книги из ГПНТБ / Креймер, М. Б. Машинист вращающейся печи

дать в печь, рассчитывают время наполнения контрольного бачка:

Рис. 6. Схема питателя с электромагнитным управлением

40

у —процент прокаленного уноса по от­ ношению к прокаленному сырью и золе топлива;

сырьевая смесь ¡подается в печь ячейковыми или шнековыми дозаторами с регулируемой скоростью вращения.

Недостатком этой системы питания являет­ ся неравномерность питания вращающихся пе­ чей сырьевой мукой, обладающей повышенной текучестью, из-за проносов сырьевой муки. Поэтому в последнее время шнековые и ячей­ ковые питатели на некоторых цементных за­ водах заменяют дисковыми питателями, ис­ ключающими возможность проносов.

Устройства для подачи топлива в печь

а) Твердое топливо. Тонко смолотое твердое топливо в виде аэросмеси подается в печь форсункой. Форсуночные устройства должны быть сконструированы таким образом, чтобы можно было регулировать количество подава­ емого через них топлива и воздуха, а также перемещать их вдоль печи и изменять угол на­ клона концевой части к оси печи. Это позво­ ляет изменить тепловую нагрузку печи, темпе­ ратуру, конфигурацию и месторасположение факела.

41

Диаметр форсунки 4 рассчитывают по за­ данной скорости выхода аэросмеси из форсун­ ки и количеству первичного воздуха по фор­ муле

которая должна составлять 70—120 м/сек в зависимости от мощности печи.

б) Жидкое топливо (мазут). Для сжигания во вращающихся печах мазута используют форсунки с механическим распылением. В этом случае условия горения -мазута близки к условиям горения твердого пылевидного топ­ лива. Для регулирования производительности форсунок применяют мазутные пробки с раз­ ным диаметром. Степень разбрызгивания ма­ зута и длина факела зависят от вида распы­ лителя, давления мазута перед форсункой и вязкости мазута при определенном его подо­ греве.

На цементных заводах в, основном применя­ ют форсунки с- игольчатым распылителем, имеющим винтовые каналы, которые обеспе­ чивают закручивание струи мазута, подавае­ мого в печь (рис. 7). Степень закручивания струи в такой форсунке зависит от угла накло­ на винтового канала к оси распылителя и от скорости движения топлива.

В последнее время в цементной промышлен­ ности используются мазутные форсунки, топ­ ливо в которых распыляется с помощью рас­ пылителя с тангенциальным вводом (рис. 8). Опыт применения форсунок этого типа пока­ зал, что они имеют преимущества перед пер­

42

выми — позволяют в широких пределах регу­ лировать угол распыла и более тонко распы­ лять мазут.

Рис. 7. Мазутная игольчатая форсунка

1 — наконечник; 2— игла форсунки

Необходимая тонкость распыла мазута до­ стигается при давлении его порядка 22—25 ат. При этом поступающий в форсунку мазут дол­ жен быть подогрет до температуры 80—95°С в зависимости от его физических свойств.

Кроме указанных выше способов длину фа­ кела можно регулировать, изменяя количест­ во и скорость дутьевого воздуха. Уменьшение количества и скорости дутьевого первичного воздуха ухудшает смешение воздуха с топ­ ливом и удлиняет зону горения. Количество первичного воздуха должно составлять 25— 35% общего расхода.

в) Газообразное топливо. На цементных за­ водах применяют два метода сжигания газа во вращающихся печах:

при среднем давлении газа у обреза газовой горелки до 3 кГ1см2\

при низком давлении газа у обреза газовой горелки порядка 0,05 кГ/см2.

Газовая горелка низкого давления пред­ ставляет собой две концентрично расположен­

43

ные трубы. Внешняя труба служит для под­ вода первичного воздуха, а внутренняя —для газа. В газовой, а иногда и в воздушной тру-

Рис. 8. Мазутная тангенциальная форсунка

бах устанавливают спиралеобразные завихрители. Установка завихрителей обеспечивает эффективное перемешивание газа с воздухом, а следовательно, и интенсивное горение газо­ образного топлива. Скорость выхода газа из такой горелки порядка 70 м/сек.

При сжигании во вращающихся печах газа среднего давления применяют одноканалпные газовые горелки без завихрителей, а также горелки типа ГВП и ВРГ.

Горелки среднего давления без завихрите­ лей имеют значительно меньший диаметр, чем горелки низкого давления. Интенсивное сме­ шение газа с воздухом достигается благодаря высокой степени турбулизации (взвихривания) газового потока при высоких скоростях исте­ чения газа из сопла — 200—400 м/сек (уел.).

44

Горелки типа ГВП (рис. 9) обеспечивают возможность регулирования положения и фор­ мы факела и хорошее смешение газа с воз­ духом за счет изменения положения завихрителя, перемещающегося по корпусу горелки,

Рис. 9. Газовая горелка конст­ рукции Гипрониигаза (ГВП)

ритель с тангенциально распо­ ложенными лопатками а; 4 — рычаг для перемещения завихрителя; 5 — дроссель; 6 — тя­ га: 7 — рычаг

а также дросселя, который может передви­ гаться вдоль оси горелки и в той или иной степени перекрывать выходное отверстие го­ релки коническим наконечником.

Более совершенной по конструкции явля­ ется горелка типа ВРГ (рис. 10), завихрение и дросселирование газа в которой производится одной тягой, соответственно ее поворотом или перемещением. Лопатки завихрителя имеют по две ножки, одна из которых шарнирная, а вторая насажена на кольцо. При повороте дросселя ручкой завихрителя поворачивается кольцо со вторыми ножками завихрителя,

45

46

Рис. 10. Газовая вихревая реверсивная горелка конструкции Средазниигаза (ВРГ)

вследствие чего изменяется угол поворота ло­ паток относительно оси горелки и степень за­ вихрения газа. При перемещении тяги вдоль оси горелки при помощи ручки дросселя ре­ гулируется выходное отверстие горелки кони­ ческим наконечником. При этом шпоночный выступ кольца свободно перемещается по ка­ навке на дросселе, не влияя на поворот ло­ паток.

Холодильники вращающихся печей

Наиболее распространенными холодильни­ ками являются барабанные открытого типа,

стальной цилиндрический барабан диаметром 2,5—5 м, длиной 15—30 м, опоясанный двумя стальными бандажами, опирающимися на две пары роликов. Барабан имеет венцовую и подвенцовую шестерни, редуктор и электро­ двигатель, которым он приводится в движе­ ние. Скорость вращения барабана 3—6 об/мин. Сопряжение печи с холодильником осуществ­ ляется через головку печи и камеру, имеющие уплотнение. Клинкер с температурой 900— 1100°С поступает в холодильник по чугунной течке. Начиная от камеры холодильник при­ мерно на половину своей длины отфутерован износоустойчивым огнеупорным кирпичомЗатем в шахматном порядке в нем установле­ ны металлические швеллеры для пересыпа­ ния клинкера с целью интенсификации ох­ лаждения. Холодный воздух просасывается через весь холодильник, омывает горячий

47

клинкер, охлаждает его и, нагреваясь, попада­ ет в печь в качестве вторичного воздуха. В последнее время эти холодильники не изготов-

Рис. И. Схема отдельно установленного барабанного холодильника

ляются, так как они малоэкономичны в ра­ боте; температура клинкера после охлажде­ ния в них составляет 180—250°С. Однако они еще эксплуатируются на ряде заводов.

Рекуператорный холодильник (рис. 12) со­ стоит из нескольких отдельных сварных бара­ банов (рекуператоров), расположенных по окружности горячего конца печи, прикреплен­ ных к концевой обечайке и вращающихся вместе с печью. Рекуператоры соединены с печью съемными патрубками из жароупорной стали. В них встроены направляющие и пере­ сыпающие устройства, а также навешены це­ пи, навстречу которым движется холодный воздух, охлаждающий клинкер, выходящий из печи. Одновременно этот воздух нагрева­ ется теплом, отдаваемым клинкером. Рекуператорные холодильники просты по конструк­

48

ции, надежны в работе и требуют незначитель­ ных эксплуатационных расходов. Обычно их применяют для печей производительностью не выше 25 т/ч. При использовании их для вы­ сокопроизводительных печей необходима ус­ тановка подрекуператорных обечаек большей толщины, что чрезмерно утяжеляет конструк-

Рис. 12. Схема рекуператорного холодильника враща­ ющейся печи 3,6 (3,3) 3,6X150 м

торного типа нерационально, так как умень­ шается их сравнительная эффективность и ухудшаются условия управления процессом обжига, например из-за ухудшения видимо­ сти в печи, в которую поступает сильно запы­ ленный воздух. В холодильниках барабанно­ го и рекуператорного типа охлаждение клин­ кера поддается регулированию только путем регулирования обжига.

Поэтому в печных агрегатах с вращающи­ мися печами диаметром 4—5 м устанавлива­ ются колосниковые холодильники (рис. 13).

49