Длинная вращающаяся печь с теплообменными устройствами внутри корпуса (рис. 87) состоит из следующих основных узлов: цилиндрического корпуса 8 с надетыми на него бандажами 2, Роликовых опор 1, предохранительных упоров и контрольных роликов, установленных на опорах, и привода.

Корпус вращающейся печи представляет собой полый свар­ной барабан диаметром от 2,2 до 5 м, установленный при помо­щи бандажей на роликовые опоры. Каждая опора состоит из Двух опорных роликов с четырьмя подшипниками скольжения и клиновинтовымн упорами, воспринимающими осевое давление печи.

Опорные ролики передвигаются и закрепляются в направля­ющих либо параллельно оси печи, либо под некоторым углом, что необходимо для периодического подъема или опускания печи по роликам при ее эксплуатации. Подшипники роликовых опор имеют водяное охлаждение.

В каждом подшипнике установлены маслоуказатель и сиг­нализирующий термометр, автоматически предупреждающий о перегревах.

Для контроля величины предельного осевого смещения кор­пуса печи от нормального положения по обе стороны от бандажа расположены контрольные ролики, вращение которых свидетель­ствует о наличии предельного смещения. В пролетах. между опо­рами для повышения жесткости корпуса установлены кольца жесткости 7..

Корпус печи имеет наклон 3—4% к горизонту и вращается со скоростью 0,5—1,2 об/мин от электродвигателя 5, соединен­ного с корпусом через редуктор 4, подвенцовую 3 и венцовую 9 Шестерни. Кроме того, современные печи снабжают вспомога­тельным приводом небольшой мощности, служащим для враще­ния печи со скоростью около 4 об/мин в периоды пуска и оста­новки, а также при ремонтных работах.

Привод печи и опорные ролики установлены с тем же укло­ном, что и корпус печи. Внутренняя часть стального корпуса вы­ложена огнеупорной футеровкой.

Печь работает по принципу противотока. Сырье подается со стороны верхнего «холодного» конца печи по течке 13, а со сто­роны нижнего «горячего» конца (головки печи б) поступает топ­ливо. Отходящие газы удаляются со стороны холодного конца печи, проходят предварительную очистку в пылеосадительной камере 12 и окончательную в электрофильтре, а затем дымосо­сом выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу.

Печь имеет следующие технологические зоны: зону подсуш­ки сырья, где материал теряет влагу и подогревается до темпе­ратуры 110—120° С; зону подогрева, в которой материал нагре­вается до температуры 900°С; зону обжига (декарбонизации), где при температуре газов 1250—1300°С происходит разложение сырья с выделением С02 и образованием свободной окиси каль­ция; зону предварительного охлаждения извести до температуры 1000° С.

Для нормальной работы печи большое значение имеет пра­вильная футеровка ее зон. Это обусловлено тяжелыми условиями службы футеровки в связи с вращением печи, вызывающим сотрясение кладки и ее истирание движущимся. материалом.

При обжиге извести холодные зоны футеруют фасонным ша­мотным кирпичом, а зону обжига — хромомагнезитовым. Шамот­ный кирпич укладывают на огнеупорных растворах. Толщина Швов кладки не должна превышать 2—3 мм.

Хромомагнезит укладывают всухую, вставляя между кирпи­чами гофрированные или плоские пластины размером 230X Х112 мм и толщиной 1,5—2,5 мм из мягкой стали. Во время работы печи эти пластины свариваются с огнеупором, обеспечи­вая необходимую строительную прочность кладки. В последнее время для кладки хромомагнезитового 'кирпича стали применять мертельные растворы, которые повышают стойкость футеровки почти вдвое.

Для снижения теплопотерь через корпус между рабочим сло­ем и стальным корпусом выкладывают второй, подстилающий, слой из теплоизоляционного огнеупора. Такие двухслойные фу­теровки используют в основном в низкотемпературных зонах.

Для улучшения теплообмена между газовым потоком и мате­риалом в холодной части длинных печей размещают внутренние теплообменные устройства 10, 11, 14. Для известеобжигательных печей применяют цепные, экранирующие и ячейковые тепло­обменники.

Цепной теплообменник — устройство, в котором про­исходит теплообмен газов и материала, прогрев цепей печными газами и отдача тепла нагретыми цепями 'материалу. На прак­тике применяют три способа навески цепей: навеску со свобод­ными концами, гирляндную навеску с креплением за оба конца и хордовую навеску.

При первом способе навески цепь посредством швеллера или кольца подвешивается одним концом к внутренней стороне кор­пуса, а с другой свободно свисает. Длина каждой цепи обычно составляет 0,6—0,7 от диаметра печи в свету, а расстояние между рядами цепей — 0,2—0,25 м.

При навеске цепей гирляндами их крепят обоими концам» так, что крепление концов смещается по винтовой линии. Пр» этом цепи свисают до оси или несколько ниже.

При хордовой навеске цепей каждая цепь закрепляется в не­скольких местах по длине окружности внутреннего диаметра печи и располагается на поверхности футеровки по винтовой

ЛИНИИ.

Для перечисленных способов навески в зависимости от места расположения в печи используют круглые и овальные карабель - ные цепи или цепи из жаропрочной стали (содержание хрома 25—30%) с диаметром прутка от 16 до 20 мм. Общая длина цепей в печи зависит от влажности сырья и достигает несколько сотен метров, а их эффективная поверхность 400—1000 м2.

Экранирующий теплообменник (рис. 88) пред­ставляет собой совокупность мелких литых элементов 1, рабочая часть которых имеет пирамидальную форму, выступающую над поверхностью футеровки 2. Элемент крепится в футеровке при помощи ножки 3, выполненной в виде клина и расположенной в шве отнеупорной кладки (между кирпичами).

Совокупность металлических пирамидальных элементов об­разует экранирующую (ошипованную) поверхность футеровки, интенсивно воспринимающую тепло от газового потока и пере­дающую его материалу. Экранирующие элементы изготовляют штамповкой из стали Х-28. Теплообменник рекомендуется распо­лагать в месте, соответствующем интервалу нагрева материала 100—800° С.

Ячейковый металлический теплообменник (рис. 89) из жаропрочной стали (или жаропрочного чугуна) на­дежен по конструкции и эффективен в теплотехническом отно­шении. Он состоит из полок /, шарнирно соединенных с башма­ками 2, которые приварены к корпусу печи 3. Теплообменник делит поперечное сечение печи на секции (ячейки), в которых интенсивность отдачи тепла от газов к материалу значительно увеличивается.

Ячейковый теплообменник имеет длину 10—12 м. Он позво­ляет снизить температуру газового потока на 200—250° С, а тем­

Пературу материала повысить от 100—150 до 500—550° С. Теп­лообменник устанавливают на таком расстоянии от холодного конца печи, где материал имеет нулевую влажность.

Для надежной работы теплообменников во вращающейся печи необходимо при монтаже-тщательно выполнять узлы креп­ления их к корпусу печи и теплоизоляцию корпуса. Положитель­ные результаты достигнуты при футеровке зоны установки ячей­кового металлического теплообменника армированным жаро­прочным бетоном следующего состава: шамотный бой (фракция 20—30 мм) 80%; портландцемент марки 500—20%; арматурная проволока диаметром 8:—10 мм, свитая в спирали.

При футеровке цепных зон для снижения истирания ее цепя­ми в состав шамотобетона вводится стальная (или чугунная) стружка в объеме, равном половине объема цемента. Такая футеровка долговечна и более дешева по сравнению с обычной.

Холодильник вращающейся печи служит для снижения температуры выходящей из печи извести с 1000 до 120—200° С и возврата физического тепла извести в печь с охлаждающим ее воздухом. В промышленности используются холодильники одно - и многобарабанного типа.

Рис. 89. Ячейковый металлический теплообменник: / — полки, ? — башмаки, 3 — корпус печи

9 Б 7 - V Я к

Б-б Рис. 90. Однобарабаиный холодильник:

Щш" А—А

1 — вращающаяся печь, 2 —течка, 3 — полки, 4 — перегородки, 5 —барабан холодильника, 6 — электродвигатель, 7 —редуктор, 8 — зубчатая передача, S —роликовые опоры, 10 — ковши, // — течка, 12— пластинчатый транспортер

Однобарабанный холодильник (рис. 90) представляет собой вращающийся стальной барабан 5 диаметром 2—2,5 м и длиной 20—38 м, снабженный внутри металлическими полками 3 и ра­диальными перегородками 4. Барабан установлен с уклоном 3,5% к горизонту на двух роликовых опорах 9 и приводится во вращение со скоростью 3 об/мин от электродвигателя 6 через редухтор 7 и зубчатую передачу 8.

Известь ссыпается в холодильник из печи 1 по течке 2. После охлаждения в нем она поднимается посредством укрепленных на конце барабана ковшей 10 под его свод и оттуда по течке 11 Поступает на пластинчатый транспортер 12.

Воздух засасывается в холодильник за счет разрежения в го­рячей головке печи, нагревается в нем и поступает в печь при температуре 300—400° С.

Высокотемпературная половина корпуса холодильника для защиты от истирания и высокой температуры футерована изнут­ри чугунными плитами.

Многобарабанный (рекуператорный) холодильник (рис. 91) состоит из 10—12 охладительных барабанов 1, расположенных вокруг горячего конца печи 5 и сообщающихся с ней посредст­вом патрубков 4, через которые известь выходит из печи в холодильник, а нагретый вторичный воздух поступает из холо­дильника в печь.

Горячая часть каждого барабана футерована. плитами 3 из жароупорного чугуна. Поверхность плит снабжена выступами, способствующими движению извести и улучшению ее теплообме­на с воздухом.

Остальная часть барабанов вместо плит снабжена цепной за­весой 2 (или металлическими полками), повышающей скорость охлаждения материала.

Преимуществами рекуператорного холодильника но сравне­нию с однобарабанным являются меньшие габариты и низкая стоимость, а недостатком — более высокая температура выходя­щей из него извести (250—300°С), т. е. меньшая тепловая эф­фективность.

В известеобжигательных вращающихся печах применяют преимущественно жидкое и газообразное топливо.

Применение пылевидного твердого топлива менее эффектив­но и часто сопровождается образованием сваров в зоне обжига печи.

При сжигании топлива во вращающейся печи к горело ч - ному устройству предъявляются следующие требования: большая единичная мощность горелки; высокая температура, дальнобойность факела и возможность регулирования его длины.

Устройство и работа форсунок и горелок приведены на стр. 207—211.

7*

Основные характеристики длинной вращающейся печи при­ведены в табл. 7.

195

Таблица 7 Характеристики вращающейся известеобжигателыюй печи Тип теплообменного и теплоутилизир-ующего устройства Показатели Внутренний теплообменник Конвейерная решетка Шахтный подогрева­тель сырья Циклонный теплообменник Паровой котел- утилнзатор Размеры печи, м: Диаметр корпуса. . . Отношение L/D............................ ..................................................... 118 3.6 37 50 3,6 15,6 50 3,6 15,6 50 2,7 21,7 75 3,6 23,5 Производительность, т/ч 12,5 12,7 12,7 7.5 15,0 Удельный расход услов­ного топлива, кг/г. . . . 380 234 204 138 286 Расчетное содержание сво­бодных CaO+MgO в изве­сти, % ............... .................... 80 85 85 70 90 Сырье: вид.......................... . Меловой шлам Мел 1 Известняк | Карбоиатит Известняк Влажность, % .... 40 16,5 2,0 3,0 4,0 Размер кусков, мм. . Вид топлива................................ Природный газ 10—25 25-50 Мазут «100» 10—20 20—40 Природный газ 0,088—0,1 Мазут «100» "25-50 Смесь газов Теплотворность, ккал/кг, Ккал/м3 ........................................ Тип горелочного устрой­ства..... 8500 Двухканальная горелка 9200 Форсунка механи­ческого распыле­ния 8500 ГВП-1 9200 Форсунка механи­ческого распыле­ния 3500 Двухканальная горелка Тип холодильника. . . Барабанный 2,3x38 м Барабаннный 2,5X25 м Барабанный 2,5X38 м Барабанный 2,5X20 м Барабанный 2,5X38 м Температура выгружаемой извести, °С. . •............................. 150 200 200 200 150 Характеристика теплооб­менника..................................................... Цепная завеса длиной 31 м Решетка 3X24 м; Однократный про­сос газов Кольцевой слой толщиной 0,75 м Высота теплооб­менника (по слою) 3,5 м; одноступен­чатый Циклон и шахтная Мельница; двухсту­пенчатый Котел производи­тельностью по па­ру 6 г/ч при дав­лении 13,5 кГ/см2 Температура газов на вы­ходе из теплообменного устройства, °С.. 250 250 430 ' 145 200