Участок производства извести во вращающейся печи производительностью 400 т/сут

Данный обзорный технический материал предназначен для руководителей предприятий, частных предпринимателей, владельцев бизнеса и инвесторов с целью предварительного ознакомления с возможностями Самарского завода «Строммашина» в одном из наиболее перспективных направлений промышленного производства – изготовления металлургической извести.

Самарский завод «Строммашина» предлагает специализированное оборудование для обжига извести, базирующееся на последних достижениях техники и новейших технологиях. Завод «Строммашина» совместно с партнерами по кооперации имеет достаточный опыт конструирования, выполнения проектов установки, поставки оборудования и освоения известе-обжиговых печей различного типа и конструкций.

В качестве обжигового агрегата в настоящей статье рассматривается вращающаяся печь с внепечными теплообменниками. Предлагаемый тип печи подходит для получения высококачественной и высокоактивной (А≥92%) металлургической извести с коротким временем гашения (в основном для сталеплавильных и доменных производств) из известняков с исходной крупностью 20…40 (50) мм со следующими параметрами:

• производительность - 400 т/сут;

• топливо - газ природный;

• сырье известняк - 20…40(50) мм;

• удельный расход топлива - не более 200 кг у.т./т извести;

• массовая доля CaO+MgO в извести - не менее 94%;

• массовая доля п.п.п. в извести - не более 3%;

• реакционная способность извести - не более 2 мин;

• содержание пыли в очищенных отходящих газах - не более 20 мг/м³;

• фонд рабочего времени - 330 сут/год.

Технологическая схема участка производства извести во вращающейся печи производительностью 400 т/сут представлена на рисунке 1 «Технологическая схема». Согласно схеме участок включает в себя следующие основные узлы и установки:

- печную установку с внепечными теплообменниками, включая:

• шахтный подогреватель известняка;

• камеру пылеосадительную;

• печь вращающуюся;

• охладитель шахтный;

• вентиляторы охлаждения оборудования и извести;

• и др.:

- газоочистку печи, включая:

• охладитель воздушный;

• фильтр рукавный;

• и др.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Технологическая схема >>>

Печная установка с внепечными теплообменниками.

Подготовленный известняк фракции 20…40(50) мм загружается (конвейером, элеватором и пр.) в загрузочный бункер 1.1 и далее через четыре загрузочные течки 1.22 поступает в противоточный шахтный подогреватель 1.2. Полезный объем бункера около 85 м³, что позволяет вместить около 130 т известняка, т.е., примерно, на 4 часа работы печи. Бункер 1.1 снабжен датчиком, который при понижении уровня сырья до заданного значения дает команду на включение в работу тракта подачи известняка, а при достижении верхнего предельного уровня - отменяет ее. Для отсечки загрузочного бункера 1.1 от подогревателя 1.2 на течках 1.22 установлены штыревые затворы 1.23.

Отходящие газы с температурой 850…950 °С по подводящему газоходу из пылевой камеры 1.4 поступают в газораспределительную камеру подогревателя 1.2. Газы входят в слой известняка в кольцевой теплообменной зоне, нагревая известняк до температуры 700…800 °С. Теплообмен осуществляется в противотоке между известняком и газами. После подогревателя отходящие газы поступают на газоочистку.

Частично обожженный (на 20…30%) известняк выгружается из подогревателя непрерывно. Выгрузочное устройство 1.3 выполнено в виде вращающейся кольцевой подины. Скорость выгрузки нагретого известняка из подогревателя определяет производительность печи, причем меняется она плавно за счет изменения частоты вращения двигателя привода (частотное регулирование). Далее нагретый известняк по наклонной течке самотеком поступает в загрузочный узел 1.10 вращающейся печи 1.11. В течке имеется узел отсева, при прохождении которого из потока удаляется образовавшаяся в подогревателе пыль и мелкий (до 5 мм) известняк. По отводной течке просыпь поступает в пылевую камеру 1.4, и далее через клапан-мигалку 1.5 в бункер 1.6, из которого автотранспортом отправляется на утилизацию или потребителю.

С целью повышения стойкости под воздействием высоких температур предусмотрена установка вентиляторов 1.8 системы охлаждения стенок газораспределительной камеры подогревателя и элементов узла загрузки печи 1.10, с контролем температур выходящего из секций воздуха.

Во вращающейся печи 1.11 происходит окончательная диссоциация известняка. Источником тепловой энергии для протекания термических процессов в печи и подогревателе является сжигание природного газа.

Оптимальные длина факела и режим сжигания топлива в печи подбираются (регулируются) с помощью газо-воздушной горелки 1.15. Первичный воздух (10…15 % от необходимого для полного горения топлива) подается в горелку от высоконапорного вентилятора 1.20.

Обожженная известь из печи через горячую головку 1.14 выгружается в шахтный охладитель 1.16, где охлаждается до температуры 50…80 °С.

Охлаждающий воздух подается от вентилятора 1.17 в воздухораспределительную камеру в центре корпуса охладителя. Проходя через слой извести, воздух за счет физического тепла извести нагревается до 300…350 °С. Нагретый воздух по отдельному газоходу из охладителя поступает в горячую головку печи 1.14 и используется для горения топлива. Расход воздуха, пропускаемый через охладитель извести, обеспечивает горение топлива с коэффициентом избытка α 1,1…1,15.

Для выгрузки извести из охладителя 1.16 используется один вибрационный питатель 1.19, который выгружает известь на ленточный конвейер 1.21.

Для исключения выбивания запыленного воздуха из разгрузочной течки охладителя и над лотком вибропитателя предусматривается отбор воздуха в систему пылеудаления.

Газоочистка печи.

Отходящие газы после прохождения через подогреватель направляются по отводящему газоходу на газоочистку. Для снижения температуры газов до приемлемого для работы газоочистного оборудования уровня предусмотрена установка рекуперативного охладителя газов 2.1 и организованный (через регулируемый клапан 1.3) подсос воздуха. Остаточное содержание пыли после газоочистки в отходящих газах за счет применения рукавного фильтра 1.4 составит не более 20 мг/м³.

Рекуперативный охладитель газов 2.1 оснащается шлюзовым питателем 2.2 для выгрузки уловленной пыли (крупностью 0,2…1,0 мм) в контейнер или автосамосвал. Уловленная в рукавном фильтре 2.4 пыль, с помощью винтового конвейера 2.7 направляется в элеватор 2.8 для перегрузки пыли в силос 2.9. Силос пыли 2.9 оборудован в нижней части ножевым затвором 2.10. Для выгрузки пыли в автоцементовоз используется выгрузочный рукав 2.11.

Перемещение продуктов сгорания по газоходам, а так же поддержание необходимого разряжения в горячей головке печи 1.14 обеспечивается дымососом 2.5. Очищенные от пыли отходящие газы выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 2.6.

ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕСУРСОВ

Исходное карбонатное сырье.

Потребность печи в подготовленном известняке крупностью 20…40(50) мм при производительности печи 400 т/сут извести требуемого качества составляет около 760 т/сут. С учетом отсева объем известняка составит около 800 т/сут. Данные о потребности в сырье указаны в таблице 1.

Таблица 1. Потребность в известняке.

*фонд рабочего времени 330 сут/год

Топливо.

В качестве топлива предусматривается использовать природный газ, теплотворная способность которого составляет 8000 ккал/м³ (среднее значение). Топливо подается в печь через специальную горелку.

Потребность вращающейся печи в природном газе составляет около 3060м³/ч. Необходимое количество топлива подается в печь по газопроводу с давлением 0,25…0,3 МПа. Данные о потребности в природном газе указаны в таблице 2.

Таблица 2. Потребность печи в природном газе.

*фонд рабочего времени 330 сут/год, без учета затрат на прогрев, пуск и останов печи

Воздух сжатый.

Сжатый воздух применяется для управления работой систем регенерации фильтрагазоочистки, оборудования КИП и узла загрузки печи.

Для обеспечения надежной работы систем регенерации фильтров и прочих потребностей должен подаваться осушенный воздух (по классу 1 ГОСТ17433-80) с давлением не 0,55…0,6 МПа и расходом около 540 м³/ч. Сжатый воздух не должен содержать капельной влаги и водяного тумана: точка росы (-)40°С, концентрация масла - до 0,05 мг/м³, размер твердых частиц - до 5 мкм.

Данные о потребности в сжатом воздухе приведены в таблице 3.

Таблица 3. Потребность участка в сжатом воздухе.

*фонд рабочего времени 330 сут/год

Электроснабжение.

Основными электроприемниками являются технологические тягодутьевые устройства, привод печи, система управления технологическим процессом и пр.

Установленная мощность оборудования при напряжении 380/220 В (50Гц) с разделением по узлам указана в таблице 4.

Таблица 4. Установленная мощность оборудования участка.

*Примечание: номинальные мощности устанавливаемого оборудования являются предварительными и будут уточнены на этапе технического проектирования (базового инжиниринга) после окончательного определения типа и производителей оборудования.

Суммарная установленная мощность по участку не учитывает мощности на электроосвещение (внутреннее, наружное), грузоподъемное оборудование, бытовые нужды, системы вентиляции и кондиционирования, системы аварийного пожаротушенияи прочее вспомогательное оборудование.

Установленная мощность электроприемников технологической линии составляет около 880 кВт. Потребляемая мощность предварительно оценивается в 60% от установленной – 528 кВт, или около 31,6 кВт/т извести.

ПОСТАВКА ИНЖИНИРИНГА

Инжиниринг.

Инжиниринг разрабатывается Самарским заводом «Строммашина» (обязательная поставка заводом «Строммашина») с учетом рельефа местности, расположения инженерных сетей, зданий, транспортных путей, фундаментов, металлоконструкций на строительной площадке, а также свойств исходного сырья, характеристик топлива и требований к конечной продукции. Инжиниринг разрабатывается по участку производства извести с выдачей заданий на разработку проектно-сметной документации.

Разработка инжиниринга включает в себя следующие этапы:

- базовые данные (изучение и проработка исходных данных, разработка, согласование и утверждение ТЗ);

- базовый инжиниринг (проектирование – стадия П, включая базовую автоматизацию);

- детальный инжиниринг (проектирование – стадия Р, включая детальную АСУ ТП).

По материалам Самарского завода «Строммашина»