Расположение зон в шахтной печи, распределение по ним температуры материала и газов, а также состава газообразных продуктов: кривые – 1 – температуры материалов шихты, 2 – температуры газообразных продуктов, 3 – содержания СО в газах, 4 – содержания кислорода, 5 – содержания С02 в результате горения топлива, 6 – суммарного содержания С02 в газах
Зона подогрева печи расположена в верхней части шахты и занимает 25–30% ее полезной высоты. В этой зоне куски твердого топлива и известняка, опускаясь вниз, встречаются с горячими газообразными продуктами обжига и нагреваются ими в конце зоны до температуры 900° С (кривая 1). Газы выходят из зоны обжига с температурой 950–1000° С и, проходя снизу вверх зону подогрева, охлаждаются до температуры 200–250° С (кривая 2). Далее за счет подсосов холодного воздуха через загрузочное устройство их температура падает до 150–200° С.
В начале зоны подогрева происходят сушка и нагрев шихты, а в конце при температуре 700–800° С завершается процесс газификации топлива с выделением летучих веществ. Для того чтобы топливо не воспламенялось в зоне подогрева, выходящие из зоны обжига газы должны содержать кислород в пределах 2% (кривая 4).
В температурном интервале 700–900° С полностью разлагается содержащийся в известняке углекислый магний и происходит частичное разложение поверхностных слоев углекислого кальция. Выходящие из зоны подогрева газы при правильной организации процесса обжига содержат 34–36% углекислого газа (СО2), 1–3%' кислорода (02) и 1,5–2% окиси углерода (СО) (кривые 4 и 3).
Зона обжига расположена в средней части шахты печи и занимает около половины ее полезной высоты. В зоне обжига сгорает основное количество топлива, в результате чего известняк подогревается до необходимой температуры и достаточно быстро разлагается (обжигается). Поэтому под зоной обжига печи следует понимать ту часть шахты, в которой происходит интенсивное выделение СО2 в результате разложения СаСОз (кривая 6).
Температура известняка повышается от 900–950° С в начале зоны обжига до 1100°–1150° С в конце, что необходимо для полного разложения кусков СаС03. Максимум температуры газов совпадает с границей конца зоны обжига и начала зоны охлаждения, так как в этом месте тепло горения топлива расходуется в основном на подогрев воздуха. Зона горения топлива распространяется несколько ниже зоны обжига и занимает часть зоны охлаждения извести. Для того чтобы топливо равномерно выгорало по высоте зоны обжига, необходимо обеспечить поступление воздуха в количестве, соответствующем коэффициенту а =1,05–1,2.
Зона охлаждения располагается в нижней части печи и занимает около 20% ее полезной высоты. В зоне охлаждения куски извести отдают тепло движущемуся навстречу холодному воздуху.
Так как физическое тепло извести достаточно для подогрева воздуха лишь до температуры 600–700° С (по тепловому балансу), то дальнейший его подогрев до температуры 1000– 1100° С осуществляется за счет тепла догорающего топлива. Поэтому, чтобы газы (воздух) поступали в зону обжига с температурой 1000–1100° С, необходимо, чтобы зона горения топлива кончалась несколько ниже зоны обжига. Оставшаяся после сжигания топлива зола и известь опускаются к выгрузочному механизму, охлаждаясь до температуры 80–100° С встречным потоком воздуха.
24.11.2010, 72 просмотра.
