно охлаждаемого клинкера.
Эти наблюдения, касающиеся необходимости быстрого охлаждения клинкера и последующего предварительного нагрева воздуха, были в последнее время решающими факторами для разработки охладителей клинкера.
Охладители клинкераЧтобы составить мнение о охладителях клинкера, необходимо учитывать следующие критерии:
a) Термический КПД охладителя определяет соотношение тепла, регенерированного из горячего клинкера и используемого при обжиге. процесса до общей теплосодержания клинкера, выходящего из печи.Тепловой КПД (E) выражается как:
Тепловой КПД охладителей клинкера вращающихся печей всех типов конструкции находится в диапазоне от 40 до более 80%.
b) Другим критерием оценки эффективности охладителя является разница температур между горячим клинкером, поступающим в охладитель, и горячим вторичным воздухом, выходящим из него. Кроме того, лучшим охладителем является конкретный охладитель, который благодаря своей общей эффективности обеспечивает максимальное количество тепла во вращающуюся печь вторичным воздухом.
C) Степень охлаждения клинкера обозначается как температура клинкера на выходе. Эта температура отличается в различных типах охладителей от 50 до 300 o C.
D) Удельная потребность в энергии роторных и вспомогательных охладителей ниже. чем у всех других охладителей клинкера.
E) Объем охлаждающего воздуха роторных, сателлитных и шахтных охладителей ограничен объемом воздуха, необходимым для поддержания процесса горения в роторных охладителях. Однако клинкер, выходящий из этих охладителей, имеет более высокие температуры.
F) Более низкая температура клинкера, выходящего из колосникового охладителя, является результатом большего объема воздуха, используемого для охлаждения клинкера. Избыточный горячий воздух частично используется для сушки и частично сбрасывается в атмосферу; это требует сбора пыли, что приводит к дополнительным расходам.
Эти влияющие факторы затрудняют оценку охладителей клинкера, поскольку часто преимущество, с одной стороны, должно окупаться убытками, с другой.
Существует четыре типа охладителей клинкера:
- Охлаждающий барабан, расположенный под вращающимся
- Охлаждающие барабаны, прикрепленные по окружности разгрузочного конца вращающейся печи (вспомогательные охладители).
- Решетчатый охладитель.
- Охладитель вала.
Вращающийся охладитель
Начнем с того, что первые вращающиеся печи цементной промышленности не имели устройства для охлаждения клинкера. Горячий клинкер сбрасывали в открытую складскую зону для охлаждения. Эти типы вращающихся печей были выведены из эксплуатации на американском цементном заводе в Калифорнии в 1964 году.
Ротационный охладитель – самый старый тип охладителя клинкера, сконструированный для работы вместе с вращающейся печью.Ротационный охладитель состоит из вращающегося цилиндра, следующего за вращающейся печью. Вращающиеся печи длиной 60-90 м поставляются с роторными охладителями диаметром 2-5 м и длиной 20-50 м. Вращающиеся печи Куйбышевского цементного завода (СССР) размером 4,5 х 5 х 135 м комплектуются роторными охладителями диаметром 5 м х 15 м длиной. Наклон роторных охладителей находится в пределах от 4-7 ° к горизонтали; в большинстве случаев они расположены напротив наклона печи, так как часто располагаются под вращающейся печью.Роторные охладители смонтированы на двух опорных кольцах; венец и шестерня независимы от привода вращающейся печи. Роторные охладители работают с оборотами от 0 до 8 об / мин.
Около 70% длины барабана футеровано огнеупорным материалом. Ротационные охладители снабжены лопастями для подъема и опускания клинкера, чтобы получить полный контакт с охлаждающим воздухом и, таким образом, повысить эффективность охладителя.
Отрицательное давление во вращающейся печи вызывает всасывание холодного воздуха через открытый конец вращающегося охладителя; охлаждающий воздух проходит через роторный охладитель поперечно движению клинкера.На входе во вращающуюся печь температура охлаждающего воздуха составляет около 400-750 ° C.
Клинкер, выходящий из вращающейся печи с температурой 2370-2460 ° F, пройдя переходной вал, попадает во вращающийся охладитель. На выходе из роторного охладителя температура клинкера находится в пределах 150-300 ° C.
Вращающиеся печи мокрого процесса с удельным расходом тепла i600 ккал / кг клинкера и с расходом избыточного воздуха 1,3–1,4 требуют объема воздуха для горения 25 ст.м3 / кг клинкера. С этой скоростью во вращающуюся печь можно подавать более холодный воздух; это повышает эффективность кулера. Эффективность вращающихся охладителей клинкера составляет: 55-75% при сухом производстве и примерно до 78% при мокром производстве.
Производительность роторных охладителей 2,5- 3,5 т / м3 · 24 ч объема охладителя; с другой стороны, для производства 1 тонны клинкера в сутки требуется объем охладителя 0,4-0,25 м3. Отношение LID вращающихся барабанов охладителя составляет от 10: 1 до 12: 1.
Из-за ложек, которые вызывают постоянный подъем и разбрасывание материала внутри вращающегося охладителя, степень заполнения едва сравнима со степенью заполнения вращающейся печи. Расчет времени прохождения через роторный охладитель см. В разделе 4.15. Формула, приведенная в этом разделе, также применима для расчета времени удерживания частиц материала в ротационных охладителях.
Для максимальной теплопередачи в ротационных охладителях скорость воздуха на входе клинкера в охладитель составляет 3.Применяется 8-4,3 м / сек.
Эти скорости применимы к 10% избыточного воздуха (n = 1,1) и к объему вторичного воздуха 85% от общего количества воздуха для горения.
Тепловые потери через кожух роторных охладителей за счет излучения и конвекции находятся в пределах 50-80 ккал / кг клинкера.
После того, как колосниковый охладитель был внедрен в цементную промышленность, и после возвращения на рынок плоского охладителя, барабанные охладители для охлаждения клинкера устанавливались временно и нечасто.Однако тем временем дальнейшее развитие барабанного охладителя показало положительные рабочие результаты.
В 1972 году потребность в площади на австрийском цементном заводе потребовала наличия печи с подогревателем мощностью 2000 т / 24 ч с вращающимся охладителем, расположенной под вращающейся печью; размер этого кулера – 4,4 х 46 м. Сообщается, что температура разгрузки клинкера находится в диапазоне 160-180 ° C [266 ° C]. Поставщик: KHD HumboldtWedag AG, Ki: iln, W. Германия, см. Рис. 22.2. и 22.3.
Одновременно, по экономическим и технологическим соображениям, немецкий цементный завод также решил поставить вращающуюся печь такой же мощности с вращающимся охладителем клинкера вместо других типов охладителей [266a, 266b].
Сателлитные охладители – оригинальная конструкция
В 1910 году завод Krupp Gruson Works в Магдебурге внедрил сателлитные охладители в цементную промышленность. Компания Krupp назвала этот охладитель Concentra cooler или Concentra обжиговой печью соответственно. В 1922 году компания FL Smidth представила свой вспомогательный охладитель, известный в цементной промышленности под названием Unax-cooler
. Вспомогательный охладитель состоит из нескольких, в основном, 10 или 11 цилиндров из листового металла, расположенных в виде спирали по окружности горячей печи. конец, составляющий неотъемлемую часть вращающейся печи.Сателлитные охладители вращаются вместе с вращающейся печью, без отдельного привода. Конкретные охлаждающие трубы имеют огнеупорную футеровку до примерно 25 0 / o их длины; для лучшей теплоотдачи остаток длины снабжен цепями или лопастями. Отверстия в кожухе печи позволяют клинкеру поступать в вспомогательные охладители. Охлаждение происходит поперечно. Весь охлаждающий воздух поступает в печь как воздух для горения. Движение клинкера в вспомогательных охладителях в основном параллельно движению клинкера во вращающейся печи; однако существуют также вспомогательные охладители с внутренней конструкцией, способные транспортировать клинкер в обратном направлении.Общий вес от 10 до 11 сателлитных охладителей старого типа поддерживается роликовым узлом, расположенным перед задним концом сателлитных охладителей.
Из-за чрезмерного веса головы печи, снабженной вспомогательными охладителями, и связанных с этим проблем с напряжением корпуса печи, невозможно было выйти за пределы определенного размера печи или вспомогательных охладителей соответственно. Верхний предел был достигнут при размере вращающейся печи, соответствующей производительности 500-700 т / 24 ч, и максимальном размере вспомогательных охладителей, равном 1.25 х 7,5 м.
Рис. 22.4. показан продольный разрез спутникового охладителя вращающейся печи мокрого процесса размером 3,6 x 3,3 x 3,6 x 150 м, производительностью 550 т / 24 ч.
Как показано, длина изображенного спутникового охладителя составляет около 6 м; этой длины недостаточно для полезной теплопередачи. Коэффициент LID составляет 6: 1, тогда как коэффициент LID вращающихся охладителей находится в диапазоне от 10: 1 до 15: 1. КПД этого вспомогательного охладителя составляет около 60-65%.
Описанные выше вспомогательные охладители относятся к оригинальной конструкции этого типа охладителей клинкера.Было построено более 1000 вращающихся печей со вспомогательными охладителями; Только компания F. L. Smidth произвела около 660 вращающихся печей со сателлитными охладителями старого типа.
Спутниковые охладители – новый дизайн
В 1965 году компания F. L. Smidth выпустила так называемый новый охладитель Unax-Satellite или планетарный охладитель, который представляет собой далеко идущую улучшенную конструкцию обычного спутникового охладителя. Планетарные охладители новой конструкции также поставляют другие известные производители цементного оборудования.
Существенной особенностью новой намоточной машины Unax-satellite является выдвижение вперед трубы печи и образование дополнительного роликового узла для поддержки удлиненной трубы печи. Эта конструкция позволила использовать трубы-сателлиты большего диаметра без ухудшения несущей способности корпуса вращающейся печи. Разумеется, для дополнительного веса спутниковых охладителей применяется более толстый кожух. LID-соотношение новых сателлитных охладителей составляет примерно 12: 1.
Дно горелки образовано неподвижной трубой, которая входит в поддерживаемый роликами нижний конец кожуха печи. Вращающаяся печь размером 6,3 x 5,5 x 178 м имеет стационарную напольную трубу горелки длиной 35 м и диаметром 4,5 м.
Рис. 22.5. показан продольный разрез нижнего торца вращающейся печи с новым сателлитным охладителем. До настоящего времени новый сателлитный охладитель применялся на вращающихся печах производительностью до 4000 т / сутки; для печи такого размера размер охлаждающих труб-сателлитов равен 2.4 м диам. х 29 м в длину.
Рис. 22.6. показывает туннель доступа к плите горелки печи, снабженной вспомогательными охладителями. Внутри туннеля горячий конец печи закрыт противопожарным экраном, который подвешен на двух роликах и рельсах. Для теплозащиты противопожарный экран облицован огнеупором. Устройство противовеса удерживает противопожарный экран прижатым к уплотнению вокруг отверстия печи. Противопожарный экран снабжен отверстием для трубы горелки и смотровыми окнами. Откидная дверца доступа расположена по периметру противопожарного щита.
Рис. 22.7. показаны воронки для подачи клинкера в спутниковые охладители, расположенные по окружности печи. В настоящее время (1984 г.) F. L. Smidth Co. поставляет вспомогательные охладители диаметром до 2,55 м и длиной 29 м.
Рис. 22.8. показана общая компоновка установки обжига клинкера, состоящая из циклонного двойного подогревателя сырьевой смеси, вращающейся печи с планетарными охладителями новой конструкции и туннеля доступа к плите горелки.
Объем охладителя и производительность печиДиаграмма на рис.22.9. показывает требуемый общий полезный объем вспомогательных охладителей в зависимости от суточной производительности вращающихся печей. Например, вращающаяся печь мощностью 4000 т / 24 ч имеет полезный объем планетарного охладителя 1340 м3; удельный объем охладителя на метрическую тонну производительности за 24 часа составляет 0,34 м3.
Диаметр вращающейся печи и вспомогательные охладителиРис. 22.10. показывает диаметр вращающейся печи по сравнению с диаметром соответствующих вспомогательных охладителей.
Новые охлаждающие трубы на половину длины футерованы огнеупором.Это стало возможным, поскольку практически не требуется ограничений по весу, как в случае с кулером старого типа. Таким образом, тепловые потери через стенки охладителя снижаются примерно на 30-40 ккал / кг.
Лифты в дополнительных охладителяхДля лучшей теплопередачи внутренняя часть охлаждающих трубок оборудована огнеупорными лифтами и подъемными стержнями, и Прежде всего, с внутренней конструкцией, состоящей из жаропрочной стали и стального литья, чтобы подвергать горячий клинкер воздействию охлаждающего воздуха.
Рис. 22.11. показан продольный разрез нового кулера Unax и три связанных сечения; как показано на рисунке, для подъема клинкера в охлаждающих трубах используются различные подъемные элементы [269]. Время удерживания клинкера в охлаждающих трубках составляет примерно 45 минут. На входе в сателлитные охладители температура клинкера находится в пределах 1100-1350 ° С; при выходе из вспомогательных охладителей сушильной печи температура клинкера составляет около 120-200 ° C.Здесь следует отметить, что охлаждение клинкера осуществляется только таким объемом воздуха, который равен количеству вторичного воздуха, который составляет. 0,8-1,0 ст.м3 / кг клинкера и при удельном тепловом расходе 750 ккал / кг. Колосниковый охладитель клинкера, работающий с этим объемом воздуха, обеспечит температуру на выходе клинкера 250-300 o C. К этому следует добавить, что планетарный охладитель теряет около 25% тепла клинкера из-за излучения через кожух. В отличие от этого, потери тепла за счет излучения через кожух колосникового охладителя практически равны нулю; это позволяет использовать отработанный воздух колосникового охладителя.При мокром производстве с удельным расходом тепла 1400 ккал / кг клинкера объем вторичного воздуха составляет 1,3-1,5 ст.м3 / кг клинкера. Температура вторичного воздуха, выходящего из вспомогательных охладителей и поступающего в печь, составляет 840-850 ° C в сушильной печи и 600-650 ° C в печи мокрого процесса. Для охлаждения клинкера в дополнительных охладителях с 1350 до 1000 oc требуется не совсем десять минут, что почти равно времени охлаждения в колосниковом охладителе.В соответствии с этим, большое количество сравнительных измерений клинкера от плоских охладителей и колосниковых охладителей показало, что нет заметных различий в качестве клинкера двух разных типов охладителей. С точки зрения качества клинкера и работы печи также можно предположить, что охлаждение клинкера, которое происходит уже в трубе печи, может быть целесообразным [269a, 269b]. Поскольку вспомогательный охладитель работает без более холодного избыточного воздуха, более холодный пылеуловитель не требуется.
Рис. 22.11. Продольный разрез нового кулера Unax с конкретными сечениями
Тепловой баланс вспомогательных охладителейТаблица 22.1. содержит данные и тепловые балансы спутниковых охладителей [270]. В этой таблице следует особо отметить, что потери тепла за счет излучения через кожух охладителя составляют около 26-27% от количества тепла, подводимого к охладителю.
Рис. 22.12. показывает диаграмму теплового баланса F.Охладитель L.Smidth Unax-satellite; этот тепловой баланс выражается в ккал / кг клинкера при начальной температуре 0 ° C. Включено теплосодержание охлаждающего воздуха.
Раздел 22.5.2. содержит для сравнения диаграмму теплового баланса колосникового охладителя (охладитель F. L. Smidth Folax). В обоих случаях предполагалось, что теплосодержание клинкера в зоне обжига составляет 400 ккал / кг клинкера или 720 БТЕ / фунт. Далее было установлено, что в обоих случаях расстояние от зоны горения до входа в охладитель (т.е. длина зоны охлаждения печи) такая же. Таким образом, тепловые балансы обоих кулеров полностью сопоставимы друг с другом.
Привод вспомогательного охладителя и требования к мощностиДополнительный охладитель увеличивает потребляемую мощность печи и ID-вентилятора.
Дополнительная потребляемая мощность печи может быть определена по следующей формуле:
Малые печи показывают увеличение потребляемой мощности примерно на 0.3 кВтч / т клинкера; печь мощностью 4000 т / 24 ч с длиной вспомогательного охладителя 27 м требует дополнительной удельной мощности 27 x 0,03 = 0,8 кВтч / т клинкера. Падение давления через вспомогательный охладитель, составляющее от 20 до 40 мм вод. Ст., Увеличивает удельную мощность, потребляемую ID-вентилятором, на 0,3 кВтч / т клинкера в печи сухого процесса и на 0,5 кВтч / т в печи мокрого процесса. . Суммарная удельная потребляемая мощность нового сателлитного холодильника находится в пределах 0,6–1,3 кВтч / т клинкера.
Фирмы по производству цементного оборудования, производившие обычные сателлитные охладители, теперь также занимаются строительством и продажей вращающихся печей со сателлитными охладителями новой конструкции.
Здесь следует упомянуть, что следующие трудности иногда возникали с новым типом, большими сателлитными охладителями [270a]:
- Статическое и механическое перенапряжение кожуха печи, которое приводило к трещинам между разгрузочными отверстиями клинкера [ 270b].
- Несовершенное формирование переходных муфт от печи к трубам охладителя, что привело к просыпанию клинкера в печь и на сопло горелки.
- Кратковременная стойкость огнеупорной футеровки.
- Повышенный износ охлаждающих трубок из-за их термического перенапряжения, а также кратковременная стойкость огнеупоров, металлических футеровок и подъемников; воздушное и водяное охлаждение применяются как временные меры.
- Проблема крепления длинных охладительных трубок к кожуху печи в сочетании с их тепловым расширением потребовала особого конструктивного решения.
- Чрезмерное шумовое загрязнение требует дорогостоящих глушителей, таких как звуковые барьеры с обеих сторон охлаждающих трубок.
Далее следует отметить, что инвестиционные затраты на вращающуюся печь со вспомогательными охладителями новой конструкции равны стоимости вращающейся печи с включенным колосниковым охладителем.
Чтобы сравнить инвестиционные затраты на обе системы печей, важно знать ограничения, касающиеся выброса твердых частиц из более холодного воздуха на выходе в атмосферу. Это опять же зависит от местных экологических норм. Помимо вышеперечисленных соображений, для работы плоского охладителя важно знать местные ограничения по шуму и затраты на их соблюдение.
Водяное охлаждение в дополнительном охладителеВо время пиковых нагрузок и в случае сбоя печи могут возникать высокие температуры клинкера, покидающего спутниковый охладитель. Для этого компания F. L Smidth Co. разработала внутреннюю систему водяного охлаждения клинкера, работающую непосредственно перед выходом из холодильника (см. Рис. 22.13.).
Добавление охлаждающей воды выражается в процентах от веса клинкера. При охлаждающей способности 25 ° C / 1% воды испарительная способность воды почти полностью используется.В случае необходимости в вспомогательные охладители непрерывно подается до 4% воды. Схема, показанная выше, показывает способ подачи воды в охладитель.
По заявлению производителя, при таком охлаждении не происходит слеживания; также существенно не влияет на потребление тепла.
Сателлитный охладитель Humboldt-WedagДвухпоточный охладитель Humboldt, который в прошлом использовался для охлаждения клинкера из вращающихся печей мокрого процесса, был заменен сателлитным охладителем Humboldt-Wedag; этот кулер, изображенный на рис.22.13.a, производится на заводе KHD Humboldt Wedag AG для клинкера производительностью до 5000 т / 24 ч.
Сателлиты состоят из переходной детали, впускного колена с двойным разделением, кожуха сателлитной трубы с внутренними конструкциями, неподвижных и свободных опор, а также выпускного устройства.
Переходные секции с огнеупорной футеровкой изготовлены из жаропрочной литой стали; Эта сталь не охрупчивается во всех температурных диапазонах и защищает патрубки разгрузочных отверстий печи от износа.
Впускные колена сменные и крепятся к сателлитной трубе с помощью зажимного фланца, защищенного от проворачивания. Их конструкция не позволяет клинкеру вернуться в печь. Входной патрубок покрыт термостойкой и износостойкой подкладкой. Прокладка сальниковой коробки, расположенная между печью и входным коленом, поглощает осевые тепловые расширения и сжатия входного колена.
Сателлитные трубки имеют двойную опору. Неподвижная опора, расположенная рядом с входным коленом, обеспечивает осевое крепление и одновременно предотвращает деформацию сателлитной трубки.Свободная опора позволяет беспрепятственно поглощать изменения длины трубки, вызванные колебаниями температуры. Требуемый зазор между опорой и сателлитной трубкой регулируется в соответствии с требованиями.
В соответствии с понижением температуры клинкера от входного колена до разгрузочного отверстия, сателлитная труба делится на различные зоны огнеупорной футеровки, а также на зоны со специальными внутренними конструкциями.
Разгрузочное отверстие вспомогательного охладителя снабжено специальной конструкцией, позволяющей классифицировать клинкер по размерам.Мелкие частицы размером примерно до 25 мм проходят сменную решетку и попадают на конвейер клинкера. Крупный клинкер выгружается через боковое отверстие и по желобу подается к дробилке клинкера.
Комбинация Krupp Polysius-барабан / планетарный охладительЧтобы использовать преимущества планетарного охладителя (большая площадь излучения) и избежать недостатков барабана (большие размеры), Krupp Poly sius разработал барабан / планетарная комбинация для печей большой мощности.Рис. 22.13.b. показывает расположение и размеры возводимого завода на 5000 тонн в сутки.
За счет установки охладительной комбинации ниже по потоку, то есть после печи, можно регулировать наклон и скорость в зависимости от производительности печи.
Колосниковый охладитель
Колосниковый охладитель клинкера с эффектом закалки на воздухе, известный как охладитель Фуллера, был разработан компанией Fuller в Вифлееме, штат Пенсильвания, для работы с вращающейся печью.Работа первого охладителя Fuller началась в августе 1937 года на цементном заводе Valley Forge в Valley Forge, штат Пенсильвания; Этот охладитель был разработан для устранения пагубного эффекта расширения цемента, вызванного перекристаллизацией магния.
Колосниковый охладитель FullerПри разработке охладителя Fuller основной целью было улучшение качества цемента за счет быстрого охлаждения клинкера. Одновременно было обнаружено, что этот охладитель способствует очень хорошему теплообмену между горячим клинкером и охлаждающим воздухом.
Автономная конструкция охладителя Fuller позволяет поддерживать чистоту в зоне охладителя. По сравнению с роторным охладителем, охладитель Fuller как таковой требует примерно на 20% меньше места. Охладитель Fuller позволяет полностью контролировать вторичный воздух и температуру клинкера. Тепловые потери этого кулера на излучение и конвекцию чрезвычайно низки. Охладитель Fuller обеспечивает быстрое начальное охлаждение клинкера; этот факт имеет большое значение для образования трикальцийсиликата.Этот охладитель допускает температуру на входе клинкера около 1360-1400 ° C, что увеличивает термический КПД до 72-75%. Применение избыточного охлаждающего воздуха приводит к охлаждению клинкера до 65 ° C; Эта температура позволяет немедленно измельчать клинкер до готового цемента.
В отличие от роторных и планетарных охладителей, где охлаждение клинкера преимущественно осуществляется поперечным потоком воздуха, охладитель Fuller охлаждает с помощью комбинации поперечно-противоточного воздуха.
В настоящее время охладители Fuller производятся производительностью до 10 000 метрических т / сутки.
Первоначально охладитель Fuller был сконструирован с наклоном 15 o по образцу решетки Сейбота для топки котлов. Для уменьшения высоты уклон решетки сначала уменьшили до 10 °, а затем до 5 °; в конце этой тенденции был наконец разработан горизонтальный колосниковый охладитель.
Колосниковый охладитель с возвратно-поступательной решеткой состоит из чередующихся рядов неподвижных и подвижных решеток. Решетки приводятся в движение двигателями с регулируемой скоростью; количество ходов решетки варьируется от минимум 4 до максимум 22 / мин.Размер пластин решетки 300 х 410 мм. Длина тяги подвижных решеток – 120 мм. Мелкодисперсные частицы клинкера, проходящие через пластины решетки, попадают в воздушные отсеки, откуда они выгружаются с помощью герметичных двухходовых клапанов с электроприводом; в большинстве охлаждающих конструкций обычно применяется тормозная цепь для удаления утечки из корпуса охладителя. Холодный конец решетки выгружает клинкер на наклонную решетку, откуда основная часть клинкера, пройдя решетку, опускается на конвейер клинкера.Дробилка клинкера, расположенная на конце наклонной решетки, служит для измельчения больших кусков клинкера; он проецирует клинкер обратно на торцевые решетки для дальнейшего охлаждения и измельчения.
С постепенным увеличением размеров вращающихся печей горизонтальный охладитель Fuller столкнулся с новыми проблемами. Оказалось, что более крупные вращающиеся печи с производительностью 1000 т / 24 ч и более имели тенденцию производить клинкер с более мелкими частицами. Горячий слой мелкодисперсного клинкера на горизонтальной решетке стал псевдоожиженным из-за быстрого расширения поступающего охлаждающего воздуха таким образом, что горизонтальные решетки рециркулируют, не продвигая клинкер через горячую зону, что приводит к опасной высоте слоя клинкера. .
Комбинированный охладитель FullerДля преодоления ситуаций такого типа был разработан комбинированный охладитель Fuller, первый из которых был установлен в 196S на цементном заводе Atlantic Cement Company в Равене, Нью-Йорк.
Первая секция загрузочного конца комбинированного охладителя Fuller построена на склоне. Одновременно с этим высота толкающей поверхности решетки была увеличена с S до 8,3 см. Эти положения помогли преодолеть эффект псевдоожиженного слоя [271].Остальная часть охладителя состоит из горизонтальной колосниковой решетки. Обе решетки имеют отдельные приводы с регулируемой скоростью. В продолжение этой концепции был разработан комбинированный охладитель с тремя возвратно-поступательными решетками. Наклон первых двух решеток составляет 3 °, у третьей решетки горизонтальный. Этот комбинированный охладитель имеет особую конструкцию, которая позволяет использовать многочисленные отводы горячего воздуха, например, испарительные печи, сушилки для сырья, угольные мельницы, горелки, котлы-утилизаторы и т. Д.
В связи с определением «центральный выходной воздух» охладитель, ссылка на рис.22.14 .; На этом эскизе показаны различные виды воздухоохладителей для клинкера. Схема дуотерм-воздух или дуотерм поясняется в разделе 22.4.3.
Альтернативная конструкция комбинированного охладителя Fuller состоит из:
- наклонной решетки
- короткой горизонтальной решетки
- дробилки клинкера
- длинной горизонтальной решетки.
Преимущество такой конструкции состоит в том, что после измельчения больших кусков клинкера материал затем охлаждается до необходимой температуры.
Вместе с внедрением печей с подогревателем с их низким потреблением тепла для обжига клинкера росли требования к экономии тепла колосникового охладителя. Теперь необходимо было вводить больше тепла во вращающуюся печь с меньшим объемом вторичного воздуха. Для этого высота клинкерного слоя была увеличена до 4SO – 760 мм, что обеспечило более высокую температуру вторичного воздуха. Это было достигнуто за счет уменьшения ширины наклонной решетки, а также за счет снижения скорости решетки.Ширина колосниковой решетки на загрузочном конце клинкера равна примерно половине диаметра печи, измеренного на огнеупоре.
Горизонтальная решетка на 60-90 см шире, чем наклонная, с более высокой скоростью движения решетки и тонким слоем клинкера из неровностей для снижения давления охлаждающего воздуха.
Рис. 22.15. показан продольный разрез и схема комбинированного охладителя Fuller с 7 воздушными отсеками.
Рис. 22.15. Более полный комбинированный и колосниковый охладитель с возвратно-поступательным движением; вид с обеих сторон
Под решетками охладителя охладитель по длине разделен на отдельные воздушные отсеки; каждый воздушный отсек оборудован собственным вентилятором.
Охладитель Fuller производительностью 2000 т / сутки оснащен 7 воздушными отсеками. Перегородки устанавливаются от пола до решетки и герметизируются на стационарных опорах решетки. Назначение воздушных отсеков состоит в том, чтобы позволить охлаждающему воздуху течь только вверх через слой материала в желаемой зоне слоя. Таким образом, по длине охладителя слой клинкера разделен на 7 полей с разными температурами. Расширение и скорость охлаждающего воздуха уменьшаются с понижением температуры клинкерного слоя; одновременно с этим пропорционально падает необходимое давление воздуха для проникновения в клинкерный слой.Отсчитывая от входа клинкера (статическое давление вентилятора для первого воздушного отсека составляет 600-760 мм вод. Ст.), Каждая последующая воздушная камера снабжается вентилятором более низкого статического давления. Вентилятор самой холодной секции имеет статическое давление 200-250 мм.
Схема на рис. 22.16. показывает температуры материала и давление в камере для типичного комбинированного охладителя клинкера, производящего около 1700 мт / 24 ч клинкера от начальной температуры 1360 ° C до температуры нагнетания 65 ° C.
Для расчета температуры вторичного воздуха можно использовать следующую эмпирическую формулу:
Входное сечение клинкера охладителя рассчитано на скорость восходящего вторичного воздуха 4 м / сек.
Мощность вентиляторов охладителя рассчитана на удельный объем воздуха 3–3,15 ст.м3 / кг клинкера.
Удельная производительность колосниковой решетки 38-43 т клинкера на 1 м2 • 24 часа.
Установленная мощность колосникового охладителя производительностью 2000 т / сутки, включая привод вентиляторов охлаждающего воздуха, колосниковых решеток и вентиляторов приточного воздуха, составляет 1050 л.с. из этого количества 700 л.с. приходится на вентиляторы охлаждающего воздуха с приводами решетки, а 350 л.с. – на привод вентиляторов приточного воздуха.
Этот расход можно резко снизить, разработав охладители с более высокой температурой на выходе клинкера. Энергопотребление также можно снизить за счет использования вентиляторов с регулируемой скоростью вращения.
Поскольку охлаждающий воздух, а также скорость возвратно-поступательной решетки можно регулировать независимо от работы вращающейся печи, решетчатый охладитель может временно допускать колебания производительности в пределах до 50% от нормальной производительности. Это считается обычной перегрузкой.
Контур дуотермаВ контуре дуотерма колосникового охладителя часть избыточного воздуха горячего охладителя отводится обратно в качестве рециркуляционного воздуха в первое и второе воздушные отсеки. Это снижает избыток воздуха в холодильнике и, следовательно, тепловые потери примерно на 25 ккал / кг клинкера, повышая эффективность охладителя. В контуре дуотерм можно снизить потребление свежего воздуха до 1,3-1,8 ст.м3 / кг клинкера. Однако эта процедура приводит к более высокой тепловой нагрузке на пластины решетки.Эта альтернатива становится более приемлемой с появлением теплообменников для защиты и спросом на меньшее количество точек выброса пыли.
Там, где это допустимо, используются мультициклоны для очистки избыточного воздуха в охладителе. Однако в основном пыль из охладителя улавливается тканевыми фильтрами, фильтрами с гравийным слоем или электрофильтрами. Запыленность перед попаданием в фильтр 10-15 г / ст.м3; Запыленность после выхода из электрофильтра составляет 0,115 г / ст.м3.
Обозначение размера охладителей FullerОбозначение охладителя Fuller e.грамм. 831/1050 означает, что наклонная секция имеет ширину 8 футов и длину 31 фут; Горизонтальная секция имеет ширину 10 футов и длину 50 футов. Охладитель Fuller производительностью 4000 т / 24 ч, с температурой на выходе клинкера 65 o C. имеет обозначение типоразмера 1028S / 1032S / 12 / 36H, состоящий из 10 воздушных отсеков. S означает наклон 3 o, а His – обозначение горизонтальной решетки. Длина этого кулера составляет 96 футов или 29 м. Более высокие температуры на выходе клинкера требуют более коротких охладителей, что снижает инвестиционные затраты.
Тепловой баланс охладителя FullerТаблица 22.2. содержит тепловой баланс колосникового охладителя Fuller типоразмера 825/1050; Вращающаяся печь представляет собой печь с циклонным подогревателем. Производительность вращающейся печи составляет 1934 т / 24 ч
Эффективность охладителяЭффективность охладителя, рассчитанная в таблице, является результатом относительно небольшого объема вторичного воздуха, а также воздуха на выходе из центра и охладителя. избыток воздуха. Если центральный выходной воздух в производственном процессе используется для сушки сырья, то это положение может считаться подводимым теплом; в этом случае эффективность кулера будет 85.6%. В связи с этим следует учитывать, что низкий удельный расход тепла на обжиг клинкера (в таблице 750 ккал / кг) требует меньше воздуха для горения и, следовательно, печь потребляет меньше вторичного воздуха, если объем избыточного воздуха составляет остается постоянным. В этом случае расчет дает явно меньшую эффективность охладителя. Если для печи потребуется 850 или 950 ккал / кг клинкера, больше горячего вторичного воздуха будет передаваться из холодильника в печь; это, конечно, повысит эффективность кулера.Поскольку тепловой КПД охладителя выражается соотношением теплосодержания клинкера и рекуперированного тепла, выходной воздух из центра охладителя, используемый для сушки, также является местом рекуперации тепла, что следует учитывать при расчете тепловой КПД кулера.
Другие охладители колосниковой решетки
Практически все фирмы, производящие оборудование для производства цемента, теперь производят охладители колосниковой решетки или охладители клинкера, аналогичные колосниковым охладителям. Это колосниковый охладитель Folax модели F.L. Smidth Company, охладитель Recupol компании Polysius с вращающейся колосниковой лентой; колосниковый охладитель Krupp Polysius; колосниковый охладитель Humboldt Wedag и виброохладитель Allis-Chalmers Co., США
В странах СЭВ колосниковые охладители производятся: в СССР на УЗТМ-Машиностроительном заводе, в ГДР – на VEB «Производители цементного оборудования» в Дессау, филиал Строительного фонда тяжелого машиностроения Ernst Thalmann в Магдебурге. Решетчатые охладители также производятся на Пьеровском машиностроительном заводе в Чехословакии.Польский завод цементного машиностроения PZBM- «Makrum» в Быдгоще производит колосниковые охладители модели «Wolga» по советской лицензии.
Колосниковый охладитель компании Claudius Peters, Гамбург, Западная Германия, производился по лицензии Fuller до 1973 года. Охладитель Peters (также называемый Combicooler) сконструирован с наклоном 3 °, как показано на рис. 22.18. Охладитель также может быть сконструирован с непрерывным углом наклона 3 ° или непрерывно горизонтальным без наклона.
KHD Humboldt Wedag AG производит охладители с наклонной решеткой с непрерывным уклоном 5% по принципу действия упорной решетки с одной или несколькими последовательно расположенными решетками, а также в качестве ступенчатых охладителей с промежуточным измельчением клинкера.
Наклонный колосниковый охладитель, показанный на рис. 22.17., Охлаждает клинкер от эл. грамм. 1350 oc до примерно 65 oc выше температуры окружающей среды. Для рекуперации тепла нагретый охлаждающий воздух используется в процессе горения в качестве вторичного воздуха. Согласно требованиям завода, например. грамм. При использовании процесса Pyroclon одна часть вторичного воздуха может быть направлена по воздуховоду в качестве третичного воздуха непосредственно в подогреватель. Избыточный горячий воздух можно использовать для сушки сырья.
Чтобы повысить уровень температуры этого горячего воздуха, можно применить процесс циркуляции воздуха, который особенно рекомендуется для ступенчатого охладителя.
Повторно забитый воздух выбрасывается в атмосферу после прохождения пылеуловителя.
Рекуперация тепла достигается в первой части колосниковой поверхности зоны рекуперации. Это достигается за счет высокого, равномерно распределенного, медленно перемещающегося и вращающегося слоя клинкера, а также за счет объема охлаждающего воздуха, который требуется в качестве вторичного воздуха для процесса обжига.
Низкая конечная температура клинкера достигается за счет подачи соответствующего объема воздуха, а также за счет меньшей высоты слоя клинкера во второй части (зона охлаждения).
Устройство управления непрерывно регулирует высоту клинкерного слоя, скорость движения колосниковой решетки, подачу воздуха в отдельные отсеки и, в экстремальных ситуациях, также обороты вращающейся печи.
Клинкер, покидающий вращающуюся печь, падает непосредственно на решетчатую систему, расположенную в нижней части корпуса охладителя. Транспортировка клинкера осуществляется решетчатой системой, как описано в главе 22.4.1. Поскольку направление движения упорной рамы отклоняется от угла направления движения, клинкер приобретает вращательное движение (относительное движение).Это приводит к интенсивному теплообмену с воздухом.
Качество материала пластин решетки оценивается в зависимости от термической и механической нагрузки. Пластины решетки зоны рекуперации изготовлены из специальной отливки из хромоникелевой стали; Решетки зоны охлаждения представляют собой стальные литые хромоникелевые изделия, а решетки зоны послеохлаждения – отливки из хромистой стали.
Для особых требований KHD Humboldt Wedag AG поставляет различные запатентованные типы решетчатых пластин.
Через муфту с защитой от перегрузки упорная рама приводится в движение двигателем с регулируемой скоростью через редуктор с полым валом.Этот редуктор выполнен с качающимся приводом, т.е. е. приводной двигатель установлен непосредственно на шестерне. Передача нагрузки соединяет полый вал шестерни с приводным валом. Оба эксцентриковых привода расположены на приводном валу, тем самым соединяя шестерню с упорной рамой. Частота тяги регулируется регулятором скорости.
Для компенсации коэффициента колебания, создаваемого негоризонтальным направлением движения упорной рамы, между упорной рамой и нижней частью корпуса установлены амортизаторы.
Через распределитель консистентной смазки, центральное смазочное устройство, смазываются все подшипники решетчатого радиатора, тяговая цепь и клинкер.
Верхняя часть корпуса соответствующим образом снабжена необходимыми отверстиями большого размера для определенных воздушных потоков, чтобы удерживать содержание пыли в этих воздушных потоках на низком уровне. Для доступа к решеткам верхний корпус снабжен несколькими дверцами. Облицовка верхнего корпуса состоит из боковых стенок и простой арочной крыши.Боковые стены в области материального ложа облицованы огнеупорным кирпичом повышенной износостойкости. Кроме того, установлено натяжное устройство для регулировки натяжения арочной крыши. Огнеупор защищен перегородкой с тяжелой цепной завесой от более крупных кусков клинкера, отраженных дробилкой клинкера. Для уменьшения радиационных потерь применяется изоляция.
Для удаления мелких частиц клинкера, проходящих через пластины решетки, непосредственно в нижней части корпуса установлены два скребковых конвейера.Это приводит к уменьшению высоты конструкции охладителя и одновременно упрощает устройство управления охладителем.
Вентиляторы охлаждающего воздуха комплектуются: динамически сбалансированными роторами, направляющими лопатками для регулировки требуемых объемов воздуха и калибровочным соплом.
Позади колосниковой решетки расположена грохота для отделения мелкого клинкера, так что в дробилку клинкера подается только крупный материал.
Рабочая ширина отбойного молотка равна общей ширине решетчатой системы.Это гарантирует равномерную подачу измельчителя клинкера.
Схема управления зависит от требований процесса; система пылеулавливания должна соответствовать местным требованиям по охране окружающей среды и / или спецификациям заказчика.
Охладитель Polysius RecupolPolysius разработал колосниковый охладитель клинкера (охладитель Recupol), в котором используются конструктивные элементы колосниковой решетки Lepol; Охладитель Recupol показан на рис. 22.19., 22.20. и 22.21.
Клинкер падает на желоб, закрытый стальной пластиной с водяным охлаждением. Функция охлаждаемого желоба заключается в предотвращении осаждения горячего клинкера, т.е. е. формирование так называемого снеговика. Для равномерного распределения клинкера наклон пластины регулируется в двух направлениях: по горизонтали и сбоку от холодильника.
В процессе охлаждения клинкер опирается на подвижные колосниковые пластины. После падения клинкера на разгрузочном конце пластины колосниковой решетки охлаждают на обратном пути и лишь временно подвергаются воздействию горячего клинкера в зоне входа охладителя.
Дробилка клинкера, покрывающая всю ширину решетки охладителя, дробит более крупные куски клинкера и возвращает их обратно в охладитель для доохлаждения. Цепной занавес защищает огнеупорную футеровку.
Число оборотов приводного вала кулера переменное.
Охлаждение клинкера осуществляется в двух зонах. В зоне предварительного охлаждения форсунки для нагнетания воздуха и пульсации переводят клинкерный слой в состояние, подобное псевдоожиженному слою, тем самым улучшая охлаждающий эффект.Это также приводит к равномерному распределению клинкера по ширине решетки.
Из-за более низкого давления аэрации в зоне вторичного охлаждения слой клинкера успокаивается, вызывая накопление мелких частиц клинкера в верхней части и крупного клинкера в нижней части слоя клинкера. Такое отделение частиц считается особенно полезным для вторичного охлаждения.
Технологическая схема охладителя Recupol, работающего в сочетании с печью Lepol с производительностью 3630 т / 24 ч, представлена на рис.22.21.
Отработанный воздух в количестве 1,5 ст.м3 / кг клинкера отводится из зоны нижнего охлаждения охладителя и – после очистки в циклонах – через пульсирующие воздуходувки – обратно в холодильные камеры №1 и 2. Два вентиляторы, по одному с каждой стороны охладителя, подают свежий воздух в оставшиеся 10 отсеков. Около 1,0 ст.м3 / кг клинкера с температурой 290 ° C, так называемый центральный выходной воздух, направляется в отсек предварительной сушки решетки Лепол.
При производительности 3630 коротких т / 24 ч в вентилируемую зону охладителя Recupol загружается 39.4 т / 24 ч · м2
Толщина слоя клинкера на решетке охлаждения составляет примерно 200 мм. В зоне предварительного охлаждения давление охлаждающего воздуха составляет около 350 мм вод. Ст. В зоне низкого охлаждения давление падает примерно до 150 мм вод. Ст.
FL. Решетчатый охладитель Smidth FolaxПервый охладитель Folax был поставлен в 1947 году; с тех пор этот кулер был значительно улучшен в части компонентов, размеров и процесса охлаждения.
Колосниковый охладитель Folax изготавливается производительностью до 10 000 метрических т / 24 ч.
Охладитель снабжен отдельными закалочными решетками и воздуходувками. За колосниковой решеткой следует колосниковая решетка с углом наклона 3 °; затем снова следует горизонтальная решетка. В качестве альтернативы первая решетка может быть поставлена в виде горизонтальной решетки, которая является стандартной для более крупных охладителей. Такое расположение в сочетании с толкающими поверхностями решеток высотой 85 мм помогает преодолеть эффект псевдоожиженного слоя клинкера. Последующие горизонтальные решетки размещаются на 600 мм ниже для каждой последующей ступени; см. (5) на рис.22.22. При необходимости охладитель может быть оборудован на ступени (5) дробилкой клинкера перед последней горизонтальной решеткой.
Высокоэкономичная печь для сухого процесса с теплопотреблением 750 ккал / кг снабжается вторичным воздухом от воздухоохладителя и от воздуходувок с первой решеткой. Также возможно разделить вторичный воздух между печью и прекальцинатором (6). Избыточный воздух удаляется в точке (7) и может быть обработан водой (8) перед очисткой в электрическом осадителе.Отвод горячего воздуха для других целей может производиться в точке (6).
Колосниковый охладитель Folax рассчитан на производительность 30-32 т / м2 · 24 ч; при работе с большой декарбонизатором удельная производительность охладителя составляет до 40 т / м2 · 24 ч.
Количество воздуха, обычно необходимое для охлаждения с 1350 до 60 ac выше температуры окружающей среды, находится в диапазоне 2,4–2,8 стан.м3 / кг клинкера. Для обеспечения максимальной эксплуатационной надежности и работы в условиях сбоя печи охладители рассчитаны на мощность воздуходувки 3.4-3,8 стан.м3 / кг клинкера. Для закалки воздухом и секции наклонной решетки нагнетатели рассчитаны на давление в диапазоне 750-600 мм вод. Ст. Последующее охлаждение на горизонтальных решетках осуществляется при давлении нагнетателя в диапазоне 550-260 мм вод. Ст. в сочетании с декарбонизаторами, требующими в секции закалки и первой решетки, давления воздуха 1000-800 мм WG
Производительность охладителя показана на рис. 22.22. 2200 шт / сутки; снабжен одной наклонной и двумя горизонтальными решетками.Эффективная длина 22 м. Ширина наклонной решетки 2,4 м, пропускная способность 833 т / м · 24 ч; толщина клинкерного слоя примерно 500-600 мм. Ширина горизонтальных решеток 3,2 м.
Охладители большого размера с пятью горизонтальными решетками имеют удельную пропускную способность 2000 т / м шириной · 24 часа. Толщина клинкерного слоя увеличена до 600-1000 мм.
Отдельные отсеки корпуса охладителя снабжены бункерами для сбора пролитой жидкости; этот материал выпускается через выпускные клапаны (10) в желоб {11) буксируемой цепи.Крупные частицы клинкера измельчаются в дробилке клинкера (12) и возвращаются на решетку для последующего охлаждения. Изоляция охладителя защищена цепной завесой (13).
Все пластины решетки (14) идентичны по конструкции, но имеют разную термостойкость. Длина тяги подвижных решеток составляет примерно 125 мм.
Чтобы избежать проблемных скользящих уплотнений, используемых для передачи движения подвижных решеток через кожух охладителя, был разработан специальный тип мембраны, которая поглощает движение за счет деформации.Применяется механический или гидравлический привод подвижных рам.
Пропускная способность решеток на 100-300% выше номинальной. Это, вместе с избытком охлаждающего воздуха, позволяет охладителю преодолевать все нарушения в печи.
Как и у всех колосниковых охладителей, охлаждающая способность охладителя Folax зависит от потребления тепла печью; таким образом, например при работе в сочетании с печью с подогревателем эффективность охлаждения составляет 65-70%.
Рис.22.23. показана диаграмма теплового баланса колосникового охладителя клинкера Folax; этот тепловой баланс выражается в ккал / кг клинкера при начальной температуре 0 o C. Теплосодержание охлаждающего воздуха учитывается в балансе.
Раздел 22.3.4. содержит для сравнения диаграмму теплового баланса сателлитного охладителя (охладитель F. L. Smidth Unax). В обоих случаях предполагалось, что теплосодержание клинкера в зоне обжига составляет 400 ккал / кг клинкера. Далее было установлено, что в обоих случаях расстояние от зоны горения до входа в охладитель {i.е. длина зоны охлаждения печи) такая же. Таким образом, тепловые балансы обоих кулеров полностью сопоставимы друг с другом.
Ступенчатый охладитель Peters CombiОдна из последних конструкций колосникового охладителя показана на рис. 22.24.
Эта конструкция включает измельчитель клинкера с воздушным охлаждением, расположенный между двумя последними решетками. Промежуточное измельчение, при котором частицы клинкера измельчаются до примерно одинакового размера, приводит к более интенсивному окончательному охлаждению клинкера на последней решетке.Охладители этой конструкции уже поставлены и используются во всем мире с 1969 года.
The Peters g-coolerСтрогие стандарты загрязнения воздуха и вытекающие из этого требования к установке дорогостоящих пылеуловителей привели к разработке комбинированной системы, включающей колосниковый охладитель и косвенный доохладитель; эта система была разработана компанией Clau dius Peters, Гамбург, Западная Германия. Колосниковый охладитель предназначен для подачи необходимого вторичного воздуха в печь и не имеет дополнительных устройств для улавливания пыли.
Клинкер, выходящий из колосникового охладителя или так называемого рекуператора, имеет температуру 400 oc. Затем измельчитель клинкера с воздушным охлаждением измельчает частицы до размера <35 мм.
Ковшовый пластинчатый конвейер подает клинкер в охладитель Peters, охлаждая клинкер косвенно, то есть абсолютно беспыльный, до температуры ниже 100 ° C.
Этот тип устройства, показанный на рис. 22.25., И аналогичные устройства используются с 1972 года.
Газоохладитель постоянно поддерживается наполненным клинкером, который с низкой скоростью падает по охлаждающим трубкам в форме чечевицы.Между клинкером и воздухом, проходящим через охлаждающие трубы, никогда не бывает контакта. Перепад давления в охлаждающих трубках составляет от 80 до 240 мм вод. Ст., В зависимости от конкретной конструкции и желаемого перепада температуры.
Удельная потребляемая мощность комбинированного рекуператора-охладителя составляет примерно 5-7 кВтч / т клинкера.
Конечно, g-охладитель может также использоваться в качестве доохладителя, работая вместе с другими сушильными или охлаждающими системами. В основном точки передачи этой системы связаны с пылеуловителями.
Решетчатая система ИКННовая решетчатая система ИКН. 3057 Нойштадт, Западная Германия, предлагает горизонтальные воздушные форсунки. Решетки пропускают воздух, но не клинкер. В охладителях типа Fuller решетки служат в качестве отсеков для воздуха.
На основе колосниковой системы ИКН распределение клинкера достигается с помощью откосов, вентилируемых импульсным воздухом.
Абсолютный контроль температуры колосниковой решетки и станины привел к разработке колосникового охладителя с цепным конвейером.
Валовый охладитель
Идея охлаждения клинкера в шахтном охладителе не нова.Уменьшение количества существующих шахтных печей для обжига цемента представляет собой комбинацию обжигового аппарата и охладителя клинкера в одной технологической установке. В области шахтных охладителей клинкера существует множество патентов.
Валовый охладитель клинкера, разработанный E Bade, производится с производительностью до 3000 метрических т / 24 ч компанией Walther-Beratherm в Кельн-Деллбрике
Поскольку псевдоожиженный слой создает наиболее полезные условия теплопередачи, Bade использовал концепцию объединения противоточного охлаждения в охладителе вала с псевдоожиженным слоем.
Однако в действительности требования к псевдоожиженному слою не всегда выполняются без некоторых оговорок, поскольку такие физические условия, как: равный размер частиц клинкера, постоянное количество клинкера и равномерное распределение воздуха, не всегда достижимы.
Шахтный охладитель состоит из следующих основных компонентов: кожуха вала с огнеупорной изоляцией, роликовой решетки, разгрузочного бункера, герметичного разгрузочного затвора с тремя отсеками и нагнетателя охлаждающего воздуха.Соединения труб и воздуховодов, а также контрольно-измерительные приборы представляют собой вспомогательное оборудование. Верхняя часть вала имеет меньший диаметр, чтобы увеличить скорость охлаждающего воздуха и тем самым создать в этой области условия для псевдоожиженного слоя. Благодаря эффекту псевдоожиженного слоя, согласно которому материал в верхней части вала ведет себя как жидкость, клинкер, поступающий в охладитель из вращающейся печи, сразу же равномерно распределяется по общему поперечному сечению вала.
Каждый из рифленых валков роликовой решетки имеет отдельный привод; при необходимости ролики могут работать с разными оборотами, чтобы отводить столб материала с разной скоростью. Кусочки клинкера размером более 25 мм измельчаются в результате дробящего действия валков.
Охлаждающий воздух, поступающий в охладитель вала, распределяется следующим образом: 35% объема воздуха вводится под решетку, 45% – в точке на половине высоты вала, а оставшиеся 20% вдуваются в суженную часть. вала.Специально сформированные трубы и сопла, проходящие через столб клинкера, равномерно распределяют охлаждающий воздух по поперечному сечению вала.
Рис. 22.26. показан продольный разрез охладителя клинкера Bade с валом.
Поскольку охлаждение в шахтном охладителе происходит мгновенно, качество клинкера, охлажденного таким образом, сравнимо с качеством клинкера, охлажденного в колосниковом охладителе, особенно когда речь идет о соотношении C3S: C2S.
В зависимости от количества охлаждающего воздуха температура клинкера, выходящего из холодильника, примерно на 250-280 ° C выше температуры окружающей среды.Температура вторичного воздуха находится в диапазоне 900-1000 oc.
Статическое давление нагнетателя охлаждающего воздуха составляет 1120 мм. Количество охлаждающего воздуха 1,1 ст.м3 / кг клинкера.
Удельная потребляемая мощность составляет около 8 кВтч / т клинкера по сравнению с 5,5-6 кВтч / т для колосникового охладителя; последняя цифра включает также потребляемую мощность для привода решетки.
Исследовательский институт Немецкой ассоциации портландцементов определил тепловой КПД охладителя вала равным 83%.
Поскольку нет избыточного воздуха, пылеуловитель для охладителя вала не требуется. Высота шахтного охладителя на 10% больше, чем у колосникового охладителя.
Транспортировка клинкера
Раньше для транспортировки клинкера использовались вибрационные желоба или вибрационные желоба с высокочастотной амплитудой колебаний. Однако эти желоба или желоба могли. использовать только для горизонтальной транспортировки клинкера. Для вертикальной транспортировки клинкер необходимо было перекачивать на ковшовые элеваторы или на поворотные ковшовые конвейеры.Эти конвейерные машины для клинкера образуют много пыли не только при горизонтальной транспортировке, но и при перегрузке на вертикальных конвейерах. Эти недостатки побудили производителей цементного оборудования к разработке транспортных средств нового типа, так называемых ковшовых пластинчатых конвейеров, которые могут транспортировать клинкер не только горизонтально, но и под углом (в основном 40-45 °, в исключительных случаях даже до 60 °). °) практически без пылеобразования.
Одно из наиболее часто используемых в настоящее время устройств для транспортировки клинкера описывается ниже.
Компания Beumer Co. (Беккум, Западная Германия) производит стальные ковшовые конвейеры пластинчатого типа для транспортировки клинкера, имеющие бесконтактные перекрывающиеся ячейки и специальную усиленную цепь. При такой конструкции клинкерная пыль, которая попадает в первую линию перекрытия, удерживается приподнятым задним краем ячейки. Ячейки модифицированы таким образом, что боковые пластины не открываются при прохождении над станцией возврата. Для наклонов от 28 до 45 o каждая вторая ячейка оснащена промежуточной перемычкой, а для наклона от 45 до 60 o каждая ячейка имеет такую перемычку.
Рис. 22.27. и 22.28. показать этот тип клинкерного конвейера для применений при горизонтальной транспортировке с наклоном до 28 °, а затем для уклонов более 28 ° с промежуточными перемычками.
Рис. 22.29. показывает состояние конвейера клинкера со стальными ячейками при прохождении станции возврата.
Для ячеек открытого и коробчатого типа используется цепь с шагом 250 пм, а для ячеек ковшового типа применяется цепь с шагом 400 пм. Чтобы избежать провисания цепи 250 rom, она была усилена за счет добавления выступа на внешних боковых стержнях, которые опираются на буртик на внутреннем боковом стержне.
Рис. 22.30. показана цепь (шаг 250 мм) с выступом и бортиком во избежание провисания.
Ведущие цепные колеса оснащены сменными звездочками из закаленной пламенем (для шага 250 мм) или зубчатыми венцами (для шага 400 мм) соответственно. Для уменьшения износа звездочек было выбрано неравномерное количество зубьев. Таким образом, каждая звездочка приводится в действие только один раз при двух полных оборотах колеса. Рис. 22.31.a. (250 мм) и 22.31.b. (400 мм) показывают форму двух типов звездочек со сменными зубьями.
Ролики движутся в двух шарикоподшипниках с канавками, которые уплотнены изнутри пластинчатыми кольцами.Короткая ось роликов удерживается на месте зажимным устройством с болтами, что позволяет быстро заменять ролики.
Рис. 20.32. показана колесная формула с шарикоподшипниками и зажимное устройство, с помощью которого ось удерживается на месте.
не должен работать со скоростью более 0,30 м / сек. Поэтому при сравнении производительности транспортировки необходимо учитывать выбранную скорость.
При планировании установки для транспортировки клинкера следует учитывать уровень заполнения 75-80%.При размещении конвейера стальных ячеек непосредственно под охладителем клинкера пропускная способность должна соответствовать нормальной производительности печи при уровне заполнения ячеек на 40-50%, чтобы предотвратить переполнение в случае возможной поломки кольца печи. Однако емкость накопителя должна быть установлена как для уровня заполнения ячеек 100%. Кроме того, важно, чтобы коэффициенты снижения производительности учитывались при рассмотрении наклонных конвейеров по сравнению с горизонтальными конвейерами. Таким образом, например, Горизонтальный конвейер с наклоном до 28 o при ширине конвейера 1400 мм имеет производительность 438 м3 / ч.Однако при наклоне 60 ° пропускная способность снижается до 245 м3 / ч, то есть до 60% от первоначальной производительности (брошюра Beumer № 55, Конвейеры для горячего материала).
Стандартная сталь (St. 37.2, DIN 1050) используется для ячеек с температурой материала до 500 ° C, то есть в большинстве случаев. Базовые пластины ячеек имеют толщину 5-6 мм, а боковые пластины – 5 мм. Высота ячейки обычно составляет 300 мм.
Рис. 22.27.- 22.33. от Beumer Co., Беккум, Западная Германия.
На следующих фотографиях показаны устройства для транспортировки клинкера и клинкерные силосы, поставляемые с установками Aumund-Forderbau Co., 4134 Rheinberg, W. Germany.
Рис. 22.34. показан стальной контейнерный конвейер для клинкера Aumund для разгрузки под бункер для клинкера. Производительность выгрузки регулируется высотой материала на конвейере клинкера.
Рис. 22.35. показан бункер для клинкера вместимостью 230 000 т (метрическая). По словам Аумунда, этот силос является самым большим бункером для клинкера в мире.Транспортные средства в этот силос были предоставлены указанной компанией.
Рис. 22.36. показан современный клинкерный силос конической формы, построенный из сборных железобетонных изделий. Установки транспортировки клинкера для загрузки и разгрузки силосов были поставлены Aumund Co.
Рис. 22.37. показывает детальную фотографию современных силосов для клинкера, построенных из сборных железобетонных конструкций.
Рис. 22.38. показаны современные силосы из клинкерного бетона. В каждой головной части расположены два больших пылесборника для сбора пыли из силосов, а также из точек перегрузки клинкера.Установки для транспортировки клинкера от Aumund Co.
Рис. 22.34.- 22.38. поставляются компанией Aumund Conveying Technique Co.
Бункеры летучей золы
Производство модифицированных портландцементов путем добавления летучей золы во время чистового измельчения признано во всем мире. Такие виды цементов описаны в разделе 9.1.3 тома 2. Цемент-Data-Book. Также технические периодические издания сообщают об исследованиях качества таких цементов
Колебания в продажах зольных цементов, а также сезонные и региональные колебания в работе электростанций, требуют больших складских мощностей, расположенных либо на электростанции, либо на цементный завод.
Холодная зола-унос, уплотняющаяся после длительного хранения, теряет полезную сыпучесть; поэтому были разработаны силосы для хранения со специальными установками. Clau dius Peters Co. в сотрудничестве с Nils Weibull Co. разработала так называемое «Pneumechsilo», в котором используется механическое и пневматическое конвейерное оборудование, причем не только для наполнения, но и для разгрузки силоса; см. рис. 22.39. (Claudius Peters Co.).
Силос снабжен центральной колонной, вокруг которой под крышей силоса перемещается мостовой кран.Этот мостовой кран поднимает и опускает реверсивный безвинтовой конвейер без желоба и круговой пневматический конвейер с телескопическим изливом для распределения поступающего материала.
Вместо циклона в верхней части центральной колонны имеется расширительный отсек, из которого материал перетекает на кольцевой пневмотранспортер. Этот конвейер перемещает материал в телескопический канал, который, в свою очередь, доставляет летучую золу непосредственно на винтовой конвейер, который равномерно распределяет ее в виде выбранного слоя по поверхности силоса.
Для выгрузки летучей золы из силоса шнек работает в обратном порядке, и материал подается на механический кольцевой конвейер, который работает вокруг центральной колонны. Этот конвейер опорожняется в отверстия колонны, и в этот момент летучая зола предварительно псевдоожижается. Предварительное псевдоожижение вместе с аэрацией в нижней части колонны создает центральную зону потока в центральном канале и, таким образом, кондиционирует летучую золу для беспроблемного выпуска.
Эффективная используемая площадь силоса, а также степень разгрузки исключительно выгодны из-за принудительной механической разгрузки.Удельный расход энергии составляет около 0,25 кВтч / т, даже при уплотненной летучей золе
0004
СопутствующийКЛИНКЕРНЫЙ ЗАВОД, РАЗМЕР / РАЗМЕР: 1,4 – 2,8 метра, Модель / Тип: Открытый контур, 1000000 рупий / единица
О компании
Год основания 1991
Юридический статус Фирмы Физическое лицо – Собственник
Характер бизнеса Производитель
Количество сотрудников От 51 до 100 человек
Годовой оборот2–5 крор
Участник IndiaMART с февраля 2010 г.
GST08ALRPS3371C1ZT
Код импорта и экспорта (IEC) 13110 *****
Экспорт в Непал, Эфиопию, Кению
- МЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬ И ЭКСПОРТЕР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ.
- · ПРОИЗВОДИТЕЛЬ И ЭКСПОРТЕР ПРОЕКТА ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА НА ПЕРЕДНЕЙ ОСНОВЕ.
Мы «Laxmi Engineers», сертифицированный ISO 9001: 2008 концерн, основанный в 1991 году, занимаемся производством, поставкой и экспортом мини цементного завода, завода по измельчению клинкера, весового питателя, упаковочной машины в мешки, винтового конвейера, ленточного конвейера, Ковшовый элеватор, пневматический пневмоподъемник, щековая дробилка, валковая дробилка, молотковая мельница, цементная мельница, шаровая мельница, печь с вертикальным валом, питатель материала, роторный питатель.Наш мини-цементный завод прост в обслуживании и установке. Предлагаемое нами оборудование известно своим превосходным качеством и долгим сроком службы. Основана старшим ветераном технократом, покойным Шри М. Л. Шармой, с 50-летним опытом работы в инженерной сфере с г-ном Виджаем Шармой, выпускником коммерции, 25-летний опыт работы с коммерческими, маркетинговыми аспектами, опыт создания более 80 цементных проектов в области гражданского проектирования до монтажных и пусконаладочных работ.
Laxmi Engineers была удостоена многих национальных и международных экспортных наград, подтверждающих высочайший стандарт и мировое признание как организации, так и продукции.Компания имеет достаточный опыт производства цементного оборудования за последние 25 лет. Мы поставили и запустили наши проекты в Бангладеш, Непале, Кувейте, Нигерии, Эфиопии, Шри-Ланке и по всей Индии. Недавно мы поставляли цементный завод в Мексику и Нигерию.
Видео компании
Цементные печи: клинкер
Хотя к этой странице часто обращаются как к отдельной части, она является частью работы по истории британской и ирландской цементной промышленности, и где делаются заявления об историческом развитии технологий, они обычно относятся только к событиям в Великобритании.
Портландцементный клинкер является важным ингредиентом портландцемента. Портландцемент получают путем измельчения клинкера с незначительными количествами некоторых других минералов, поэтому его состав не сильно отличается от состава клинкера. Другие цементы (например, непортландцементы, например, пуццолановые цементы, цементы из доменного шлака, известняковые цементы и каменные цементы) содержат большее количество других минералов и имеют гораздо более широкий диапазон составов. Хотя другие потенциальные ингредиенты могут быть дешевыми натуральными материалами, клинкер производится энергоемким химическим процессом – в печи – и его производство является основной задачей этого веб-сайта.Во всем мире производится от одного до двух миллиардов тонн клинкера в год, и поэтому детали его образования имеют большое экономическое значение, поскольку в настоящее время не существует жизнеспособных альтернативных ингредиентов для производства цементоподобных материалов.
В отличие от многих других термических продуктов (например, алюминия, чугуна), клинкер представляет собой довольно сложную смесь различных минералов, поэтому его производство зависит от многомерного контроля сырья и многоступенчатой термообработки. Его сравнивают с «искусственной магматической породой», и понимание ее структуры и химического состава требует применения многих принципов геохимии.
Портландцементный клинкер состоит в основном из четырех минералов:
Есть также много других несущественных минералов, которые встречаются в небольших количествах.
Изображение: © Дилан Мур, 2011, и разрешено для повторного использования в соответствии с этой лицензией Creative Commons. Клинкер покидает охладитель по наклонному конвейеру в склад клинкера. Было довольно жарко.Клинкер, полученный в первых статических печах, имел форму больших пемзовидных комков. С другой стороны, клинкер вращающейся печи из-за вращательного действия печи проявляется в виде довольно правильных приблизительно сферических твердых узлов диаметром, как правило, 5-50 мм, вместе с определенным количеством пыли, сдираемой с поверхностей узелков.
Минералы клинкера реагируют с водой с образованием гидратов, которые отвечают за схватывание цемента и его свойства, придающие прочность. Реакция с водой происходит только на поверхности клинкерных частиц, и поэтому быстро протекает только в том случае, если клинкер тонко измельчен для получения большой реакционной поверхности. Незамолотый клинкер при воздействии влажного воздуха гидратируется очень постепенно, и клинкер можно хранить в сухом месте в течение нескольких месяцев без заметного ухудшения. Его также можно транспортировать с одного завода на другой на обычных судах и транспортных средствах, а также торговать на международном уровне.
Магазин клинкера. Фото: © NERC: British Geological Survey Cat. № P538697. Это магазин в Баррингтоне в начале 1960-х годов. Пара мостовых кранов перемещает материалы. Такие магазины были установлены с 1920-х годов, и многие из них используются до сих пор. Один или два крана могут перемещаться по складу по отдельным отсекам для клинкера, гипса, угля и, в некоторых случаях, сырья. Магазины такой конструкции сравнительно дешевы в установке, но, особенно в случае клинкера, они плохи из-за их характера «последний пришел – первым ушел».Это означает, что происходит небольшое смешивание, и в тех случаях, когда высокий спрос приводит к опустошению магазина, материал внизу, вероятно, будет старым и гидратированным. Современный магазин клинкера. Чтобы справиться с сегодняшним переменным клинкером, необходимы два больших силоса типа «первый пришел – первый ушел», вмещающих около недели производства. Размер этой можно определить по винтовой лестнице справа.Смешивание клинкера в силосах.
Благодаря своим почти сферическим частицам клинкер имеет отличные характеристики текучести.Клинкер, доставленный сверху, естественным образом образует аккуратные конические сваи с углом наклона около 37 °. Благодаря этому можно использовать силу тяжести для получения высокой степени смешивания. При извлечении клинкера из-под конической кучи происходит “просверливание”, в результате чего образуется однородная смесь различных слоев клинкера, уложенных во время наращивания сваи. На практике это эффективно для смешивания как краткосрочных, так и среднесрочных вариаций. Конечно, для этого потребуется как минимум две сваи или силосы.Если используется единственный бункер, свежий клинкер просто «пробивает дыры» прямо через бункер, и смешивания не происходит. Для современного завода мощностью 1,5 миллиона тонн в год требуются два силоса диаметром около 30 м.
Подробное обсуждение различных аспектов клинкера можно найти в пунктах меню вверху этой страницы.
Влияние размера частиц периклаза на гидратацию периклаза и расширение низкотемпературных портландцементных паст
В этой статье клинкеры из низкотемпературного портландцемента (LHC) были приготовлены путем прокаливания сырья при 1350 ° C в течение 2.0 часов, 1400 ° C в течение 1,0 часа, 1400 ° C в течение 1,5 часов, 1400 ° C в течение 2,0 часов, 1450 ° C в течение 1,0 часа и 1450 ° C в течение 2,0 часов. Клинкеры измельчали с гипсом для получения LHC. Размер частиц периклаза анализировали с помощью BSEM. Измеряли расширение паст LHC из-за гидратации периклаза. Степень гидратации периклаза в пастах LHC определяли количественно с помощью метода внутреннего стандарта XRD и BSEM. Результаты показали, что размер частиц периклаза был больше, когда клинкеры прокаливали при более высоких температурах или в течение более длительного времени.Меньший периклаз (2,60 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм) в пастах LHC имел тенденцию к более быстрой гидратации. В результате расширение паст LHC происходит относительно быстрее. Меньшие частицы периклаза в клинкере имеют тенденцию приводить к более высокой степени гидратации периклаза в пастах, отвержденных при 20 ° C в течение 240 дней, и небольшое количество брусита появляется вокруг периклаза. Скорость гидратации 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм частиц периклаза в цементном тесте, отвержденном при 80 ° C, очевидно, выше, чем скорость гидратации в пасте, отвержденной при 20 ° C и 40 ° C.При отверждении цементного теста при 80 ° C в течение 7 дней периклаз гидратировался на 32,56%. Периклаз меньшего размера (1–3 9 · 1012 мкм 9 · 1013 м) был полностью гидратирован, когда возраст отверждения составлял 240 дней, и большое количество брусита образовалось вокруг более крупной частицы периклаза.
1. Введение
Низкотемпературный портландцемент (LHC), а именно высокобелитовый цемент [1], в настоящее время вызывает большой интерес во всем мире. Это в значительной степени связано с более низким потреблением энергии, эмиссией CO 2 и тепловыделением, чем у обычных портландцементов (OPC) и портландцементов с умеренной теплотой (MHC) [2].LHC также имеет много преимуществ, таких как более высокая длительная прочность и меньшая усадка в сухом состоянии [3, 4]. MHC – это не только одно из самых больших объемов специального цемента, но и основное связующее, используемое в гидравлическом бетоне в Китае, составляющее до сих пор примерно 30% гидротехнического цемента [5]. Ян и др. [4] указали, что бетон LHC имеет лучшее противодействие образованию трещин, чем бетон MHC. В последние годы LHC использовался в нескольких крупных гидротехнических сооружениях, например, на плотине «Три ущелья» из-за его низкой теплоты гидратации и отличной прочности [6, 7].
Как и в обычном портландцементе, в LHC присутствует MgO в качестве второстепенного компонента. MgO в качестве расширяющей добавки часто используется при строительстве плотин для компенсации небольшой естественной усадки ПК во время гидратации, которая может продолжаться в течение месяцев или лет эксплуатации [8, 9]. Как мы все знаем, свободный MgO в форме кристалла периклаза в клинкере превращается в Mg (OH) 2 с водой, и объемное расширение твердого тела увеличивается на 118% [10]. Однако наличие чрезмерного количества MgO в гидравлическом бетоне приведет к объемному расширению [4] и вызовет образование трещин в дамбе.Это эффективный и экономичный метод предотвращения растрескивания плотины за счет использования замедленного расширения периклаза для компенсации термической усадки бетона [11].
Chen et al. [12] и Lou et al. [13] обнаружили характеристики замедленного расширения периклаза, которые указывают на то, что расширение произошло в основном в более поздний период. Результаты Mo et al. [14] показали, что более высокая температура прокаливания и более длительное время пребывания вызывают рост зерен MgO, таким образом уменьшая внутренний объем пор и удельную площадь поверхности, тем самым снижая гидратационную активность МЭА.Mehta et al. [15] полагали, что скорость расширения MgO в цементе можно искусственно регулировать, контролируя температуру прокаливания и размер частиц периклаза. Song et al. [16] сообщили, что содержание периклаза увеличивалось с увеличением содержания MgO, периклаз гидратировался с большей скоростью в раннем возрасте, а повышение температуры отверждения увеличивало скорость гидратации. Были получены результаты, показывающие, что повышение температуры прокаливания и продление времени выдержки мало повлияло на общее содержание f-MgO в клинкере с высоким содержанием магния, но количество частиц большего размера в кристалле периклаза увеличилось [17, 18].
Периклаз в портландцементном клинкере может вызывать проблемы с бетоном, и его содержание часто ограничено во многих спецификациях цементов [19–21]. Расширение за счет гидратации периклаза в клинкерах MHC [22] и особенно в расширителях на основе Mg успешно используется для компенсации усадки из-за снижения температуры в бетонах плотин [23–25]. Кроме того, есть много исследователей, изучающих контроль расширения экспансивного агента MgO [14, 26]. Однако контроль экспансии периклаза в LHC глубоко не изучен.
Для достижения эффекта компенсации температурной усадки гидравлического бетона за счет использования замедленного расширения периклаза в цементе LHC, клинкер LHC был приготовлен при различных условиях прокаливания и влиянии размера кристаллов периклаза на гидратацию и расширение самоприготовленного низкотемпературного цемента исследована в данной работе.
2. Материалы и методы
2.1. Материалы
Используемые клинкеры из низкотемпературного портландцемента (LHC) были приготовлены в лаборатории путем кальцинирования сырья из известняка, кремнезема, доломита, алюминиевой руды и медного шлака, которые поставлялись компанией Sichuan Jiahua Special Cement Company.Используемый гипс был произведен на электростанции Хуанэн в Нанкине. В таблице 1 показан химический состав сырья. Рентгеноструктурный анализ гипса показан на рисунке 1. Сырье было, соответственно, кальцинировано при 1350 ° C в течение 2,0 часов, 1400 ° C в течение 1,0 часа, 1400 ° C в течение 1,5 часов, 1400 ° C в течение 2,0 часов, 1450 ° C. в течение 1,0 часа и 1450 ° C в течение 2,0 часов. Теоретический минеральный состав клинкера LHC показан в таблице 2.
Полученные клинкеры LHC измельчали в порошки с остатком на сите менее 10%. 95% порошка клинкера и 5% гипса помещали в ведро для смешивания, и смесь перемешивали в течение 12 часов для получения LHC. 2.2. Методы испытаний2.2.1. Испытание на расширение цементных пастЦементные пасты были приготовлены в соответствии с JC / T 313-2009 (китайский стандарт).Свежие пасты отливали в форму размером 20 мм × 20 мм × 80 мм. Отношение в / ц было установлено на уровне 0,27. Образцы гидратации были изготовлены путем заливки паст в форму размером 20 мм × 20 мм × 20 мм при формовании образцов расширения. Пасты с формой были отверждены во влажной среде (относительная влажность 98%) при 20 ± 1 ° C в течение 24 ± 2 часов, а затем извлечены из формы для измерения начальной длины L 0 . Извлеченные образцы были отверждены в воде при 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C и 80 ° C соответственно.Длину L i паст измеряли через определенные интервалы. Расширение цементных паст рассчитывали по формуле, приведенной в китайском стандарте (JC / T 313-2009). 2.2.2. Определение содержания периклаза в пастах LHCМетод внутреннего стандарта XRD (Smart Lab, Ригаку, Токио, Япония) [27] был использован для определения содержания периклаза в клинкерах LHC и образцах гидратированной пасты. Вещество внутреннего стандарта и целевой компонент – ZnO (AR, 2 θ = 36.50 °) и периклаза (2 θ = 42,90 °). Кристалл периклаза чистой фазы получали прокаливанием основного карбоната магния при 1000 ° C в течение 1,0 часа. Содержание ZnO составляло 1%, а содержание периклаза составляло 1%, 2%, 4%, 6%, 8% и 10% соответственно. Пошаговое сканирование проводилось от 35 ° до 45 ° с использованием шага 0,02 ° и скорости сканирования 1 ° / мин. Результаты XRD были подогнаны с помощью Jade6.0 для получения характеристической интенсивности пика. Используя I MgO / I ZnO в качестве оси абсцисс и процентное содержание MgO в качестве оси ординат для построения стандартной рабочей кривой, уравнение выглядит следующим образом: μ мкм и затем хорошо перемешивают с 1% ZnO.Гидратированную пасту прокаливали при 950 ° C в течение 3,0 часов для удаления связанной воды и нормализации количественных данных. 2.2.3. Определение размера частиц периклаза в клинкерах и анализ периклаза в пастах LHCСредние размеры периклаза в клинкерах LHC были получены статистическими методами на основе изображений FE-SEM (Nava NanoSEM 450, FEI, Oregon State, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ). FE-SEM также использовался для анализа процесса гидратации периклаза в цементном тесте.Для анализа изображения методом BSEM высушенные образцы цементного клинкера и гидратированные цементные пасты были пропитаны эпоксидной смолой, чтобы заблокировать отверстие. После затвердевания эпоксидной смолы образцы были отполированы абразивной бумагой с зернистостью 240, 400, 600, 2400 и 4000, а затем отполированы с использованием полирующей жидкости до зеркальной поверхности с помощью автоматического шлифовального станка для полировки (EcoMet 250, Бюлер, Иллинойс, США). 3. Результаты и обсуждение3.1. Размер частиц и содержание периклаза в клинкерах LHCНа рис. 2 показаны изображения BSEM клинкеров LHC, прокаленных при 1350 ° C в течение 2 часов и 1400 ° C в течение 1 часа.0 часов, 1400 ° C в течение 1,5 часов, 1400 ° C в течение 2,0 часов, 1450 ° C в течение 1,0 часа и 1450 ° C в течение 2,0 часов. Согласно EDS-анализу, на Рисунке 2 частица глубокого цвета представляет собой периклаз. Форма периклаза в клинкерах LHC была в основном многоугольной или круглой с четкими границами, и она не менялась при изменении условий прокаливания. Средние размеры и содержание периклаза в клинкерах LHC показаны в таблице 3. Средний размер частиц периклаза в клинкерах LHC, прокаленных при 1400 ° C и 1450 ° C для 1.0 час составляет 2,60 и 3,92 9 · 1012 μ 9 · 1013 м соответственно. Размер периклаза в клинкерах LHC, прокаленных при 1350 ° C, 1400 ° C и 1450 ° C в течение 2,0 часов, составляет 2,94, 3,00 и 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм. Более высокая температура прокаливания приводит к увеличению среднего размера частиц периклаза в клинкерах LHC. Средний размер частиц периклаза в клинкерах LHC, прокаленных при 1400 ° C в течение 1,0, 1,5 и 2,0 часа, составляет 2,60, 2,80 и 3,00 9 · 1012 мкм · 9 · 1013 мкм, соответственно. Более длительное время выдержки увеличивает размер периклаза в клинкерах LHC.Клинкеры LHC, прокаленные при 1350 ° C в течение 2,0 часов и при 1450 ° C в течение 2,0 часов, содержат наибольшее и наименьшее содержание периклаза, составляющее 4,15% и 3,56%. Более высокая температура прокаливания или более длительное время выдержки приводят к небольшому снижению содержания периклаза в клинкерах LHC.
3.2. Расширение паст LHCНа рисунке 3 показано расширение паст LHC, отвержденных в воде при 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C и 80 ° C. Из рисунков 3 (a), 3 (b) и 3 (c) видно, что при той же температуре отверждения расширение цементных паст с температурой прокаливания 1400 ° C было самым большим, когда клинкер LHC прокаливали в течение 2,0 часов при 1350 ° C, 1400 ° C и 1450 ° C соответственно. Обе цементные пасты прокаливают при 1350 ° C и 1400 ° C в течение 2х.0 часов и 1,0 час начали усадку, когда они были отверждены при 20 ° C в течение 200 дней, а расширение цементных паст составило -0,0102% и -0,00467%. В то время как цементный клинкер прокаливали при 1400 ° C в течение 1,0 часа, 1,5 часа и 2,0 часа соответственно, расширение цементного теста, прокаленного при 1400 ° C в течение 2,0 часов, затвердевшего при 20 ° C, было больше, чем у других, расширение цемента паста, прокаленная при 1400 ° C в течение 1,5 часов, отвержденная при 30 ° C, была больше, чем у других, а расширение цементной пасты, прокаленной при 1400 ° C в течение 1.0 часов отверждения при 40 ° C и 80 ° C было самым большим. Таким образом, можно сделать вывод, что разные периоды времени прокаливания мало влияли на расширение паст LHC. Когда цементное тесто, кальцинированное при 1400 ° C в течение 1 часа, было отверждено в воде 40 ° C и 80 ° C, максимальное расширение цементного теста составило 0,064% и 0,131%. При условиях отверждения 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C расширение цементного теста, прокаленного при 1450 ° C в течение 2,0 часов, было больше, чем расширение цементного теста, прокаленного при 1450 ° C в течение 1,0 часа. Расширение цементного теста, приготовленного при 1450 ° C в течение 1.5 часов были близки к 0%, когда пасты отверждались при 20 ° C в течение 240 дней. Объединяя Таблицу 3 и Рисунок 3, мы можем сделать вывод, что, когда температура прокаливания клинкера LHC ниже, цементная паста имеет большее расширение с меньшим размером частиц периклаза, а LHC имеет более высокое содержание периклаза. 3.3. Гидратация периклаза в пастах LHC3.3.1. Метод внутреннего стандарта XRD для определения периклазаНа рис. 4 перечислены рентгенограммы высушенных цементных паст LHC с 2.Размер периклаза 60, 3,92 и 4,00 9 · 1012 мкм, 9 · 1013 мкм, которые гидратировали при 20 ° C, 40 ° C и 80 ° C в воде в течение 240 дней. Из рисунка 4 (а) видно, что не было явного дифракционного пика брусита, образовавшегося до отверждения цементных паст при 20 ° C в течение 240 дней. Как показано на Рисунке 4 (b), очень очевидный характерный пик брусита наблюдался, когда цементное тесто с частицами периклаза 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм было отверждено при 40 ° C и 80 ° C в течение 240 дней, а характерная пиковая интенсивность Mg (OH) 2 становилась все выше и выше с увеличением температуры отверждения. Для определения содержания периклаза в цементных пастах использовался метод внутреннего стандарта XRD. Степени гидратации периклаза показаны в таблице 4. Из таблицы 4 видно, что периклаз в цементных пастах не сильно гидратировался, когда цементные пасты отверждались при 20 ° C в течение 7 дней, а степени гидратации периклаза с частицами размеры 2,60, 3,92 и 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 м составляли 0,27%, 6,80% и 6,69% соответственно. Перед отверждением в течение 90 дней степень гидратации периклаза в цементном тесте была меньше с уменьшением размера частиц периклаза.Через 90 дней периклаз 2,60 9 · 1012 мкм 9 · 1013 м имеет самую высокую степень гидратации, хотя размер периклаза самый маленький среди трех видов цементных паст. В возрасте 240 дней степень гидратации периклаза с размерами частиц 2,60, 3,92 и 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 м составила 30,73%, 24,36% и 28,20% соответственно. Когда пасты LHC отверждались при 40 ° C и 80 ° C в течение 60 дней, степень гидратации периклаза с размером частиц 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм быстро снижалась с задержкой возраста отверждения, и степень гидратации составляла 36.63% и 61,92% соответственно. Через 60 дней степень гидратации немного увеличилась с увеличением сроков отверждения.
Объединяя рисунок 4 и таблицу 4, можно сделать вывод, что скорость гидратации периклаза цементной пасты, отвержденной при 20 ° C в течение 240 дней. был быстрее с меньшим размером частиц периклаза в цементном тесте, полученном при более низкой температуре прокаливания.При отверждении цементного теста при 20 ° C гидратации периклаза требовалось гораздо больше времени из-за низкой скорости гидратации. А степень гидратации периклаза с размером частиц 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм в цементном тесте, отвержденном при 20 ° C в течение 240 дней, составила 28,20%, что намного ниже, чем у периклаза, отвержденного при 80 ° C с 67,15%. Как упоминалось в ссылках [10, 14, 19], степень гидратации периклаза становилась меньше с увеличением размера частиц периклаза и повышением температуры отверждения. 3.3.2. BSEM-изображения цементной пастыBSEM-изображения цементной пасты с 4,00 мкм мкм частиц периклаза, отвержденных при 20 ° C, 40 ° C и 80 ° C в течение 60, 180 и 240 дней, соответственно, показаны на рисунке 5. P представляет собой частицы периклаза, а B означает частицы Mg (OH) 2 . Рисунок 5 (а) показывает, что не было очевидных следов гидратации вокруг периклаза в цементном тесте, когда оно было отверждено при 20 ° C в течение 60 дней, что указывает на то, что периклаз не вступал в реакцию с водой в ранний период отверждения.Кроме того, периклаз, завернутый в силикатную фазу, не гидратировался. Из рисунка 5 (b) видно, что когда цементное тесто отверждалось при 20 ° C в течение 180 дней, цвет нескольких областей вокруг частиц периклаза на изображении обратно рассеянных электронов был более глубоким. Таким образом, периклаз цементного теста прореагировал с водой с образованием небольшого количества Mg (OH) 2 , о чем можно судить, пока цементное тесто отверждалось при 20 ° C в течение 180 дней. Но цвет окружающей области частиц периклаза цементного теста, отвержденного в течение 240 дней, был намного более глубоким, и небольшое количество брусита образовывалось при 20 ° C воды. Было очевидное образование Mg (OH) 2 вокруг периклаза в цементном тесте, отвержденном при 40 ° C в течение 240 дней, что можно увидеть на Рисунке 5 (d). Периклаз в цементном тесте сильно гидратировался при отверждении в воде при 80 ° C. Периклаз небольшого размера полностью гидратировался, и большое количество плотного брусита образовалось вокруг крупных частиц периклаза, чтобы сформировать защитный слой вокруг периклаза, что замедлило скорость гидратации периклаза. На основании вышеупомянутого явления можно сделать вывод, что периклаз медленно гидратировался при 20 ° C.Периклаз будет быстро гидратироваться, чтобы производить больше брусита с увеличением срока отверждения и температуры. 4. ВыводыДля изучения влияния размера частиц периклаза на расширение и гидратацию низкотемпературного цемента, расширение цементного теста, степень гидратации периклаза и размер частиц периклаза были оценены путем испытаний. длина образцов, метод внутреннего стандарта XRD и BSEM, соответственно. Основные выводы в этой статье можно сделать следующим образом: (1) размер частиц периклаза был больше с увеличением времени выдержки при той же температуре прокаливания.Когда время пребывания поддерживалось постоянным, чем выше была температура прокаливания цементного линкера, тем больше был размер частиц периклаза. И размер частиц периклаза в клинкере LHC, прокаленном при 1450 ° C в течение 2 часов, был самым большим (4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 м). (2) Цементная паста имеет большее расширение, чем другие, когда размер частиц периклаза в клинкере LHC стало меньше. Расширение цементного теста с размером частиц периклаза 4,00 9 · 1012 мкм 9 · 1013 мкм было меньше, чем у других с меньшим размером частиц периклаза, когда цементное тесто отверждалось в течение 240 дней при 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C. соответственно.Для того же возраста отверждения расширение цементных паст, отвержденных при 80 ° C, было больше, чем у паст, отвержденных при других условиях отверждения. Сначала произошла усадка цементного теста, отвержденного при 20 ° C водой. (3) Скорость гидратации периклаза в цементном тесте, отвержденном при 20 ° C в течение 240 дней, была выше с меньшим размером частиц периклаза. А периклазу требовалось гораздо больше времени для гидратации, когда цементное тесто затвердевало при 20 ° C из-за низкой скорости гидратации. Скорость гидратации периклаза была выше при 80 ° C, чем при 20 ° C и 40 ° C, а степень гидратации периклаза с 4.00 мкм Размер частиц мкм составлял 32,56% при 80 ° C, отверждении в течение 7 дней, в то время как периклаз не гидратировался при 20 ° C, отверждался в течение 7 дней. (4) Периклаз сильно гидратировался в условиях отверждения в воде 80 ° C. на 240 дней. Периклаз небольшого размера полностью гидратировался, и большое количество плотного брусита образовывалось вокруг крупных частиц периклаза, когда температура отверждения составляла 80 ° C. Доступность данныхВсе данные, полученные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту опубликованную статью.И читатели могут получить доступ ко всем данным, используемым для подтверждения выводов текущего исследования от соответствующего автора по запросу. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторовМан Ян и Чен Ван разработали и провели экспериментальную программу. Мин Дэн предоставил и разработал проект. Чжиян Чен помог провести эксперимент и дал много советов по написанию. Все авторы внесли свой вклад в анализ и заключение. БлагодарностиЭта работа была поддержана Государственной ключевой лабораторией материаловедения химического машиностроения Нанкинского технологического университета и предоставлена финансовая поддержка в рамках Национального плана ключевых исследований и разработок Китая (№ 2016YFB0303601). |