Введение
1. Обзор литературы, обоснование цели и задач исследований 7
1.1. Технология химической регенерации тепла 7
1.1.1. Производство и применение синтетического топлива 17
1.1.2. Конверсия природного газа 21
1.2. Особенности высокотемпературного обжига клинкера 27
1.2.1. Физико-химические процессы в высокотемпературных зонах цементных печей 31
1.3. Влияние восстановительного обжига на свойства цементного клинкера 38
1.3.1. Окраска клинкера 42
1.3.2. Воздействие среды на строение и фазовый состав портландцементного клинкера 44
1.3.3. Влияние длительности обжига клинкера на его структуру 47
1.3.4. Влияние условий охлаждения клинкера на содержание фаз элита и алюмината 49
1.3.5. Физико-механические свойства цементов 51
1.4. Использование технологических приемов при производстве белого цемента 58
1.5. Выводы 67
1.6. Цель и задачи исследований 68
2. Исходные материалы и методы исследований 69
2.1. Методы исследований 69
2.2. Разработка модельной установки для исследования процесса конверсии топлива при охлаждении клинкера 73
2.3. Вывод 74
3. Математическое моделирование метода химической регенерации тепла применительно к процессам охлаждения в клинкерном холодильнике 75
3.1. Описание предлагаемого метода применительно к технологии обжига цементного клинкера 75
3.1.1. Направления развития применения метода ХРТ в технологии производства портландцементного клинкера 78
3.2. Разработка программы для расчета тепло-массовых потоков при обжиге клинкера 81
3.3. Расчёт эксергии конвертированного топлива 83
3.4. Расчет энергоэффективности применения метода ХРТ при обжиге клинкера 85
3.5. Выводы 92
4. Исследование воздействия восстановительной среды на клинкер в процессе его охлаждения 94
4.1. Петрографический анализ экспериментальных клинкеров 94
4.2. Изучение фазового состава клинкеров методом рентгеновской дифракции 97
4.3. Изучение размолоспособности клинкеров 105
4.4. Исследование физико-механических свойств цементов в малых образцах 108
4.5. Исследование процессов гидратации опытных цементов 110
4.6. Выводы 115
5. Практическая реализация работы 116
5.1. Схема реализации технологии ХРТ 116
5.2. Пример технической реализации технологии ХРТ 117
5.2.1. Сравнение вариантов реконструкции холодильников по традиционной технологии и технологии ХРТ 117
5.2.2. Изменения горячего конца печи и шахты холодильника 120
5.2.3. Реактор-холодильник (РХ) 122
5.2.4. Форсунка 124
5.2.5. Особенности работы печной установки с применением метода ХРТ 1 5.3. Возможности метода ХРТ для выпуска специальных декоративных видов цемента 130
5.4. Выводы 131
6. Основные выводы и результаты работы 132
Список использованных источников 134
