При  производстве  цемента  одной  из  основных  технологических  стадий 
является  обжиг  портландцементного  клинкера.  В  качестве  установок  для 
получения  клинкера  могут  быть  использованы  различные  по  своей 
конструкции и принципу действия тепловые агрегаты. Однако в основном для 
этой  цели  применяют  вращающиеся  печи,  в  них  получают  примерно  95% 
клинкера от общего выпуска. 

 

 

Для  футеровки цементных печей используют три группы огнеупорных изделий: 
-  алюмосиликатные,  включающие  шамотные  и  высокоглиноземистые - муллитовые, муллитокорундовые изделия; 
-  хромистые,  из  которых  широко  применяются  различные  виды 
хромомагнезитовых и магнезитохромитовых изделий; 
- магнезиальные, главным образом форстеритовые.

​

​

Вращающаяся цилиндрическая печь представляет собой полый стальной 
барабан,  вращающийся  вокруг  своей  оси.  Барабан  несколько  наклонен  к 
горизонтали и поэтому материалы, загружаемые в него, пересыпаются при его 
вращении и передвигаются от высокого конца к низкому, навстречу продуктам 
сгорания  топлива,  сжигаемого  в  горелках,  установленных  в  нижнем  торце 
барабана. 
С  поднятого  конца  в  барабан  поступает  жидкий  шлам  или  гранулы.  В 
результате  вращения  барабана  шлам  перемещается  к  опущенному  концу. 
Топливо  подается  в  барабан  и  сгорает  со  стороны  опущенного  конца. 
Образующиеся  при  этом  раскаленные  дымовые  газы  продвигаются  навстречу 
обжигаемому  материалу  и  нагревают  его.  Обожженный  материал  в  виде 
клинкера выходит из барабана. 

 

 

Внутреннюю  часть  барабана  футеруют  (облицовывают)  огнеупорными 
материалами. 
Футеровка состоит из участков, расположенных в: 

- зоне охлаждения; 
- передней переходной части; 
- зоне наивысших температур (спекания); 
- задней переходной части; 
- зоне декарбонизации. 

Футеровка  барабана  находится  в  очень  тяжелых  эксплуатационных 
условиях:  внутренняя  поверхность  ее  подвергается  воздействию  высокой 
температуры  (до  1400-1500°С),  а  поверхность,  прилегающая  к  корпусу 
барабана,  резко  охлаждается  и  имеет  температуру  до  300°С.  Перепад 
температур  вызывает  внутренние  температурные  напряжения  в  материале 
футеровки.  По  внутренней  поверхности  футеровки  непрерывно  перемещается 
материал и истирает ее. При температуре свыше 1300° С обжигаемый материал 
частично  расплавляется.  Образующийся  при  этом  жидкий  расплав  также 
отрицательно воздействует на футеровку. 
В  результате  вращения  печи  поверхность  футеровки  за  каждый  оборот 
барабана периодически подвергается действию раскаленных газов и материала. 
Таким  образом,  футеровка  барабана  является  элементом  печи,  наиболее 
подверженным  агрессивному  воздействию  рабочей  среды. Поэтому  качеством 
футеровки, сохранностью ее при работе определяется в основном коэффициент 
использования годового рабочего времени печи в целом. Стойкость футеровки 
характеризуется числом суток рабочего времени (межфутеровочной кампании) 
в наиболее разрушающемся участке барабана – зоне спекания. Она зависит от 
вида  применяемых  огнеупорных  материалов,  качества  футеровочных  работ, 
производительности печи и вида применяемого топлива. 

 

 

Огнеупорные  материалы,  применяемые  для  футеровки 
клинкерообжигательных  печей,  должны  удовлетворять  следующим  общим 
требованиям: 
- не расплавляться при рабочей температуре; 
- быть термически стойкими, т. е. должны выдерживать, не разрушаясь, 
резкие  систематические  колебания  температуры  (нагревание  и  охлаждение); 
химически  стойкими  –  не  должны  разрушаться  под  действием  расплава 
обжигаемого материала; 
-  иметь  достаточную  прочность  при  сжатии  и  способность 
сопротивляться истирающему воздействию обжигаемой сырьевой смеси; 
-  обладать  способностью  не  деформироваться  при  совместном  действии 
высокой температуры и нагрузки сжатия, растяжения и изгиба. 
Форма и размеры огнеупорных кирпичей должны, как указывалось выше, 
обеспечивать  строительную  прочность  футеровки.  Особую  важность  это 
положение  приобрело  в  последние  годы,  когда  парк  вращающихся  печей 
пополнился значительным числом мощных печей диаметром до 5 м и более.  

​

​

Футеровочные  работы  во  вращающихся  печах  можно  подразделить  на 
следующие три группы: 
-  весь  печной  агрегат  футеруется,  как  правило,  при  монтаже  новых,  а 
также после реконструкции действующих печей; при этом выполняется полная 
футеровка  печи  специализированными  строительно-монтажными 
организациями; 
- футеровка отдельных участков печи, холодильника, камер и дымоходов 
производится  обычно  при  очередной  замене  износившейся  футеровки  на 
наиболее  высокотемпературном  участке  печи  –  в  зоне  спекания;  примерами 
такого  вида  работ  являются  замена  изношенной  футеровки  зоны  охлаждения, 
порога,  холодильника,  цепной  зоны  и  др.,  а  также  футеровка  отдельных 
участков после капитального, среднего или текущего ремонта печи; подобные 
работы в зависимости от их объема и конкретных условий выполняются силами 
завода или специализированных организаций; 
- к третьей группе относятся работы по горячему или холодному ремонту 
футеровки,  которые  выполняются  как  самостоятельно  -  силами  завода,  так  и специализированными организациями.