83. Обжиг карбонатных пород во вращающихся печах.

Вращающаяся печь представляет собой футерованный изнутри вращающийся стальной цилиндрический барабан, установленный наклонно (3-4 %) на роликовых опорах. Стальная обечайка печи изнутри защищена футеровкой.

Печь работает по принципу противотока. Сырье подается со стороны верхнего «холодного» конца печи, а со стороны нижнего «горячего» конца поступает топливо. Отходящие газы удаляются со стороны холодного конца печи. Температура в печи поддерживается на уровне 1200 С.

Основным достоинством данной технологии является высокое качество получаемой извести. Существенный недостаток – его высокая энергоемкость.

Печь имеет следующие технологические зоны:

-зону подсушки сырья, где материал теряет влагу и подогревается до температуры 110-120 0С;

зону подогрева, в которой материал нагревается до температуры 900

-зону обжига (декарбонизации), где при температуре газов 1250-1300 0С происходит разложение сырья с выделением СО2 и образованием СаО;-зону предварительного охлаждения извести до температуры 1000 Мел доставляется на завод и подается непосредственно в глиноболтушку. Для получения шлама влажностью примерно 3537% в глиноболтушку подается вода. После этого шлам насосом перекачивается в горизонтальный шламовый бассейн. В дальнейшем меловой шлам с шламовым насосом подается в шламовый питатель, откуда поступает во вращающуюся печь. Благодаря уклону в пределах 3 к горизонту продвижение обжигаемого материала осуществляется за счет гравитационных сил. Холодный конец печи по существу выполняет роль барабанной сушилки и для увеличения поверхности теплообмена в этой зоне испарения навешиваются стальные цепи.Длина цепной завесы рассчитывается таким образом, чтобы влажность продукта на выходе из нее была в пределах 1417%, поскольку при таком ее значении продукт приобретает способность гранулироваться. Зона обжига в печи составляет примерно 25% ее длины. Охлаждение гранул извести, размер которых не превышает 30 мм, начинается в короткой зоне во вращающейся печи и продолжается в барабанном холодильнике, куда продукт поступает по течке через горячую головку печи.

Вращающиеся печи позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из мелкокускового известняка и из мягких карбонатных пород - (мела, туфа, известняка-ракушечника), которые нельзя обжигать в шахтных печах из-за склонности этих материалов к «зависанию» в шахте, приводящему к нарушению технологии обжига.

Длина известь-обжигательных вращающихся печей составляет 30 — 100 м при диаметре 1,8 — 3 м, производительность достигает 400 — 500 т/сут., что в 2-4 раза выше, чем у шахтных печей.

84. Обжиг карбонатных пород в печах кипящего слоя.

Сущность метода обжига в кипящем слое заключается в прохождении через слой известнякового щебня, находящегося на беспровальной решетке круглого или прямоугольного сечения, снизу вверх горячих дымовых газов, приводящих к циркуляции отдельных частиц, т.е. «кипению» обжигаемого щебня фракции 312 или 1225 мм.

Псевдоожижение щебня увеличивает поверхность теплообмена по сравнению с неподвижным слоем.

Печь кипящего слоя состоит из шахты 2, циклона 14 для промежуточной очистки газов, газогорелочного устройства 16 и холодильника 1. Шахта выполнена из листовой стали и огнеупорной кладки.

По высоте шахта разделена керамическими газораспределительными решетками 11 и 13 на три камеры: верхняя 8 служит для подсушки щебня (зона I), камера 7  для подогрева (зона II), нижняя камера 3  для зоны обжига. Решетка 15 зоны обжига выполнена из жаростойкой стали и представляет собой перфорированный лист толщиной 1620 мм. Сплошная перегородка 4 выполнена из огнеупорного кирпича. Камеры 8, 7 и 3 сообщаются между собой переточными устройствами 5 и 12.

Печной агрегат работает следующим образом. Щебень через патрубок 9 подается непрерывно в верхнюю камеру 8 печи, где псевдоожижается восходящим потоком дымовых газов с температурой 600650С.

Подогретый известняк по переточному устройству 12 направляется в камеру , где поддерживается температура 700750С (II зона). В этой зоне известняк начинает декарбонизироваться, после чего он по переточному устройству 5 поступает в камеру 3 (зону обжига), где температура по материалу находится на уровне 900950 С, что обеспечивает завершение процесса разложения СаСО₃.

Обожженный щебень по переточному устройству 17 направляется в холодильник кипящего слоя 1, куда поступает холодный воздух. В холодильнике воздух нагревается за счет физической теплоты извести, после чего поступает в газогорелочное устройство 16.

Охлажденная известь по переточному устройству 20 попадает на пластинчатый конвейер 19. Выходящий из зоны обжига запыленный газовый поток подвергается очистке в циклоне 14, после чего через газораспределительную решетку 13 поступает в камеру 7. Уловленная в циклоне пыль винтовым конвейером 18 периодически подается на конвейер.

Печи кипящего слоя обладают рядом достоинств:

• более низкая температура обжига,

• высокая реакционная способность извести,

• малое время обжига: 10-15 мин,

работа печи легко поддается полной автоматизации

Недостатки:

• большие затраты на приготовление требуемой фракции известняка (0,3-2,5; 2,6-10; 3-12 мм),

• сложность конструкции,

• повышенный расход топлива и электроэнергии,

• значительный пылеунос мелких фракций материала из печи (до 30 %).

Из-за существенных недостатков они не получили широкого распространения в промышленности.