Файл: Бельский В.И. Кладка промышленных печей и дымовых труб.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 0
По источнику тепловой энергии различаются печи: пламенные, в которых тепловая энергия получается пу тем сжигания топлива — газообразного, жидкого или твердого, и электрические, в которых нагрев происходит за счет электроэнергии.
По конфигурации рабочего пространства печи быва ют (рис. 6): камерные, в которых материал в процессе
г)
Рис. 6. Классификация промышленных печей по конфигурации рабоче
|
го пространства |
а — камерная; |
6 — проходная; в — методическая; г — камерная с выдвижным |
подом; д — с |
вращающимся кольцевым подом; е — шахтная; ж — цилиндриче |
|
ская вращающаяся; з — туннельная |
нагрева неподвижно лежит на поду, температура рабо чего пространства у них во всех точках почти одинако ва; проходные, в которых материал постепенно, по ме ре нагрева, продвигается от загрузочного конца к вы грузочному, температура на всем протяжении рабочего пространства поддерживается примерно одинаковой; методические, в которых нагрев материала происходит по принципу противотока — тепло подается с одного кон ца, а материал непрерывным потоком движется навстре чу продуктам горения, отводимым у места загрузки ма териалов, при этом по мере продвижения по печи мате риал нагревается, а продукты горения охлаждаются; с вращающимся подом, в которых нагреваемый матери ал неподвижно лежит на поду, а под, вращаясь, пере-
1Л
двигает его по рабочему пространству; шахтные, рабочее пространство которых расположено вертикально — материал загружается в них сверху, а удаляется снизу; туннельные с рабочим пространством в виде длинного канала, в которых материал передвигается по печи на вагонетках; вращающиеся, представляющие собой рас положенный под небольшим углом вращающийся ци линдр, — материал постепенно проходит от верхнего за грузочного конца к нижнему выгрузочному, где и выда ется из печи.
Несмотря на большое разнообразие, печи имеют мно го общих конструктивных элементов.
На рис. 5 показаны устройство печи и основные эле менты ее. Печь возводят на ф у н д а м е н т е . Поверх фундамента кладут выстилку, на которой производят дальнейшую кладку печи или которая служит п о д о м в тех местах, где с ним не соприкасается нагреваемый материал, например в боровах. Рабочее пространство печи, топка и борова ограничиваются с т е н а м и (боко выми и торцовыми) и сверху перекрываются с в о д а ми .
Материал располагается на поду. Топка отделяется от рабочего пространства печи порог ом. Газы из топ ки в рабочее пространство попадают через т о п о ч н о е
окно . |
Материал загружают в печь через з а г р у з о ч |
ные |
о к н а, а выдают через р а б о ч и е о к н а (иногда |
загрузку и выгрузку материалов производят в одни и те же окна). Окна перекрываются а р к а м и . Продукты го рения уходят из печи через д ы м о в ы е к а н а л ы в б о р о в , который отводит их в дымовую трубу. Печь отделяется от дымовой трубы шибером.
3. Печная гарнитура, арматура и оборудование
Кладка печи снаружи закрепляется металлической обвязкой, называемой каркасом (рис. 7). Он состоит из вертикальных стоек и горизонтальных балок. Нижняя часть стоек заделывается в фундамент, а верхняя скре пляется связями — жесткими (уголками, швеллерами, балками), как показано на рис. 7, или гибкими из круг лой стали с нарезкой на конце, затягиваемых гайками (см. рис. 22). Чаще всего кладку заключают в сплош ной металлический кожух из стальных листов или из чугунных и стальных литых плит. Рабочие и загрузоч ные окна закрываются заслонками. Заслонки, чугунные
И
И стальные плиты каркасов и другие закладные части называются гарнитурой печи. Горелки, форсунки, газо-, паро-, мазуто- и водопроводы, задвижки и краны на них называются арматурой печи. Механизмы для подъема за слонок, шиберов, для подачи, передвижения и выдачи материалов из печи: толкатели, конвейеры, шагающие
Рис. 7. Наружный вид на гревательной камерной печи
/ — каркас; 2 — заслонка; 3— чу
гунные |
плиты; 4 — направляю |
|
щие |
заслонки; |
5 — механизм |
подъема заслонки; |
6 — противо |
|
|
вес; 7 — горелки |
|
балки, механизмы вращения барабанных и пода кольце вых печей, выдвижения подин, выталкиватели, вытаскиватели относятся к оборудованию печей.
4. Устройства для использования тепла отходящих газов
Отходящие из печи газы имеют температуру 600— 1000° С и выше и уносят с собой до 50—60% тепла, по лучаемого от сгорания топлива. С целью экономии тепла отходящие газы используют для подогрева воздуха, го рючего газа и получения пара. Подогрев воздуха (газа) осуществляют в р е к у п е р а т о р а х и р е г е н е р а т о ра х. В рекуператорах отходящие газы и подогреваемый воздух (газ) проходят одновременно по смежным кана лам, разделенным стенками, через которые и передает ся тепло от продуктов сгорания воздуху (газу). Описа ние конструкции наиболее распространенных типов ке рамических рекуператоров приведено в разделе 18 главы V. В печах применяют также и металлические, рекуператоры из жаропрочной стали — из гладких и игольчатых труб. Трубы снаружи омываются отходя щими газами, а внутри них проходит подогреваемый воз дух (газ).
Регенератор представляет собой камеру, заполнен ную насадкой из огнеупорных изделий, через которую
12
попеременно проходят отходящие газы и нагреваемый
воздух (газ).
При прохождении отходящих газов насадка разогре вается, а затем при подаче в регенератор воздуха (газа) отдает свое тепло ему. Попеременное направление в ре генеративную камеру отходящих газов и воздуха (газа) осуществляют системой клапанов и шиберов. Конструк ция регенераторов описана в разделе 18 главы V. Схе ма работы регенераторов видна па рис. 11.
Так как температура отходящих из рекуператоров или регенераторов газов все еще достаточно высока — порядка 500—700° С, то для использования содержаще гося в них тепла между печью и дымовой трубой иногда устанавливают котлы-утилизаторы, в которых за счет тепла отходящих газов получают пар, используемый за тем на нужды завода.
5. Основные сведения о работе отдельных печей и их конструкции
Д о м е н н а я пе ч ь служит для выплавки чугуна и представляет собой шахтную печь, загружаемую ших
той (железной рудой, |
коксом и известняком) |
сверху че |
|
рез |
колошник при |
помощи скипового подъемника |
|
(рис. |
8 и 9). Верхнюю часть печи называют |
ша х т о й , |
|
Рис. 8. Схема работы доменной печи и воздухонагревателей
/ — доменная печь; 2 — скиповый подъемник; |
3 — приемная воронка колошни |
||||
ка; 4 — шахта; 5 — горн; 6 — чугунная летка; |
7 — фурмы; 8 — кольцевой возду |
||||
хопровод; |
9 — газоотводы и нисходящий |
газопровод; |
10 — газоочистка; 11 — га |
||
зопровод |
чистого газа; |
12 — воздухонагреватели на «газе»; 13 — воздухонагре |
|||
ватель «на воздухе»; |
14 — дымовые каналы; |
15 — боров; 16 — дымовая труба: |
|||
17 — воздухопровод холодного воздуха; |
18 — прямой |
воздухопровод горячего |
|||
|
воздуха; 19 — камера горения; 20 — насадка |
||||
13
8-8
Узеп 3
Рис. 10. Воздухонагреватель
I _диатомитовая кладка; 2 — засыпка; 3 — кладка кольцевой стены; 4 клад ка камеры горения; 5 — футеровка камеры горения; 5 — купол; 7 — торкретбе-
тонная изоляция; |
8 — поднасадочная решетка; 9 -н а са д к а ; 10 — штуцер холод- |
|
1 и п п а л |
1 1 |
1 / T ia n a u i .p / 9 — m r v i l ^ n ГЯ ЗП ВО Й г о о е л к и |
◄ |
Рис. |
9. |
Доменная печь |
объемом |
3200 |
м3 |
|
|||
|
|
|||||||||
/ — пень из жароупорного бетона; 2 — подлещадные холодильники; 3 — перифе |
||||||||||
рийные |
холодильники; |
4 — углеродистая |
часть лещади; 5 — периферийные уг |
|||||||
леродистые блоки; |
6 — высокоглиноземистая часть |
лещади; |
7 — углеродистая |
|||||||
часть лещади; 8 — защитная шамотная кладка; 9 — высокоглиноземистая часть |
||||||||||
горна; |
/0 — заплечики ; |
/ / — распар; |
/2 — шахта; |
/3 — защитные |
сегменты; |
|||||
Л _ углеродистая |
масса; |
15 — изоляционная |
засыпка; |
16 — кольцевой |
воздухо |
|||||
|
|
|
|
провод |
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
нижнюю — горном. Кожух доменной печи футеруют изнутри огнеупорными материалами. Для снижения тем пературы кладки и увеличения срока службы с внутрен ней стороны кожуха горна и нижней части шахты пре дусмотрены периферийные холодильники — стальные плиты с залитыми в них трубами, по которым циркули рует вода.
Нагрев и расплавление шихты происходят по мере опускания ее вниз за счет горения кокса, содержащегося в шихте. Получающиеся в результате расплавления ших ты и химических реакций, происходящих во время ее разогрева и расплавления, чугун и шлак выпускают
внижней части печи через чугунную и шлаковые летки
вчугуновозные и шлаковозные ковши. Воздух, вдувае мый в доменную печь для сжигания кокса с целью по
вышения температуры горения, предварительно подо гревают в воздухонагревателях, работающих по принци пу регенераторов (рис. 8, 10). Сначала в камере горения сжигается газ, продукты горения, проходя через насад ку, разогревают ее, затем газ отключают, а через на
садку пропускают воздух, |
который, проходя через нее |
и отбирая у насадки тепло, |
разогревается. |
Печь оборудуется четырьмя воздухонагревателями. В то время как через один из них в печь подают подо греваемый в нем воздух, насадку остальных трех возду хонагревателей нагревают путем сжигания в камерах горения смешанного (коксодоменного) или природного газа. Продукты горения из воздухонагревателей удаля ют через боров и дымовую трубу. Получающийся в ре зультате сгорания кокса и происходящих в печи химиче ских реакций газ через расположенные вверху печи газоотводы и наклонный газопровод поступает в пылеуло витель и затем в газоочистку, где происходит охлажде ние газа и очистка его от пыли. Очищенный доменный газ, содержащий значительное количество СО, использу ют как топливо в коксовых батареях, паровых котлах и т. п. Для уменьшения расхода кокса в дутье часто до бавляют природный газ и кислород. Ковши с чугуном отвозят к конверторам или мартеновским печам для пе реплавки на сталь или на разливочную машину, где чу гун разливают в специальные формы. Шлак отвозят на переработку для получения строительных материалов:
гранулированного шлака, шлаковой ваты, шлаковой пемзы и т. д.
16