4.3 Печное отделение № 1

Технологическое оборудование отделения размещено в соответствии с технологической схемой. Основная часть печи расположена на открытой площадке. В общих для печей № 1-10 зданиях размещены загрузочная часть печей и топочная часть вместе с колосниковыми холодильниками и системой очистки газов из холодильника (аспирационного воздуха).

Шихта из отделения приготовления шихты (ОПШ) сырьевого цеха по кольцевому трубопроводу (нагнетательный – диаметром 500 мм, сливной – диаметром 325 мм) поступает на отметку +28 м загрузочной части печей спекания и распределяется по 10 печам. Через дозирующее устройство (дозатор истечения), служащее для контроля и регулирования подачи шихты, шихта наливом подается в мерный бак, затем по наклонной течке – во вращающуюся печь. Продвигаясь за счет вращения и уклона печи к ее разгрузочному концу, шихта последовательно высушивается, нагревается, происходит собственно спекание шихты и формирование спека. Постепенный нагрев материала при его перемещении по печи осуществляется идущими навстречу горячими газами (за счет разрежения, создаваемого запечными дымососами Д 21, 5х2у), образующимися в горячем конце печи в результате сжигания технологического топлива.

Подача мазута в печь осуществляется из центральной мазутной станции под давлением (2,2-2,5) МПа (22-25 кгс/см²) через форсунку, помещенную внутри трубы для подачи первичного воздуха. Форсунка введена в печь с горячего конца. Также с горячего конца в печь введена труба для подачи технологической пыли, уловленной в системе пылеулавливания. Пылевая труба диаметром 530 мм располагается несколько выше мазутной трубы и в стороне от слоя материала. Этим достигается подача пыли в зону факела горения топлива.

Угольная пыль из бункеров угольного порошка № 1, 2 по трубопроводам диаметром 272 мм (внутренний диаметр 250 мм) подается на циклоны-осадители печей спекания. Угольная пыль из циклона-осадителя разгружается в бункер угольной пыли, а запыленные газы поступают в циклон ЦН-15-600П на очистку. Уловленная пыль поступает в бункер, а сбросный воздух подается на вентилятор ВМ-75. Пыль из угольного бункера тремя питателями типа «Боллей» дозируется в трубу подачи диаметром 720 мм и транспортируется в печь воздухом от вентилятора ВМ-75. По центру пылеугольной форсунки установлена мазутная форсунка, используемая при розжиге печи и в случае необходимости для совместного сжигания мазута и угля или одного мазута. Выставка пылевой и угольной форсунок производится по схеме.

Воздух для горения топлива поступает в печь следующими путями:

- из атмосферы – подается вентилятором ВМ-75 на горение пылеугольного топлива - первичный воздух, количество которого составляет около 12 % от общего количества воздуха;

- из холодильника – за счет разрежения в горячей головке, создаваемого запечными дымососами, через шахту, соединяющую печь с холодильником – т.н. вторичный воздух. Температура его - от 500 до 800 ⁰С, количество - около 60 % от общего количества;

- с технологической пылью, подаваемой в печь вентилятором ВМ-75. Его количество составляет 25 % от общего количества;

- за счет подсосов в горячей головке - около 3 % от общего количества.

Для уменьшения подсосов воздуха пространство между обрезом холодного конца печного барабана и стенкой пылевой камеры, а также между обрезом горячего конца и горячей головкой печи уплотняется.

На разгрузочном конце печи смонтирована горячая головка, соединяющая печь с колосниковым холодильником через шахту. Спек из печи с температурой от 900 ⁰С до 1100 ⁰С поступает в колосниковый холодильник «Волга-125» переталкивающего типа. Постепенное охлаждение спека до температуры 150 ⁰С достигается за счет продувания холодного атмосферного воздуха через движущийся слой горячего спека.

За счет возвратно-поступательного движения подвижных колосников спек, перемещается к разгрузочному концу холодильника, и охлажденный спек, поступает на сортирующие решетки, где куски более 80 мм дробятся двумя параллельно установленными молотковыми дробилками, а более мелкая фракция ссыпается через бункер-течку на ленточные конвейеры (№ 1 и № 2), расположенные вдоль всех холодильников.

Часть мелкого материала (фракция менее 5 мм) через щели в колосниках и зазоры между рядами колосников просыпается в подколосниковое пространство, откуда двумя транспортерами-волокушами удаляется через бункер также на ленточные конвейеры № 1,2.

Воздух для охлаждения спека подается в подколосниковое пространство вентилятором Д 18х2. Для улучшения распределения спека по ширине холодильника и интенсификации охлаждения под колосники острого дутья подается высоконапорный воздух от вентилятора ВМ-50. В качестве резервного вентилятора используется вентилятор Д 18.

Для обеспечения удовлетворительного охлаждения спека до 150 ⁰С расход воздуха должен быть от 3,0 м³/кг до 3,5 м³/кг.

Избыточный воздух, пройдя предварительную очистку, отсасывается из холодильника аспирационным дымососом Д 21,5х2 и, пройдя очистку в циклонах, выбрасывается в атмосферу.

Регулирование процесса охлаждения осуществляется изменением скоростей решеток, расхода воздуха и его распределением по длине холодильника.

Спековая пыль, уловленная в системе очистки аспирационных газов, поступает на транспортеры № 1, 2.

Образующиеся в печи газы двумя параллельно работающими дымососами Д 21,5х2у (запечными) последовательно протягиваются через пылевую камеру, циклоны (печи № 1-2), электрофильтры, где очищаются от пыли, затем сбрасываются в атмосферу через трубу. Печи № 1-4 подсоединены на трубу высотой 120 м, печи № 5-10 - на трубу высотой 180 м.

Часть газов от печей № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10 через сборный коллектор направляется после дополнительной очистки в цех гидрохимии на карбонизацию алюминатных растворов.

Содержание углекислого газа в этих газах должно быть не менее 16 %.

Процесс спекания глиноземсодержащей шихты во вращающихся печах сопровождается значительным пылевыделением. Основная масса пыли выносится из печи вместе с отходящими газами.

Пылеобразование в зонах печи различно. Из зон спекания и нагрева шихты пылеунос незначителен. Основное количество пыли, составляющее от 25 % до 40 % от количества загружаемой в печь шихты, выносится из сухой части цепной зоны и зоны декарбонизации.

Для очистки газовых выбросов печей спекания от содержавшейся в них пыли монтируются пылеулавливающие устройства для обеспечения чистоты воздушного бассейна в соответствии с установленными нормативами, а также возврата пыли в технологический процесс, с целью снижения потерь полезных компонентов.

Печные газы, проходя систему газоочистки, которая включает пылевую камеру, батарею циклонов (печи № 1-2) и электрофильтры, очищаются от технологической пыли, которая возвращается в процесс при помощи шнеков и пневмокамерных насосов.

В пылевой камере происходит очистка печных газов от крупной фракции пыли (более 50 мкм). Газовый поток, проходя через пылевую камеру, вследствие увеличения объема теряет скорость, частицы пыли осаждаются в бункеры пылевых камер. В камерах осаждаются от 8 % до 15 % пыли.

Последующая очистка ведется в батареях циклонов (печи № 1-2), где осаждаются частицы размером более 20 мкм.

Запыленный поток печных газов входит в циклоны по тангенциальному патрубку и закручивается по нисходящей спирали.

Частицы пыли центробежной силой отбрасываются к стенке цилиндрической части циклона и по ней стекают к конической части, из которой пыль ссыпается в приемный бункер, а очищенный газ, меняя свое направление, движется вверх в выхлопной патрубок, поступая для дальнейшей очистки в электрофильтры.

На печь установлено две группы по 8 циклонов в каждой, типа ЦН-24 диаметром 1700 мм. В циклонах оседает 70-75 % пыли фракции от 20 мкм до 25 мкм.

Следующей ступенью очистки являются электрофильтры ПГД 4х50, реконструированные по типу УГ-2. Проводится реконструкция пылеулавливающей системы с установкой электрофильтров ЭГА1-30-12-6-5, имеющих лучшую степень очистки (печи 3, 4, 5, 7-10).

На каждой печи установлено два электрофильтра, работающих одновременно. В электрофильтрах улавливаются более мелкие частицы.

Процесс обеспылевания газов в электрофильтре протекает следующим образом: к коронирующим электродам подводится постоянный ток высокого напряжения (до 80 кВ) отрицательной полярности. При увеличении напряжения до определенной величины между электродами образуется коронный заряд, в результате чего происходит ионизация молекул газа.

Двигаясь под действием сил электрического поля и участвуя в беспорядочном тепловом движении газовых молекул, ионы сталкиваются с взвешенными частицами пыли, адсорбируются ими и передают им свой заряд.

Заряженные частицы пыли движутся к соответствующим электродам, осаждаются на их поверхности, разряжаются. Удаление пыли с электродов производится путем встряхивания их специальными механизмами, при этом пыль осыпается в бункера.

Степень очистки газов в электрофильтрах составляет 98-99 %.

Подробная характеристика электрофильтров, принцип работы и другие сведения приведены в «Инструкции по эксплуатации пылеулавливающих установок цеха спекания».

Пыль, уловленная в пылевой камере, циклонах и электрофильтрах выгружается из бункеров шнековыми питателями диаметром 300 мм затворами типа «мигалка» в шнеки и транспортируется в бункеры камерных насосов. Из бункеров пыль пневмокамерными насосами с помощью сжатого воздуха перекачивается в бункер оборотной технологической пыли в топочную часть цеха.

Транспортный воздух сбрасывается в печь. Пыль из бункера технологической пыли тремя шнековыми питателями диаметром 300 мм подается в трубу технологической пыли диаметром 530 мм и воздухом мельничного вентилятора ВМ-75 через пылевую форсунку вдувается в печь над топливным факелом.