Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
В трубчатых вращающихся печах, как уже отмечалось, осуществляют сушку и подогрев различных рудных и нерудных материалов, прокаливание, обжиг, а также термохимическую обработку. Различия в технологических процессах определили и существенное различие в конструкциях печей, и, прежде всего, в организации системы отопления.
Известны три принципиально различные схемы отопления таких агрегатов: с помощью выносных или встроенных топок; торцевых горелок, установленных в загрузочной или разгрузочной головке печи; горелок, смонтированных непосредственно на корпусе печи и вращающихся вместе с ней (рис. 4.61).
Выносные и встроенные топки применяют, в основном, для сушки известняка, бентонита, руд и концентратов. Топки представляют собой футерован-
Рис. 4.61. Схема отопления вращающихся трубчатых печей-, а — с выносной топкой; б — с торцевой горелкой; в — с горелками на корпусе печи; 1 — трубчатая печь; 2 — топка; 3 — головка печи; 4 — горелка; 5 — газовый коллектор; 6 — вентилятор; 7 — коллектор вторичного воздуха; 8 — загрузоч-иая течка
180
ные камеры сгорания, различные по конструкции и размерам. Как правило, каждый агрегат оснащен индивидуальной топкой, но имеются топки, которые обеспечивают теплоносителем несколько агрегатов. Регулирование температуры теплоносителя осуществляют двумя способами: либо за счет установки специальных горелок, работающих с повышенными коэффициентами расхода воздуха, либо за счет подачи в топку, минуя горелку, воздуха или рециркулирующих продуктов сгорания.
К горелочным устройствам следует предъявлять следующие основные требования:
• эксплуатационная надежность, удобство и безопасность обслуживания;
• обеспечение полного сгорания газа и резервных видов топлива в пределах топочного объема;
• достаточно низкие гидравлические сопротивления на пути воздуха и газа;
• обеспечение надежных условий для воспламенения и стабилизации факела;
• небольшие габаритные размеры и масса;
• соответствие теплообменных характеристик факела требованиям технологического процесса;
• возможность регулирования теплообменных характеристик факела при работе на переменных нагрузках или на различных видах топлива;
• возможность быстрого и удобного переключения на резервное топливо.
Удовлетворить всем эти требованиям в равной степени часто бывает невозможно, так как они в ряде случаев противоречивы. Так, например, снижение гидравлических сопротивлений ниже определенного предела обычно приводит к повышению неравномерности скоростного поля воздушного потока, в котором труднее обеспечить равномерное распределение топлива. Повышение расходов воздуха или газа (с целью уменьшения габаритных размеров горелки) или повышение интенсивности крутки (с целью улючшения процессов смесеобразования) влекут за собой увеличение гидравлических потерь и т.д.
В некоторых технологиях при обработке сыпучего материала недопустим контакт его с продуктами сгорания топлива. В этом случае продукты сгорания от горелочных устройств направляются в специальные каналы, выполненные в огнеупорных блоках, из которых изготовлена футеровка печи. Если по условиям технологии температура обрабатываемого материала не превышает 500 -600 °С, то топки устанавливают на корпусе печи. Известны схемы отопления, когда корпус печи располагается непосредственно в топке. В этом случае осуществляется наружный обогрев барабана и важным вопросом работы системы отопления и выбора горелок является исключение местного перегрева корпуса печи.
Вращающиеся трубчатые печи, применяемые в черной и цветной металлургии, в основном аналогичны печам, применяемым в цементной и огнеупорной промышленности. Печь представляет собой футерованный цилиндричес-
181
кий корпус, установленный на поддерживающих роликах под углом к горизонту и вращающийся относительно продольной оси. С входной стороны имеются питатели для загрузки обрабатываемых материалов и с выходной стороны — холодильник или промежуточный бункер для готового продукта.
В зависимости от особенностей обжига и размеров печей применяют различные схемы подвода топлива. Для целей сушки и прокаливания концентрата, а также окислительного обжига окатышей используются относительно короткие печи. Все топливо и воздух вводятся через торцевые горелочные устройства.
При восстановительном обжиге во вращающуюся печь загружают твердый восстановитель в смеси с шихтой или организуют вдувание восстановительных газов. Во всех случаях является существенным равномерное распределение топлива по длине печи и дожигание горючих компонентов в уходящих газах над слоем материала. Поэтому в этих печах применяют рассредоточенный ввод восстановителя, топлива и воздуха.
Широкое распространение получили печи с распределенным подводом газа по длине корпуса. Газ по центральному каналу вводится в одну из торцевых частей печи, проходит через кожух на поверхность и поступает в коллектор (рис. 4.61, в). От коллектора вдоль печи проложены трубы, по которым газ подводится в нужное место.
Торцевая подача газа на печь отличается высокой герметичностью, но не всегда является надежной, особенно для печей, у которых в месте ввода центрального газопровода необходимо иметь высокую температуру печных газов. Последнее обстоятельство приводит к отложению в газопроводе сажи или прогару его стенок.
