Обжиг извести во вращающееся печи
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?вых или мазутных горелок, расположены два смотровых и один ремонтный люк. Пылеоседательная камера смонтирована на строительной конструкции. Со стороны передней стенки снабжена одним или двумя предохранительными взрывными клапанами и ремонтным люком. Нижняя часть камеры выполнена в виде бункера - пылесборника. В верхней части камеры расположен фланец, к которому крепится течка сырья. Места входа корпуса печи в пылеоседательную камеру и горячую головку уплотнены.
Температура корпуса печи не должна превышать 3000С, так как это приведет к его деформации. Для защиты стального корпуса от перегрева его футеруют огнеупорным кирпичом и теплоизоляцией. При нагревании футеровки она расширяется и в ней возникают напряжение, величина которых пропорциональна температуре. Неравномерность нагрева по толщине футеровки вращающейся печи сопровождается повышенным напряжением в её внутреннем слое, что приводит к скалыванию поверхности футеровки при значительных колебаниях температуры её внутренних слоев. Поэтому для зоны обжига печи следует применять огнеупоры, предел прочности на сжатие которых в холодном состоянии не ниже 200 кгс/см в квадрате.
Для улучшения теплообмена между газовым потоком и материалом в холодной части длинных печей размещают внутренние теплообменные устройства. Для известеобжегательных печей применяют цепные и ячейковые теплообменники.
Во вращающейся печи различают три основные зоны, отличающиеся режимными параметрами термообработки материала и физико-химическими процессами, происходящими в нем.
Зона подогрева расположена в холодном конце печи, начиная от места поступления в неё сырья, и занимает до 70% общей длины корпуса длинной печи и 20-30%короткой с запеченным подогревателем сырья. Поступающий в зону подогрева длинной печи материал проходит последовательно сушку (t до 120 градусов) и нагрев (t-850-9000С). В конце зоны подогрева, в температурном интервале 700-9000С, полностью разлагается содержащийся в сырье углекислый магний и частично углекислый кальций.
Выходящие из зоны обжига с температурой 1100-12500С печные газы отдают тепло материалу, и их температура снижается до 600-8000С. Температура печных газов на выходе из печи в значительной мере зависит от влажности сырья, от организации теплообмена с сырьем в зоне подогрева и от длины зоны подогрева. При отсутствии в зоне подогрева теплообменных устройств материал в результате незначительной поверхности теплообмена забирает меньше тепла, чем он мог бы теоретически принять от газов, и температура газов на выходе из печи с соотношением L|Д=25-30 остается высокой (500-6000С) даже при обжиге влажного мела. При известняке, влажностью 2-4% температура отходящих газов из барабана печи составляет 700-8000С.
В печах с отношением L|Д=35-40 температура газов на выходе из зоны подогрева значительно ниже (400-4500С). Но так как снижение температуры газов происходит в основном за счет потери тепла корпусом печи в окружающую среду, то удельный расход топлива на обжиг остается высоким.
Применение внутренних теплообменников позволяет интенсифицировать конвективный теплообмен в зоне подогрева, и температура отходящих газов снижается до 350-4000С. Температура материала по длине печи растет при этом значительно быстрее, и длина зоны подогрева сокращается, а длина зоны обжига увеличивается. Поэтому применение внутренних теплообменных устройств позволяет на 10-15% увеличить производительность печи при одновременном снижении удельного расхода топлива на 20-25% за счет лучшего использования тепла печных газов.
Значительный эффект достигается при установке за короткой вращающейся печью запечного теплообменника, например конвейерной решетки. При этом сушка и подогрев материала до температуры 700-7500С происходит на конвейерной решетке, куда печные газы поступают с температурой 900-1000 градусов, а после двойного просасывания через слой выходят с температурой 350-4000С. Из-за подсосов холодного воздуха в теплообменнике температура газов обычно равна 200-2500С. Дальнейшее нагревание сырья до температуры 9000С происходит на коротком участке зоны подогрева печи.
Выходящие из зоны подогрева длинной печи газы при правильной организации процесса обжига содержат 22-24% углекислого газы и 2-2,5% кислорода. Отходящие из подогревателя сырья газы вследствие меньшего удельного расхода топлива на обжиг в коротких вращающихся печах с запечными теплообменниками содержат 26-28% углекислого газа и 1,5-2% кислорода.
Зона обжига длинной вращающейся печи занимает 25-30%, а короткой 50-70% общей длины корпуса печи. В зоне обжига происходит сгорание топлива, и завершаются основные физико-химические реакции разложения карбонатного сырья.
Ввиду малого времени пребывания материала в зоне обжига (30-45 мин) его нагревают до температуры 12000С, при которой реакция разложения карбоната кальция происходит достаточно быстро. В результате сырьё успевает почти полностью диссоциировать и содержание активных CaO+MgO в воздушной извести обычно составляет 90-94%.
Для обеспечения быстрого нагрева материала максимальную температуру газов поддерживают на 250-3000С выше температуры материала. Передача тепла материалу происходит от факела и поверхности футеровки печи. От факела тепло подается материалу лучеиспусканием и конвекцией, от футеровки - преимущественно теплопроводностью.
В конце зоны обжига расположен порог высотой 200-500мм, иногда на расстоянии 16-18м от него устраивают второй порог. Применение кольцевых порогов (местных сужений внутреннего диаметра печи) улуч