Обжиг сырьевых шихт

Эта важнейшая операция как при мокром, та и при сухом способе производства происходит в основном во вращающихся печах (рис.), которые практически полностью вытеснили используемые ранее шахтные печи.

Рис.. Схема вращающейся печи: 1 – сырьевая шихта; 2- горячие газы; 3 – вращающаяся печь; 4 – цепные завесы; 5 – привод; 6 – водяное охлаждение зоны спекания печи; 7 – факел; 8 - подача топлива через форсунку; 9 – клинкер; 10 – холодильник; 11 - опоры

Вращающиеся печи представляют собой стальной барабан, футерованный изнутри огнеупорными материалами. Увеличение диаметра печи в пределах определённой зоны применяют целью увеличения времени пребывании в ней материала.

При мокром способе производства эксплуатируются печи размером 3,6х127, 4х150 4,5х170, 5х185 м. Печи устанавливают под углом 3…4^О к горизонту. Вращающиеся печи работают по принципу противотока: сырьё поступает в печь с верхнего холодного конца, а со стороны горячего нижнего конца вдувается топливо-воздушная смесь, сгорающая на протяжении 20…30 м протяжения печи. Горячие газы, перемещаясь навстречу материалу со скоростью 2…13 м/с, нагревают последний до требуемой температуры. Длительность пребывания материала в печи зависит от угловой скорости вращения печи, её диаметра и угла наклона барабана.

Факел пламени и горячие газы нагревают поверхностный слой материала и футеровку печи. Материал воспринимает теплоту в двух случаях, а именно: когда при вращении барабана он соприкасается с нагретой футеровкой и когда находится на поверхности слоя. Для эффективного использования теплоты в мощных вращающихся печах существует система внутрипечных или запечных теплообменников.

Печи мокрого способа производства, в которые на обжиг подают жидкий шлам, оборудуются внутрипечными теплообменникам. Такие теплообменники имеют развитую поверхность, которая, воспринимая теплоту от газов передаёт её материалу при непосредственным соприкосновением с ним. Теплообменники улучшают перемешивание материала, что ведёт к большему выравниванию температуры внутри обжигаемого материала.

Наибольшее распространение в печах мокрого способа производства получили цепные завесы (рис.). Они устанавливаются с холодного конца печи. Их основное назначение – эффективное подсушивание материала и грануляция материала. Соприкасаясь с газовым потоком, цепи аккумулируют теплоту, а затем при вращении печи попадают в шлам, где материл налипает на них и воспринимает часть теплоты, что приводит к интенсивной сушке. Подсушенный материал выходит из зоны цепной завесы с влажностью 8…10%. Различают цепные завесы со свободно висящими концами и гирляндного типа. Цепи навешивают преимущественно в длинны печах с отступом 3…5 м от загрузочного конца, длина участка цепной завесы зависит от размеров печи и составляет 20…50 м. Общая длина цепей в современных печах достигает 2000 м и более, а их суммарная поверхность - 1500 м². Цепные завесы повышают производительность печи до 10 % и снижают расход топлива на 5…Во избежание выгорания цепей температура газов на участке цепной завесы не должна превышать 700…800 ^ОС.

Рис.. Принципиальная схема навески цепной завесы:

а – гирляндная; б – свободно висящими концами

В более высокотемпературных зонах возможна установка разного типа ячейковых теплообменников (рис.). Они делят печь на несколько каналов, что ведёт к увеличению суммарной поверхности

г д е ж

Рис.. Общий вид внутрипечных теплообменников

а – пересыпающие лопасти; б – ячейковый металлический; в – ячейковый керамический; г – звеньевой; д – арочный; е – циклоидный; ж – цепной

теплообмена, так как общий поток материала разбивается на отдельные потоки. Использование ячейковых теплообменников позволяет повысить производительность печи на 5…7 %. Такие теплообменные устройства изготовляют из жароупорной стали или из огнеупорных керамических материалов, поскольку температура из эксплуатации достигает 700…1000 ^ОС.

Дата добавления: 2014-11-29