Строительные статьи

Состояние и перспективы развития производства извести

Для интенсификации теплооб­мена при использовании мелкокус­кового материала (5—10 мм и ме­нее), когда лимитирующим являет­ся термическое сопротивление слоя, рекомендуется установка фу­теровки с выступающими полками и Внутренних теплообменных уст­ройств. способствующих переме­шиванию слоя, что уменьшает его эффективную толщину и термичес­кое сопротивление. Лля крупнокус­кового материала (более 30—40 мм) эффективна установка кольцевых порогов, увеличивающих время на­хождения материала в печи и сте­пень ее заполнения, а также снижа­ющих потери высокопотенииаль - ного тепла с долевым излучением.

При использовании сырья ши­рокого фракционною состава сле­дует сочетать кольцевые пороги с продольными полками.

Оснащение вращающихся печей комплексом необходимых внутрен­них теплообменных устройств поз­воляет на 10— 15% снизить улельный расход топлива на обжиг извести и на 5—10% повысить их производи­тельность.

Перевод ряда шахтных печей с малой рабочей высотой шахты 8—12 м с пересыпного способа обжи­га на газовое топливо показал, что процесс сжигания газа в них не за­вершается в засыпке известняка и это приводит к химическому недо­жогу, потерям тепла с отходящими газами и в конечном счете к повыше­нию расхода тепла на 40% по сравне­нию со среднеотраслевым. Для шахт­ных печей, использующих систему сжигания мазута под водоо^ажлае - мыми балками, характерны низкие съемы, перерасход топлива, обуслов­ленный химическим недожогом, и выпуск извести третьего сорт.

Реальный путь для устранения указанных недостатков и эконом­ного использования углеводород­ного топлива связан с реконструк­цией системы сжигания, доступной предприятиям без привлечения зн ач и те л ьн ы х ка п и тал о вл оже и й.

На существующих в промышлен­ности шахтных печах при вводе в них углеводородного топлива непосредст­венно в засыпку известняка наблюда­ется нерегулируемый процесс его сжигания для центральной части шах­ты с рабочим диаметром 3 м и более, характерен низкий уровень темпера­туры, что является причиной недожо­га извести. Сжигание газа и мазута в пространстве под водоохлаждаемыми балками не обеспечивает удовлетво­рительного газораспределения.

Разработанная система сжигания газообразного и жидкого топлива в выносных вихревых топках позволя­ет дожигать продукты реформации на протяжении короткого участка засыпки шахты без больших потерь тепла с химическим недожогом. Вы­носные вихревые топки представ­ляют собой топливосжнпношсс уст­ройство с тепловым напряжением объема (I— 5)106 ккал/м-Ч, харак­теризующееся высокой стабильнос­тью процесса реформации топлива.

Обеспечиваемой лучистым потоком от футеровки с рабочей температу­рой 1300"С, а также аэродинамикой закрученного потока. Кроме того, изменение тепловой нагрузки допу­стимо в широком диапазоне.

Нормализация режима обеспе­чивается строгим соблюдением со­отношения расхода топлива и воз­духа, коэффициент расхода послед­него в объеме топки поддерживает­ся в пределах 0,6—0,85.

Разработанная система ввода га­зообразного топлива в шахтную печь При помоши газогорелочных уст­ройств предназначена для создания равномерного температурного поля по всему ее сечению. Температур­ный перепад в зоне обжига печей, оборудованных малоэффективны - ми горелочными устройствами, до­стигает 200—300°С, приосевая об­ласть шахты не прожигается и явля­ется источником получения низко­активной извести. Фактически не регулируется соотношение расхо­дов таза и воздуха для его сжигания, наблюдаются су шест вен ные потери топлива с химическим недожогом и с отходящими из печи газами. Пе­риферийный ввод топлива в зону обжига даже через два яруса фур­менных горелок м ал оэффе кти ве н. так как увеличение единичных вво­дов снижает глубину проникнове­ния теплоносителя в радиальном направлении сечения шахты, кото­рая пропорциональна лишь величи­не массы газа.

Предлагаемая система ввода топлива в печь состоит из одного яруса периферийных горелок, со­бранных в один ярус, it одной цент­ральной. которая монтируется на балке гребне выгрузочного устрой­ства. Эта система ввода и сжигания топлива была испытана и принята межведомственной комиссией Мин - газпрома. Фурмы горелок крепятся к корпусу печи, подсос воздуха че­рез фурму регулируется заслонкой. Зашита центральной горелки от раннего воспламенения достигается контролем уровня разрежения и температуры в области горелки. Прекращение подачи газа в цент­ральную горелку происходит авто­матически при падении разрежения или при росте температуры в этой области до 400°С (воспламенение метана 500"С)

Разработанное загрузочное уст­ройство шахтной печи предназначено для того, чтобы устранить поступле­ние загружаемого материала в цент­ральную область сечения, где скап­ливается мелкая фракция, а у фу|е - ровки печи — крупная Меньшее аэ­родинамическое сопротивление за­сыпки из крупных кусков приводит к продвижению основного потока теплоносителя у футеровки шахты, вследствие чего в центральной части сечения температура ниже, чем по периферии. Предлагаемая реконст­рукция загрузочных устройств до­ступна предприятиям, не требует специальных капиталовложений, обеспечивает повышение эксплуата­ционной надежности за счет отказа от поворотных конструкций.

Загрузочное устройство пред­ставляет собой двух клапанный за­твор с герметизирующими детапями в виде подъемных колоколов. Внут­ри шахты на балках монтируется ста­ционарный конус, величина основа­ния которого обеспечивает сброс ос­новной массы шихты в пристенную область. Под конусом образуется ес­тественная воронка из загружаемого материала, в которой происходит на­правленная сепарация камня раз­личной величины. Центральная об­ласть сечения шахты обогащается крупной фракцией, мелкая фракция создает уплотненную засыпку у фу­теровки. что в значительной степени ликвидирует пристенный эффект проскока газов.

Вокру г конуса - расп редел ител я монтируется цепная завеса, защи­щающая футеровку от ударов камня и благоприятствующая направлен­ному перераспределению отдельных фракций камня по сечению печи.

Загрузочные устройства с кону­сом-распределителем освоены и эксплуатируются на печах Коре нев­ского. Борского. Архангельского. Угловского и других заводов сили­катного производства.

Разработанная технология произ­водства HPC-I (невзрывчатое раз­рушающее средство) является эф­фективным средством при добыче блоков горных пород, при направ­ленном разрушении горных пород, бетона (железобетона) и других по­добных материалов. Применение НРС-1 возможно в действующих цехах и в непосредственной близос­ти от жилых массивов.

Технология Н PC-1 принята меж­ведомственной комиссией. Испыта­ния его показан и высокую эффек­тивность, обусловленную резким увеличением выхода блоков из гор­ной массы, повышением производи­тельности труда на 20—25%, возмож­ностью практического отказа от про­изводства взрывных работ и др.

За последние годы большую изве­стность приобрела разработка отече­ственных известковых сорбентов. Из­вестковые сорбенты широко приме­няют в современных системах очист­ки отходящих дымовых газов и про­мышленных выбросов от кислотных составляющих оксидов серы, фосфо­ра, азота, органических кислот, гало­генов и гаюгенводородов.

Так как основной компонент сорбентов. подученный в результате химической реакции, — гидрат оки­си кальция Са(ОН)2 является евсрх- высоколисперсны. м, то область его применения может быть существен­но расширена:

— в системах водоподготовки для энергетических агрегатов ТЭЦ;

— в системах очистки в качестве коагулянта осадков сточных вод;

— в строительных растЕЮрах и су­хих строительных смесях;

— в различных отраслях промыш­ленности (пишевой, металлур­гической. кожевен ной и др.) в качестве химического реагента. Проведенные исследования сор­бентов подтвердили эффективность их использования при производстве строительного камня из золошлако - вых отходов мусоросжигательных заводов. При этом существенно снижается вымывание токсичных веществ в окружающую среду вследствие перехода их в малопо­движные нерастворимые формы в результате частичной нейтрализа­ции и дехлорирования хлорор - ганических соединении. Получен­ные образцы имеют механическую прочность до 60 МПа. низкую пористость. Такой камень может применяться, например, в качестве наполнителя для бетонов и при под­сыпке в строительстве дорог.

Перспективно применение из­вестковых сорбентов для получения чистого химически осажденного вы­сокодисперсного карбоната качьцня. который используется при изготов­лении высших сортов мелованной бумаги и как наполнитель в лакокра­сочной. парфюмерной и фармацев­тической промышленности.

Существующим и технологиями п рои зводства высококачестве иных известковых сорбентов обладают не­сколько зарбежных фирм, напри­мер HELPER (Германия), KNIM (Франция) и др. Известковые сор­бенты имеют высокую поверхност­ную энергию и при длительном хра­нении (5—10 сут) подвергаются химическим и физическим превра­щениям. Это вторичная карбониза­ция, которая происходит вследствие поглощения углекислого газа из воз­духа, а также уплотнения структуры материал с образованием крупных конгломератов из исходных крис­таллов гидрата окиси кальция. Наи­более интенсивно эти процессы идут в присутствии паров воды.

Эксперимента! ьн ые исслелова - ния подтвердили возможность по­лучения известковых сорбентов на отс ч ее т не н и о м обо рудова и и и из отечественного сырья, не уступаю­щих по своим характеристикам луч­шим зарубежным образцам.

Г. Я ДУДЕНКОВА, канд. техн. наук заведующий отделом, керамических стеновых изделий, Ю. А. ЛАПИН, инженер, заведующий лабораторией процессов сушки и обжига кирпича (ВНИИстром им. П. П. Будникова)