книги / Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов

Насыпная

м асса, кг/м 3.

, , , ,

Гранулометрический состав , %:

более

5 м м . . . . . .

. . . . . . . . .

0 4

2 ,5 - 5

- * - .............................

4*4

1 ,2 - 2 ,5 ..................................................

2 4

0 ,6- 1,2 - ' - .............................

33,8

0 ,3 - 0 ,6 - * - .............................

2 8 ,4

0 ,1 5 - 0 ,3 ...........................................

7,5

менее

0 ,1 5 . . . .

. . . . . .

1 ,5

М одуль крупности . . . .

2,86

Испытания проведены в плотных умеренно-жест­

ких пластичных бетонах с

подбором

оптимального

количества

воды. Пропаривание велось

по

режиму

зовали

керамзитовый

гравий Зубчаниновского

ке­

рамзитового

завода

с

насыпной массой

3 0 0 -

3 2 0 кг/м .

Как

видно

из

табл.

2 0 ,

прочность

керамэитобе-.

тона в

возрасте

2 8

суток

составляла

68-83кгсЛнл

при объемной м ассе керамзитобетона

8 2 0 -

9 5 0 кг/м

,

что

вполне соответствует

требованиям

заводской

технологии производства керамзитобетона.

В 1 9 6 5

г. на опытном заводе

ВНИИСТРОМ А

бы ла смонтирована опытная установка с печью

ки­

пящего слоя, разработанная институтом.

Уста­

новка в основном служит для отработки

конст­

рукции отдельных элементов печи кипящего

слоя

(теплообменника,

футерованного циклона,

переточ-

ных устройств

и др .) > что

позволило

разработать

конструкцию двухзонной печи для испытаний

раз­

личных сырьевых материалов. На этой

установке

впервые

было

применено сжигание

газообразного

топлива в слое кипящего материала.

Экспериментальные

работы на опытном

заводе

ВН И И С ТРО М А

проводились

вначале

на

опытных

печах кипящего

слоя

с

комбинированным способом

подвода

тепла:

однокамерной (с площадью

пода

Рис. 5 3 .

Полупромышленная печь

кипящего

слоя

ВН И И СТРО М А

1 -

бункер

сырья; 2 -

корпус

печи; 3

- камера

термоподготовки;

4 - циклоны;

5 -

решетка;

6 -

питатель;

8 -

камера

обжига;

9 -

газогорелочное

устройство; 10

-

шлюзовой

затвор; 11

- трубчатый

теплообменник;

12 -

розжиговая

горелка

выполнена из шамотного кирпича. Зона

обж ига

отделен а от зоны термоподготовки сплошной

пере­

городкой, что исключает смешивание уносимых

га­

зам и пылевидных фракций сырца и готового

м ате­

риала, Для использования тепла газов,

отходя­

щих из зоны обжига, предусмотрен трубчатый

теп­

лообменник, Для сжигания газа в слое в

нижней

Переток

материала

из верхней зоны

в

нижнюю

осущ ествляется через

наружный переток

со

шлю­

зовым Xсекторным) затвором. Такой же

затвор

имеется на сливной

трубе из зоны обж ига в

бункер

для сбора готового продукта. Чтобы

обеспечить

нормальную работу шлюзовых затворов, они

охлаж у

даются холодным воздухом. Высота кипящего

слоя

в зоне термоподготовки составляет 3 5 0 - 4 0 0

м м,

а в зоне обжига (о т

верхнего уровня

сопла

до

выгрузочной течки)

-

8 5 0 - 9 0 0 м м . Больш ая

вы­

сота слоя по сравнению с полупромышленной

печью

в Куйбышеве объясняется необходимостью

преду­

преждения проскока пламени за пределы слоя

в

процессе горения газовоздушной смеси*

Измерение температур слоя в зонах

терм о­

подготовки

и обжига осущ ествляется

термопарами;

измеряется

также температура газов

на

входе

и

на выходе из теплообменника. Величины

полного

перепада

давления в зонах печи определяю тся

с по­

мощью

U -образны х манометров и отборных

тру­

бок, установленных

в печи. В оздух

для

сжигания

топлива

и создания

кипящего

слоя

подается возду­

ходувкой

производительностью

5 0 0 0 м

/ч с

напо­

устройства поступает под давлением

0 , 1 - 0 ,5

а т .

Давление газа определяется заданными

гидроди­

намическими условиями процесса

псевдоожижения.

Продукты сгорания из зоны обж ига

поступаю т

в

Отходящие^ газы из теплообменника с

температурой

3 8 0 - 4 4 0 С

после очистки выбрасываются в атмо-,

сферу. В оздух из теплообменника с

температурой

3 2 0 - 4 1 0 С

поступает

в

зону термо подготовки,

а

оттуда после

очистки с

температурой

1 0 0 - 1 2 0

С

также выбрасывается в атмосферу. Сырец

загру­

жают в печь

из бункера,

находящегося над

печью,

с помощью тарельчатого

питателя.

печи составляла от

2 2 0 до

5 0 0

кг/ч,

что

соот­

ветствует 7 0 0 - 1 6 0 0 кг/ч

(по сырцу)

^ или

-

1 ,4 - 3 ,2 м

/ч готового

продукта

с 1 м

площади

пода печи.

Расчетный удельный расход тепла при

макси­

мальной производительности

полупромышленной печи

составляет

8 0 0 ^ .1 0 0 0

ккал/кг готовой

продукции

(при условии утилизации тепла отходящих

газов из

печи обж ига)*

В табл, 2 1 приведены температурный

режим ра­

боты печи

и свойства

пористых

песков,

получен­

ных из различных пород. При обжиге в

полупро­

мышленной

печи кипящего слоя

крупнозернистого

сырца (3 - 7

и 5 - 7

м м )

во

вспученном

материале

содержится

значительное количество фракции

раз­

мером более 5 мм (до

5 0 - 8 3 % ).

Из

этого

следу­

ет, что приведенные в

таблице режимы

терми­

Г. -ойства готового

продукта; содержание зерен р а з-*

Проч­

меоом

(в м м ). °/<.

ность при

Порода

2 ,5 - 5

1 ,2 - 2 ,5

0 ,6- 1,2

0,3 - 0 ,6

0 ,1 5 - 0 ,3

сжатии в

0 ,1 5 цилиндре,

кгс/см 2

Смышляевская. глина

3 2 .4

3 3 ,6

1 8 ,2

7

3 ,2

3 ,2

5,3

Т о же, дробленая

1 5

2

-

-

•

5

Смышляевская

глина

2 6 ,2

5 9

1 4 ,8

-

-

'

6,5

гранулированная

_

,

5 ,3

Т о же

4 1 ,5

3 7 ,2

3 ,3

1 4 ,4

1 2 ,6

2,5 - 4 ,2

Дашковская

глина

1 6 ,8

10,6

2 5 ,6

2 4

Ельдигинская

глина

з 4

43

12

-

-

■

4 -6

Надеждинская

глина

47

3 6 ,4

3

2,2

-

-

2 ,5 - 5

Шадринский

трепел

41

3 0

2 ,4

2

0,6

0,6

6

Нигоэерский

сланец

61

3 4

2

2

-

2,5 - 2 ,6

Т о же

2 4 ,4

1 8 ,4

2

0 ,4

-

-

2 ,3 - 2 ,9

Арагацкий перлит

1 3 ,5

3 0

1 9

1 8 ,5

1 3 ,5

4 ,5

—

Т о же

2 9

17

2 4 ,5

1 2 ,5

7 ,5

4 ,5

готовки дробленой глиняной крошки (сы рца) и

две

пинии для

термической обработки крошки мощностью

каждая 5 0

тыс, м

песка [1 4 ,

1 6 , 1 1 3 ] .

Технологическая

схема

Подготовка полуфабриката-сырца аналогична т е * -

нологической схем е

обработки

глины для

полусу­

хого прессования кирпича.

Термообработка

сырца и охлаждение

готов ого

продукта происходят в трех основных

агр егатах,

работающих по принципу кипящего слоя: печь

тер­

моподготовки, печь обжига, холодильник.

Термоподготовка

сырца производится

воздухом ,

нагреваемым в теплообменнике за сч ет

тепла

га­

зов, отходящих из печи обж ига. Обжиг глины,

про­

Печь

для термоподготовки

сырца

и

холодильник

кипящего

слоя представляют

собой

м еталлические

шахты диаметром около 2

м

и высотой

5

м ,

с

наружным теплоизолирующим

слоем .

Печь для обжига — м еталлическая шахта,

футе­

рованная изнутри огнеупорным кирпичом.

Внутрен­

ний диаметр шахты составляет около 2 м ,

высо­

та -

6 м, В нижней части

шахты установлено

по­

довое

газогорелочное устройство,

обеспечивающее

подачу и сжигание газа непосредственно

в

слое.

В оздух

на псевдоожижение материала

и

горение

топлива

подается

трубовоздуходувкой

с

напором

1 8 0 0 м м вод. ст .

Технологическая схем а производства

керам­

зитового песка на экспериментальном заводе

в

пос. Смышляевка (г . Куйбышев) показана

на

рис. 5 4 .

Глина

с карьерной влажностью

2 5 -3 0 %

из отап­

ливаем ого глинозапасника, рассчитанного на

7-с у ­

точный запас, грейферным краном подается

в

гли -

норыхлительную машину С М -1 0 3 1 , откуда

ящич­

ным подавателем и ленточным транспортером -

в

камневьщелительные вальцы С М -1 1 9 8 .

После

вальцов глина поступает в сушильный

барабан

С М - 1 4 7

(длиной 1 8 м и диаметром 2,8

м ) с цеп­

ной завесой. Подвор тепла в сушильный

барабан

осущ ествляется от

специального подтопка,

где

сж игается газообразное топливо. Температура

теп­

лоносителя перед поступлением в сушильный

бара­

бан составляет 6 0 0 - 7 0 0 С, на выходе -

120*-

1 6 0 °С .

Отходящие газы из сушильного барабана

после

очистки

в

циклоне

выбрасываются

в

атмосферу,

осевшая в циклоне пыль возвращается в

пыльную

камеру

сушильного

барабана.

Подсушенная до

влажности 8 -1 0 %

и

раздроб­

ленная глина из сушильного барабана

элеватором

подается

на виброгрохот марки Г В П -1 6 .

Дробленая

глина, прошедшая через сито с размером

отверс­

тий 5 мм, собирается в бункере в виде

готового

полуфабриката для

получения керамзитового

песка.

Частицы глины, не прошедшие через сито с

раз­

мером отверстий 5 мм, поступают по течке в

мо­

лотковую

дробилку

С М -4 3 1 для повторного

дроб­

ления; из последней раздробленная глина

вновь

подается элеватором на виброгрохот. Из

бункера

сырец с помощью весового дозатора поступает

в

отделение

термической обработки.

Термоподготовку

|

Ящичный подобатель I

|---------------------------------

1

Рис. 5 4 , Технологическая схем а производства

ке­

рамзитового песка на Смышяяевском

эксперимен­

тальном

заводе

сырца

производят, при

температуре 2 8 0 - 3 0 0 ° C t об­

жиг -

при

1 0 5 0 - 1 0 8

0

С ; готовый продукт охлаж ­

дается

до

температуры

1 5 0 - 1 8 0 С ,

Сжигание все­

го необходимого количества газового

топлива

в