Разработана методика расчета эксплуатационных показателей работы известково-обжиговых печей, позволяющая определять качественные показатели известняка и извести, удельный расход топлива и к.п.д. печей. Полученные в результате расчетов данные позволяют проанализировать работу обжиговых агрегатов. Отмечено, что режимы обжига могут разрабатываться в зависимости от назначения производимой извести (сталеплавильной, агломерационной или другой) или поставленной цели (для повышения содержания CaO в извести, снижения удельного расхода топлива и др.).

Проведены испытания и определены наиболее рациональные режимы работы шахтной известковообжиговой печи, в том числе центральной и периферийных горелок путем перераспределения между ними расходов природного газа и воздуха, что позволило улучшить процесс смешения и полноту сжигания топлива в слое материала, выровнять поле температур по сечению печи, повысить качество извести и производительность печей, снизить расход топлива.

Приведена характеристика шахтнощелевой печи и технология обжига известняка при получении ферросплавной извести, обобщены результаты экспериментальных исследований влияния отопления печи колошниковым феррогазом взамен природного газа на снижение эксплуатационной стойкости хромитопериклазовой футеровки печи.

Розроблено математичну модель шахтної вапняно-випалювальної печі на газоподібному паливі. У моделі враховано особливості зовнішнього й внутрішнього теплообміну, газодинаміки, конвективного та дифузійного переносу речовини, горіння палива. Проведено адаптацію, на основі якої обрані розрахункові значення кроку по координатній сітці.

Приведена методика определения геометрических параметров вращающейся печи обжига извести с помощью современных устройств и точных наблюдений.

На базі математичного моделювання одержано залежність для визначення тривалості випалу дрібнодисперного вапняку як термічно тонкого тіла. Досліджено, розроблено та впроваджено режими випалу меленого кальцієвого та доломитизованого вапняку. Одержано експериментальні залежності для визначення часу їх випалу у разі одержання високоактивного вапна. Для уловлювання вапняного пилу за циклонною піччю запропоновано застосовувати насипну пористу перегородку з насадкою з дрібнозернистого вапняку. Наведено залежності для визначення коефіцієнта опорів - аеродинамічного й шару зернистого матеріалу за умов однофазного газового потоку, а також для установлення аеродинамічних і пилоуловлювальних характеристик перегородок зі стаціонарним і динамічним шаром у разі двофазного потоку. З'ясовано умови стійкої роботи динамічного шару під час уловлювання дрібнозернистого вапна з газового потоку, що виключають зависання шару.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Рассмотрена взаимосвязь теплотехнологических параметров работы шахтной известково-обжигательной печи на основе математической модели, учитывающей тепло-массообменные процессы в объеме печи, и каркасной модели засыпи материалов в шахте. Предложено определение показателей обжига известняка в зависимости от изменения конфигурации поверхности засыпи (высоты и углов откоса). Показана возможность использования моделей для определения оптимального уровня загрузки шахты и конфигурации верха печи с целью совершенствования режимов загрузки.

Современные технологии переработки сырья широко используют тепло- и массообменные процессы в плотном слое кускового материала. Подавляющая их часть реализована в шахтных печах, работающих на газообразном топливе. Исследовано влияние на газораспределение в шахтных известково-обжиговых печах расходов теплоносителей, размера кусков, ширины рабочего пространства и длины пути перемешивания. Для количественной оценки качества смесеобразования использован коэффициент дисперсии концентраций газа в горизонтальном срезе печи.

Шахтные известково-обжиговые печи являются крупными потребителями природного газа. Эффективность работы таких агрегатов определяется условиями перемешивания топлива и окислителя в слое кускового материала. Для изучения механизмов смесеобразования проведены комплексные экспериментальные и расчетно-теоретические исследования работы шахтной известково-обжиговой печи производительностью 200 т/сут с центральным и периферийным подводом топлива. Установлено, что турбулентная диффузия газа оказывает существенное влияние на характер тепло- и массообменных процессов в известково-обжиговых печах. Учет данного фактора при математическом моделировании существенно повышает точность модели.

Рассмотрена методика расчета аэродинамического сопротивления печи циклонного типа для производства мелкодисперсной извести. Перед выполнением аэродинамического расчета печи необходимо определить ее теплотехнические параметры и материальные потоки в отдельных элементах установки с помощью материального и теплового балансов. В основу аэродинамического расчета положен расчет отдельных циклонных элементов печи и соединительных газоходов. При этом учитывались изменения по длине печного тракта температуры и расхода газового потока, концентрации пылевидного материала (известь или известняк) в газовом потоке и состава газовой фазы с учетом возможных подсосов воздуха.

Описано получение железофлюса на основании существующей технологии обжига известняка на обжиговых машинах ОПР путем введения в шихту для производства извести железосодержащих отходов.

Приведены результаты инструментальных измерений выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при обжиге известняка в шахтной печи. Дана оценка уровня загрязнения атмосферы и предложен термокаталитический способ сжигания СО в реакторе с предварительной очисткой от твердых взвешенных частиц в рукавном фильтре с импульсной регенерацией для снижения выбросов оксида углерода и твердых взвешенных частиц в атмосферу.

Выполненный на основе экспериментальных данных анализ периодического обжига известняка дал следующие результаты. Периодическая подача газа, как и непрерывная, обеспечивает достаточно высокую степень обжига. Влияние на обжиг увеличения расхода газа и продолжительности его подачи аналогично непрерывному обжигу, т.е. с увеличением продолжительности подачи газа (количества продувок) и расхода газа степень обжига возрастает. Периодический обжиг дает по сравнению с непрерывным обжигом некоторое улучшение показателей процесса в низкотемпературной части слоя за счет притока в нее теплоты в паузы между продувками из высокотемпературных участков. Влияние продолжительности пауз между продувками по мере приближения процесса к завершению ослабевает.

Рассмотрены основные особенности конструкции печей для обжига известняка. Выполнен анализ влияния теплотехнологических и аэродинамических параметров на интенсификацию процесса обжига и снижение расхода природного газа при производстве извести. Предложен комплекс нового оборудования для интенсификации обжига, которое внедрено на некоторых предприятиях Украины. Произведена оценка теплотехнологических и экономических показателей предложенного способа обжига по сравнению с традиционным способом.

По результатам экспериментального исследования периодическая подача газа, как и непрерывная, обеспечивает достаточно высокую степень обжига. Влияние на обжиг увеличения расхода газа и продолжительности его подачи аналогично непрерывному обжигу, т. е. с увеличением продолжительности подачи газа (количества продувок) и расхода газа степень обжига возрастает. Периодический обжиг дает по сравнению с непрерывным обжигом некоторое улучшение показателей процесса в низкотемпературной части слоя за счет притока в нее теплоты в паузы между продувками из высокотемпературных участков.

Наведено напрямки ефективного використання негашеного вапна. Розглянуто способи зменшення гідратаційної активності CaO. Досліджено процеси структуроутворення в'яжучих, що вміщають підвищену кількість меленого негашеного вапна.

С целью экономии топлива на одной из вращающихся барабанных печей цеха для обжига известняка на известь металлургического комбината "Азовсталь" проведена модернизация, в ходе которой внедрена новая система отопления печи. Система отопления включает газогорелочное устройство с регулированием факела, защитно-запальное устройство, автоматику управления и безопасности, а также механизм поворота и перемещения горелки. Во время промышленного испытания горелки определялись оптимальное положение горелки относительно среза барабана и длина факела, при которых эффективность теплоотдачи к насыпному слою максимальна. Представлены графики распределения температуры на внешней поверхности барабана, косвенно отражающие распределение температур в рабочем объеме, а также приведены основные характеристики работы печи (производительность, удельный расход топлива и качество готовой извести) в зависимости от положения горелки и формы факела.

Рассмотрены особенности процесса обжига известняка в шахтных печах с газораспределительным керамическим керном на основе построенных по проекту ОАО "Липецкстальпроект" шахтных печей. Показано, что классические шахтные печи имеют неоптимальную схему теплообмена в зоне обжига и значительную неравномерность распределения газов по сечению печи, что приводит к недожогу извести в его центральной зоне. Предложено устранить указанные недостатки путем сооружения в зоне обжига крестообразного керамического керна, внутри которого выполнены жаровые каналы с окнами для выхода газов в слой известняка. Описаны конструкция керна и преимущества его установки.