В стенке бункера, обращенной к печи, имеется щель, ширина которой регулируется заслонкой. Колчедан из бункера захватывается (срезается) ножом, укрепленным на конце ручки. Выдвигая нож на меньшую или большую длину, можно регулировать количество колчедана, выгребаемого из бункера да один оборот вала. Иногда ниже ножа к ручке прикрепляется тарелка. Тогда часть колчедана, выгребаемого из бункера, попадает на под печи, а часть на тарелку, откуда снимается неподвижным ножом, закрепленным на кожухе печи в противоположной стороне от бункера. Это способствует более равномерному распределению колчедана на сушильном своде. Колчедан с свода с помощью гребков постепенно продвигается от периферии к центру и через зазор между валом и сводом (специальный питатель, препятствующий проникновению воздуха на рабочий свод) проваливается на первый рабочий свод. Попадая на первый рабочий свод, колчедан с помощью гребков перемещается к периферии и проваливается через восемь отверстий, расположенных по окружности у корпуса печи, на второй свод и т. д. Отверстия для ссыпа огарка у всех нечетных этажей расположены на периферии, у четных — в центре у пала. С последнего этажа обожженный колчедан в виде огарка высыпается у периферии через снабженное заслонкой отверстие в приемное устройство тракта удаления огарка.
Подача воздуха в печь для горения производится через шесть отверстий (регистров), расположенных на уровне нижнего этажа. Регистры снабжены заслонками, которые регулируют количество поступающего воздуха.
У печи ВХЗ (Воскресенского химического завода) для подачи воздуха предусмотрены четыре дополнительных отверстия против четвертого этажа. Ими пользуются при форсировании производительности печи или при сжигании углистого и флотационного колчедана. Газовую смесь из печи выводят через газовое окно четырехугольного сечения, расположенное на высоте первого этажа. Скорость газа на выходе во избежание уноса пыли должна быть не более 2–3 м/сек.
Эксплуатация механических колчеданных печей. Для получения газа с наиболее высокой концентрацией SO2 и более полного выгорания серы из колчедана необходимо:
поддерживать достаточную тягу в печах, которая обеспечивает подачу необходимого количества воздуха для горения;
подавать колчедан в печь ровными порциями;
охлаждать арматуру печи;
своевременно очищать отверстие для выхода огарка на последнем этаже печи и отверстия для перехода колчедана с этажа этаж;
систематически контролировать состояние вала, ручек и гребков, обеспечивать полное перемешивание колчедана.
Кроме того, необходимо помнить, что излишнее количество воздуха приводит к снижению концентрации SO2 в газе. При недостаточном количестве воздуха, подаваемого в печь, происходит снижение накала колчедана и возможно выпадение сублимированной серы. Наиболее крепкий газ получается, если разрежение в газоходе на выходе из печи поддерживается в пределах 1–2 мм вод. ст. и в нижнем этаже 3–5 мм вод. ст.
Распределение температур но сводам для семиэтажной 12-тонной печи при нормальном режиме обжига колчедана приведено в табл. 5.
Таблица 5.
Некоторые параметры механических печей
Концентрация SO2 в газе, % …………………… 7–10
Содержание серы в огарке, % …………………… 1–3
Температура печного газа на выходе из печи, С ……………………500–700
Концентрация SO3 в газе, % …………………… 0,5
Температура охлаждающего воздуха (при воздушном охлаждении) не более, С …………………… 250
Давление воздуха, мм вод. ст. …………………… 200–300
Температура охлаждающей воды на выходе (при водяном охлаждении), С …………………… 40
Производительность печи характеризуется количеством колчедана (кг), пересчитанного на абсолютно сухой колчедан с содержанием серы 45 % (сжигаемого в печи за.24 я на 1 м2 рабочей площади печи).
Суточную производительность печи можно определить по формуле
Q = K (n(D2 — d2) / 4) n,
где:
Q — количество колчедана, обжигаемого в сутки, кг;
К — удельная производительность, кг/м2 сутки;
D — внутренний диаметр печи, м;
d — наружный диаметр вала, м;
n — число этажей печи.
Удельная производительность работающих печей на целлюлозных заводах составляет 100–110 кг/м2 сутки; на сернокислотных заводах она достигает 250–300 кг/м2 сутки.
Основные данные печен распространенных типов приведены в табл. 6.
Основные данные печей распространенных типов
Таблица 6.
Порядок пуска печи в работу. Перед загрузкой печи огаркамн все этажи посыпают тонким слоем (1–2 см) нагретого мелкого песка Во избежание образования корок от пригоревших огарков. После заполнения всех этажей печи огарками в нижнем этаже разводят огонь и прогревают печь около двух суток. Дверки на этажах должны быть открыты для удаления влаги. Через двое суток разводят огонь в первом этаже, через трое суток в пятом, а через четверо суток — в четвертом этаже. Если печь 9-этажная, то на шестой день разводят огонь в третьем этаже и интенсивно топят в четвертом и третьем этажах до получения красного каления.
После того как обмуровка сводов и а третьем и втором этажах нагревается до красного каления, из печи удаляют недогоревшие поленья и золу.
Сначала печь пускают в работу на холостом ходу для удаления остатков угля, песка, золы и огарка, а затем начинают вводить колчедан. Воздух для горения подводится в печь через отверстия на нижнем этаже.
Горизонтальные вращающиеся печи для обжига колчедана. Горизонтальные вращающиеся печи в СССР применяются сравнительно редко.
Вращающаяся колчеданная печь представляет собой длинную футерованную огнеупорным кирпичом металлическую трубу вращающуюся на роликах от трансмиссии через систему передач. Внутри печь имеет несколько продольных полочек, выполненных с помощью кирпичей, выступающих над поверхностью кладки на 100–130 мм. Иногда в задней половине печей такие полочки заменяют вставленными лопастями из гуронита (чугун с 12 %-ным содержанием марганца). При вращении печи колчедан захватывается полочками и ссыпается вниз, в результате чего он хорошо перемешивается с воздухом и сгорает.
По длине печь кольцевыми рядами выступающих кирпичей разделена на несколько равных отсеков, которые задерживают продвижение колчедана, увеличивая тем самым время пребывания его в печи для снижения содержания серы в огарке. На торцах печи имеются неподвижные головки. Через головку у переднего конца печи загружают колчедан и отводят газовую смесь; через головку у заднего конца печи отводят огарок. Воздух для горения подают через специальные сопла, расположенные по длине печи.
Содержание SO2 в газах из вращающихся печей выше, чем в полочных печах, и составляет 10–11 %. Количество серы в огарке 1–2,5 %, вынос пыли из печи составляет примерно 5–10 % от загружаемого колчедана, количество SO2 в газе порядка 0,5 %. Наибольшая температура в печи 1050°, температура газа на на выходе около 520°, температура огарка 600°. Разрежение в передней головке 18–20 мм вод. ст. Число оборотов печи в минуту 0,20–0,33. Производительность вращающихся печей, отнесенная к единице их внутренней поверхности, составляет около 130 кг/м2 сутки, а отнесенная к единице полного объема печи — до 250 кг/м3 сутки.
Характеристика горизонтальных вращающихся печей в зависимости от их размеров приведена в табл. 7.
Характеристика горизонтальных вращающихся печей
Таблица 7.
Производительность печи определяется по формуле
q — интенсивность печи, кг/м3 сутки;
V — объем печи, м3.
К преимуществам вращающихся колчеданных печей следует отнести простоту их конструкции, надежность в работе, пригодность для сжигания рядового и флотационного колчедана без предварительной его подсушки. Кроме того, они обладают вполне удовлетворительными технологическими показателями и легко поддаются регулированию.
К недостаткам печи следует отнести их малую производительность, большую по сравнению с полочными печами занимаемую площадь, высокую стоимость печен из-за большого расхода металла и футеровочных материалов.
Камерные печи пылевидного обжига. Эти печи применимы только для флотационного колчедана. Специальный размол кускового колчедана для обжига во взвешенном состоянии невыгоден, так как слишком дорог.
Печи пылевидного обжига (печи Никольс-Фримена) получили широкое распространение и Америке и в Европе. Смесь флотационного колчедана с воздухом подается в печь сверху через центр свода.
