Горизонтальная вращающаяся механическая печь
Материал, подлежащий обжигу, загружается в печь (рис. 2.1) через желоб 1 и вследствие наклонного положения барабана печи 2 перемещается к разгрузочной части, где через откатную камеру 3 выгружается в охладительный барабан 4. Топливо (пылеуголь, жидкое топливо, газ) подается через форсунку 5 в откатной камере, газы, уходя из печи, уносят с собой большое количество пыли, частично осаждающейся в пылеуловительной камере 6. Для ускорения охлаждения извести охладительный барабан располагается в ванне 7, через которую пропускается вода.
К преимуществам вращающихся печей следует отнести: полную механизацию работ, равномерность обжига и однородность зернового состава выгружаемой извести; возможность применения разнообразных видов топлива (газового, жидкого, пылевидного) и обжига рыхлых и высоковлажных пород известняка (или мела).
К недостаткам вращающихся печей относятся:
- увеличенный удельный расход топлива;
- низкий термический коэффициент полезного действия, вызываемый, главным образом, плохими условиями для передачи тепла от газов к обжигаемому материалу;
- большие первоначальные затраты на 1 т мощности;
- большой расход металла на 1 т мощности;
- значительный унос из печи и из холодильника пыли, для улавливания которой требуется большой объем пылеосадительных камер;
- повышенная скорость прохождения обжигаемого материала (в несколько раз больше скорости в шахтных печах);
- загрязнение извести золой при пылевидном топливе и образование вследствие присадки золы спекшейся пленки, затрудняющей гашение извести;
- большой процент пережога при сжигании жидкого топлива.
В зависимости от длины печи и качества топлива удельный расход тепла, по данным практики, составляет 1800— 2200 ккал/кг полученной СаО при обжиге известняка и 2900—3300 ккал/кг при обжиге известкового шлама. С увеличением длины печи (при всех в прочих равных условиях) температура отходящих газов снижается, поэтому на практике стремятся к установке возможно более длинных печей. Однако длина печи имеет оптимальный предел, и увеличение отношения длины печи к ее диаметру выше 50 считается экономически нецелесообразным. У большинства действующих печей отношение длины к диаметру печей значительно меньше пятидесяти.
В настоящее время имеются печи длиной в 128 м и производительностью 300 т извести в сутки.
Газы, проходящие над обжигаемым материалом в печи (при коэффициенте заполнения барабана материалом от 8 до 15%), передают свое тепло обжигаемому материалу, главным образом лучеиспусканием и конвекцией, в результате чего эти печи имеют низкий термический коэффициент полезного деиствия. Для сравнения в табл. 3.1 приводятся тепловые балансы печей для обжига.
Таблица 3.1. Тепловые балансы шахтной и вращающейся известково-обжигательных печей (в %)
Наименование расходных статей Шахтная Вращающаяся
Полезный расход тепла, %...... 55,5 33,0
Потери тепла . ."......... 44,5 67,0
В том числе:
с сухими отходящими газами . . 9,5 21,4
с водяными парами из топлива 12,2 14,7
с водяными парами из известняка 4,3 5,8
с избыточным воздухом..... 1,3 2,0
от химического недожога .... 3,0 -
с выгруженной известью .... 5,0 9,5
в окружающее пространство . . . 9,2 13,6
Примечание. Для сравнения приведены данные по печам, работающим на природном газе о теплотворной способностью 8900 ккал/м*. При сравнительных испытаниях температура отходящих газов шахтной печи составляла 300°, а вращающейся— 630°.