Cтраница 3
![]() |
Зависимость начальной скорости окисления колчедана от размера его части и.| Зависимость скорости окисления сульфидов железа в кипящем слое при 700 С от молярной доли кислорода в дутье. [31] |
Для повышения коэффициента скорости К процесса эффективно также увеличивать температуру. Однако при температуре выше 1000 С материал в печи спекается, частицы оплавляются и интенсивность работы печей резко падает из-за возрастания диффузионных торможений. [32]
Нормами предусмотрено также давление внизу в кожухе печи, или, как говорят, давление дутья. Оно может колебаться в широких пределах - 200 - 350 мм вод. ст. - в зависимости от интенсивности работы печи, гранулометрического состава карбонатного сырья и топлива и от высоты загруженной в печь шихты. [33]
Различают общую и удельную производительность печей. Удельная производительность характеризует интенсивность работы печи и используется для оценки качества ее работы, а также для сравнения печей различных конструкций, применяемых для одинаковых технологических целей. Удельная производительность печей зависит от технологических, теплотехнических, конструктивных и организационных факторов и колеблется в весьма широких пределах. [34]
Напряжение пода характеризует интенсивность работы печи и определяет использование тепла топлива в рабочем пространстве печи. Естественно стремиться к высокой интенсивности работы печи, т.к. это позволяет увеличить ее производительность или уменьшить размеры печи при той же производительности. С точки зрения энергопотребления принципиально важно, за счет чего происходит повышение интенсивности работы печи. Если это происходит за счет увеличения температуры в печи и температуры уходящих из печи продуктов сгорания, то следствием является ухудшение использования тепла в рабочем пространстве печи и повышение энергозатрат. В то же время повышение интенсивности работы за счет интенсификации теплообменных процессов позволяет снизить удельные энергозатраты при прочих равных условиях. Поэтому для энергосбережения следует выбирать средства и системы, интенсифицирующие теплообмен в рабочем пространстве печи. [35]
I, рис. 75) применяются для обжига флотационного и рядового колчедана и других сульфидных руд. В отличие от механических печей в печах кипящего слоя ( КС) нельзя сжигать материал, сильно различающийся по размеру частиц ( в одной и той же печи), так как скорость воздуха, соответствующая взвешиванию зерен, примерно пропорциональна их размеру и для крупных частиц рядового колчедана она в десятки раз больше, чем для частиц флотационного. В печах КС при полном обтекании воздухом частиц концентрация их в объеме выше, чем в печах пылевидного обжига, поэтому выше интенсивность работы печей, составляющая 1000 - 1800 кг / м3 сут. При этом можно получать газ, содержащий до 15 % SO2 при 0 5 % S в огарке. Для использования тепла реакции трубы паровых котлов-утилизаторов устанавливают как в потоке газа, так и непосредственно в кипящем слое, где коэффициент теплоотдачи много выше, чем от газа. Съем пара выше, чем в печах пылевидного обжига, и достигает 1 3 т на 1 т колчедана. Температура одинакова во всем слое; путем отвода тепла она поддерживается на уровне 800 С. [36]
Влияние теплоты сгорания топлива на показатели работы печей значительно. В методических печах основная доля тепла от газов ( продуктов сгорания) к металлу передается путем лучеиспускания и только 8 - 12 % путем конвекции. Температуры в сварочной зоне поддерживаются порядка 1250 - 1 400 С, а температура газов, уходящих из методической зоны, обычно лежит в пределах 750 - 1 000 С и чем больше интенсивность работы печи, тем выше температура. Поэтому в методических печах основное внимание обращается на создание всех условий для увеличения теплоотдачи лучеиспусканием. В этом отношении особо важны выбор высококачественного топлива и максимально возможный в данных условиях подогрев воздуха. Высококалорийное топливо имеет высокую калориметрическую температуру сгорания, что обеспечивает увеличение потока тепла на металл. Так, например, повышение теплоты сгорания газа с 5 300 до 17000 кдж / м3 дает повышение температуры горения с 1 825 до 2 275 К, а повышение температуры воздуха с 20 до 600 С приводит к росту расчетной температуры до 2 625 К - Если печь отапливается низкокалорийным газом, то эффективная работа печи может быть достигнута только три высоком подогреве воздуха, требующем установки рекуператоров с развитой поверхностью нагрева. Во всех случаях печь должна быть обеспечена резервом тепловой мощности, вентиляционными устройствами, имеющими некоторый запас по производительности. Ограждения печи и мест входа и выхода изделий должны быть тщательно уплотнены, так как большие присосы нарушают расчетный режим работы печи, снижают производительность и увеличивают удельные расходы топлива. [37]
В технологических расчетах состав газовых смесей обычно определяют в пересчете на сухой газ, так как количество влаги в газе почти всегда сильно колеблется. В данном случае оно определяется влажностью колчедана и воздуха. Инертные газы, содержащиеся в воздухе, условно учитывают совместно с азотом. При расчете интенсивности работы печи натуральный колчедан пересчитывается на сухой колчедан, содержащий 45 % S. В натуральном колчедане содержится серы обычно менее 45 %, следовательно, интенсивность, рассчитанная на натуральный колчедан, больше, чем вышеприведенная. [38]
Совершенствование печей как для обжига колчедана, так и для сжигания серы и других видов серусодержащего сырья идет в направлении максимальной интенсификации процесса получения Сернистого газа. Кроме того, большое внимание обращено на использование тепла горения серусодержащего сырья для получения пара и нагретой воды. Этим объясняется то, что принцип обжига и сжигания в кипящем слое получает широкое применение. Увеличивается как производительность, так и интенсивность работы печей, совершенствуется конструкция печей КС и автоматизируются контроль и управление их работой. [39]
Перспективным является изученный в СССР метод получения сернистого натрия в непрерывно действующей шахтной печи. В качестве топлива и реакционного угля употребляют кокс. Для успешной работы печи необходимо употреблять сульфат натрия в кусках. В отличие от других печей ( подовых, вращающихся) в шахтной печи можно применять влажный сульфат натрия и даже мирабилит. Интенсивность работы печи в этом случае даже возрастает. При употреблении мелкого сульфата натрия его смешивают с пеком и готовят из этой смеси брикеты. Затем готовят шихту, смешивая полученные брикеты с коксом в определенном соотношении, и загружают ее в печь. В верхней части печи происходит подсушка и нагрев шихты ог-ходящимй газами, в средней расплавление сульфата натрия, который энергично взаимодействует с коксом. Плав сернистого натрия выпускают через летку находящуюся внизу печи. Шахтная печь имеет ряд преимуществ в сравнении с механической вращающейся печью. Основными из них являются: простота устройства, более высокая производительность ( в 4 - 5 раз), лучшее использование тепла, большая стойкость футеровки. [40]
Перспективным является изученный в СССР метод получения сернистого натрия в непрерывно действующей шахтной печи. В качестве топлива и реакционного угля употребляют кокс. Для успешной работы печи необходимо употреблять сульфат натрия в кусках. В отличие от других печей ( подовых, вращающихся) в шахтной печи можно применять влажный сульфат натрия и даже мирабилит. Интенсивность работы печи в этом случае даже возрастает. При употреблении мелкого сульфата натрия его смешивают с пеком и готовят из этой смеои брикеты. Затем готовят шихту, смешивая полученные брикеты с коксом в определенном соотношении, и загружают ее в печь. В верхней части печи происходит подсушка и нагрев шихты ог-ходящимя газами, в средней расплавление сульфата натрия, который энергично взаимодействует с коксом. Плав сернистого натрия выпускают через летку находящуюся внизу печи. Шахтная лечь имеет ряд преимуществ в сравнении с механической вращающейся печью. Основными из них являются: простота устройства, - более высокая производительность ( в 4 - 5 раз), лучшее использование тепла, большая стойкость футеровки. [41]
![]() |
Схема вращающейся печи непрерывного действия для получения плава сернистого натрия. [42] |
Перспективным является изученный в СССР метод получения сернистого натрия в непрерывно действующей шахтной печи. В качестве топлива и реакционного угля употребляют кокс. Для успешной работы печи необходимо употреблять сульфат натрия в кусках. В отличие от других печей ( подовых, вращающихся) в шахтной печи можно применять влажный сульфат натрия и даже мирабилит. Интенсивность работы печи в этом случае даже возрастает. При употреблении мелкого сульфата натрия его смешивают с пеком и готовят из этой смеси брикеты. Затем готовят шихту, смешивая полученные брикеты с коксом в определенном соотношении, и загружают ее в печь. В верхней части печи происходит подсушка и нагрев шихты отходящими газами, в средней части - расплавление сульфата натрия, который энергично взаимодействует с коксом. Плав сернистого натрия выпускают через летку, находящуюся внизу печи. Шахтная печь имеет ряд преимуществ в сравнении с механической вращающейся печью. Основными из них являются: простота устройства, более высокая производительность ( в 4 - 5 раз), лучшее использование тепла, большая стойкость футеровки. [43]
Большие успехи были достигнуты в интенсификации башенного процесса и работы печей обжига колчедана. Гарантированная фирмой Петерсен интенсивность башенного объема на отечественных системах была превышена в 10 раз и к 1941 г. была доведена до 200 кг / ( м3 - сут) и показана возможность получения на башенных системах 93 % - ной кислоты. Основные работы по интенсификации механических печей были проведены НИУИФом совместно с Невским, Воскресенским, Винницким и другими заводами. Интенсивность работы печей ВХЗ была доведена до 250 - 300 кг на 1 м2 пода печи в сутки. [44]
Печи пылевидного обжига ( см. рис. 64) применяются для обжига сухого флотационного колчедана. Обжигающиеся в полете мелкие частицы колчедана омываются со всех сторон воздухом и поэтому интенсивнее сгорают и труднее спекаются, чем в полочных печах. В печи допустима температура до 1100 С. Это позволяет подавать в печи меньший ( чем в полочных) избыток воздуха. В результате получается газ, содержащий до 13 % SOa, a в огарке остается 1 - 1 5 % S. При простом устройстве интенсивность работы печей составляет 700 - 1000 кг Ли3 в сутки. Тепло газов, выходящих с температурой 1000 С, используется в котлах-утилизаторах для получения пара. [45]