Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Нагрев во вращающейся печи с управлением длиной факела и окислительной способностью осуществлен в производственных условиях в России.
Для обжига доломита с производительностью до 15-20 т/ч и для обжига извести применяются двухпроводные горелки с регулируемой длиной факела и подачей кислорода. При этом достигается снижение удельных расходов условного топлива (на 15 кг у.т./т), удельного расхода кислорода (на 13 м3/т), содержания NOx в дымовых газах. Увеличена производительность печей (на 1,5 %). Двухпроводная горелка с регулируемой длиной факела и подачей компрессорного воздуха для регулирования окислительной способностью факела установлена на вращающейся.печи для окислительного обжига хромовой руды с целью получения монохромата натрия (производительность печи до 10-11 т/ ч). Проектируется контроль и управление температурой шихты в зоне прокаливания и содержанием кислорода в отходящих газах.
Рис. 4.181. Схема организации процесса: I — окислитель-интеисификатор (кислород, компрессорный воздух); 2 — пирометр; 3 — контроль длины пламени; 4 — двухпроводный подвод природного газа; 5 — двухпроводная горелка с подводом окислителя; 6 — измерение 02; 7 — продукты сгорания
435
3.7. Возможные альтернативные варианты технологии вращающихся трубчатых печей
Наряду с описанными выше достоинствами трубчатые вращающиеся печи обладают и рядом недостатков. Это прежде всего необходимость содержания печей значительной длины, что резко увеличивает необходимость капитальных и эксплуатационных затрат.
Трудности также связаны с относительными сложностями организации температурного контроля и управления тепловой и технологической работой печей, возможным образованием настылей и др.
Поэтому в данном разделе приводится несколько примеров возможных альтернативных вариантов технологий замены трубчатых вращающихся печей.
3.7.1. Шахтные печи металлизации [60]
Процессы металлизации в шахтных печах во многом похожи на процессы, протекающие в шахте доменных печей в области умеренных температур. Однако имеются и значительные отличия: в шахтной печи отсутствует кокс; важную роль в процессах восстановления оксидов железа играет водород; восстановительный газ является единственным источником тепла, обеспечивающим все тепловые потребности процесса.
Основными процессами, протекающими в шахтной печи, являются теплообмен между газом-теплоносителем и восстанавливаемым материалом, восстановление оксидов железа и динамическое взаимодействие между опускающейся шихтой и поднимающимся газом. Кроме этого, на показатели работы шахтной печи оказывают влияние разрушение железорудных материалов в процессе нагрева и восстановления, науглероживание и спекание губчатого железа.
Наиболее известными процессами металлизации в шахтных печах являются способы Мидрекс (США), Армко (США), Пурофер (ФРГ), ХиЛ-Ш (Мексика). В нашей стране разработаны два способа получения металлизованного сырья в шахтных печах, которые отработаны на опытно-промышленных установках Белорецкого металлургического комбината и комбинате “Запорожсталь”.
Наиболее отработанным и широко распространенным процессом является процесс Мидрекс. С 1983 г. на Оскольском электрометаллургическом комбинате (ОЭМК) работают четыре модуля процесса металлизации Мидрекс обшей мощностью 1700 тыс.т металлизованных окатышей в год. Приводимое ниже описание процесса дается применительно к условиям ОЭМК.
В состав каждого модуля входят: шахтная печь металлизации, реформер (реактор конверсии природного газа); система производства инертного газа; система аспирации. Система водного хозяйства, свеча, помещение пульта управ-
436
ления и электроснабжение являются общими для каждой пары модулей. Принципиальная схема модуля металлизации Мидрекс показана на рис. 4.182.
Шахтная печь для металлизации (рис. 4.183) состоит из загрузочного (промежуточного) бункера; верхнего динамического затвора с загрузочным распределителем и загрузочными трубами; зоны восстановления; промежуточной зоны; зоны охлаждения; огнеупорной футеровки; постоянно действующих питателей; нижнего динамического затвора и маятникового питателя (для выгрузки готового продукта).
Цилиндрический загрузочный бункер емкостью ~60 м3 с конической нижней частью, к фланцам которого прикреплен шибер, обеспечивает прием и непрерывное течение материала в верхний динамический затвор. Система загрузки окисленных окатышей имеет следующие узлы: верхний плоский шибер (с гидравлическим приводом); загрузочную трубу; распределитель подвода затворного газа и загружаемого материала; труботечки. В загрузочной трубе создается динамический затвор между шибером и распределителем загружаемого материала благодаря потоку затворного газа, подаваемого в распределитель. Из распределителя материал поступает по 12 трубам через свод в печь.
Зона восстановления объемом -200 м3 занимает пространство от уровня фурм, через которые вдувается восстановительный газ, до уровня засыпи под сводом печи. Восстановительный газ поступает в зону восстановления по кольцевому каналу через фурменные блоки, расположенные равномерно по всей окруж-
