ИТС 7-2015 Производство извести

     2.3.1 Шахтные печи

Шахтная печь представляет собой установленную вертикально на фундаменте шахту, снабженную в верхней части устройством для загрузки исходных материалов, а в нижней - механизмом для выгрузки продукции [6], [7].

Движущийся в шахте сверху материал проходит последовательно три технологические зоны: зону подогрева, зону обжига и зону охлаждения. В зоне подогрева происходит нагревание сырьевых материалов от температуры окружающей среды до 900°С за счет тепла движущихся из зоны обжига газообразных продуктов. В зоне обжига происходит горение топлива и разложение горной породы на известь и углекислый газ при температуре 1000°С-1200°С. В зоне охлаждения температура извести снижается движущимся снизу вверх холодным воздухом до 80°С-100°С.

По способу обжига шахтные печи бывают пересыпные, полугазовые, на газообразном и жидком топливе.

Пересыпными называют печи, в которых слой обжигаемого материала пересыпан слоями твердого короткопламенного топлива.

Полугазовыми называют печи, в которых топливо поступает в зону обжига в виде газообразных продуктов газификации твердого длиннопламенного топлива. Газификация твердого топлива осуществляется в выносных топках.

Шахтными печами на газообразном топливе называют печи, оборудованные устройствами для ввода и распределения в шахте природного, искусственного или смешанного газа.

Шахтными печами на жидком топливе называют печи, оборудованные устройствами для ввода, распыления и газификации мазута.

В справочнике НДТ будут рассмотрены шахтные пересыпные печи и шахтные печи, работающие на газообразном и жидком топливе, поскольку именно такие печи использует большинство производителей на территории Российской Федерации.

2.3.1.1 Шахтные пересыпные печи

В шахтных пересыпных печах производится основное количество извести. При этом применяются самые различные конструкции печных агрегатов.

Пересыпные печи, работающие на твердом топливе, в среднем имеют производительность от 30 до 200 т в сутки. Печи отличаются значительной рабочей высотой шахты в пределах 18-19 м и достаточной теплоизоляцией корпуса, что обеспечивает более высокую экономичность процесса обжига.

Общий вид одной из шахтных пересыпных печей этого типа производительностью 100 т извести в сутки показан на рисунке 2.1. Зоны обжига и подогрева имеют цилиндрическую форму с круглым сечением, которое в зоне охлаждения, постепенно уменьшаясь, переходит на квадратное.

Таблица 2.1 - Показатели шахтных пересыпных печей [6]

В корпусе шахты печи предусмотрено по высоте три лаза (люка), необходимых для загрузки печи материалами в период ее подготовки к пуску и во время ремонта. В верхней части шахты имеются отверстия для установки датчиков уровня материалов в шахте и отверстия для установки термопар, датчиков разрежения и заборных устройств для анализа газа. В зоне обжига шахты предусмотрено два ряда отверстий-гляделок для контроля режима обжига. Имеются также отверстия для установки термопар и датчиков давления (разрежения).

1 - выгрузочный механизм; 2 - футеровка; 3 - слой кладки из легковесного кирпича; 4 - слой теплоизоляционной засыпки; 5 - отверстия для установки датчиков уровнемера шихты; 6 - патрубки для отсоса газов; 7 - загрузочное устройство; 8 - скиповой подъемник; 9 - вспомогательные люки (лазы); 10 - гляделки; 11 - барабанный затвор; 12 - фундаментная плита

     
Рисунок 2.1 - Шахтная пересыпная печь производительностью 100 т извести в сутки

Загрузка сырья и топлива в печь производится при помощи скипового подъемника и автоматического весового дозатора. Из печей производительностью 50 и 100 т/сут газы отсасываются с двух сторон шахты через патрубки, из печи производительностью 200 т/сут - через металлический короб, сообщающийся с шахтой нижней своей частью. Короб находится постоянно под слоем карбонатной породы, что значительно снижает подсос холодного воздуха в печь через загрузочное устройство.

На печах предусмотрена очистка отходящих газов от пыли при помощи циклонов.

Известь выгружается выгрузочной решеткой с возвратно-поступательным движением. Привод решетки - гидравлический. Герметизация нижней части печей осуществляется барабанным затвором, у 200-тонной печи - при помощи трехшлюзового затвора. Воздух под решетку нагнетается дутьевым вентилятором.

2.3.1.1.1 Обжиг в шахтной пересыпной печи

Для того чтобы при обжиге карбонатной породы получить известь заданных свойств и качества, необходимо обеспечить в печи определенный тепловой и аэродинамический режим.

Выделение необходимого для разложения карбонатной породы количества тепла происходит при горении твердого топлива. Шихта известеобжигательных печей содержит 6,5%-10,5% топлива. Процесс горения разбавленного слоя топлива происходит в несколько стадий. Вначале из топлива выделяется влага, затем летучие вещества, позднее образовавшийся твердый остаток сгорает в присутствии кислорода воздуха.