Обжиг сырьевых смесей во вращающихся печах

В рассматриваемых схемах производства портландцементного клинкера обжиг сырьевых смесей проводится во вращающихся печах. Во время обжига сырьевая смесь, перемещаясь вдоль печи от места загрузки к выгрузке, претерпевает ряд физико-химических превращений, в результате которых она превращается в спекшуюся каменную массу, называемую клинкером. В зависимости от процессов, которые совершаются во время обжига в различных частях печи, последняя условно делится на шесть зон.

В самом начале сырьевую смесь высушивают, поэтому ту часть печи, где происходит сушка, принято называть зоной сушки. Следующая зона называется зоной подогрева. В ней начинаются реакции разложения карбонатов, выгорание органических веществ и дегидратации глин. Средняя температура в зоне подогрева колеблется около 500º С.

В дальнейшем с повышением температуры до 900-1200º С продукты дегидратированных глин и карбонаты щелочноземельных металлов полностью разлагаются на окислы. Эта часть печи названа зоной кальцинирования. Здесь начинают образовываться силикаты, алюминаты и ферриты кальция.

При дальнейшем продвижении вдоль печи материал попадает в зону экзотермических реакций с еще более высокой температурой, достигающей 1300ºС.

Наконец, в зоне максимальных температур обжига при 1450- 1500ºС, называемой зоной спекания, происходит почти полное усвоение окиси кальция с образованием 3CaO-Si0₂ и спекание клинкера за счет появления жидких фаз. Пребывание обжигаемого материала в этой зоне должно быть не менее 20-30 мин. Спекшийся клинкер попадает в зону остывания с температурой около 1000º С, после чего поступает для дальнейшего охлаждения в барабанные, рекуператорные или колосниковые холодильники, а оттуда - в клинкерный склад.