Сущность метода обжига в кипящем слое заключается в том, что через слой сыпучего материала, находящегося на решетке, пропускают восходящий поток газа со скоростью, при которой в слое происходит непрерывная циркуляция отдельных частиц. В таком состоянии материал приобретает текучесть, т. е. имеет сходство с жидкостью (псевдоожижение), подчиняясь законам гидравлики.

Сочетание псевдоожижения с применением измельченного материала (до 12 мм) способствует резкому увеличению поверх­ности соприкосновения материала с газом. Тепло переносится от одной части слоя к другой благодаря интенсивному перемеши­ванию частиц, что способствует выравниванию температуры по всему слою. Поэтому при обжиге в кипящем слое температуру газов можно поддерживать близкую к значению теоретической температуры разложения известняка, тогда как в шахтной или вращающейся печи температуру газов необходимо поддержи­вать на 200—300° С выше величины, необходимой для реакции разложения сырья.

На рис. 106 представлена схема известеобжигательной печи кипящего слоя производительностью 300 т/сут. Она состоит из шахты с циклоном промежуточной очистки газов 14, газогоре - лочного устройства 16 и холодильника 2.

Шахта печи по высоте разделена на три камеры: два верх­ние 7 и 8 служат зонами сушки и подогрева известняка и ниж­няя 3 — зоной обжига.

Газораспределительные решетки 11 и 13 между камерами выполнены из шамотных кирпичей и снабжены отверстиями диа­метром 60 мм. Шахта имеет стальной цилиндрический кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. Внутренний диа­метр шахты в зоне обжига 2,75 м.

В шахте устроены лазы с люками 6 для ремонта и очистки решеток. Сплошная перегородка 4 выполнена из огнеупорного кирпича и отделяет зону обжига от подготовительных зон. Ка­меры сообщаются между собой внешними переточными устрой­ствами 5 и 12.

Для сжигания природного газа применяют горелки с пред­варительным смешением газа и воздуха. Газогорелочное устрой­ство 16 печи состоит из нескольких трубчатых пучков-смесите­лей, соединенных вверху с дутьевыми колпачками стальной рас­пределительной решетки 15.

I зона термоподго - 9

ТоВки сырья

8

IIгона терпоподго-

ТоВпи сырья

Зона обжига

Зона охлаждения

ТоппиВо

Рис 106 Известеобжигательная печь кипящего слоя произ­водительностью 300 т/сут.:

I 5 12 и 17 — внешние нереточиые устройства, 2 — холодильник 3. 7. 8 — камеры, 4 — сплошная 'перегородка. 6- люк 9 - загрузочный пат - nvfioK 10 — патрубок для отвода газов, И. 13 н 15 — газораспредели Ильные решетки 14 - циклон, 16 - газогорелочное устройство. 18- V шнек, 19 - транспортер извести

Газовоздушная смесь продувается через отверстия колпачков в камеру 3 и сгорает в ней. Образующиеся при этом высокотем­пературные продукты горения служат теплоносителем и ожи- жающей средой.

Работа печной установки происходит следующим образом. Известняк через патрубок 9 загружается в верхнюю камеру 8 Печи, где ожижается газами, имеющими температуру 600—650° С (I зона термоподготовки). Высушенный и подогретый известняк по переточному устройству 12 поступает в камеру 7, где поддер­живается температура 700—750°С (II зона термоподготовки). Здесь известняк подвергается частичной декарбонизации (раз­ложение MgC03), после чего он по перетоку 5 поступает в третью камеру (зону обжига) 3 с температурой 900—950° С.

Из зоны обжига известь по внешнему переточному устрой­ству 17 выводится в холодильник 3 кипящего слоя. В холодиль­нике воздух нагревается за счет физического тепла извести и поступает в смесители газогорелочного устройства.

Из холодильника известь по перетоку 1 попадает на пластин­чатый транспортер 19. Выходящий из зоны обжига запыленный газовый поток проходит очистку в циклоне 14 и затем через газораспределительную решетку 13 поступает в камеру 7. Осаж­денные в циклоне частицы извести шнеком 18 подаются перио­дически на транспортер 19.

Выходящие из камеры 8 газы содержат значительное коли­чество пылевидных фракций известняка, в связи с чем они по патрубку 10 направляются в пылеулавливающую установку, со­стоящую из циклонов НИИОГАЗ и водяного скруббера.

Эксплуатация печи подтвердила высокую эффективность ее работы. Несмотря на неполную утилизацию тепла отходящих газов, расход условного топлива на обжиг 1 т воздушной извести активностью 85% составляет около 175 кг. Известь отличается равномерностью обжига при среднем содержании в ней актив­ных окислов CaO+MgO до90%'. Высота псевдоожиженного слоя материала в камерах находится в пределах 1—1,2 м, а аэроди­намическое сопротивление каждого из слоев — в пределах 400—500 мм вод. ст.

Печи кипящего слоя имеют большую единичную мощность и дают возможность полностью автоматизировать технологиче­ский процесс. Важное свойство кипящего слоя — малое время обжига (10—15 мин)—позволяет получать в печах этого типа высокомагнезиальную воздушную известь, пригодную для произ­водства изделий автоклавного твердения.

Недостатками печей кипящего слоя являются значительный пылеунос мелких фракций материала из печи (до 30%) и воз­можность обжига лишь узких фракций известняка, например 0,3—2,5; 2,6—10; 3—12 мм. Эти свойства печей кипящего слоя существенно усложняют технологию подготовки сырья и систему газоочистки.