ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения КТР

Антрацит готовят классом крупности 20-60 мм. При данной крупности процессы перекристаллизации в период прокалки протекают во всем объеме куска, проникая до центральной зоны крупных и мелких кусков.

Антрацит перед подачей в печь обрабатывают водой для поверхностного увлажнения всех кусков указанного класса крупности. Диапазон крупности кусков антрацита от 20 до 60 мм позволяет получить слой материала с показателем порозности, обеспечивающим равномерное поверхностное увлажнение всех кусков антрацита.

Количество воды на обработку антрацита составляет 2-5% от его массы. Увлажненный антрацит загружают во вращающуюся трубчатую печь. Под воздействием горячих отходящих газов происходит нагрев антрацита и его пропаривание. В процессе пропаривания разрыхляется поверхность кусков антрацита, что обеспечивает благоприятные условия для удаления летучих из их центральной зоны. В зоне нагрева за счет дополнительных затрат тепла на испарение и нагрев воды угар антрацита не происходит. При этом температура антрацита повышается медленно, с небольшой скоростью.

После нагрева антрацита осуществляется его прокаливание теплом от сжигания

газообразного топлива и антрацита. Отношение тепла от сжигания газообразного топлива к теплу от сжигания антрацита составляет 1:(2,7-'3,7).Данное соотношение выдерживают в заданных пределах путем подачи расчетного количества топлива в зависимости от количества загружаемого в печь антрацита.

Общее количество тепла(q),необходимое для ведения процесса прокаливания, рассчитывается из теплового баланса. Расход газа устанавливается из расчета потребности тепла от сжигания газообразного топлива равным q / 3,7-4,7. Общее количество прихода тепла на прокаливание складывается из теплосодержания газа (одна часть от q) и теплосодержания сгоревшего антрацита (2,7-3,7 части от q). Долю тепла от сжигания газа (1) поддерживают расчетным расходом газа, долю тепла от сжигания антрацита (2,7-3,7) поддерживают количеством подаваемого на его окисление воздуха. При этих соотношениях количества тепла, выделившегося в объеме печи и в слое антрацита, обеспечивается прогрев последнего до температуры 1350…1400°С, при которой происходят перекристаллизация и упорядочение структуры термоантрацита. Упорядочению структуры в зоне прокалки способствуют малые скорости нагрева антрацита вследствие его обработки водой.

Термоантрацит на выходе из печи охлаждают душирующим потоком воды с температуры 1200…1300°С до 500…700°С. Охлаждение термоантрацита под воздействием воды происходит с повышенной скоростью за счет затрат тепла на полное испарение воды и перегрев образовавшихся водяных паров. Образовавшиеся водяные пары поступают в зону прокалки и улучшают теплопередачу в объеме печи от газовой фазы к прокаливаемому материалу. Охлаждение термоантрацита водой с высокой скоростью стабилизирует структуру термоантрацита и прекращает его угар от окисления кислородом воздуха.

Последующее охлаждение термоантрацита осуществляют воздухом, подаваемым в печь для горения топлива с коэффициентом избытка воздуха а, равным 4-5. Избыток воздуха, подаваемый на сжигание газообразного топлива при а, равном 4-5, обеспечивает полное сжигание газообразного топлива и частичное горение антрацита с выделением суммарного количества тепла, достаточного для эффективного прокаливания антрацита в объеме слоя.

В промышленных условиях способ осуществлен во вращающейся трубчатойпечи длиной 73,5 м, диаметром 2,5 м. Горячая головка печи оборудованадесятьюрекуператорами диаметром 0,88 м. Для прокалки использовали антрацит Обуховского месторождения фракции 20-60 мм с содержанием летучих 2%, зольностью 4,1-4,6%, удельным электросопротивлением 90000-100000 Ом.мм ²/м и влажностью 3-4%. На тарельчатый питатель подавали исходный антрацит в количестве 6,5 т/ч. Антрацит на тарельчатом питателе смачивали водой в количестве 2-5% от массы антрацита. Увлажненный антрацит с тарельчатого питателя поступал в улитковый питатель, затем через труботечку - во вращающуюся печь. Температура материала в зоне прокалки составляла 1350…1400°С. В зоне охлаждения на участке печи 5-7м термоантрацит охлаждался до температуры 1000…1200°С. Термоантрацит на выходе из печи в рекуператоры охлаждали душирующим потоком воды в количестве 90-120 л/т. При температуре 500…700 ⁰c термоантрацит поступал в рекуператоры, где охлаждался потоком воздуха, поступающим через отверстия на передней торцевой стенке рекуператоров, за счет разрежения, создаваемого в печи дымососом, и за счет инжекции струи природного газа на выходе из горелки.

Вращающаяся трубчатая печь для прокалки антрацита:

1 - печной бункер;2 - течка подачи материала;3 - тарельчатый питатель;4 - улитковое устройство;5 - барабан печи,6 - горелочное устройство7 - рекуперативный холодильник