Устройство известняковообжигательных печей
25-04-2017, 14:09
Шахтная бельгийская печь. Для обжига известняка применяют шахтные пересыпные печи. Такая печь (рис. 108) имеет шахту кругового сечения, несколько суживающуюся кверху и книзу. Высота шахты 11—18 м. Стенки шахты выложены из огнеупорного кирпича и заключены для прочности и плотности в железный кожух. Печь опирается на железные колонны (висит).
Печь, заполненная кусками обжигаемого известняка, смешанного с антрацитом (или коксом), действует непрерывно: через каждые 2 ч из-под открытого нижнего отверстия шахты выгребают определенное количество готовой извести, причем все содержимое печи несколько опускается; в освободившееся пространство в верхней части печи через загрузочную воронку, закрываемую подъемным колоколом, загружают новую порцию смеси известняка с антрацитом. Воздух для горения поступает в открытую нижнюю часть печи, а газообразные продукты горения в смеси с углекислым газом, выделившимся из известняка, отсасываются через трубу из верхней части печи газовым насосом. В период растопки печи или при остановках насоса можно вести (поддерживать) горение и па естественной тяге, открывая вертикальную трубу, выводящую газы через крышу верхней надстройки печи.
Длительность пребывания известняка в печи 24 ч.
При установившейся работе печи антрацит горит в средней ее части, где и развивается максимальная температура (1000—1100° С) — зона обжига. Выше этой зоны температура постепенно уменьшается (падает) — там нет горения, потому что в газах остается мало кислорода; газы здесь охлаждаются, подогревая известняк и антрацит (по принципу противотока). Следовательно, это зона подогрева. Ниже зоны обжига температура также падает, так как горения тоже нет, потому что весь антрацит уже сгорел; раскаленная известь здесь постепенно охлаждается, отдавая тепло холодному воздуху, поступающему снизу. Эту зону называют зоной охлаждения.
По высоте печи на зону подогрева приходится приблизительно 25%, на зону обжига — 50% и на зону охлаждения — 25% рабочего объема печи.
Известияковообжигательная шахтная печь хорошо использует теплоту топлива, так как верхняя часть ее является экономайзером, снижающим температуру отходящих газов приблизительно до 200° С, а нижняя часть — воздушным экономайзером, использующим теплоту извести, которую выгребают при температуре 50—100° С.
Расход угля на обжиг известняка составляет около 8—10% по его массе. Очевидно, в качестве топлива можно применять лишь те сорта его, в которых мало содержится летучих веществ, г. е. антрацит (а за границей обычно кокс), так как летучие вещества выделяются в зоне подогрева, а не сгорают, следовательно, они теряются без пользы и лишь загрязняют получаемый из печи газ. Обычно для обжига известняка применяют антрацит, содержащий не более 10—12% золы и не более 5% летучих веществ.
В настоящее время иногда для обжига известняка применяют природный газ.
Известняк и антрацит подают на верх печи лифтовым подъемником, работающим от электродвигателя.
Иногда встречаются бельгийские печи, у которых кирпичная кладка доведена до основания печи, т. е. они не висят на колоннах. Для выгребания извести в стенках нижней части печи с трех или четырех сторон устроены ниши и выгребные дверцы.
Механизированные печи. Недостаток описанной печи — загрузка и выгрузка извести вручную. Поэтому в настоящее время строят печи с механизированными загрузкой и выгрузкой, которые, однако, в остальном ничем не отличаются от бельгийских печей.
Для загрузки известняка в печь применяют скиповые подъемники, которые работают автоматически и управляются снизу (рис. 109). Ковш, загруженный известняком и топливом, в подъемнике этого типа поднимается тросом (приводимым в движение от электродвигателя) по наклонной эстакаде к загрузочному отверстию печи, над которым ковш опрокидывается и затем вновь возвращается к низу подъемника для загрузки.
Для механизированной разгрузки известняка применяют выгрузочное приспособление системы Трубостроя (рис. 110 и 111). Оно состоит из четырех ступенчатых кареток, которые, двигаясь вперед и назад, сталкивают известь со ступеньки на ступеньку, затем сваливают ее на лотки, откуда она попадает на транспортер, подающий ее к барабану системы Мика для приготовления известкового молока. Такими выгрузочными приспособлениями снабжены механизированные печи Трубостроя (см. рис. 109).
Лавер (промыватель). Сатурационный газ, полученный в известняковообжигательной печи, отсасывается газовым насосом, который создает тягу, необходимую для работы печи и для поступления в нее воздуха для горения топлива.
Газ нельзя направлять непосредственно в насос, так как он загрязнен (пыль, смолы — продукты сухой перегонки топлива); кроме того, газ, выходящий из печи, имеет высокую температуру (150—300°С). Поэтому газ на пути к насосу пропускают через лавер (промыватель), где он промывается и охлаждается водой до 20—30° С.
Лавер (рис. 112) представляет собой чугунный или железный вертикальный цилиндр, в нижнюю часть которого поступает газ и идет вверх навстречу воде, льющейся каскадами по устроенным внутри цилиндра перегородкам. Эти перегородки имеют попеременно или круглые вырезы в середине, или же закрывают среднюю часть аппарата, но зато не доходят до стенок его, оставляя кольцевой проход для газа. Входная труба для газа загнута вниз. По ней поступающий газ проходит в виде пузырей через слой воды на дне лавера. Труба, отводящая использованную воду из лавера, опущена в бак с водой, что создает гидравлический затвор, так как в лавере имеется некоторое разрежение до 10 см рт. ст. или до 1,30 м вод. ст. Поэтому трубу для отвода воды изготовляют длиной не меньше 2 м. чтобы вода не засасывалась внутрь лавера.
Лаверы более новой конструкции имеют вместо многочисленных перегородок лишь три решетки. На каждой из них положен слой колец Рашига толщиной 500 мм (металлические или керамические кольца 100х100 мм в нижней и 50х50 мм — в верхней части каждого слоя). Кольца хорошо распределяют и воду и газ. Перед лавером обычно ставят еще сухую ловушку дли твердых примесей, чтобы не засорять ими лавер.
Газ после лавера проходит через ловушку для удаления воды, увлекаемой газом, и поступает па газовый насос. Вслед за насосом устанавливается герметически закрытый объемистый сборник для газа, или газовая виндфляша. Он нужен для обеспечения равномерной подачи газа в сатураторы. На виндфляше имеется предохранительный клапан и манометр.
Печь, заполненная кусками обжигаемого известняка, смешанного с антрацитом (или коксом), действует непрерывно: через каждые 2 ч из-под открытого нижнего отверстия шахты выгребают определенное количество готовой извести, причем все содержимое печи несколько опускается; в освободившееся пространство в верхней части печи через загрузочную воронку, закрываемую подъемным колоколом, загружают новую порцию смеси известняка с антрацитом. Воздух для горения поступает в открытую нижнюю часть печи, а газообразные продукты горения в смеси с углекислым газом, выделившимся из известняка, отсасываются через трубу из верхней части печи газовым насосом. В период растопки печи или при остановках насоса можно вести (поддерживать) горение и па естественной тяге, открывая вертикальную трубу, выводящую газы через крышу верхней надстройки печи.
Длительность пребывания известняка в печи 24 ч.
При установившейся работе печи антрацит горит в средней ее части, где и развивается максимальная температура (1000—1100° С) — зона обжига. Выше этой зоны температура постепенно уменьшается (падает) — там нет горения, потому что в газах остается мало кислорода; газы здесь охлаждаются, подогревая известняк и антрацит (по принципу противотока). Следовательно, это зона подогрева. Ниже зоны обжига температура также падает, так как горения тоже нет, потому что весь антрацит уже сгорел; раскаленная известь здесь постепенно охлаждается, отдавая тепло холодному воздуху, поступающему снизу. Эту зону называют зоной охлаждения.
По высоте печи на зону подогрева приходится приблизительно 25%, на зону обжига — 50% и на зону охлаждения — 25% рабочего объема печи.
Известияковообжигательная шахтная печь хорошо использует теплоту топлива, так как верхняя часть ее является экономайзером, снижающим температуру отходящих газов приблизительно до 200° С, а нижняя часть — воздушным экономайзером, использующим теплоту извести, которую выгребают при температуре 50—100° С.
Расход угля на обжиг известняка составляет около 8—10% по его массе. Очевидно, в качестве топлива можно применять лишь те сорта его, в которых мало содержится летучих веществ, г. е. антрацит (а за границей обычно кокс), так как летучие вещества выделяются в зоне подогрева, а не сгорают, следовательно, они теряются без пользы и лишь загрязняют получаемый из печи газ. Обычно для обжига известняка применяют антрацит, содержащий не более 10—12% золы и не более 5% летучих веществ.
В настоящее время иногда для обжига известняка применяют природный газ.
Известняк и антрацит подают на верх печи лифтовым подъемником, работающим от электродвигателя.
Иногда встречаются бельгийские печи, у которых кирпичная кладка доведена до основания печи, т. е. они не висят на колоннах. Для выгребания извести в стенках нижней части печи с трех или четырех сторон устроены ниши и выгребные дверцы.
Механизированные печи. Недостаток описанной печи — загрузка и выгрузка извести вручную. Поэтому в настоящее время строят печи с механизированными загрузкой и выгрузкой, которые, однако, в остальном ничем не отличаются от бельгийских печей.
Для загрузки известняка в печь применяют скиповые подъемники, которые работают автоматически и управляются снизу (рис. 109). Ковш, загруженный известняком и топливом, в подъемнике этого типа поднимается тросом (приводимым в движение от электродвигателя) по наклонной эстакаде к загрузочному отверстию печи, над которым ковш опрокидывается и затем вновь возвращается к низу подъемника для загрузки.
Для механизированной разгрузки известняка применяют выгрузочное приспособление системы Трубостроя (рис. 110 и 111). Оно состоит из четырех ступенчатых кареток, которые, двигаясь вперед и назад, сталкивают известь со ступеньки на ступеньку, затем сваливают ее на лотки, откуда она попадает на транспортер, подающий ее к барабану системы Мика для приготовления известкового молока. Такими выгрузочными приспособлениями снабжены механизированные печи Трубостроя (см. рис. 109).
Лавер (промыватель). Сатурационный газ, полученный в известняковообжигательной печи, отсасывается газовым насосом, который создает тягу, необходимую для работы печи и для поступления в нее воздуха для горения топлива.
Газ нельзя направлять непосредственно в насос, так как он загрязнен (пыль, смолы — продукты сухой перегонки топлива); кроме того, газ, выходящий из печи, имеет высокую температуру (150—300°С). Поэтому газ на пути к насосу пропускают через лавер (промыватель), где он промывается и охлаждается водой до 20—30° С.
Лавер (рис. 112) представляет собой чугунный или железный вертикальный цилиндр, в нижнюю часть которого поступает газ и идет вверх навстречу воде, льющейся каскадами по устроенным внутри цилиндра перегородкам. Эти перегородки имеют попеременно или круглые вырезы в середине, или же закрывают среднюю часть аппарата, но зато не доходят до стенок его, оставляя кольцевой проход для газа. Входная труба для газа загнута вниз. По ней поступающий газ проходит в виде пузырей через слой воды на дне лавера. Труба, отводящая использованную воду из лавера, опущена в бак с водой, что создает гидравлический затвор, так как в лавере имеется некоторое разрежение до 10 см рт. ст. или до 1,30 м вод. ст. Поэтому трубу для отвода воды изготовляют длиной не меньше 2 м. чтобы вода не засасывалась внутрь лавера.
Лаверы более новой конструкции имеют вместо многочисленных перегородок лишь три решетки. На каждой из них положен слой колец Рашига толщиной 500 мм (металлические или керамические кольца 100х100 мм в нижней и 50х50 мм — в верхней части каждого слоя). Кольца хорошо распределяют и воду и газ. Перед лавером обычно ставят еще сухую ловушку дли твердых примесей, чтобы не засорять ими лавер.
Газ после лавера проходит через ловушку для удаления воды, увлекаемой газом, и поступает па газовый насос. Вслед за насосом устанавливается герметически закрытый объемистый сборник для газа, или газовая виндфляша. Он нужен для обеспечения равномерной подачи газа в сатураторы. На виндфляше имеется предохранительный клапан и манометр.