книги из ГПНТБ / Эффективное использование газового топлива Сб. ст

112

Во-вторых, под действием разрежения будут очищаться лишь верхние слои металла, находящегося в вакуумной камере, в то время как выделение пузырьков газа по всему объему или хотя бы на значительной глубине будет затруднено (если даже вообще не исключено), чего нельзя сказать в отношении жидкой стали, в которой протекает реакция обезуглероживания.

Следовательно, при конструировании нужно использовать ва­

114

К вануумнасосу

Р А З Д Е Л IV

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗА В СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

И КОММУНАЛЬНО-БЫТОВОМ ХОЗЯЙСТВЕ

В. Н. Д и л иг е н с к а й

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗА ПРЕДПРИЯТИЯМИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Тепловые процессы в производстве строительных материалов

Производство строительных материалов во многом связано с различными видами тепловой обработки исходного сырья.

Разнообразие технологических процессов переработки сырья оп­ ределяет и специфические и конструктивные формы применяемого оборудования. Однако большинство процессов тепловой обработки можно свести к двум основным видам: сушке и обжигу. При сушке из свежеформованного влажного материала удаляется излишняя влага.'и изделия приобретают начальную прочность, необходимую для последующей обработки. Сушка ведется при температурах 100—350°С продуктами сгорания топлива, разбавленными воздухом-

Обжиг изделий или материалов производится при высоких тем­ пературах 700— 1200°С, которые определяют окончательные свойст­ ва готовой продукции.

Технология производства требует различных сочетаний и усло­ вий протекания тепловых процессов: в одних случаях сушка и обжиг проводятся раздельно, в других — оба процесса объединяются в единое целое.

Сжигание топлива осуществляется в непосредственной близости от материала, и нагрев его происходит за счет всех видов теплообме­ на: конвекции, теплопроводности и лучеиспускания. Кроме сушки и обжига некоторые строительные материалы подвергаются пропари­

продуктами сгорания и материалом или вторичным теплоносителем осуществляется через промежуточную поверхность нагрева.

117

Применение природного газа предприятиями строительных мате­ риалов повышает производительность оборудования,-улучшает каче­ ство готовой продукции, снижает удельные расходы топлива, осво­ бождает обслуживающий персонал от тяжелого физического труда, связанного с подвозкой и загрузкой топлива, а также в значитель­ ной мере способствует созданию нормальных санитарно-гигиениче­ ских условий в рабочей зоне.

Кольцевые печи для обжига кирпича

Перевод кольцевых печей на отопление газом осуществляется без значительных переделок. Технологический процесс производст­ ва кирпича полностью сохраняется. Все изменения заключаются в установке горелок в кольцевой печи и подтопках. В подтопках ус танавливаются диффузионные горелки исходя из тепловой мощно­ сти сушилок. Существующие колосниковые решетки обычно сохра­ няются, но в целях защиты от перегрева засыпаются шлаком слоем

15—20 см.

Для обогрева кольцевых печей природным газом диффузионные горелки устанавливают в поду камер. Ранее нередко применяли схе­ мы с верхним и комбинированным обоРревом жарового канала. В последнем случае сжигание газа производилось одновременно в стационарных подовых и верхних (переносных) горелках.

Прокладка газопроводов над печью, использование гибких ре­ зиновых шлангов для подключения горелок, а также их периодиче­ ский монтаж и демонтаж при каждом цикле обжига затрудняли эк­ сплуатацию верхних горелок. Их применение вызывалось требова­ ниями равномерного распределения температур по высоте канала, что имело место при непрерывной садке. Внедрение периодической садки сырца и установка горелок между подсадами позволяют полу­ чить достаточно равномерное распределение температур по высоте канала при работе одних подовых горелок.

Для установки горелок в поду обжигового канала поперек печи устраиваются подпольные каналы, в которые укладываются газо­ подводящие трубы и горелки.

Горелки представляют собой коллекторы с двумя-тремя соплами (рис. 1). При ширине печного канала 4,5 м в один ряд располагают пять сопел диаметром 4-г5 мм. Расстояние между рядами горелок (вдоль оси печного канала) составляет 2—2,5 м. Сопла горелок устанавливаются на уровне пода. Для предотвращения засорения сопел их закрывают постоянными колпачками с боковыми щелями для выхода газа. Однако возможно применение горелок и с откры­ тыми соплами. Засорение газовых отверстий в периоды выгрузки и садки легко устраняется продувкой при розжиге горелок.

Располагаются горелки под рядами топливных лючков, через ко­ торые легко вести наблюдение за горением газа и контролировать процесс обжига. Горение происходит в пространстве между подса­ дами, равном 0,6—0,8 м- Воздух, расходуемый на горение, поступа­ ет по печному каналу из зовы закала и образует с осями газовых

! 18

мых изделий, химического состава исходного сырья и требований, предъявляемых к готовому изделию.

Конструкции печей для обжига кирпича и фаянса примерно оди­ наковы. Различие заключается в температурных режимах обработ­ ки: при обжиге кирпича максимальная температура в печи поддержи­ вается в пределах 960— 1000’С, а при обжиге фаянса— 1150— 1250°С.

Различные температурные уровни вызывают специфические тре­ бования к сжиганию, на что оказывает влияние также и садка изделий.

При реконструкции туннельных печей для обжига строительного фаянса, связанной с переводом их с генераторного на природный газ, в зонах обжига и подогрева удалось сократить число газовых горелок с 28 до 12 пар.

Сжигание газа осуществляется с помощью диффузионных горе­ лок, при давлении в сети 120 мм вод. ст. Горелки выполнены из труб со сменными соплами диаметром 8 мм и установлены в боковых стенках печи таким образом, что факелы всегда направлены в ка­

длине факела, вследствие чего основное тепловыделение происходит в пределах подины вагонетки и обеспечивает развитие высоких тем­ ператур внутри канала печи. Применяемое ручное регулирование подачи газа и воздуха не создает плавного подъема температур вдоль печи и приводит к колебаниям температур в фиксированных точках до 20°С-

При работе на природном газе время пребывания изделий в пе­ чи доведено до 21 часа против 36 часов, предусмотренных для рабо­ ты на генераторном газе.

В туннельных печах, используемых для обжига кирпича, приме­ няются инжекционные горелки с дополнительной подачей вторично­ го воздуха к устью факела. Сгорание газа при избытках воздуха а = 1,8 —2,0 устойчиво протекает в камерах горения при температу­ рах 1100— 120СГС. Продукты сгорания, поступая в канал печи, обо­ гревают садку. Газ к горелкам подается под давлением 0,3 кг/см2, что обеспечивает инжекцию воздуха в количестве 90— 100% от тео­ ретически необходимого. На печи длиной 104,5 м установлено 14 пар горелок производительностью 9 нм3/час. Оборудованная подобным образом печь позволила довести производительность до 20 млн. шт. условного кирпича в год против 14 млн. шт. на твердом топливе.

Печь оборудована автоматическим регулятором горения, им­ пульсом для которого является температура канала в зоне обжига.

Шахтные печи для обжига извести

Наиболее просто переводятся на природный газ шахтные печи круглого и овального профилей с максимальным внутренним диаме­ тром шахты не более 2,5 м. Перевод печей на газ заключается в ус­ тановке горелок в зоне обжигаГорелки располагаются по высоте в один-два, реже в три ряда, равномерно по периметру печи. Рассто-

120

1035

Рис, 2. Туннельная печь (разрез):

7—газовая горелка; 2—шибер; 3- воздушный канал.