Пещ за вар

Пещта е предназначена за изпичане на различни материали и продукти (варовик, магнезит, доломит, огнеупорна глина, руда, както и огнеупорни тухли, порцеланови изделия, бои върху съдове и др.). Пещите биват шахтови, ротационни, камерни, тунелни и др.

Като пример, помислете за ротационна пещ за изгаряне на варовик (CaCO3) за производство на вар (CaO).

Процесът на изпичане се състои от два етапа: нагряване на варовика до температура от 900 °C и след това задържане при температура от 900-1000 °C за разлагане на варовика по формулата:

CaCO3 \u003d CaO + CO2 - 178,2 kJ / mol.

Фурната се състои от следните части:

зареждаща глава (зареждащо устройство + газова камера);
метален барабан, облицован с огнеупорни тухли отвътре;
гореща глава (горивна камера + улей за разтоварване).

Въртенето на барабана се осигурява от задвижване, свързано към зъбния венец на барабана. Барабанът лежи чрез превръзките си върху опорни ролки, които поемат целия товар. Диаметърът на барабана е 2,5-3,5 м, а дължината е 60-80 метра.

Фурната работи по следния начин. Варовикът се подава в пещта от специален бункер, разположен в горния край на пещта, след което се транспортира през пещта поради въртенето на барабана, наклонен към хоризонта под ъгъл от 1-2 градуса, докато се нагрява до 900-1000 ° C. Издаването на готовата вар се извършва от противоположния край на барабана през разтоварващия улей. Горещите димни газове се образуват по време на изгарянето на гориво от страната на горещата глава и, преминавайки през барабана, постепенно отдават топлина на варовика. Температурата на дима е с около 200-300 °C по-висока от температурата на нагрятия варовик по цялата дължина на пещта.

С горещ сух лайм,разтоварени от работното пространство на пещта, се консумират до 10-15% от топлината, използвана в пещта. Част от тази топлина се връща в пещта с въздух за горене. За да направите това, под пещта е монтиран въртящ се контактен топлообменник, в който варът се охлажда и въздухът, подаден за охлаждане, се нагрява.

Съществен недостатък на прясно изгорената вар (CaO) е необходимостта от нейното незабавно използване. Дори ако се съхранява за кратко време, варът реагира с влагата от въздуха, което води до образуването на гасена вар Ca(OH)2.

Приблизителният материален баланс на изпичането на варовик е даден в табл. 2.3, а съответният топлинен баланс на ротационната пещ (в комплект с контактен топлообменник) - в табл. 2.4.

Варовиковите пещи консумират много енергия. Разходът на еталонно гориво е около 90-100 kg еталонно гориво/t варовик или 160-190 kg еталонно гориво/t вар.

Значителният разход на гориво в пещта я прави привлекателна за подобряване. Известно е, че около 20-30% от цялата консумирана топлина се губи с димните газове. Следователно е възможно да се предложат варианти за оползотворяване на топлината на димните газове, включително използването на въздушни топлообменници, които не корозират при наличието на голямо количество прахообразна вар в дима. Но очевидно най-обещаващото е използването на топлината на дима за нагряване на варовика преди зареждане в пещта. За да се засили преносът на топлина в самата пещ, е желателно да се монтират лопатки в областта на зареждащата глава на вътрешните стени на барабана, което би увеличило контактната площ на изливащия се варовик.