Вращающаяся печь для кальцинации глинозема производительностью по гидроксиду алюминия G=27 т/час

курсовая работа

1.3.2 Тепловая работа вращающейся печи

Тепловая работа печи характеризуется рядом показателей, важнейшими из которых являются тепловой и температурный режимы, производительность печи, удельный расход топлива и коэффициент полезного действия. Тепловой режим характеризует изменение во времени тепловой нагрузки, т.е. количества теплоты, подаваемой в печь в каждый момент времени, а температурный режим представляет собой изменение температуры печи во времени или по длине печи.

В рабочем пространстве вращающейся печи протекают процессы выделения теплоты при сжигании топлива, движения газовой среды и материала, внешнего и внутреннего теплообмена. От организации тепловой работы вращающейся печи зависит не только ее производительность и экономичность процесса производства глинозема, но и срок службы печи и качество конечного продукта.

Печь кальцинации работает по принципу противотока. Максимальную температуру и газы, и материал имеют со стороны топливной камеры, а минимальную со стороны загрузочной камеры. Нагреваемый материал вследствие наклона печного барабана и его вращения движется навстречу горячим топочным газам, которые охлаждаются. Температурный режим работы вращающихся печей не изменяется во времени, индивидуален для каждого вида технологического процесса и в значительной мере определяется химическим и фракционным составом перерабатываемых материалов.

Рабочее пространство печи условно делят не четыре технологические зоны (рис. 1.3).

Первая зона, которую называют заной сушки, характеризуется полным испарением гигроскопической влаги гидроксида алюминия, причем температура шихты здесь не превышает 200° С. Температура газов в пределах зоны сушки снижается с 600 до 300° С.

Во второй зоне - зоне кальцинации - удаляется химически связанная влага, и гидроксид превращается в безводный г -Аl2О3. Для этого материал необходимо нагреть до температуры 950° С. Поток движущихся газов в этой зоне охлаждается на 450° С (с 1050 до 600° С).

Третья зона - зона прокаливания - располагается в области горящего факела, что обеспечивает максимально высокую температуру газов (1400° С). Это позволяет нагреть шихту до 1250° С, обеспечивающих переход глинозема из г -модификации в б -модификацию. Чтобы гарантировать полное завершение процесса прокаливания (т.е. максимальное содержание б-Аl2О3), время пребывания материала в зоне стремятся увеличить за счет большего, чем в других зонах, диаметра печного барабана.

Четвертая зона - зона охлаждения - как и в предыдущем случае, обеспечивает охлаждение готового глинозема до 1000° С. При нормальной работе печи кальцинации температура покидающих ее газов не должна быть выше 300° С, а содержание СО2 находится в пределах 13-15 %. Содержание СО не должно превышать 0,8 %.

Нужно учитывать, что качество готового продукта, получаемого во вращающихся печах, определяется не только кинетикой, но и движением материала, т.е. временем его пребывания в печи. Наличие в печи частиц с различными скоростями движения и неопределенность соотношения таких частиц в промышленных условиях из-за технологических нарушений, нарушающих установившийся режим, затрудняют надежный контроль и регулирование тепловой работы печей.

Рис. 1.3. Характер изменения температур газов и шихты по длине вращающейся печи для процесса кальцинации.

Делись добром ;)