содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

§ 16.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ШАХТНЫХ ИЗВЕСТЕОБЖИГАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

Шахта печи. Шахта печи состоит из стального кожуха и кладки. Шахта пересыпных печей может иметь вид полого цилиндра (рис. 53, с) или составленных основаниями двух усеченных конусов (рис. 53, б). Наиболее рациональна цилиндрическая форма шахты с сужением в нижней части, зоне охлаждения (рис. 53, в). Такая форма принята в современных печах.

Круглое поперечное сечение шахты имеет преимущества перед остальными ,при пересыпном способе обжига: способствует равномерному распределению и опусканию кусковых материалов по сечению шахты. Шахта круглого сечения имеет меньшую объемную поверхность и поэтому отличается минимальными потерями тепла в окружающую среду.

В полугазовых печах и печах на газообразном и жидком топливе применяются эллипсовидное (рис. 53, г) и прямоугольное (рис. 53,(3) сечения шахты. Эти сечения позволяют улучшить условия равномерного распределения газообразного топлива в слое обжигаемого материала.

Часть общей высоты шахты, соответствующая среднему нормальному уровню засыпки в нее материала, называется рабочей высотой шахты. Величина рабочей высоты шахты влияет на удельный расход топлива и качество получаемой извести. Рабочая высота шахты составляет 18—20 м.

Кладка шахты состоит из внутреннего защитного слоя — футеровки и наружного — теплоизоляционного. Футеровка шахты

играет существенную роль в организации процесса обжига и оказывает влияние на его технико-экономические показатели. Чем более тщательно выполнена футеровка и выше качество примененных огнеупоров, тем более высокая температура обжига поддерживается в зоне обжига печи и увеличивается рабочее время эксплуатации печи. В итоге растет годовая производительность печи и, следовательно, снижаются затраты на выпуск 1 г извести.

Футеровку выполняют из огнеупоров, обладающих высокой огнеупорностью, малой пористостью, достаточной прочностью и термостойкостью.

В верхней части шахты (зоне подогрева) футеровка испытывает значительное механическое воздействие со стороны шихты (удары кусков известняка и каменного угля во время загрузки, истирание перемещающейся шихтой) и химическое воздействие отходящих газов (кислород, сернистые соединения), имеющих кислый характер. Поэтому применяемый материал должен быть нейтральным или кислым, плотным и прочным.

Зона подогрева подвержена колебаниям температуры, особенно значительными в период загрузки шихты. Следовательно, материал футеровки зоны подогрева должен быть достаточно термостойким, т. е. устойчивым к резким колебаниям температуры. Всем этим условиям удовлетворяют шамотный рядовой кирпич и более качественный многошамотный кирпич. Толщина футеровки зоны подогрева обычно составляет 210—230 мм.

В зоне обжига температура достигает 1200—1300° С, а в местах скопления твердого топлива и ввода газообразного может

быть и выше. Огнеупорность материала футеровки должна быть выше температуры, наблюдаемой в рабочей зоне. Опыт эксплуатации показывает, что огнеупорные материалы разрушаются даже в том случае, когда их огнеупорность является достаточной для имеющейся температуры. Это вызвано тем, что в зоне обжига футеровка подвергается химическому воздействию извести, шлака и золы топлива. Соприкасаясь при высокой температуре с огнеупорным материалом, шлаки и зола топлива частично проникают через поры в глубь материала, вступая с ним в химическое взаимодействие и разрушая его.

Рис. 53. Конфигурации шахты печей:
а — полый цилиндр, б — составленные большими основаниями два усеченных конуса, в — цилиндрическая с сужением внизу, г — щелевидная эллипсовидная с вертикальными стенками, д — прямоугольная с вертикальными стенками

Разрушающее действие на ошеупоры оказывает окись углерода СО. Глубина проникновения СО, шлака и газов в огнеупор зависит от его пористости. Поэтому для футеровки зоны обжига пригодны материалы с небольшой объемной пористостью.

Важным показателем качества применяемых в зоне обжига огнеупоров является температура их деформации под нагрузкой, так как материал футеровки зоны обжига испытывает давление вышележащих слоев кирпичей, давление от теплового расширения материала и давление шихты.

В качестве футеровочного материала зоны обжига широко применяют многошамотный кирпич марки Д (доменный). Для печей большой мощности целесообразней применять хромомагнезитовые и высокоглиноземистые огнеупоры. Длительная служба футеровки наблюдается при послойной укладке хромомагнезитовых и многошамотных огнеупоров.

Применение высокоогнеупорных плотных хромомагнезитовых и высокоглиноземистых огнеупоров в зоне обжига известеобжигательных печей резко уменьшает привары извести к футеровке печи и в 2—2,5 раза увеличивает срок службы футеровки, что дает значительный экономический эффект. Толщина футеровки в зоне обжига составляет 345—460 мм.

В нижней части шахты (зоне охлаждения) материал футеровки подвергается механическому и химическому воздействию раскаленной извести и колебаниям температуры. Однако условия его работы значительно легче по сравнению с зоной обжига. Поэтому для футеровки зоны охлаждения применяют многошамотный доменный или рядовой шамотный кирпич. Толщина рабочего слоя составляет 210—230 мм.

Следующий за футеровкой слой огнеупоров не подвергается столь значительному воздействию среды и служит в основном для теплоизоляции. Основными требованиями, предъявляемыми к теплоизоляционным огнеупорам, являются огнеупорность и теплопроводность. Теплопроводность материала связана с его объемным весом. Чем ниже объемный вес материала, тем меньшей теплопроводностью он обладает.

Теплоизоляционный слой футеровки шахты обычно выполняют из шамотных легковесных огнеупоров. Его толщина составляет 210—230 мм.

Пространство между кладкой и металлическим кожухом засыпают молотым шамотом или трепелом для улучшения теплоизоляции. Толщина слоя засыпки 50—65 мм. Кожух выполняют из углеродистой стали толщиной 8—10 мм.

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..