Файл: Бельский, В. И. Промышленные печи и трубы учеб. пособие.pdf

Барабанные сушила

Для сушки сыпучих и мелкокусковых материалов применяют барабанные сушила, представляющие собой наклонный под ут­ лом 4—6° к горизонту полый барабан, вращающийся со ско­ ростью 0,5—8 об!мин (рис. 64). Высушиваемый материал загру­ жается в верхний конец барабана и при вращении его передви­ гается к разгрузочному устройству. Сушка осуществляется ды­ мовыми газами, поступающими со стороны загрузки материалов и уходящими с конца выгрузки (некоторые сушила работают по принципу противотока). Длина барабана составляет обычно 8—14 м при диаметре от 1,5 до 2,8 м. Барабан опирается банда­ жами, охватывающими цилиндрический кожух, на ролики и при­ водится во вращение электродвигателем через редуктор и пару зубчатых колес, одно из которых закреплено в виде венца на барабане. Для предотвращения сползания барабана устанавли­ ваются упорные ролики, соприкасающиеся с бандажами сбоку. Загрузка и выгрузка материала происходит непрерывно. Для уплотнения мест стыков вращающегося барабана и неподвиж­ ных топочной камеры и камеры для отбора отработанных газов

Рис. 64. Барабанное сушило

делают лабиринтные уплотнения. Сушильные барабаны снабжа­ ются различными системами внутренних устройств для разде­ ления материала на мелкие потоки и пересыпания его во время сушки для интенсивного омывания газами.

Сушила для сушки материала в пневмопотоке

сравнению с барабанными: сушка происходит более интенсивно с резким сокращением пребывания материала в сушиле, умень­ шается стоимость установки при той же производительности. В пневмопоточных сушилах процесс сушки сочетается с пневмо­ транспортом высушиваемого материала. Сырые сыпучие мате­ риалы при помощи питателя подаются в трубу, где со ско­ ростью, в несколько раз превышающей скорость витания крупи­ нок высушиваемого материала, движется теплоноситель. Благо­ даря большой поверхности соприкосновения сыпучего материала с теплоносителем и большой скорости омывания его теплоноси­

Теплопроектом установка для сушки песка (рис. 65) состоит из топки с камерой смешения, трубы, в верхней части которой рас­ положен сепаратор для отделения и выгрузки песка, холодиль­ ника и циклонов для осаждения пыли из выбрасываемых отра­ ботавших газов. В нижней части трубы расположен питатель сырого песка. Материал поступает из бункера через питатель в трубу, подхватывается сушильным агентом, имеющим темпе­ ратуру 800° С, высушивается, отделяется в сепараторе и охлаж­ дается в холодильнике.

Принцип действия сушила в кипящем слое заключается в том, что через слой высушиваемого материала, лежащего на решетке, с определенной скоростью продувают теплоноситель (воздух, дымовые газы); при этом слой расширяется, высота его увеличивается, он становится похожим на кипящую жидкость (псевдоожиженное состояние). На рис. 66 показана установка, разработанная для сушки формовочных песков, которая работа­ ет на газе или мазуте. Установка состоит из топки для сжигания топлива, камеры смешения, рабочей решетки, рабочей камеры, загрузочного и разгрузочного устройств, дымоотсасывающей установки с пылеуловителями для очистки отработавших газов и холодильника. Живое сечение рабочей решетки примерно 3%. Вся установка работает под разрежением. Газ, подаваемый в сушило, выполняет две функции: приводит материал в псевдо-

162

Рис. 65. Установка для сушки сыпучих материалов в пневмопотоке

ГЛАВА VI

ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

§ 19. ДОМЕННЫЕ ПЕЧИ

Элементы доменной печи и основы доменного процесса

Доменная печь относится к шахтным печам и служит для вы­ плавки чугуна из железных руд (рис. 67). Верхняя цилиндриче­ ская часть печи называется колошником и служит для приемки материалов и отвода газов. Расположенная ниже коничес­ кая часть печи называется шахтой. Цилиндрическая часть печи, расположенная ниже шахты, носит название распар и соединяет верхнюю коническую часть с нижней обратной конической ча­ стью печи — заплечиками. Расширяющаяся конусообразная форма шахты способствует опусканию материалов, а суживаю­ щаяся форма заплечиков соответствует уменьшению объема материалов вследствие их плавления. Нижняя цилиндрическая часть печи называется горном. В верхней части горна — фурмен­ ной зоне — вводится в печь дутье и происходит сгорание кокса, а в нижней — металлоприемнике — скапливаются расплавлен­ ный чугун и шлак.

Чугуном называют сплав железа с углеродом, в котором со­ держится от 2 до 4,3% углерода и незначительное количество примесей: кремния, марганца, серы и фосфора.

Железо содержится в руде в количестве 35—70% в виде окислов: Fe20 3, Fe30 4 и FeO.

При выплавке чугуна из руды протекают сложные химиче­ ские процессы, заключающиеся в том, что находящееся в руде железо освобождается от химически связанного с ним кислоро­ да, т. е. восстанавливается. Одновременно железо освобождает­ ся от пустой породы и части вредных примесей (серы, фосфора), содержащихся в руде, и поглощает некоторое количество углеро­ да, марганца и кремния.

Исходные материалы — кокс, руда и известь, служащая плавнем (флюсом) для пустой породы, называемые шихтой,— загружают в печь сверху через колошник. Опускаясь вниз на­ встречу поднимающимся продуктам горения, они постепенно

щие слои кокса и руды; при этом углерод кокса вступает в реак­ цию с окислами железа и восстанавливает их по формулам:

3Fe20 3 -[- С = 2Fe30 4 -f- СО;

Ре30 4 + С = 3FeO + СО;

FeO + С = Fe + СО.

165