Применение газообразного топлива в шахтных печах по­вышает культуру производства и степень его механизации, по­зволяет вырабатывать известь без «пережога».

Рис. 73. Шахтная печь конструкции Трубострой, переведенная на газо­образное топливо: 1 — выгрузочные кареткн, 2 — гребень, 3 — водоохлаждаемые балки, 4 — периферийные горелки нижнего яруса, 5 — подбалочная горелка, 6 — периферийные горелки верхне­го яруса, 7 — гляделки, 8 — дымосос, 9 — рассекатель, 10 — нижний загрузочный ко­нус, // — верхний загрузочный конус, 12 — Ковш скипа

2 Рис. 72. Установка периферийной диффузионной горелки:

1 — слой известняка в шахте, 2 — сопло горелки, 3 — футеровка шахты, 4 — го­релка

Значительное число шахт­ных пересыпных печей конст­рукции Трубострой и Росстром - проекта реконструировано для работы на природном газе. При реконструкции печей с диамет­ром шахты до 2 м сечение шах­ты в зоне обжига выполняют в виде эллипса с расстоянием между стенками 1,5 м, а в фу­теровке шахты устраивают окна — отверстия, в которые устанавливают периферийные диффузионные горелки (рис. 72). Одновременно наращива­ют полезную высоту шахты до 17—18 м. При диаметре шахты более 2 м печь снабжают водо- охлаждаемыми балками с под - балочными горелками, позво-

Ляющими вводить газообразное топливо в центр шахты, и одним или двумя ярусами периферийных горелок.

Шахтная печь конструкции Трубострой, пере­веденная на отопление природным газом (рис. 73), имеет шахту круглого сечения с диаметром в распаре 2,8 м и рабочей высотой

17 м. Футеровка шахты в зоне подогрева и охлаждения выполне­на из шамотного кирпича Д-4 и хромомагнезитового в зоне обжи­га. Загрузочное устройство, состоящее из верхнего 11, нижнего 10 загрузочных конусов и рассекателя 9 с отбойной обечайкой, обеспечивает надежную герметизацию верхней части печи от подсосов холодного воздуха. Известь выгружается из печи при помощи выгрузочного механизма, состоящего из четырех выгру­зочных кареток 1 и гребня 2.

Природный газ подается в зону обжига печи по периферии через горелки 4 нижнего яруса, горелки 6 верхнего яруса и при помощи подбалочных горелок 5 в центр шахты. Водоохлаждае - мые балки 3 расположены в шахте взаимно перпендикулярно. Шахта в зоне подогрева и обжига снабжена гляделками 7.

Воздух на горение поступает в печь через люки выгрузочного механизма и окна периферийных и центральных горел очных вво­дов. Необходимое разрежение в зоне обжига обеспечивается двумя вентиляторами — дымососами 8 типа ВВД-11, работаю­щими параллельно. Разрежение при работе на известняке фрак­ции 40—100 мм на уровне нижней балки составляет 6—8 мм вод. ст.

Печь конструкции Росстром проект произво­дительностью 150 т/сут (рис. 74) предназначена для работы на газообразном топливе. Она имеет шахту полезной высотой

18 М. Поперечное сечение шахты — щелевидное с размерами 1,6x8 м. Кладка шахты в зонах подогрева и охлаждения выпол­нена из красного кирпича и имеет толщину 375 мм. Изнутри кладка футерована доменным многошамотным кирпичом длиной 230 мм. Для улучшения теплоизоляции кладки в зоне подогрева зазор между ней и кожухом величиной 40 мм заполнен молотым трепелом.

Кладка шахты в зоне обжига выполнена из многошамотного кирпича марки Д толщиной 345 мм и футерована слоем хромо - магнезитового кирпича толщиной 230 мм. Толщина теплоизоля­ционной засыпки 70 мм.

Шахта печи снабжена стальным кожухом из листов толщи­ной 10 мм. В зонах подогрева и обжига шахта имеет параллель­ные стенки, в зоне охлаждения расстояние между ее длинными сторонами увеличивается с 1,6 до 2,12 м, что улучшает выгрузку извести из печи.

Шахта в верхней части имеет отверстия 2 для установки Датчиков измерителей уровня; в зоне обжига предусмотрены Гляделки 8, два ряда отверстий 9 и 11 для установки горелок н смотровые отверстия 10. Печь имеет два скиповых подъемника 6
С объемом ковша 0,75 м3 и два загрузочно-распределительных устройства, состоящих из двух приемных воронок 5, четырех запорно-распределительных конусов 4 и отбойного панцыря 3.

Известь выгружают из печи восемью дви­жущимися каретками 1, расположенными по че­тыре с каждой стороны печи. Движущиеся ка­ретки сбрасывают из­весть в два промежу­точных бункера 13, от­куда она лотковыми пи­тателями 14 подается на два пластинчатых транспортера 15.

Газообразное топ­ливо подается в печь при помощи диффузи­онных периферийных горелок, расположен­ных в два яруса: во­семнадцати горелок нижнего яруса и деся­ти горелок верхнего яруса.

Воздух на горение газа вводится под вы­грузочный механизм че­рез два патрубка 12. Продукты горения от­сасываются из печи через шесть патруб­ков 7 вентилятором ВВД-13,5.

С

Печь имеет следую­щие характеристики: полезный объем шах­ты — 238 м3; съем из­вести с единицы пло­щади поперечного се­чения — 12,5 т/лРсут, с единицы полезного объ­ема — 0,65 т/м3суг, Удельный расход ус­ловного топлива (в ра­счете на 85% из­весть) — 145 кг/т.

Недостаток. печей этого типа состоит в том, что применение периферийного ввода газа приводит к созданию в пристенной области шахты поля высоких температур (1300—1350° С). Это

8-В 6

10330

Т

Рис. 74. Шахтная печь кон­струкции Росстромпроекта на газообразном топливе производительностью 150 т/сут.:

I — движущиеся каретки, 2 — отверстия для датчиков уровне­мера шнхты, 3 — отбойный пан­цирь (обечайка), 4 — запорно - распределительные конусы, 5 — Приемные воронки, € — скиповые подъемники, 7 — патрубки для отсоса газов, 8 — гляделки, 9 н

II — отверстия для периферий­ных горелок верхнего и нижнего ярусов. 10 — смотровые отвер­стия, 12 — патрубок ввода воз­духа, 13 — промежуточный бун­кер, 14 — лотковый питатель, 15 — пластинчатые транспортеры

Влечет за собой преждевременный выход из строя футеровки и вызывает частые прнвары к ней извести. Улучшение технико - экономических показателей печей с щелевидным поперечным сечением шахты достигается установкой на них подовых (цент­ральных) горелок (рис. 75).

Шахтная лечь производительностью 60 т/сут с Поперечным сечением 1,6x4,1 м, оборудованная центральной горелкой, показана на рис. 76. Газ подает­ся в печь через два ряда периферийных горелок 3 ив центр шахты через центральную горелку 1, расположенную в зоне

Охлаждения печи и смонтиро­ванную на дутьевом конусе 2. В центральную горелку по тру­бе 6 вводится природный газ, по трубе 4 — вторичный воздух и по трубе 5 — часть отходя­щих печных газов.

Вторичный воздух нагне­тается в печь вентилятором и выходит из-под дутьевого ко­нуса на 1—1,5 м ниже места выхода смеси газов из цент­ральной горелки. Поднимаясь по печи, вторичный воздух пе-

Рис. 75. Центральная (подовая) го - ремешивается с ней, образуя релка: горючую смесь, которая вос-

/ и 3 —трубы ввода рециркуляционного ПЛаМвНЯеТСЯ НЭ ВХОДе В ЗОНу

И природного газов, 2— щели, 4 — камера прукига

Газа, 5—'Камера рециркулята, 6 — сталь - ииЖИ! а.

Ной козырек, 7-корпус горелки При ЭКСПЛуаТЭЦИИ печи,

Оборудованной центральной го­релкой, достигнуты следующие показатели процесса обжига из­вестняка среднего качества: производительность — 60 т/сут, со­держание активных CaO + MgO —80%, скорость гашения изве­сти— 4—10 мин, коэффициент избытка воздуха отходящих газов а= 1,38, температура отходящих газов 170—200° С, удельный рас­ход условного топлива — 170 кг/т извести. Кроме того, выгора­ние футеровки уменьшилось и срок ее эксплуатации увеличился.

Шахтная печь конструкции Гипростром про­изводительностью 100 т/сут, работающая на природном газе, изображена на рис. 77. Шахта печи в зонах подогрева и обжига имеет круглое сечение диаметром в свету 3,2 м, в зоне охлаждения переходит в квадратное размером 2,2x2,2 м на уровне выгрузочной решетки. Рабочая высота шахты— 18 м, по­лезный объем—143 м3. Средняя площадь поперечного сечения в зонах обжига и подогрева — 8 м2.

Кладка шахты выполнена из легковесного огнеупора Б Л-1,3 толщиной 230 мм и футерована многошамотным кирпичом Д длиной 345 мм. Между кладкой и стальным кожухом находится
слой теплоизоляционной засыпки толщиной 65 мм из молотого трепела.

Природный газ вводится в печь на двух ярусах: на нижнем ярусе — через восемь периферийных диффузионных горелок 2 и балочную многосопловую горелку 13 центрального ввода; на верхнем ярусе — через расположенную перпендикулярно к ниж­ней верхнюю многосопловую балочную горелку 12 центрального

Рис. 76. Шахтная печь с щелевндным поперечным сечением производительностью 60 т1сут., оборудованная центральной (подовой) горелкой:

/ — центральная горелка. 2 — дутьевой конус. 3 — нернферийные горел­ки, 4 — труба для ввода воздуха в дутьевой конус. 5 — труба для вво­да в горелку части отходящих печных газов, 6 — труба для ввода в го­релку природного газа

6-6

Рис. 77. Шахтная печь конструкции Гипрострома на газообразном топливе с балочными горелками производительностью 100 т/сут.:

1 — выгрузочный механизм,

2 — периферийные горелки нижнего яруса, 3 и 5 — отвер­стия для ввода первичного воздуха по периферии, 4 — Периферийные горелки верх­него яруса, б — гляделки, 7 — Отверстия для датчиков уров­немера шнхты, 8 — патрубок для отсоса газов, 9 — загру­зочное устройство. 10 — ски­повой подъемник, II — предо­хранительный взрывной кла­пан. 12 и 13 — балочные мно­госопловые горелкн верхнего н нижнего ярусов, 14 — бара­банный затвор

Ввода и восемь периферийных диффузионных горелок 4. Балоч­ные горелки охлаждаются проточной или оборотной водой. Рас­стояние между балочными горелками по высоте составляет три метра. Устройство балочной многосопловой горелки показано на рис. 78.

Первичный воздух вентилятором ВВД-№8У вводится в печь через отверстия 3 и 5 (см. рис. 77), расположенные в два гори­зонта по высоте шахты, и через балочные горелки. Вторичный воздух подается в зону охлаждения. печи дутьевым вентилято­ром через рассекатель выгрузочного механизма.

Газообразные продукты отсасываются из печи дымососом Д-13,5 через патрубки 8. Отходящие газы перед выбросом их в атмосферу очищаются в установке, состоящей из шести цикло­нов НИИОГАЗ диаметром 600 мм типа ЦН-15.

Рис. 78. Балочная многосопловая горелка: I и 7 — патрубки выхода и входа охлаждающей воды, 2 — горелка, 3 — сопло, 4 — патрубок, 5 — стальная балка, б — труба для ввода воздуха

В верхней части шахты установлен предохранительный взрывной клапан 11, служащий для выхода через него газов, образовавшихся в шахте в момент взрыва (хлопка) газообраз­ного топлива. Отверстия 7 служат для установки датчиков ра - диактивного уровнемера шихты. В начале зоны обжига преду­смотрены гляделки 6 для контроля за процессом обжига.

Известняк загружается в печь скиповым подъемником 10 с ковшом емкостью 0,75 м3 и двухклапанным герметизирующим и распределительным устройством 9 с вращающейся чашей, рабо­тающим автоматически в комплекте с датчиком уровня материа­ла в шахте. Загрузка известняка в ковш скипа производится автоматическим весовым дозатором.

Выгружается известь из печи непрерывно при помощи вы­грузочной решетки 1 с гидроприводом. Для герметизации низа шахты и непрерывной выдачи извести на пластинчатый транс­портер установлен барабанный затвор 14.

Печь конструкции ГИПРОСТРОМа произво­дительностью 200 т/сут — наиболее совершенный и перспек­тивный известеобжигательный агрегат (рис. 79).

Шахта печи в зоне обжига имеет форму квадрата размером 3,74x3,74 м со скругленными углами. В нижней части зоны по-

6-1584 161
догрева квадратное сечение, постепенно расширяясь кверху, пе­реходит на круглое диаметром 4,3 м и затем в верхней части на Диаметр 4,9 м. В зоне охлаждения квадратное сечение сужается до размера 2,6x2,6 м на уровне выгрузочной решетки. Рабочая высота шахты 19 м.

Б-б Рис. 79. Шахтная печь конструкции Гипростро - ма на газообразном топ­ливе с балочными горел­ками производительно­стью 200 т/сут.:

Шахта в зоне обжига выложена из шамотного легковесного кирпича БЛ-1,3 и имеет ми­нимальную толщину слоя (по углам квадрата) 230Мм ■Л максимальную (по осям квадрата) —500 мм. Кладка футерована внутри слоем

94300

120.200

1 — выгрузочная решетка,

2 — периферийные горелки нижнего яруса, 3 — отвер­стия для установки отбора давления н термопар, 4 — две балочные горелкн верх­него яруса, 5 — гляделка, 6 — предохранительный взрывной клапан, 7 — двух - клапанное загрузочное уст­ройство, 8 — скиповой подъ­емник, 9 — отверстия датчи­ков уровнемера шнхты, 10 — Короб отсоса дымовых газов, 11 — две балочные горелки нижнего яруса. 12 — трех - шлюзовой затвор, 13 — пери­ферийные горелки верхнего

Яруса

Многошамотного кирпича марки Д длиной 345 мм или хромомаг - незитовым кирпичом марки ХМ. Зоны подогрева и охлаждения футерованы кирпичом марки Д.

Между стальным кожухом печи (толщиной 10 мм) и клад­кой уложен слой теплоизоляционной засыпки (трепела) толщи­ной 65 мм.

В кладке шахты предусмотрены гляделки 5, отверстия 3 для установки приборов и лазы.

Газообразное топливо вводится в два яруса через перифе­рийные и центральные балочные горелки. В нижний ярус газ подается через шесть периферийных диффузионных горелок 2 и в центральную область шахты при помощи двух балочных мно­госопловых водоохлаждаемых горелок 11.

Балочные горелки расположены в ярусе параллельно друг другу на расстоянии 900 мм. По высоте шахты они смещены одна относительно другой на 600—700 мм, что необходимо для предотвращения подвисания материала на балках. В верхнем ярусе газ вводится в центральную область печи при помощи двух балочных горелок 4, расположенных в направлении, перпенди­кулярном к нижним горелкам, и по периферии — через шесть диффузионных горелок 13. Расстояние между соответствующи­ми балками нижнего и верхнего яруса 3 м.

Одновременно с топливом через балочные горелки вводится первичный воздух. Вторичный воздух подается в зону охлажде­ния печи через гребень выгрузочного механизма дутьевым вен­тилятором ВВД-10. Таким образом, данная система ввода и распределения газообразного топлива создает благоприятные условия для полного его сжигания в слое кускового материала.

Печь снабжена загрузочно-распределительным устройством, состоящим из скипового подъемника 8 с ковшом емкостью 1,5 мъ, вращающейся чаши и двухклапанного затвора 7, нижний распределительный конус которого — спиралеобразный с отбой­ной пластиной. Известняк загружается в скип автоматическим весовым дозатором.

Выгрузочная решетка 1 с возвратно-поступательным движе­нием и гидравлическим приводом обеспечивает равномерную вы­грузку извести по всему поперечному сечению шахты. Гермети­зация печи осуществляется трехшлюзовым затвором 12.

Печные газы отсасываются через металлический короб 10 Дымососом Д-13,5. Перед выбросом в атмосферу они проходят очистку от пыли в группе циклонов НИИОГАЗ ЦН-15 диамет­ром 750 мм. В верхней части шахты предусмотрено два предо­хранительных взрывных клапана 6.

Необходимый уровень материала в печи поддерживается ав­томатически при помощи датчика уровня, установленного в от­верстиях 9 шахты и посылающего управляющий сигнал электро­двигателю скиповой лебедки.

Основные характеристики шахтной печи приведены в табл. 6.

Таблица 6 Проектные показатели шахтных печей, работающих иа газообразном топливе, конструкции Гипростром (г. Москва) Производительность, Т! сут Показатели Единица измерения 50 100 200 Шифр и год выпуска проекта Высота печи: Строительная. ...... Внутренний диаметр шахты В зоне обжига.............................. , . Полезный объем шахты « , . М М М МЗ 720/62Д 1963 18,2 27,2 2,5 89 1072 1963 18,0 27,8 3,2 143 1166 1964 19,0 34,6 3,74-3,74 258 Плоскостной съем извести Т М2сут 10,2 12,5 14,7 Объемный съем извести. . . T т МЧут 0,56 0,70 0,80 Расход условного топлива Кг Т извести 156 156 155