Станция обжига известняка в вертикальных печах в производстве кальцинированной соды
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ерах, а также на заводах, оборудованных шахтными печами и даже вращающимися печами.
Недостатком этих установок является повышенный расход топлива и электроэнергии.
Обжиг измельченного известняка в механических полочных печах (во взвешенном состоянии) в опытном порядке осуществляют в циклонных топках. В них тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.
Наибольшее распространение получили шахтные печи, представляющие собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия, пониженным расходом топлива и электроэнергии, а так же простотой в эксплуатации. Строительство их требует относительно небольших капиталовложений.
В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи - пересыпными; на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.
Расход условного топлива в этих печах примерно 13-16% массы обожжённой извести или 3800-4700 кДж на 1 кг.
Недостатки шахтных печей: известь загрязняется золой и остатками не сгоревшего топлива. Возможно так же образование значительного количества пережога вследствие соприкосновения раскалённых кусков антрацита или кокса с обжигаемым материалом. Это особенно заметно при нарушении теплового режима и чрезмерным форсированием печей за счёт высоких температур обжига.
Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами и химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.
В данной курсовой работе для производства оксида кальция из известняка путем обжига была выбрана вертикальная шахтная пересыпная печь. Отличающаяся от других печей экономичностью, большой производительностью и высоким тепловым коэффициентом полезного действия (70-80%).Высокий тепловой коэффициент полезного действия печи (для тепла, затраченного на реакцию разложения известняка) обеспечивается следующими основными факторами:
)противотоком газовой и твердой фаз, обеспечивающим хороший рекуперативный эффект (с отходящим газом теряется 5-8% тепла, с выгружаемой известью - 3-4%);
)хорошей теплоизоляцией высокотемпературных зон (в окружающую среду теряется ~ 3% тепла);
)малой влажностью сырья (на испарение влаги затрачивается только около 0,5% тепла);
Степень обжига, т.е. степень превращения CaCO3 в CaO ,составляет 92-94%.
Печь диаметром 6,2 м высотой 22,6 м обеспечивает получение 300-310 т/сутки стандартной (85% CaO) извести.
Конструкция известково-обжигательной печи.
Печь состоит из трёх основных частей - шахты, загрузочного и разгрузочного механизмов.
Вертикальная кирпичная шахта известковых печей может иметь различные размеры. Встречаются печи с внутренним диаметром шахты от 2,3 до 8 м и высотой от 12,3 до 36,6 м. С увеличением диаметра печи растёт её производительность, которую характеризуют величиной съёма извести с 1 м2 внутреннего сечения шахты. Увеличение диаметра печи связано, однако, с трудностью равномерного распределения по её сечению шихты и воздуха. Увеличение высоты печи снижает потери тепла с уходящими известью и газом, что уменьшает расход топлива и увеличивает концентрацию СО2 в газе. С другой стороны с увеличением высоты печи растёт сопротивление слоя шихты, а, следовательно, расход энергии на подачу воздуха. Растут также расходы на подъём карбонатного сырья и топлива.
Современная форма печей составляет диаметром шахты 6,2 и высотой 22,6 м. Форма шахты цилиндрическая.
Внутри шахта выложена огнеупорным кирпичом 4 (шамотным или хромомагнезитовым). Шамотный кирпич содержит около 40% Аl2O3 и 60% SiO2. Его огнеупорность (или температура размягчения) лежит в пределах 1580 - 1770 С. Начало его деформации под нагрузкой 2 кг/см2 наблюдается уже в пределах температур 1190 - 1500 С. Поэтому при температурах в зоне обжига выше 1200 С может оплавиться футеровка. Хромомагнезитовый кирпич имеет огнеупорность 2000 С и под нагрузкой 2 кг/см2 температуру начала деформации 1450 - 1680 С, т.е. он значительно надёжнее и может находиться в работе между капитальными ремонтами дольше, чем шамотный кирпич.
Огнеупорный кирпич, предназначенный для футеровки известковых печей, следует хранить в крытых складах и оберегать от повреждений. Попадание влаги на шамот ухудшает его качество. Повреждённый кирпич быстрее выходит из строя. Кладка печи ведётся на связывающем материале - шамотном порошке, просеянном через сито с отверстиями не более 1 мм и смешанном с водой до концентрации сметаны. Нельзя допускать попадания в шамотный порошок известковой пыли, так как при обжиге это может вызвать образование плава в стыках между кирпичами и и разрушение футеровки.
Наружная часть шахты выложена обыкновенным красным кирпичом 3, между кладками из огнеупорного 4 и красного кирпича оставлен зазор 2 шириной 25 мм, заполненной теплоизоляционной прослойкой или дроблёным шамотом, в к