Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства - [13]
Большая скорость воздуха на поде вызывает энергично кипение, предупреждающее скопление на нем крупных частиц, а небольшая скорость газов на выходе из кипящего слоя способствует малому пылеуносу. Если в печах типа КС при обжиге флотационного колчедана пылеунос может доходить до 100 %, в печах типа УРКС пылеунос составляет 26–30 %. Скорость газов на выходе из кипящего слоя в печи с постоянным сечением примерно в 8 раз больше, чем в печи УРКС.
Второй отличительной чертой печи УРКС по сравнению с печью типа КС и другими конструкциями печей кипящего слоя является тангенциальная подача вторичного воздуха из сопла с большой выходной скоростью (50–60 м/сек). Благодаря этому в шахте печи образуется турбулентный вращающийся поток, который обеспечивает хорошее перемешивание продуктов горения кипящего слоя с воздухом и полное выгорание серы.
Благодаря большой скорости воздуха под кипящим слоем и малой скорости на выходе из кипящего слоя печь типа УРКС применима как для обжига дробленого, так и флотационного колчедана. Печь работает устойчиво при колебаниях нагрузки в пределах 25 % от расчетной производительности в ту или иную сторону.
НИИХИММаш разработал четыре типоразмера печей типа УРКС с производительностью 60, 100, 140, и 200 т/сутки.
Колчеданные печи типа типа УРКС (рис. 11) имеют цилиндрическую форму. Стенки печей выложены из шамотного кирпича с тепловой изоляцией из легковеса и диатомитовой засыпки между кладкой и кожухом. Свод печи может быть выполнен в двух вариантах: плоский из жароупорного бетона со стальным каркасом или сферический из шамотного кирпича.
Нижняя часть печей высотой около 1000 мм (высота кипящего слоя) выполнена в виде усеченного конуса. Нижнее основание конуса представляет собой под, выполненный в виде плиты из жароупорного бетона толщиной 200 мм, с гнездами для установки сопел подачи первичного воздуха. На поду установлены концентрические кольцевые насадки с треугольным сечением, изготовленные из жароупорного чугуна или бетона. В центре пола печи установлен сварной конус диаметром 1860 мм и высотой 1452 мм, с водяной рубашкой.
Кольцевые насадки вместе с центральным конусом и стенками печи образуют расширяющиеся кверху концентрические каналы.
Литые чугунные сопла с внутренним диаметром 35 мм и толщиной стенки 8,5 мм вставляются снизу в предназначенные для них гнезда и закрепляются клиньями. В боковых стенках сопла имеется семь отверстий диаметром 5 мм для выхода воздуха.
Под подом печи расположена кольцевая воздушная камера высотой около 1800 мм. Воздух подается в камеру тангенциально, по двум трубам, направленным под углом 30° к радиусу камеры.
В шахте печи на высоте 1,5 м над уровнем кипящего слоя под утлом 10° к радиусу установлены четыре сопла для подачи вторичного воздуха. Воздух поступает в сопла из кольцевого коллектора.
Для отвода от кипящего слоя избыточного тепла применяются охлаждающие элементы (змеевики из труб). В охлаждающие элементы подается свежая умягченная вода. Тепло, отбираемое от кипящего слоя, может быть использовано на получение пара высокого или низкого давления или на нагревание воды до 60 °C.
В шахте печи над кипящим слоем установлены два сопла для подачи воды на случай внезапного подъема температуры в кипящем слое (при выходе из строя охлаждающих элементов).
Рис 11. Колчеданная печь тип УРКС:
1 — вариант с плоским сводом из жароупорного бетона; 2 — вариант со сферическим свода из шамота.
Подача в печь колчедана осуществляется электровибрационным питателем, установленным на высоте 260 мм над уровнем кипящего слоя под углом 4° к горизонту. Часть питателя, находящегося внутри печи, защищена водяной рубашкой. Питатель обеспечивает равномерную подачу колчедана и исключает необходимость применения течки и форкамеры, что имеет место у печи конструкции Гипрохим. Над питателем устанавливается бункер объемом 1,5 м>3 с электровибрационным встряхивателем по избежание зависания материала.
Выгрузка огарка из печи производится по течке сечением 200 x 200 мм, расположенной диаметрально противоположно загрузке колчедана. Низ течки выполнен на одном уровне с подом печи, что предупреждает накапливание на поде крупных кусков. Количество огарка, выходящего из кипящего слоя, регулируется секторным затвором, который выпускает огарок через заданные промежутки времени.
Рис. 12. График зависимости производительности печей типа УРКС от концентрации газов.
На верхнем уровне кипящего слоя установлена течка диаметром 120 мм с углом наклона 45° к горизонту, позволяющая регулировать и контролировать высоту уровня кипящего слоя.
Отвод газа из печи производится через боковой штуцер, расположенный под верхним сводом печи.
Для пускового разогрева печи предусмотрены мазутные форсунки.
Основные параметры и размеры печей типа УРКС приведены в табл. 8.
Таблица 8.
Границы производительности печей УРКС-60, УРКС-100, УРКС-140 и УРКС-200 в зависимости от получаемой крепости газа (от 10 до 15 %), а также количество необходимого воздуха показаны на рис. 12. Оптимальная производительность печей обозначена штрих-пунктирной линией.
