Повышение тепловой эффективности шахтной печи для обжига известняка
Введение
На отечественных заводах в металлургической отрасли ежегодно наращиваются производственные мощности. За последние годы мировой спрос на производство стали вырос на 7%. Поэтому, на сегодняшний день, не менее актуальным вопросом является снижения тепловых потерь в печах, и увеличения экономии топлива.Отечественные заводы нуждаются в эффективном печном оборудовании с низким энергопотреблением и невысокой стоимостью, позволяющем производить известь, соответствующую мировым стандартам качества.Для обжига извести чаще всего применяют шахтные или вращающиеся печи. Ее активно используют в сталеплавильном и ферросплавном процессах, применяя в качестве флюса, с помощью которого снижают температуру плавления руд и происходит удаление из расплава серы, фосфора, марганца и кремния.В данной работе рассмотрены различные разработки шахтных печей, а также представлена методика расчета для типовых тепловых параметров шахтной печи, работающей на газообразном топливе.
Оглавление
Введение
Характеристика известняка и его применение
Особенности работы шахтных печей
Виды известковообжиговых шахтных печей
Расчетная часть
1 Расчет материального баланса процесса обжига известняка
2 Расчет времени нахождения материала в печи
2.1 Время нахождения материала в зоне нагревания
2.2 Время нахождения материала в зоне обжига
2.3 Время нахождения извести в зоне охлаждения
2.4 Общее время нахождения материала в печи
3 Расчет конструктивных размеров шахтной печи
4 Расчет горения топлива
4.1 Расчет процесса горения природного газа
4.2 Расчет процесса горения доменного газа
5 Расчет теплового баланса шахтной печи
7 Сводный материальный баланс шахтной печи
Математическая модель расчета теплообмена шахтной печи
Оптимизация тепловой работы обжиговой шахтной печи с использованием составленной математической модели
Заключение
Список использованных источников
Список использованных источников
1. Монастырев, А.В. Производство извести [Текст] / А.В. Монастырев. Москва: Высшая школа, 1971. 272 с.
2. Голубев, В.О. Оптимизация режима работы и конструкции шахтной печи известкового производства черной металлургии [Текст]: дис. на соиск. уч. ст. канд. тех. наук: 05.16.02 / Голубев Владимир Олегович; СпбГУ. – Санкт-Петербург, 2007 – 150 с.
3. Монастырев, А.В. Печи для производства извести [Текст] / А.В. Монастырев, А.В. Александров. – Москва: Металлургия, 1979. 232 с.
4. Обжиг извести [Электронный ресурс]: архитектурная энциклопедия Архипедия / – Электронные текстовые данные – Москва: Arxipedia.ru, 2011. – Режим доступа: http://arxipedia.ru/cilikatnyj-kirpich/obzhig-izvesti.html, свободный.
5. Нехлебаев, Ю.П. Экономия топлива при производстве извести [Текст] / Ю.П. Нехлебаев. – Москва: Металлургия, 1987. – 136 с.
6. Оборудование и технологии для производства извести [Электронный ресурс]: Известа / – Электронные текстовые данные – Воронеж: izvesta.com, 2009. – Режим доступа: http://izvesta.com, свободный.
7. Роговой, М.И. Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов [Текст] / М.И. Роговой, М.Н. Кондакова, М.Н. Сагановский. Москва: Стройиздат, 1975. 320 с.
8. Табунщиков, Н.П. Производство извести [Текст] / Н.П. Табунщиков. Москва: Химия, 1974. 240 с.
9. Левченко, П.В. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности [Текст] / П.В. Левченко. – Москва: Высшая школа, 1968. – 366 с.
10. Карамышева, Е.П. Расчет горения топлива: метод. указания для студентов специальности 15.01.03 «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей» [Текст] / Е.П. Карамышева, И.В. Ткачук, И.П. Маклакова. Липецк: ЛГТУ, 2007. 35 с.
11. Коршиков, В.Д. Расчет полного горения топлива (смеси газов) с использованием метода регрессионного анализа: метод. указания для студентов специальности 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» [Текст] / В.Д. Коршиков, П.Г.
В России для обжига известняка применяют шахтные пересыпные печи на твердом или газообразном топливе и шахтные печи с кипящим слоем.Обычно шахта печи состоит из стального кожуха, который изготавливают из листовой стали толщиной 8-14 мм, и огнеупорной кладки, толщина и состав которой зависит от режимов рабочих зон печи. Огнеупорная кладка печи футеруется в три слоя: теплоизоляционный слой; арматурный слой; рабочий слой. Шахта печи имеет эллипсовидное или прямоугольное поперечное сечение. Она может иметь цилиндрическую форму, форму усеченных конусов, сложенных широкими основаниями, щелевидную форму, прямоугольную форму с вертикальными стенками и т.д.Полезная (рабочая) высота шахтной печи обычно составляет 17-24 м. Эту высоту принято делить на тепловые зоны: зону нагревания, зону обжига и зону охлаждения. При нормально работающей печи эти зоны занимают определенную часть всего объема шахты [3]. Это позволяет достигнуть максимальной производительности печи. Недостаток высоты какой-либо из зон может привести к недожогу в связи с отсутствием подходящей температуры.Отопление шахтных печей осуществляют различными методами: сжигание твердого топлива, которое подается в шахту вместе с материалом; подача высокотемпературных продуктов сгорания в шахту печи; сжигание в выносных топках твердого (газообразного, жидкого) топлива; сжиганием газообразного (жидкого) топлива с помощью горелочных устройств, которые устанавливают на стенках шахты или внутри нее.