В печных системах подогревателя-прекальцинатора летучие вещества практически не имеют путей выхода, и, следовательно, циркулирующие летучие вещества могут либо привести к закупорке циклона из-за образования низкоплавких фаз или чрезмерное улавливание в клинкере. Эта ситуация частично преодолевается путем отвода части выходящих из печи газов через обводной канал.
Если концентрация летучих веществ в системе печи становятся слишком высокой, необходима установка байпаса печного газа для извлечения части летучих компонентов из системы печи.
Летучие компоненты в печном сырье, особенно сульфаты, щелочи, и хлориды, проходят через циклы конденсации-волатилизации в печных системах подогревателя-прекальцинатора.
Летучесть системы состоит из двух компонента: первичная летучесть (E1) и вторичная или контурная летучесть (E2).
Первичная летучесть - это потери при испарении K2O, Na2O, SO3, и Cl- (и других, если они присутствуют), когда печное сырье проходит через зону горения печи в первый раз.
Вторичная или контурная летучесть - это потери при испарении этих оксидов/радикалов после того, как испарившиеся фазы подверглись реакции конденсации в циклонах подогревателя и повторили свой путь через печь.
Зона обжига печи очень горячая (обычно около 1400 C). Некоторые незначительные соединения и их эвтектика кипят или улетучиваются ниже температуры зоны горения. Они переносятся в потоке газа к концу подачи, где они часто конденсируются, создавая проблемы с налипанием материала. Они также конденсируются на частицах сырья и уносятся обратно в зону обжига, где снова улетучиваются. Это приводит к “летучему циклу”, который может сделать печь очень нестабильной и сложной в эксплуатации. Хлор, сера и щелочи - это элементы, которые обычно способствуют возникновению этой проблемы. Основная часть летучих соединений может быть удалена вместе с клинкером при соблюдении правильных условий эксплуатации печи. Однако хлориды (наиболее летучие) и большие количества сульфатов должны быть удалены и утилизированы с использованием либо системы отвода газа (для циклонных печей с предварительным нагревом), либо для удаления пыли в мешках/осадителях (для длинных печей). Содержание хлорида в сырьевом сырье выше 0,015- 0,02% обычно приводит к необходимости удаления пыли.
Первичная летучесть химических компонентов обычно определяется с помощью специально разработанных лабораторных установок, но летучесть контура трудно оценить, так как она измеряется на основе анализа образцов цепи, собранных надлежащим образом за период исследования.
Из приведенных выше данных следует, что летучесть щелочей в контуре и сульфатов существенно возрастает по сравнению с их первоначальной первичной летучестью, что не так для хлоридов. В этом контексте важно отметить что фактическая летучесть в печной системе будет также зависеть от потери летучих веществ из системы и их количества, переходящего в клинкер.
Современная байпасная система состоит из воздушной камеры гашения, запорного клапана, камеры водяного гашения и пылеуловителя. Воздушная камера гашения используется для смешивания окружающего воздуха с печными газами для быстрого охлаждения.
Эффект заключается в том, чтобы вызвать быстрый переход из парообразного состояния в твердое и предотвратить образование жидкости. Камера водяного тушения используется для охлаждения газов до более низких температур для сбора пыли.
Хлор, содержащийся в цементном сырье, испаряется в высокотемпературной секции в печи и конденсируется в нижней части подогревателя, где температура сравнительно низкая. Эта операция повторяется для конденсации примерно 200 раз. В результате реакции с сырьем, хлор или сера образуют различные соединения с низкой температурой плавления и образует накипь (покрытие) на внутренней стенке подогревателя, вызывая такие технологические проблемы, как увеличение сопротивления вентиляции и засорение циклона.