Практический опыт советской цементной промышленности показал, что охлаждение корпуса вращающейся печи водой на
участке зоны спекания увеличивает срок службы огнеупорной футеровки в 1,5-2 раза [20]. Охлаждение корпуса печи способствует образованию защитной обмазки на футеровке печи, что особенно важно при использовании сырьевой смеси с повышенным содержанием ЭЮг.

При отсутствии охлаждения корпуса печи на горячей футеровке возникает тонкий расплавленный слой клинкерной жидкой фазы низкой вязкости, который препятствует образованию защитной обмазки. При охлаждении корпуса печи снижается температура футеровки; слой клинкерной жидкой фазы приобретает большую вязкость, что создает благоприятные условия для образования обмазки.

В большинстве печей с водяным охлаждением корпуса для футеровки зоны спекания вместо дорогостоящих огнеупоров можно использовать огнеупорный шамот.

Вращающиеся печи диаметром 3,6 м и более, для футеровки которых применяется хромомагнезитовый кирпич толщиной 230 мм, после устройства водяного охлаждения корпуса могут отфутеровываться кирпичом толщиной 160 мм, а в отдельных
случаях — 120 мм. Только от снижения толщины достигается экономия около 20% огнеупоров. Кроме того, меньшая толщина футеровки увеличивает полезный объем печи и ее производительность.

Водяное охлаждение не вызывает дополнительных потерь тепла через корпус печи на участке зоны спекания, наоборот,

как было установлено, потери снижаются из-за изолирующих свойств обмазки, образующейся на футеровке печи.

Изменение количества охлаждающей воды дает возможность регулировать толщину обмазки на футеровке печи. Применяемый на практике способ охлаждения корпуса печи в зоне спекания показан на рис. 20.49.

Охлаждающее устройство состоит из двух орошающих трубопроводов диаметром 150 мм. На каждом трубопроводе вдоль всей длины имеется два ряда отверстий диаметром 4 мм, отстоящих друг от друга на 30 мм. Трубопровод разделен на 8 участков с независимой подачей воды. На концах трубопроводов расстояния между отверстиями увеличены, что позволяет получить более плавную температурную кривую. В дополнение к ним предусмотрены три разбрызгивающих трубопровода. После ввода печи в нормальный режим эксплуатации охлаждение корпуса проводят путем ступенчатого включения распылителей для предотвращения резкого охлаждения. Затем включают орошение, а разбрызгивание при необходимости отключают. Обычно разбрызгивающие сопла располагают на расстоянии 700 мм от корпуса печи. Для разбрызгивания требуется фильтрованная вода.

Длина участка печи, охлаждаемого водой, равна примерно 6 диаметрам печи считая от обреза горелки. Расход воды для охлаждения корпуса советских вращающихся печей 5X185 м

мокрого способа производства составляет 80 м3/ч. Описанная выше установка разработана Гипроцементом и применяется в СССР на многих цементных заводах [234]. Применимость этого способа во всех случаях без исключения сомнительна, так как водяное охлаждение может порождать и негативные эффекты.

Для снижения температуры отходящих газов вращающихся печей с целью их дальнейшей очистки (в частности, в тканевых фильтрах), для увлажнения отходящих газов вращающихся печей перед электрофильтрами, а также для охлаждения так на­зываемых обводных (байпасных) газов суспензионных теплообменников применяется разбрызгивание влаги. В приведенном ниже примере рассчитано количество воды, необходимое для снижения температуры печных газов.

На рис. 20.50 показана схема установки для разбрызгивания воды с целью снижения температуры отходящих газов вращающейся печи (фирма «Фуллер», Катасокуа, США, бюллетень № WS-1A).

Установки для водяного охлаждения отходящих газов получили значительное распространение в США, где до недавнего времени стоимость топлива была не очень высокой. В Европе стремились использовать тепло отходящих газов для сушки сырья. Подключение сушильных барабанов или установок для помола, совмещенного с сушкой, сделало ненужным водяное охлаждение.