কিলন থেকে ক্লিংকার বেরোয় লালচে গরম অবস্থায়, তাপমাত্রা হাজার ডিগ্রির ওপরে। সঙ্গে সঙ্গে এটিকে ঠান্ডা করা দরকার। কিন্তু কুলারের কাজ শুধু ঠান্ডা করা নয়। এটি একই সঙ্গে ক্লিংকারের মান ঠিক রাখে আর ফেলে দেওয়ার মতো তাপকে কাজে লাগিয়ে জ্বালানি বাঁচায়।
কেন দ্রুত ঠান্ডা করা হয়?
ক্লিংকারের ঠান্ডা হওয়ার গতি এর খনিজ গঠনের ওপর প্রভাব ফেলে। দ্রুত ঠান্ডা করলে সাধারণত:
- সিমেন্টের শক্তির জন্য গুরুত্বপূর্ণ খনিজ (বিশেষত Alite) ভালোভাবে সংরক্ষিত থাকে
- ক্লিংকার মিলে গুঁড়া করা তুলনামূলক সহজ হতে পারে
- পরের ধাপের পরিবহন ও সংরক্ষণ নিরাপদ হয়, কারণ বেশি গরম ক্লিংকার সামলানো কঠিন
ধীরে ঠান্ডা করলে কিছু ক্ষেত্রে Alite ভেঙে Belite ও free lime তৈরি হতে পারে, ফলে সিমেন্টের শক্তি কমার ঝুঁকি থাকে। এটি সাধারণ ধারণা, নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে পাঠ্যবই দেখে নিন।
কুলারের ধরন
| ধরন | সংক্ষেপে |
|---|---|
| Grate cooler | ক্লিংকার একটি ছিদ্রযুক্ত চলমান ঝাঁঝরির ওপর থাকে, নিচ থেকে বাতাস ঢোকে। আধুনিক কারখানায় সবচেয়ে প্রচলিত |
| Planetary cooler | কিলনের নিচের প্রান্তে লাগানো কয়েকটি ছোট ঘূর্ণায়মান নল |
| Rotary cooler | আলাদা একটি ঘূর্ণায়মান নল, অনেক পুরোনো ডিজাইনে দেখা যায় |
নতুন বা আধুনিকায়ন করা প্ল্যান্টে সাধারণত grate cooler বেছে নেওয়া হয়, কারণ এতে তাপ পুনরুদ্ধার ভালো হয়।
তাপ কোথায় যায়?
কুলারে ঠান্ডা করতে যে বাতাস ব্যবহার হয়, তা ক্লিংকারের তাপে গরম হয়ে যায়। সেই গরম বাতাসকে ফেলে না দিয়ে কাজে লাগানো হয়:
- সেকেন্ডারি এয়ার: কিলনের বার্নারে দহনের জন্য বাতাস হিসেবে। গরম বাতাস পেলে কম জ্বালানিতে একই শিখা পাওয়া যায়
- ট্রাশিয়ারি এয়ার: ক্যালসিনারে জ্বালানি পোড়ানোর জন্য (যেসব প্ল্যান্টে ক্যালসিনার ও আলাদা tertiary air duct আছে)
- বাকি তাপ: কয়লা শুকানো, কাঁচামাল শুকানো, বা কিছু কারখানায় বর্জ্য-তাপ থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনে
উৎস ও উদাহরণ: এই সংখ্যাগুলো Labahn & Kohlhaas, Cement Engineers’ Handbook (চতুর্থ ইংরেজি সংস্করণ, ১৯৮৩), পৃষ্ঠা ৩৩১, ৩৪১–৩৪২, ৩৪৯, ৩৫৮ ও ৩৫৯ থেকে নেওয়া। এগুলো পুরোনো প্ল্যান্টের উদাহরণ, সব কারখানার জন্য নির্দিষ্ট মান নয়। আপনার কারখানার ডিজাইন ও প্রস্তুতকারকের তথ্য দেখে মান ঠিক করুন।
- ক্লিংকার বের হওয়ার তাপমাত্রা: গ্রেট কুলারে প্রায় ৮০ °C পর্যন্ত নামানো সম্ভব। ট্র্যাভেলিং গ্রেট কুলারে গড়ে প্রায় ১২০–১৫০ °C। রোটারি ও প্ল্যানেটারি কুলারে সাধারণত ১৫০ °C-এর ওপরে, আর শ্যাফট কুলারে ৩০০ °C-এর ওপরে থাকে।
- কুলারে ক্লিংকারের ঠান্ডা হওয়া (উদাহরণ): তিন-ধাপের একটি কুলারের প্রথম গ্রেটে ক্লিংকার প্রায় ১৭০০ K (≈ ১৪২৭ °C) থেকে প্রায় ৭৫০ K (≈ ৪৭৭ °C)-এ ২০ মিনিটের মধ্যে ঠান্ডা হয়।
- সেকেন্ডারি এয়ার: একই উদাহরণে কুলারে গরম হয়ে সেকেন্ডারি এয়ার প্রায় ১১০০ K (≈ ৮২৭ °C) তাপমাত্রায় পাওয়া যায়। এই বাতাস কিলনের বার্নারে দহনের জন্য যায়।
- ডুওথার্ম এয়ার (গরম বাতাস): কিছু ডিজাইনে ঠান্ডা বাতাসের বদলে প্রায় ১৫০ °C-এর ডুওথার্ম বাতাস ব্যবহার করা হয়। এতে তাপ পুনরুদ্ধার বাড়ে, তবে গ্রেটের তাপমাত্রা বেশি হওয়ায় কুলারের নির্ভরযোগ্যতা কমে।
- সেকেন্ডারি এয়ারের হার: ৫.০–৫.৫ GJ/t ক্লিংকার তাপ খরচের কিলনে প্রায় ১.৩–১.৫ Nm³/kg ক্লিংকার, আর ৩.৩ GJ/t-এর কম তাপ খরচের কিলনে প্রায় ০.৮৫–০.৯ Nm³/kg ক্লিংকার।
- কুলারের তাপ-দক্ষতা: ডিজাইন ও ধরনভেদে প্রায় ৬৩–৭৯%। ধরনভেদে সাধারণত শ্যাফট কুলারের দক্ষতা সবচেয়ে বেশি, আর হরিজন্টাল গ্রেটের সবচেয়ে কম।
অপারেশনে যা নজরে রাখতে হয়
- ক্লিংকারের আউটলেট তাপমাত্রা: অতিরিক্ত বেশি হলে পরের ধাপে সমস্যা হয়
- Snowman: কুলারের মুখে জমে ওঠা ক্লিংকারের স্তূপ, যা প্রবাহ আটকে দেয়
- Red river: গরম ক্লিংকারের একটি অংশ ঝাঁঝরির ওপর দিয়ে ধারার মতো দ্রুত বয়ে গিয়ে ঠিকমতো ঠান্ডা না হয়েই কুলারের শেষ প্রান্তে চলে আসা
- বাতাসের প্রবাহ ও চাপ: ঝাঁঝরির নিচের বাতাস ঠিক রাখা
এসব সমস্যা হলে ক্লিংকারের তাপমাত্রা বাড়ে আর তাপ পুনরুদ্ধারের দক্ষতা কমে যায়।
সারকথা
কিলনে ক্লিংকার তৈরি হয়, আর কুলারে সেই ক্লিংকারের গুণমান ধরে রাখা হয় এবং ব্যয় হওয়া তাপের অনেকটা ফিরে আসে। কুলার ভালো চললে সরাসরি জ্বালানি খরচ কমে।
