Шахтные печи

Преимущества и недостатки:

• Просты в эксплуатации

• Не требуют больших капиталовложений

• Экономичны в теплотехническом отношении

• Невысокая производительность (в сравнении с вращающимися)

• Невозможность обжига мелких фракций (не менее 40 мм, при специальной конструкции 10-20 или 20-40 мм)

• Непригодны для обжига легкоистирающегося сырья – мела, ракушечника

В шахтных печах можно применять различное топливо:

• уголь,

• газ,

• нефть.

В зависимости от свойств твердого топлива шахтные печи делят на:

• пересыпные (топливо загружается вместе с обжигаемым материалом), топливо в небольшим количеством летучих – антрацит, кокс

• печи с выносными газовыми или полугазовыми топками (в топках происходит предварительное сжигание топлива или его газификация), топливо с большим количеством летучих – уголь, торф, сланцы.

В пересыпную шахтную печь известняк и топливо подают сверху, воздух подводят снизу, известь выгружают непрерывно. По высоте пересыпная печь делится на зоны:

• зона подсушки топлива и известняка

• Зона подогрева до 800-850 ⁰С (топливо подогревается и коксуется)

• Зона горения топлива и зона разложения известняка

• Зона охлаждения

В пересыпных печах расход топлива составляет 13-16 % массы обожженной извести. Известь загрязняется золой топлива.

В печах с выносными топками полного сгорания в топки загружают топливо тонким слоем, где оно полностью сгорает до СО₂, и продукты сгорания с температурой 1100-1300 ⁰С поступают в шахтную печь. Расход топлива составляет 25 % массы извести.

В полугазовые топки топливо загружают высоким слоем и недостаточно подают кислорода, происходит неполное сгорание. Полугаз (газ с большим содержанием горючих – Н₂, СО) с температурой 800-1000 0С подают в печь. Расход топлива 20 % массы извести.

В печах с выносными топками известь чище, однако печи менее производительны и менее экономичны.

Применяют и комбинированный метод: часть топлива вводится в виде крупки с известняком, а часть сжигается в выносных топках.

В газовые печи газ вводят либо в центр шахты печи, либо на разные горизонты по высоте. Расход топлива составляет 14-20 % от массы извести.

В печах на нефти (которая имеет очень высокую температуру сгорания) применяют для сжигания не чистый воздух, а смесь его с отходящими газами. Нефть сгорает в камере неполного сгорания, развивая температуру 900-1000 0С. Расход топлива порядка 10 % массы извести.

Вращающиеся печи

• Позволяют обжигать мелкие фракции, мягкие породы, шламы.

• Высокопроизводительны

• Полностью механизированы и автоматизированы

• повышенный расход топлива

• запыленность отходящих газов (требуют установки пылеуловителей)

• большой расход металла и повышенные капиталовложения

• Значительный расход электроэнергии

Применяют печи длиной от 30 до 100 м. Чем длиннее печь, тем меньше удельный расход топлива (составляет 16-20 % массы извести).

Обжиг в кипящем слое

+ возможность обжига мелкокускового материала

• большой пылеунос (до 30%)

• необходимость применения близких по размеру фракций

Печь состоит из нескольких камер (2-5), разделенный решетчатыми куполообразными сводами. Сырье поступает в верхнюю камеру. Сырье не проваливается через отверстия в решетке, т.к. снизу идут восходящие потоки газов. Сырье спускается по специальным трубам. Благодаря интенсивному движению газов материал находится в полувзвешенном состоянии, как бы кипит.