Кальцинационная линия и вращающаяся печь для обжига извести

I. Общее введение по области применения вращающихся печей

В строительной отрасли вращающиеся печи используются не только для обжига цементного клинкера, но также для обжига глины, известняка и сушки шлака.

При изготовлении огнеупорных материалов они обжигают сырье для стабилизации размеров и повышения прочности перед формованием готовых изделий.

В черной и цветной металлургии оборудование выполняет спекание и обжиг руд, концентратов, промежуточных продуктов железа, алюминия, меди, цинка, олова, никеля, вольфрама, хрома и других металлов; при обогащении руд проводится магнетизирующий обжиг бедной железной руды для перехода слабых магнитных свойств в сильные, что упрощает магнитную сепарацию.

В химической промышленности печи применяются для производства кальцинированной соды, обжига фосфорных удобрений, сульфида бария и другой продукции.

На странице размещена кнопка «Запросить сейчас».

II. Комплект состава известковой вращающейся печи

Основное технологическое оборудование линии обжига извести: вертикальный подогреватель, вращающаяся печь, холодильник.

Вспомогательное оборудование: бункеры для известняка, система подачи сырья, газоочистка и пылеулавливание, установка обработки и хранения готовой извести, горелочное оборудование.

Технологический процесс

1. Известняк дробится до фракции 10–50 мм, поступает в подогреватель и формирует насыпной слой. Регулируемый лопастной роторный разгружатель выдает нагретое сырье во вращающуюся печь.

2. Горячие газы температурой 1000–1100 °C из печи очищаются от пыли циклонным пылеуловителем, после этого направляются в подогреватель. При прохождении сквозь слой известняка газы отдают тепло сырью и выводятся при температуре 250–350 °C.

   Известняк нагревается до ~700 °C, степень разложения достигает около 20 %, через 30–40 минут попадает в зону обжига печи.

3. Предварительно нагретый известняк поступает во вращающуюся печь. За счет наклона и медленного вращения барабана сырье движется к разгрузочному концу и обжигается горячими газами горелки. Частично охлажденная извести выгружается в холодильник через головку печи.

4. Топливо (пылевидный уголь, природный газ, мазут и пр.) сжигается в горелке с образованием высокотемпературных газов, за счет лучистого и конвективного нагрева происходит декарбонизация и разложение известняка.

5. Обожженная извести выгружается в холодильник, где осуществляется противоточное охлаждение воздухом. Продукт охлаждается до температуры ниже 100 °C.

   Нагретый охлаждающий воздух (500–600 °C) повторно подается в печь как вторичный воздух для горения, повышается тепловой КПД и экономится топливо.

III. Технические нормативы обжига известняка

1. Потери при прокаливании известняка: 38–41 %. Для получения 1 тонны извести требуется 1,61–1,69 т известняка.

2. Содержание активного кальция в готовой извести ≥93–95 %, активность составляет 300–420 мл (в стандартных условиях чаще более 360 мл).

3. Расход топлива на тонну извести: ~5000 ккал угля (200 кг), либо 700 м³ конвертерного газа, либо 120 м³ природного газа (давление газа ≥18–25 кПа).

4. Требования к угольной пыли (каменный уголь, антрацит):

   влажность ≤10 %, летучие вещества 20–30 %, зольность <10 %, сера ≤1 %, низшая теплота сгорания ≥4800 ккал/кг.

5. Модельный ряд печи рассчитан под суточную производительность 150–1000 тонн.

IV. Принцип работы вертикального подогревателя

1. Сырье (известняк, доломит, магнезит и т.д.) поступает в верхние бункеры подогревателя и по 10 выпускным трубам распределяется по камерам предварительного нагрева.

2. Дымосос затягивает горячие печные газы (~800–900 °C), они проходят снизу вверх сквозь слой сырья, нагревая известняк. При температуре выше 800 °C начинается разложение внешнего слоя частиц известняка с выделением CO₂. Теоретическая температура разложения карбоната кальция — 870–920 °C. Общее время предварительного нагрева в комплексе с вращающейся печью составляет около 120 минут.

3. Гидравлические толкатели поочередно выталкивают прогретое сырье во вращающуюся печь. Каждый толкатель за цикл выдает ~170 кг материала, толкающие головки изготовлены из жаропрочной легированной стали.

4. Каждый толкатель оснащен отдельной гидростанцией, время выталкивания регулируется гидравликой, интервалы работы синхронизируются управляющим компьютером для точного регулирования производительности.

5. Толкающие головки и переходной желоб на входе в печь выполнены из жаропрочных стальных отливок.

V. Материал барабана вращающейся печи

Сталь корпуса Q235B

Углеродистая конструкционная сталь с пределом текучести 235 МПа, обладает хорошей вязкостью, свариваемостью и обрабатываемостью штамповкой, широко используется для сварных строительных и машиностроительных конструкций.

Химический состав Q235B:

C ≤0,20 %, Si ≤0,35 %, Mn ≤1,4 %, S ≤0,045 %, P ≤0,045 %, остаточные Cr, Ni, Cu ≤0,30 %.

Материал зубчатого венца ZG45 (ZG310-470)

Состав: C 0,42–0,5 %, Si 0,17–0,37 %, Mn 0,5–0,8 %, Cr ≤0,25 %, Ni ≤0,3 %, Cu ≤0,25 %

Плотность: 7,85 г/см³, модуль упругости 210 ГПа, температура плавления ~1495 °C.

Термообработка: нормализация 850 °C, закалка 840 °C, отпуск 600 °C, твердость после обработки ≥ HRC55.

Механические характеристики по стандарту GB/T699‑1999: предел прочности на растяжение 600 МПа, предел текучести ≥355 МПа, относительное удлинение 16 %, сужение сечения 40 %, ударная вязкость 39 Дж.

VI. Параметры огнеупорных кирпичей для футеровки печи

Разные марки высокоглиноземистых огнеупоров выбираются по рабочей температуре и бюджету проекта.