Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
В цветной металлургии в плавильных отражательных печах выплавляется из медных концентратов полупродукт меди — штейн. Газы уходят из печи с температурой 1280—1360°С и сильно загрязнены технологическим уносом — до 200 г/м3. Эти газы следует использовать для выработки пара в котлах-утилизаторах и подогрева воздуха. В шахтных (ватержакетных) печах выплавляются медные и никелевые полупродукты. Эти печи нуждаются в подаче горячего воздуха, и их правильная работа невозможна без испарительного охлаждения рубашки шахты с выработкой пара.
Велико значение промышленных печей на заводах тяжелого, транспортного и энергетического машиностроения. В чугунолитейных вагранках, работающих на коксе или литейном антраците, расплавляется чугун, причем химический состав чугуна может быть изменен. Вагранки являются основным видом чугуноплавильных печей, в них переплавляется около 80% всего литейного чугуна. Нагревательные печи употребляются для нагрева стальных слитков перед прессованием. В термических печах осуществляется всякого рода термическая обработка стальных изделий (отжиг, нормализация, закалка и отпуск, цементация и т. п.). Кроме перечисленных, на машиностроительных заводах можно встретить и другие типы печей.
На заводах промышленности строительных материалов печи также играют важнейшую роль в производстве. Во вращающихся печах производят обжиг цементного' клинкера, из которого получается портландцемент. В стекловаренных печах из шихты получают стекломассу, которая идет на выработку листового или другого стекла.
В шахтных печах обжигают известняк ка известь; в туннельных и других печах — строительный кирпич, керамические блоки, черепицу, канализационные трубы и другие строительные материалы.
На нефтеперерабатывающих заводах и заводах органического синтеза главными технологическими агрегатами являются трубчатые печи для крекинга, пиролиза и других процессов. Сущность крекинга состоит в разложении высокомолекулярных углеводородов на более простые; этот процесс является основой переработки нефтяного сырья в жидкие моторные топлива с получением одновременно нефтяного крекинг-газа. На химических заводах печи играют серьезную роль. Например, при выработке из серного колчедана серной кислоты, имеющей большое значение в народном хозяйстве страны и являющейся одним из основных продуктов химической промышленности, применяются печи с обжигом серного колчедана в плотном или в «кипящем» слое, а в циклонных пе-
чах — во взвешенном состоянии. В печах с «кипящим» слоем катализаторов осуществляются: процессы окисления (конверсия метана, получение водорода и окиси углерода, окисление аммиака и другие) и процессы гидрирования и дегидрирования (синтез аммиака и др.). Очень большое значение имеют печи в промышленности огнеупорных и абразивных материалов, а также в пищевой промышленности.
Выполняя определенные технологические функции, печи представляют собой сложные теплоэнергетические агрегаты, потребляющие большое количество топлива (главным образом, высокосортного). Потребление топлива печами занимает одно из первых мест в общем топливном балансе страны, и правильное использование топлива в печах представляет важнейшую народнохозяйственную задачу. В Советском Союзе очень многие заводы оборудованы современными печами, хорошо выполняющими свое назначение и имеющими высокие показатели по использованию топлива. Наряду с этим имеется очень много печей, имеющих низкие коэффициенты полезного действия (к. п. д.). До последнего времени, например, мартеновские печи имели, а многие из них и сейчас имеют к. п. д. порядка 20—25%. Вместе с тем благодаря интенсификации хода плавки, лучшей организации производства и использованию потерь тепла некоторые заводы повысили к. п. д. мартеновских печей до 40—50%, т. е. увеличили использование топлива более чем в 2 раза. При современном уровне знаний есть возможность строить печи с высоким к. п. д. Осуществляя регенерацию тепла отходящих газов с подогревом воздуха до высоких температур, используя вторичные энергетические ресурсы, а также применяя энерготехнологическое комбинирование, можио улучшить использование топлива — уменьшить удельные расходы топлива.
Промышленные печи работают чаще всего на природном газе, искусственном газообразном топливе и на мазуте, так как при этих топливах обеспечивается их работа с наилучшими показателями (высокая производительность, высокое качество и невысокая себестоимость продукции, хорошие условия труда) при легком осуществлении автоматического регулирования тепловых процессов. Доменные печи, чугунолитейные вагранки, ватержакетные медеплавильные и другие шахтные печи работают на каменноугольном коксе. Обжиг строительных материалов производится в печах и на твердом топливе — каменном угле, антраците, низкосортных бурых углях, дровах и торфе. Обжиг цементного клинкера (из которого получается путем размола цемент) производится иногда на пылевидном топливе.
Наша страна располагает огромными природными запасами угля, торфа, горючих сланцев, нефти и газа. Роль каждого из этих видов топлива в общем топливном балансе различна. Направление в развитии топливного хозяйства определяется не только требованиями, предъявляемыми к качеству топлива, но и затратами труда на его добычу, переработку и транспортирование, а также стоимостью топлива.
