ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Шахтная прямоточно-противоточная газовая печь № 1 БИС (ШГП) известняково-доломитового производства представляет собой реконструированную печь кипящего слоя КС-1200. При обжиге известняка крупностью 40-80 мм ее суточная производительность - 175 г извести, потеря массы при прокаливании (ПМПП) - 7,0…7,5 %. В процессе работы определено, что недостатки конструкции загрузочного и выгрузочного механизмов приводили к неровному сходу материала по периметру и высоте; работа горелочных устройств не обеспечивала равномерный обжиг материала по сечению печи; низкая стойкость футеровки и несовершенство конфигурации печного пространства и топочных камер не позволяли повысить тепловую мощ­ность печи.

Сцелью изучения возможности получения мягкообожженного доломита ШГП была переведена на обжиг этого материала. Использовали доломиты Лисьегорского месторождения, характеризующиеся повышенным содержанием кальцита, неоднородной структурой, пониженной механической прочностью и термической стойкостью при обжиге. Крупность доломита после соответствующей подготовки на дробильно-сортировочной фабрике ДСФ-2 составляла 40-80 мм.

Технологический режим обжига существенно не измeнили. Причиной снижения температур в противоточной зоне обжига и зоне подогрева при производстве мягкообожженного доломита явилась более низкая температура диссоциации доломита и интенсивное протекание эндотермических процессов в этих зонах.

Для увеличения выхода готовой к обжигу фракции на ДСФ-2 были реализованы технические мероприятия, в результате которых содержание фракции 0-40 мм повысилось с 4,4 до 22,1 %. Это привело к значительному снижению порозности слоя шихты, росту аэродинамического сопротивления печи, отсутствию резерва в работе тягодутьевых средств, недостаточному расходу воздуха на горение. Образование локальных областей с повышенным содержанием мелких фракций вызвало неравномерный обжиг и сход материала, повысило вероятность "закозления" печи. Работа ее сопровождалась частыми остановками на очистку камер периферийных горелок, в результате чего производительность печи была снижена.

При проведении мероприятий по повышению качества подготовки доломита к обжигу содержание фракции 0-40 мм в сырье было снижено до 9,7 %, а фракции 80-120 мм - увеличено до 12,7 %; была отмечена стабильно низкая ПМПП при обжиге доломита крупностью более 80 мм.

При увеличении расхода газа до 1450 м ³/ч и росте производительности печи до 145 т/сут. ПМПП снизилась до 3,8 %, повысилась температура в противоточной и прямоточной зонах обжига. Наращивание тепловой мощности печи при существующем на тот момент неудовлетворительном состоянии футеровки привело к разрушению ее рабочего слоя, остановке печи на ремонт, в процессе которого дополнительно был уменьшен диаметр печи по футеровке над топочными камерами.

После выбора оптимального типа насадок горелочных устройств и улучшения качества подготовки материала к обжигу производительность печи составила 150 т/сут. при ПМПП 5 % и содержании МgО в мягкообожженном доломите 30,4 %. Однако удельный расход топлива достигал 192 м ³/т. Мягкообожженный доломит, полученный в ШГП, имел более высокие реакционную способность, химическую чистоту и пористость, чем доломит, полученный в шахтных пересыпных печах (см. таблицу).

Таблица

Физико-химические характеристики мягкообожженного доломита, производимого в обжиговых агрегатах

В результате проведения комплексной модернизации с целью повышения температуры обжига в печи топочные камеры периферийных горелок были оборудованы водоохлаждаемыми фурмами; для предотвращения зависания материала изменена конструкция разделителя потока в охладителе; для снижения затрат времени и расхода огнеупоров при проведении ремонтов на уровне топочных камер установлен опорный пояс, поддерживающий верхнюю часть футеровки печи. Дополнительно для улучшения процессов теплообмена в центральной части печи был организован подвод сжатого воздуха на центральную горелку. В процессе исследований был определен оптимальный режим работы печи, позволяющий вести обжиг без образования спеков. В результате увеличения суточной производительности до 195 т и ПМПП в обожженном доломите до 8,8 % удельный расход природного газа был снижен до 169 м ³/т.