Способ управления процессом обжига материалов во вращающейся трубчатой печи Советский патент 1987 года по МПК F27D19/00 

112

Изобретение относится к термической обработке материалов, конкретно к способам управления процессом обжига смеси хромовой руды и известняка во вращающейся трубчатой печи.

Целью изобретения является улучшение качества обжигаемого материала и предотвращение настьшеобразова ния в условиях изменяющегося аэродинамического режима вращающейся трубчатой печи.

Способ осуществляют следующим образом.

Материал с заданньм количественны соотношением компонентов (хромовой руды и извести непрерывно загру

жают во вращающуюся трубчатую печь, обогреваемую газом.

Обожженный материал через открытый затвор бункера по течкам из вращающейся трубчатой печи поступает непрерьшно в плавильную печь. Разрежение в разгрузочной головке вращающейся трубчатой печи в этот период составляет 0,1-0,5 Па.

На этот период обжига устанавливают номинальный удельный расход газа и номинальный расход воздуха, обеспечивающие заданный температур- ньй режим в печи.

В период прогрева рудоизвестко- вого расплава в электропечи и выпуска расплава из печи затвор бункера закрьшают.

В разгрузочной головке разрежение повышается на 1-4 Па из-за перекрытия свободного подсоса воздуха через открытый затвор бункера.

В период перекрытия тракта подачи материала в электропечь и увеличения разрежения в разгрузочной головк на 1-4 Па уменьшают удельный расход газа на 2-5% без изменения расхода воздуха.

Снижение удельного расхода топлива исключает перегрев футеровки в зоне максимальных температур.

Обжигаемая смесь сохраняет оптимальную температуру обжига без пережога.

i

Уменьшенньй удельный расход топлива при неизменном установленном расходе воздуха поддерживают в течение всего периода увеличения разрежения в разгрузочной головке вращающейся трубчатой печи.

После включения электропечи обожженный материал из бункера загружают

0

в электропечь и затем вновь непрерывно подают из вращающейся трубчатой печи через открытый затвор бункера.

После восстановления аэродинамического режима на период, равный 1/20-1/10 продолжительности нахождения материала в обжиговой печи, увеличивают удельный расход топлива на 5-10% номинального, уменьшив расход воздуха на эту же величину.

Этим увеличивают удельньй тепловой поток от факела к материалу и футеровке в зоне обжига и производят обжиг накопленного материала, толщина сл оя которого превышает номинальную при этом до 20%.

После этого периода во вращающейся печи устанавливают стационарньм тепловой режим, поддерживая динамическое тепловое равновесие в зоне обжига. Удельньй расход топлива, а также расход воздуха, поддерживают номинальным в соответствии с режимной картой.

Пример конкретного осуществления.

Промьппленное опробование способа проведено на обжиговой вращающейся печи диаметром 3,6 м, длиной 75 м, футерованной алюмосиликатными изделиями при совместном обжиге хромовой руды и известняке. Сжигание природного паза осуществляли в турбулентной головке.

Прр производительности вращаю- 5 щейся обжиговой печи 20 т/ч по загрузке расход природного газа составил 2000 , воздуха - 18000 нм /ч.

При установившемся тепловом и аэродинамическом режимах печи разреже- ; ние в разгрузочной головке составило 0,2 Па.

5

0

0

Соотношение топливо - воздух в горелке составило 1:9, а в печи за счет подсосов - 1: (11,28-12,69).

Продолжительность пребывания материала в печи 2 ч 40 мин, из них в течение 2 ч 15 мин обожженный материал подавали непрерывно в электропечь .

В период выпуска расплава из электропечи обожженный материал поступал в приемньй бункер. Затвор в течке ,j на пути материала в электропечь был перекрыт. После перекрытия шибера разрежение в разгрузочной головке установилось 4 Па и удельньй расход топлива уменьшили на 3,5% с J00

3

до 96,5 смеси, сохранив расход воздуха 18000 .

Соотношение топливо - воздух в горелке, составило 1:9,33, а в печи - 1 : (9,78-10,2) за счет сокращния количества подсасьшаемого воздуха из-за перекрытия живого сечения затвора бункера.

Разрежение в разгрузочной головке, равное 4 Па, поддерживалось в течение всего периода вьтуска расплава из электропечи (l5 мин).

После окончания выпуска расплав включили электропечь, всю смесь хрмовой руды и извести загрузили в электропечь и возобновили непрерывную загрузку смеси материалов.

Разрежение в разгрузочной голов составило 0,2 Па. Удельный расход топлива на обжиговой печи увеличили на 7,5% от оптимального до 107,5 смеси, расход воздуха уменьшили до 16650 , т.е. на. 7,5%.

Соотношение топливо - воздух в горелке составило 1:7,74, а в печи - 1 : (9,86-11,4) за счет увеличения подсосов через открытый затв

O

5

0

5

Продолжительность работы обжиговой печи с повьшенным удельным расходом топлива составила 10 мин.

Затем установили на обжиговой печи номинальный удельный расход топлива и расход воздуха. Провели еще две кампании по предлагаемому способу управления процессом непрерывного обжига материала с уменьшением удельного расхода топлива на 2 и 5% без изменения установленного расхода воздуха в период увеличения разрежения и с увеличением удельного расхода топлива на 5 и 10% с соответствующим снижением расхода воздуха на 5-10% в период восстановления разрежения в разгрузочной головке.

Для сравнения провели кампанию по известному способу, выбранному за прототип.

Основные показатели кампании обжига, проведенных с различным изменением расхода топлива и воздуха по ходу процесса, а также по прототипу, приведены в таблице.

Из таблицы видно, что в трех кампаниях качество обожженного материала соответствует требованиям технологии, отклонения от стабилизированного состава по содержанию СаО в извести составили ±0,5%.

В кампании по прототипу содержание СаО в извести изменялось от 88, до 98,7%, причем после восстановления разрежения в разгрузочной головке качество извести неудовлетворительное из-за недожога извести, а в период увеличения разрежения - из-з пережога.

Общее количество смеси, обоженно некачественно, составляет -15%.

В трех кампаниях по предлагаемом способу исключено настыпеобразовани ПО прототипу в печи образовалась настыль в зоне максимальных температур (1250°С).

При увеличении разрежения в разгрузочной головке вращающейся трубчатой печи снижение удельного расхода топлива менее чем на 2% без изменния установленного расхода воздуха приводит к настьшеобразованию в зо- не максимальных температур, а при снижении более 5% - к некачественному обжигу материала с повышенным содержанием остаточного СО.

В период восстановления аэродинамического режима во вращающейся трубчатой печи увеличение удельного расхода топлива менее 5% и уменьще- ние расхода воздуха менее 5% приводит к некачественному обжигу материала, а увеличение расхода топлива более 10% и уменьшение воздуха более 10% --к пережогу материала, перегреву футеровки и к образованию настылей.

При последующем увеличении удельного расхода топлива и снижении расСоставитель Т.Наумова Редактор Н.Слободяник Техред В.Кадар Корректор Е.Рошко

Заказ 7419/35 Тираж 5 ifПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

хода воздуха менее 1/20 продолжитель ности нахождения материала в печи происходит некачественный обжиг - недожог материала, при продолжительности более 1/10 периода нахождения материала в печи известь получается переобожженной, а также происходит настьшеобразование в зоне максимальных температур.

Способ согласно изобретению позволяет улучшить качество обжигаемо- го материала и исключить образование настылей.

-,

Формула изобретения

Способ управления процессом обжи- га материала во вращающейся трубчатой печи, включающий подачу в печь воздуха и изменение расхода топлива в зависимости от количества загружаемого материала, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества обжигаемого материала и предотвращения настьшеобразования в условиях изменяющегося аэродинамического режима вращающейся трубчатой печи, дополнительно измеряют давление в разгрузочной головке печи, сравнивают его с заданным значением и в период уменьшения давления по отношению к заданному значению удельный расход топлива уменьшают на 2-5%

от номинального значения без изменения расхода воздуха, затем после восстановления аэродинамического режима в период, равный 1/20-1/10 продолжительности нахождения материала в печи, увеличивают удельный

расход топлива на 5-10% от номинального значения и одновременно уменьшают на ту же величину расход воз- духа.

Изобретение относится к способам управления процессом обжига материалов в трубчатой вращающейся печи. Цель изобретения - улучшение качества обжигаемого материала и .предотвращение настьтеобразования в условиях изменяющегося азродинамического режима в ра1пающейся трубчатой печи. Сущность изобретения заключается в том, что в печь загружают материал и обогревают ее за счет подачи в печь топлива и воздуха. В период обжига устанавливают номи- нальнь1й удельный расход газа и воздуха, обеспечивающий заданный температурный режим в печи. В различные периоды работы электропечи, работающей в комплексе с вращакицейся печью, изменяется давление в разгрузочной головке вращающейся печи, что приводит к изменению аэродинамического режима в ней. В период уменьшения давления в разгрузочной головке удельный расход топлива уменьшают на 2-5% от номинального значения без изменения расхода воздуха, затем после восстано вления давления в период, равный Г/20-1/10 продолжительности нахождения материала в печи, увеличивают удельный расход топлива на 5-10% от номинального значения и одновременно уменьшают на ту же величину расход воздуха. 1 табл. (Л