Шахтная печь для обжига известняка
Описание
Шахтная печь для обжига известняка — вертикальная цилиндрическая или слегка коническая шахта, внутри которой материал движется сверху вниз под собственным весом, а нагревающие газы поднимаются навстречу потоку сырья. Такая организация противотока позволяет максимально эффективно передавать тепло и достигать высоких показателей применения энергии.
Корпус печи выполнен многослойным. Внутренний слой контактирует непосредственно с раскаленным материалом и состоит из высокоглиноземистого огнеупорного кирпича, устойчивого к химическому воздействию и высоким температурам. Следом располагается слой легких теплоизоляционных кирпичей, затем засыпной теплоизоляционный наполнитель, высокотемпературное волокно и внешняя стальная оболочка, усиленная ребрами жесткости. Суммарная толщина стенок достигает 1 000 мм. В сочетании с герметичной конструкцией верхней и нижней частей это существенно снижает теплопотери в окружающую среду.
С 2014 года специалисты AGICO CEMENT разрабатывают и внедряют серию автоматических шахтных печей для обжига извести типа TTHN. Эти установки сочетают проверенные конструктивные решения с современными элементами автоматизации и экологической защиты. За десятилетие работы компания реализовала порядка ста проектов разной мощности. Это позволило накопить значительный опыт эксплуатации в разных климатических и сырьевых условиях.

Одна из важнейших особенностей — применение двухрезервуарного распределителя TTSC. Устройство равномерно распределяет смесь известняка и твердого топлива (или обеспечивает равномерную подачу газа через систему горелок) по всему сечению загрузочного окна. Благодаря этому топливо распределяется одинаково по всей зоне горения, исключаются локальные перегревы и недожоги, уменьшается общий расход топлива и повышается однородность обожженного продукта.
Электроприводы основных механизмов (вентилятора наддува, лебедки подъема загрузочного ковша, привода вращающегося зольника, скребковых и ленточных конвейеров) оснащены частотными преобразователями. Такой подход позволяет точно подстраивать мощность под текущую нагрузку, исключает работу двигателей в неоптимальном режиме и снижает общее потребление электроэнергии на 15–25 % по сравнению с традиционными системами управления.
Очистка отходящих газов осуществляется в два этапа. Сначала дымовые газы проходят через импульсный рукавный фильтр FSD с автоматической регенерацией рукавов сжатым воздухом. Затем поток направляется в десульфуризационную башню из стеклопластика, где происходит мокрое или полусухое улавливание сернистого ангидрида и оксидов азота. Концентрация твердых частиц на выходе из трубы стабильно удерживается ниже 10 мг/нм³. Этот показатель соответствует самым жестким экологическим нормам. Планировка производственной линии тщательно продумана. Одна печь вместе с системами подачи, распределения, выгрузки, охлаждения и силосами хранения занимает площадь примерно 40×40 м.
Компактность позволяет размещать оборудование даже на ограниченных по размерам площадках, сокращать длину транспортных галерей и уменьшать капитальные затраты на строительство зданий и фундаментов. Процесс полностью автоматизирован от момента поступления сырья на склад до отгрузки готовой извести в автотранспорт или железнодорожные вагоны. Система управления контролирует и регулирует:
- точное дозирование известняка и топлива;
- автоматическую загрузку в верхнюю часть шахты;
- равномерное распределение материала по сечению;
- поддержание заданного температурного профиля по высоте печи;
- скорость выгрузки и охлаждение продукта;
- транспортировку извести в силосы;
- непрерывный мониторинг выбросов и аварийных ситуаций.
Высокий уровень автоматизации снижает численность обслуживающего персонала до 3–5 человек в смену даже на установках производительностью 300–400 т/сут.
Принцип работы
Процесс обжига извести основан на термическом разложении карбоната кальция при высоких температурах. Химическая реакция выглядит следующим образом: CaCO₃ → CaO + CO₂. Известняк и твердое топливо (или газ через систему горелок) загружаются в верхнюю часть шахты. По мере опускания материал проходит несколько технологических зон. В верхней зоне (зона подогрева) сырье нагревается поднимающимися горячими газами до 600–850 °C. Здесь происходит удаление физически связанной влаги и начало разложения карбоната.

В средней зоне (зона обжига) температура достигает 950–1200 °C. Именно здесь протекает основная реакция диссоциации. Скорость разложения зависит от температуры, размера кусков, концентрации CO₂ в газовой фазе и времени пребывания материала в горячей зоне. В нижней части (зона охлаждения) готовая известь охлаждается встречным потоком воздуха, который одновременно подогревается и поступает в зону горения в качестве вторичного окислителя. Охлажденный продукт выгружается через регулируемое разгрузочное устройство без остановки печи. Качество конечного продукта определяется несколькими факторами:
- химическим составом и фракционным составом исходного известняка;
- теплотворной способностью и равномерностью распределения топлива;
- точностью поддержания температурного режима;
- временем пребывания материала в зоне максимального нагрева.
Слишком длительное пребывание при высокой температуре приводит к пережогу и снижению активности извести. Поэтому скорость выгрузки регулируется автоматически в зависимости от текущих показаний датчиков.
Технические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Эффективный объем рабочей зоны (м³) | 100–500 |
| Производительность по извести (т/сут) | 80–400 |
| Удельное потребление тепла (кДж/кг продукта) | 910 × 4,1868 |
| Расход условного топлива (кг/т продукта) | < 130 |
| Коэффициент использования объема (т/сут*м³) | ≥ 0,85 |
| Реакционная способность извести (мл) | ≥ 300 |
| Массовая доля CaO в продукте (%) | ≥ 90 |
| Степень пережога (%) | < 5–7 |
| Удельный расход известняка (т/т продукта) | 1,8 |
| Объемная доля CO₂ в дымовых газах (%) | 42 |
| Концентрация пыли на выходе (мг/нм³) | < 10 |
Гарантия
AGICO CEMENT обеспечивает полный цикл поддержки после поставки. В перечень услуг входят:
- разработка рабочей документации и привязка проекта к площадке;
- шеф-монтаж и авторский надзор;
- проведение пусконаладочных работ;
- обучение персонала заказчика;
- запуск в пробную эксплуатацию;
- гарантийное обслуживание в течение 12 месяцев с даты подписания акта приемки;
- поставка запчастей и расходных материалов в течение всего срока службы оборудования;
- консультации и выезд специалистов для диагностики и ремонта после окончания гарантийного периода.
Клиенты получают возможность заключить долгосрочный договор на техническое обслуживание. Благодаря этому, можно планировать расходы и поддерживать стабильную производительность линии на протяжении многих лет.
Наши специалисты помогут подобрать оптимальное решение для вашего производства