2.2. Конструкція і принцип дії обертової печі
В агрегаті сухого способу виробництва запроектовані зачини и шибер, що встановлюються у різніх місцях: надходження відпрацьованих газів з агрегату для помелу и сушіння сировини (кульового млина); подавання газів в агрегат для помелу и сушіння сировини; подавання сировинного борошна в циклонний теплообміннік; подавання палива у реактор-декарбонізатор; подавання палива в піч і в місце відведення надлишкового повітря з охолодника клінкеру. Сировина після помелу в кульовий чи інший помельний машині у вигляді тонкоподрібненого борошна вологістю приблизно 1-1,5% за допомогою дозувальних и транспортувальних пристроїв з силосів подається в газохід верхніх щаблей циклонного теплообмінніка.
Під дією власної ваги матеріал рухається зверху вниз через циклон і газохід всіх ступенів циклонного теплообмінніка з реактором-декарбонізатором назустріч потоку гарячих димових газів, що виходить з обертової печі і реактора-декарбонізатора, де спалюється додаткове паливо. При цьому сировинне борошно зазнає інтенсивного нагрівання, дегідратації і декарбонізації. Для декарбонізації потрібні: висока температура і значні витрати теплоти, оскількі відбувається термохімічній процес.
Реактор-декарбонізатор є додатковий ступінь циклонного теплообмінніка, в якому спалюється 50-60% загальної кількості палива, при цьому ступінь декарбонізації досягає 80-90%, а температура газового потоку в реакторі 1270 -1320 К.
Високий ступінь термічної обробки сировини в позапічній тепловій системі (циклонний теплообміннік и реактор-декарбонізатор) сприяє скороченню майже вдвічі питомої витрати теплоти на випалювання у обертовій печі. У зоні спікання,де завершується утворення клінкеру,гарячий клінкер потрапляє у оходник на колосники охолодника і на конвеєр для подальшого транспортування на склад.
Відхідні газі мають на виході з циклонного теплообмінніка температуру 570 -620 К, через позапічній димосос спрямовуються через шибер у агрегат помелу і сушіння сировини, а звідти через електрофільтр відкидаються в атмосферу вже очищені.
У разі зупинення помелу в кульовій чи іншій помельній машіні, якщо обертова піч працює, потік газів після охолодження і зволоження в установці направляється в електрофільтр і через кінцевій димосос скидається в атмосферу.
Обертові печі сухого способу виробництва (рис. ) складаються зі зварного корпусу, бандажів, роликоопор, зубчастих вінців, приводу, гідравлічніх упорів, завантажувального и розвантажувально вузлів (кінців) паливних пристроїв, пристроїв для контролю температури корпусу і його охолодження повітрям, ущільнювальних пристроїв,місць контакту обертового корпусу печі з нерухомих завантажувальних и розвантажувальних вузлів.
Корпус печі- має нахил 3-4% до горизонту і обертається зі швидкістю 0,5-1,2 об / хв від електродвигуна 5, сполученого з корпусом через редуктор 4, підвінцеву 3 і вінцеву 9 шестерні. Крім того, сучасні печі постачають допоміжним приводом невеликої потужності, службовцям для обертання печі зі швидкістю близько 4 об / хв в періоди пуску і зупинки, а також при ремонтних роботах.
Привід печі. Привід обертової печі (рис. ) складається з набору шестерень , які передають обертання від мотора пічному барабану. Шестерня , що сидить безпосередньо на корпусі барабана , називається вінцевою . Вона має великі розміри і робиться розрізанною . Вінцева шестерня відливається зі спеціальної сталі і скріплюється з корпусом барабана пружинами, що дають можливість корпусу вільно розширяться при нагріванні. Вінцева шестерня повинна стикатися з приводною шестернею повної поверхнею зубів , причому зачеплення має бути плавним і спокійним.Обертання барабана здійснюється за допомогою венцової шестерні, з'єднаної через редуктор з електродвигуном.
Футеровка печі повинна витримувати 3 види навантаження:
теплове навантаження (високі температури)
хімічне навантаження( вплив матеріалу,що знаходиться у печі і який під дією високих температур починає реагувати з іншими матеріалами)
механічне навантаження(футеровка повинна витримувати удари при оберті, тертя)
Для нормальної роботи печі велике значення має правильна футеровка її зон. Це обумовлено важкими умовами служби футеровки у зв'язку з обертанням печі, що викликає струс кладки і її стирання рухомим. матеріалом.
При випалюванні вапна холодні зони футеруют фасонним шамотним цеглою, а зону випалення - хромомагнезитового. Шамотна цегла укладають на вогнетривких розчинах. Товщина Швів кладки не повинна перевищувати 2-3 мм.
Піч працює за принципом протитечії. Сировина подається з боку верхнього «холодного » кінця печі по тічці , а з боку нижнього « гарячого » кінця (головки печі ) надходить паливо. Відходять гази видаляються з боку холодного кінця печі, проходять попередню очистку в пилеосадітельних камері і остаточну в електрофільтрі, а потім димососом викидаються через димову трубу в атмосферу.
Піч має такі технологічні зони : зону підсушування сировини , де матеріал втрачає вологу і підігрівається до температури 110-120 ° С; зону підігріву , в якій матеріал нагрівається до температури 900 ° С; зону випалу ( декарбонізації ) , де при температурі газів 1250-1300 ° С відбувається розкладання сировини з виділенням С02 і утворенням вільного окису кальцію ; зону попереднього охолодження вапна до температури 1000 ° С.
Опори барабана (рис. ) опорні ролики.Осі опорних роликів встановлені в підшипниках, змонтованих на рамі, закріпленої на бетонному фундаменті. У комплект роликів крім пари опорних, що сприймають через бандаж масу барабана, входить пара наполегливих роликів, що обмежують поздовжнє пересування барабана.
Верхнім кінцем барабана піч входить в курну камеру , нижнім - в відсувні головку , яка в печах з багатобарабанних холодильниками замінена відкатним щитом. Щит має два оглядових отвори і одне центральне для установки пальника.Ущільнення між корпусом печі і голівкою досягається пристроєм лабірінтових затворів. Верхній холодний кінець барабана має щільне з'єднання з курній камерою. Найбільш простим способом ущільнення є кільцевої куточок , встановлений по колу корпусу печі та притискуваний до диску на стінці курній камери за допомогою притискних пружинних пальців.
Холодильники печі служать для охолодження готового продукту . Їх встановлюють у печах високотемпературного випалу. Найбільш поширені два типи холодильників - колосниковий і барабанний . Одним з економічних холодильників для клінкеру випалювальних печей в даний час вважається колосниковий холодильник «Волга » , в якому клінкер охолоджується до 333-353 К ( 60-80 ° С). Грати в них складено з декількох чергуються рядів рухомих і нерухомих колосників . Кожна з них має індивідуальний привід для створення поступально - зворотного руху рухливих колосників , змонтованих на рухомій рамі . Гарячий клінкер з печі надходить на верхню решітку і , переталківаясь колосниками вперед , сповзає на нижню. Простір під рештками розділене на два відсіки глухий перегородкою Повітря, що нагнітається вентилятором під колосники , проходить через шар лежачого на решітці клінкеру і охолоджує його . Найбільший нагрів повітря получаст , проходячи шар клінкеру , що лежить на верхній решітці. Це повітря надходить в піч на горіння палива. Менш нагріте повітря проходить циклон і віддаляється вентилятором в атмосферу.
Теплообмінники циклонного типу складаються з групи послідовно з'єднаних між собою циклонів.
Димові гази рухаються по печі,потрапляють у камеру змішування,з камери змішування у 4 ступінь у,потім в 3 ступінь, у 2 ступінь і нарешті в 1 ступінь циклону. Димові гази потрапляють у димосос на обезпилювання,потім через циклонний теплообмінник у електрофільтр-димові газі вже обезпилювані потрапляють у димову трубу і,нарешті,викидаються вже очищені в атмосферу.
У димовій трубі швидкість димових газів = 2-3 м/с.
