Монастырев А.В. Производство извести
Подождите немного. Документ загружается.
Свойства
с
т р
о
и
l'
е
л
ь
,Н
о
й
в
оз Д
у ш;н
о
й и
з
'в
е
с
т
и
опре
деляются
глаlВ'НЫМ
образом
количеством
содержащиXICЯ
в
ней
а'к
'rHBHblX
СаО
и
MgO:
чем
выше
содержа'ние
аlКТи,вных
ок'сидов,
тем
лучше
качество
изв,ести.
_
Воздушную
негашеную
иавесть
без
доба,вок
выпускают
со
Зна~
'ком
качест'ва
и
трех
сортов:
1,
2
и
Зой.
в
воздушной
кальциевой
негашеной
из'вести
со
Зна'ком
качества
и
1-,го
сорта
должно
быть
актив:ных
,?ксидов
CaO+MgO
не
ме'нее
J~.Q%_,
2-го
COfpTa-
не
ме
нее
80
%
и
"З"-ra
сорта
-
'не
менее
70%;
в
магнезиаль'ной
и
доло
митовой
извести
-
соответственно
85,
7'5
и
65
% .
Из:весть
кальциевую,
магнезиальную
и
доломитовую
негаше
ную
молотую
с
добав'ками
выпускают
двух
сортов:
1-й и
2-Й.
Со
держа'иие
активных
CaO+MgO
должно
бы1'Ь
не
менее:
в
кальцие
вой
l-го
сорта
-
65
%,
2-го
-
55
%;в
магнезиальной
и
доломито
вой
l-го
сорта
-
60%,
2-го
- 50%.
Полнота
завершения
процесса
термической
диосоциации
ка'р
БOlНатов,
т. е.
раlс.пада
частицы
(молекулы)
на
несcr<олько
более
простых
частиц
(aToMolВ,
ионов),
хара'ктеризуется
содержанием
в
извести
угле'кислоты
СО
2
•
Содержание
СО
2
в
негашеной
кальцие
вой
иавести
долЖJНО
быть
нё
более:
l1-ro
'сорта
-
З
%,
2-,го
-5
%
и
3-го
-7%;
в
магнезиаль:ной
и
доломитовой
изве'сти
соответствен-
lЮ
5;
8
и
11
% . '
Каче'ство
известкового
теста
и
его
пла,стиЧ'ность
зависят
от
CQ-
Дejржания
в
извести
неlпотасившихся
зерен.
В
негашеной
воздуш
ной
кальциевой
из'вести
сод~р.~.а'Ние
непогасившихся
зерен_
долж
но
быть
не
более:
со
Знаком'
качества
-15%,
l-го
copTa'-7%~
2-го
-
11
%
и
3-го
-
14
%;
в
магнезиаль'ной
и
доломитовой
извести
соответственно
8;
10;
15
и
20%'.
Негашеная
молотая
известь
ДОЛЖlна
быть
такой
тонкости
по
м,ола,
Ч1'обы
OCTaTO~
на
сите
N!!
02
не
пре'вышал
il
%,
на
сите
N!!
008-10%.
По
времени
гаше'ния
воздушную
негашеную
известь
всех
сор
TO~
подразделяют !Щ
.бbI1строrаIСЯЩУ!5><::,s!"
('не
более
8
мнн),
среД'не
гасящуюся
(не
более
25
ми.н)
и
меДЛeFfногасящуюся
(более
25
мин).
Время
гашения
извести-это
ИН1'ер,вал
(в
мин)
от
мо
мента
добавления
воды
в
из'весть
до
начала
снижения
макси
мальной
температуры
смеси
в
со,суде.
Ст,роитеЛЪ1ная
гидравл,иче:с'кая
известь
подраз
деляется
на
два
вида:
сла,боги,дра'влическую
и
сильногид/равличе
скую.
Содержание
актив'ных
CaO+MgO
при
а'ктивной
MgO
до
6%
в
сла:богидравличеокой
И'3'вести
ДОПУ1скается
в
пределах
40
...
...
6'5%,
в
сильногидравлической
-
'5
...
40%'.
Содержание
углекис
лого
газа
СО
2
должно
быть
не
более:
в
первой
- 6%,
во
ВТО
роЙ-5%.
Тонкость
помола
извести
доляrnа
соответствовать
о(:татку час
тиц
не
более:
на
сите
N!!
02~
1,5%,
N!!
008-15%'.
Предел
проч
\fЮСТИ
ПрИ
сжатии
образцов
из
слаБОГИд'ра:влической
извес1'И
через
28
сут
тверrдения
не
менее
1,7
МПа,
из
сильногищра,вл.ическоЙ
из
вести
-
не
ме'нее
5
МПа.
10
l(омоlВУЮ
негашеную
известь,
Il'рименяемую
при
кон
верторном
способе
выплавки
стали,
проиэводят
во
вращающихся
и
шахтных
печах.
Известь,
получен.ную
пер'вым
опособом,
под'раз
деляют
на
два
сорта:
l-й
и
2-Й.
Содержание
активных
CaO+MgO
в
извести
должно
быть
не
менее:
,1~гo
сорта-92%,
2-го
сорта-
91
% ;
содержание
MgO
для
060ИХ
сортов
-
(8±3)
%;
содержание
Si0
2
не
более:
1-1'0
щрта-2%,
2-го
сорта,-3%;
содержание
S
(серы)
не
более:
l-госорта
- 0,06%,
2-го
сорта
- 0,09%:
содер
жание
Р
(фосфора)
для
обоих
сортов
-lНe
более
0,1
%;
содержа
ние
А12Оз+Fе20з
для
обоих
сортов
-'неrболее
2,8%;
остаТQЧlные
потери
при
прокаливании
И3'вести
для обоих
сортов
- ('5±2) % ;
время
гашения
и3tвести
по
методике,
Il'РИ'ВЕЩен.ноЙ
в
ГОСТ
22688-
77,
для
обоих
сортов
-Iне
более
5
мин.
Размер
кус'ков
извести
должен
быть
il0 ... 30
М'М,
щри
Э1'Ом
с.
одер.жа'~Уо
(тско,в
размером
менее
10
мм
не
должно
превышать
по
массе
100
.'
Известь,
полученная
в'
шахтных
печ'ах,
дол~на
удовлетворять
следующим
требованиям:
содержание
а'Кти.вныхСаО+МgО
-
не
менее
88%;
не
более:
MgO-3%',
Si0
2
-2%,
S-O,06%,
р-
0,1
%',
потери
при
ILрокаЛНlваlНИИ
~
10%,
Время,
гашения
иЭ'вести-
до
5
мин.
.
Негашеная
~звесть,
применяемая
для
выпла'вки
стали
в
элект
:ричwких
дуговых
печ'ах,
должна
отвечать
следующему
химическо
му
составу:
CaO-88
...
93%.
MgO-дО
2%,
Si0
2
-до
2%.
(А12Оз+Fе20з)
-до
3%.
S-оДо
0,1%'"
C02~3
...
5,%.
При
MapTeHoBlcKOM
способе
пjЮИЗВOIдства
стали п'рименяют
из
весть,
содержащую
40
...
50%
СаО
и
ми.нималыног
количество
се
ры,
фосфОlPа
и
к'ремнезема.
1(
составу:
и
СВ9йствам
извести,
иопользуемой
в
химической
про'Мышленнрсти,
преДЪЯВlIЯЮТ
специф.ичеС'Кие
требования.
Напри
мер.
для
производства
карбида
кальция
и
ГИlпохлоритакальция
l'ре'буется
изв~ть
с,
соде'рж~нием
СаО
не
ниже
95%
при
мИ'ни
'малъном
содержа'нии
примесей.
Для
получения
соды
применяют
известь
с
актив'Ными
CaO+MgO
80
...
88%.
для
производства
са
хщра
-
известь
с
содержанием
а'КТIfI8IИЫХ
CaO+MgO
88
...
92%
и
остаточной
углекислоты
СО
2
- 3
...
5
%.
§
3.
Способы
nPОИ3ВОАСТВ8
KOMOBOI4
И
APo6neH014
извести
Процесс
ПРОИ3lводс'Гва
И3Ве!СТИ
состоит
из
следующих
OICHOBHblX
операций:
добычи
сырья;
его
переработки
(дробления.
СОРТИРОВ
ки.
размучивания);
дози'рова'ния
сырья
и
тоолива
и
подачи
их
в
обжиговую
печь;
обжига
сырья
(получения
комовой
из'вести);
измельчения
извести
(изготовления
д}>'Обленой
извести).
В
зависимости
от
того.
'ка.К'им
способом
гО'товят
сырье
к
обжи
гу,
различают
сухой
и
мО'КlPЫЙ
способы
производ'ства
извести.
При
сухом
способе
все
операции
выпО'лняют,
используя
материалы
естественной
влаЖ'ности.
при
мокром
опособе
сырье
из'мельчают
.
и
Иlнтенсив.но
перемешивают,
добавляя
определенное
количествО'
воды,
дО'
образования
Вoдiной
су,спензии
-шлама(см.
схему
I).
Схема
I
Принципиальные
технологичеСкие
схемы
производства
комовой
и
дробленой
извести
сухим
и
мокрым
способами
СухоА
СПОСоб
МОКРЫЙ
СПQсоб
ИЭ8есТНА
к ТвеРА06
Мел
И3
М.Л
113
Вода
113
K1aPbep.
c~ocп::a':
ка
р
1
ъера.
Газ
И3
I<apfepa
Газ
to
1
распреде-
распреде·
лительчага
лител~ного
пункта
пункта
ДРОбление
Дроблен;tв
и
сортировка
мела
известняка
1
".,мучивание
1
Отсев
фракц"и
мела
11
БОЛТУWl<е
Менее
20
мм
I
Отсев
фракции
1
Весова"
Усре;ненис
Me
H
ee
1
40
ММ
М~~~l~ЗП~~
rop~'~~~:::HOM
бассейне
Весоы"
Becou" 1
АОзировка.
Дозировка
Обжиг
в
дпижой
И38ес~лива
8
Р
:::.с:::"'и
~~Ь:O"в~~e
:Загрузка
ШИХТЫ.8
печ~
XO~~~".:';:H:l<e
лама1
nO'lb
. l
,J..
Обжиг
8
длинно/t
06жиr
11
ша><тнойпечи
ДрОбление
вращающеiiСR
печи
I
КОМОВОЙ
1
.....
извести
S~lгруэ\(а
КОМОВОЙ
извести
1
Охлаждение
извести
ИЗ
wакт1ной
печи
Хранение
8
сипосах
D
ХОЛОдlильнике
дРобленой
извести
Хранение
на
складе
I I
Хранение
на
складе
J<QМОВОИ
извести"'"
.....
комово
~
И3ВeQТИ
1
ОтrРУЗКi
Упаковка.
и
.
~~~.";:~Й
д~~~:тн:й
1
01rруэка
Комова",
навапом
В
МIШКИ
Отrрузка
КОМО80А
ИЭ8еСТИ
н_валом
Отгрузка
иэвести
навалом
мешков
Сухой
способ
проиэводства.
При
этом
способе
выбор
техноло·
гичесхой
схемы
и
типа
оборудования
зав'ИiCИТ
от
химического
со
става,
влажности,
механической
прочН'ости
и
других
с,войств
сырья.
Известь
производят
из
извес11НЯКОВ,
доломитов
и
мела
карьерной
влажностью
до
25%'.
При
обжиге
извеС11НЯiКОВ
средней
ПРОЧlности
и
прочных
В
виде
фракций
с
разме,рамикусков
180
...
120,
i120
,
..
80,
80
...
40
мм
при·
меняют
шахтные
печи;
фракции
40 ... 20
мм
-
ХОlроткие
вращаю
щиеся
печи,
оборудованные
запечными
подо,гревателями
сырья;
фра'кции
20
...
5
мм
-
дли!Н'ные
вращающиеся
печи;
фракций
25 ...
...
12
и
12
... 3
м'М
-печи
Кlflпящего
слоя.
Мяткие
известняки
и
мел
влажностью
до
25%
в
виде
фра'КiЦИЙ
40 ... 20
MIМ
И
20 ...
:5
мм
обжи
гаютв
длинных
вращающюося
печах.
Мокрый
способ
проиэводства.
ПРИ
таком
способе
мел
карьер
ной
влажностью
более
25%
измельчают
(размучивают)
с
водой
до
получения
смета.нообраэноЙ
массы
(шлама)
влажностью
37._,
12
...
44%'.
После
гомогенизации
(усреднения)
в
горизонтальном
бас
сеЙ!Не
меловой
шла'М
,насосами
перекачивают
в
длин'Ную
вращаю
щуюся
печь
на
обжиг:
Главный
недрстаток
мокрого
способа
-
повышенный
!расход
топлива
на
обжиг
в
с'вязи
с
'необходимостью
JЮпарения
воды
ШЛ3lМа.
ПоэтО'Му
~окрый
опособ
п'р'именяют
в
том
сл,учае,
Koгдacьrpьe
из-за
его
вьreохой
ИСХОД'IЮЙ
влажности
невоз-
можно
обжечь
сухим
опособом.
'
КоитрOll"Н".
_опрос
..
1.
Из
'каких
оксидов
состоит
известь?
2.
По
каким
признакам
разли.чают
известь
воздушную
и
г~дравлическую?
3.
Для
каких
целей
иопользуют
известь
в
строительстве?
4.
В
чем
состоит'
отличие
доломитовой
извести
от
магнезиаль
ной?
5.
Какие
требования
предъявляет
ГОСТ
9179-77
к
воздушной
негашеноА
кальциевой
извести
l-ro
сорта?
-6.
Каким
ДОПОJIКUтeJlьным
требованиям
должна
отвечать
воздушная
кальциевая
негашеная
известь,
выпускаемая
с
государствен
ным
3наком
качества?
7.
Чем
отличается
сухой
Оl10соб
производства
извести
от
мокрого?
8.
Какой
тип
печного
агрегата
широко
применяют
при
обжиге
извест
няка
сухим
способом?
г
л
А
В
А
11.
СВЕДЕНИЯ
ИЗ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
§
4.
Способы
передачи
теппоты
Передача
теплоты
от
одного
тела
(вещества)
к
другому
называется
тепло
обменом
и
осуществляется
различными
его
вндамн;
теплопроводностью,
конвек
тивным
и
лучистым
теплообмеНI>М.
т
е
п
л о
про
в
о
Д
и о
с
т
ь
-
это
теплообмен,
при
котором
материал
или
газ
передает
теплоту
через
свою
толщу
за
счет
колебательных
движений
атомов,
молекул
или
частиц,
образующих
кристаллическую
решетку.
Этот
вид
тепло
обмена
осуществляется'
в
условиях
тесного
соприкосновения
'между'
отделыныии
частицами
тела
и
неравенства
температур
в
отдельных
точках
тела
или
про~
странства.
Количество
передаваемой
путем
теплопроводности
теплоты
зависит
о'
коэффициента
теплопроводности
материала
).,~,
который
измеряют
8
Вт/(м·град).
Например,
при
передаче
теплоты
через
стенку
чем
меньше
коэф
фициент
теплопроводности
материала
стеики
)"0'1"
тем
меньше
теплоты
уй,цеr
через
стенку.
Высокий
коэффициент
теплопроводности
имеют
металлы,
низкие
воздух,
теплоизоляционный
кирпич.
С
увеличеннем
температуры
и
особенно
влажности
коэффициент
'теплопроводности
для
многих
материалов
возрастает_
,
Ко
н
в е
к
т
и
в н
ы
й
т
е
п
л
о
о
б
м
е
н
-
процесс
пере
носа
теплоты
в
неравно
мерно
нагретой
сыпучей,
газообразной
или
ЖИДКОй
среде,
проходящий
вследствие
движения
среды
и
ее
теплопроводности.
Количество
передаваемой
при
этом
теп
лоты
характеризуется
1C0зффициентом
теплоотдачи
а,
который
выражается
в
8тj(м
2
·град).,
С
ростом
скорости
движения
среды
числовое значение
а
уве-
личивается.
.
Л
У
ч
и
с
ты
й
т
е
п л о о
б
м
е
н
(и
з
л
у
ч
е
н
и
е)
-
теплообмен
между
тела
ми,
рсуществляющийся
вследетвие
испускания
и
поглощения
ими
электромагнит
ного
излучения.
При
обжиге
известняка
в
печах
разных
кооетрYlКЦИЙ
теплообмен
происходит
описанными
выше
способами.
Например,
в
зоне
подогрева
шахтной
IiеЧII
тепло
та
от
продуктов
сгораиия
топлива
(t=500
.•.
1000
ОС)
к
!Кускам
известняка
передается
преимущественно
конвективным
теплообменом.
Внутри
куска
теплота
передается
теплопроводиостью,
поэтому
чем
меньше
.куски
сырья,
тем
быстрее
происходит
их
прогрев
и
тем
ближе
их
температура
к
температуре
газов.
В
К'Ипящем
слое
частицы
материала
и
продукты
сгорания
топлива
зцергич.
но
перемешиваются,
что
ускоряет
теплообмен.
Размеры
частиц
материала
со
ставляют
от
3
до
10
ММ,поэтому
времени
на их
подогрев
требуется
мало
и
теп
лопроводность
не
ограничивает
процесс
теплообмена.
Передача
теплоты
зависит
13
в
основном
от
конвективного
теплообмена,
по
которому
и
ведут
расчет
процесса.
Во
вращающеikя
печи
теплота'
от
газов
к
материалу
передается
путем
теп
лопроводности,
конвективного
и
лучистого теплообмена.
В
первом
случае
те~лота
передается·
в
момент
соприкосновения
кусков
материала
с
нагретой
до
более
высокой
температуры
футеровкой
печи.
Движущиеся
в
печи
раскаленные
газы
передают
часть
своей
теплоты
поверхности
слоя
кускового
материала
конв~ктив.
ным
теплообменом.
Излучением
теплота
в
основном
передается
в
зоне
обжига
между
более
нагретым
факелом
и
поверхностью
перемещающегося
материала.
§
5.
Топпиво
ДПЯ
ПРОИЗВОДСТВ8
извести
Классификация
тОпли~а.
Промышленное
топливо
по
происхо
ждению
подразделяют
на
природное
и
иску,сственное;
по
физиче
скому
состоя,нию
-.на
твердое,
ЖИд'к;ое,
газообразное.
Для
произ
водст.ва
извести
применяют
топл'Иво
следующих
видов:
природное
TBepiдoe
(аН'f!рацит,
каменные
и
бу'рые
угли,
ТOIрф)
и
газообразное
(природный
газ);
НlCKyccTBeHHoe
'I1вердое
('кО'кс),
жидкое
(мазут),
газообраэ.ное
(попутный,
коксовый,
смешаlННЫЙ,
генератор.ныЙ
газы,
полугаз)
.
Вид
топлива
и
его
качество
влияют
на опособ
сжигания
тоо
лина
в,
печном
агрегате,
свойства
получаемой
извести
(содержа
ние
а!ктивной
СаО,
сроки
и
температYlРУ
гашения),
ее
себестои
мость.
Общие
свойства
топлива.
Все
виды
топлива
-
вещества
орга
нического
происхождения.
ТОО1ливо
СQСТОИТ
из
горючей
и
негорю
чей
ча'стеЙ.
В
горючую
часть
входят
химичес'кие
элементы:
угле
род
С,
водород
Н
2
,
к:ислород
02,
сера
S,
азот
N
2
•
Горючая
часть
.называется
условно
горючей
массой,
так
ка'к
кислород
и
азот не
горят.
~
н~горючую
ча,сть
входят
зола
АР
и
влага
WP,
которые
объединяют
и
обоз'начаютбYiКВОЙ
Б=Ар+WР,
называя
балластом
топлива.
СОДejржание
элементо'в,
составляющих
топлива,
отнасят к
его
.:коЛичеству
и
выражают
в
процентах,
причем
для
твердогО'
и
жид
кага
топлива
пользуются'
массай,
а
для
газаобразного
-
объемом.
Чаще
всего
элементарный
состав
топлива
дается
в
расчете
на
ус
ловно
ГОРЯ1ЧУЮ
ма'с'су,
т.
е.
на
массу,
не
содержащую
балласта.
В
это.м
случае
ОТlдельные
элементы
обозщачаются
индексом
г,
на
пример
Сг.
Рабочим
топливом
называется
топливо
с
естественной
влажно
стью
WP,
а
саОТlве11ствующая
ему
масса
-
рабочей
массой
(Р).
Влажность
топлива
-
переменная
величина,
зависящая
от
усла
вий
храlнения
и
'I1ранспаРТИlPования
таплива,
поэтому
при
расче
тах
часто
пользуются
понятием
«сухая
масса»
топлива
(С).
При
нагреве
твердого
топлива
да
высокой
те'мпературы
без
ДОСТУ1па
ваздуха оно
распадае'I1СЯ
на
летучую
и
ТlВердую
части.
Твердае
'Вещества,
состаящее
из
у:глерода
(горючая
масса)
и
ми
нералыных
приме,сей
(шлак
и
зала),
'называется
коксом.
Выделившиеся
из
топлива
вещест,ва
на'зьrваЮl1СЯ
летучими,
их
каличества
обазначаеТlСЯ
б~вай
V.
Чем
бальше
СОДejpЖИТlСЯ
в
топливе
летучих,
тем
длиннее
пламя
при
горении,
поэтому
'такое
14
топливо
называется
длиннопла'мен!Ным.
При
сощержании
летучих
до
10%
топливо
называется
КОРОТКOOIламенным.
Одна
из
важнейших
характеристик
т,оплива
-
его
теплотвор
ная
сПособ.ность
(теплота
сгорания).
Теплотой
сгорания
топлива
назы'вается
количество
теплоты,
выделяющейся
при
полном
сгора
нии
единицы массы
или
объема
топлива.
Теплоту
сгорания
т,вер
дого
и
жидкого
ТOrПЛИ6а
обозначают
бу'квой
Q
и
ОТIНОСЯТ
К
1
кг,
а
газообразно,го
-
'к
1
м
З
И
выражают
в
килоджоулях
(кДж).
Теп
лоту
СГОlPания
рабочей,
горючей
и
сухой
массы
топлива
соответ
ственно
обозначают
QP,
Qr,
Qc.
Различают
высшую
QB
и
низшую
QH
теплоту
сгорания
топли
ва.
Бысшая
теплота
сгорания
QB
определяеТС5j:
количеством
тепло
ты,
,выделяющейся
пори
сгорании
единицы
количества
ТОПЛИ6а,
включая
теплоту
водяных
па,ров,
содержащи:юся
в
продуктах
сго
рания.
Она
является
верXIНИМ
пределом
теплоты
сгорания
топли
ва.
На
практике
пользуются
низшей
теплотой сгорания
топлива
QH,
т.
е.
теплотой
сгорания
топлива
без
учета
теплоты
водяных
па,ров
П1ри
давлении
101,325
кПа
и О
ОС.
ТеПJЮТУ
огорания
т'вердого,
жидкого
и
газообразного
топли'Ва
вычисляют
по
его
химическому
составу
или
определяют
экспери
ментально,
сжигая
порцию
топлива
в
опециаль,ном
приборе
-
ка
лориметре.
Для
сопоставления
различных
ви~ов
топлива
пользуются
по
нятием
условное
топливо.
За
условное
принимается
топливо,
теп
лота
сгорания
которого
ра'вна
29300
кДжjlКГ.
Виды
топлива.
Металлургический
кокс-лучшее
топ
л'иво
для
шахтных
Пejресыпных
печей.
Он
почти
не
имеет
летучих
веществ
и
при
сгорании
дает
мало
золы.
Средний
состав
кокса
(размером
>25
мм):
СГ=96,5%;
НГ=0,4%;
Or+Nr=2,.l%;
Sr=
=11
%;
V
r
=i1
%;
W
P
=4%;
Ар=
10%;
QH
P
=27900
кДж/кг.
Б
шахтных
пересЬmных
печах
применяют
также
к
'о
к
с
ИК,
представляющий
собой
мелкие
фракции
(15
...
25
мм)
металлурги·
ческого
кок,са.
Средний
соста'в
коксика:
0=95%;
НГ=0,5%';
sr=O,5%; Or+Nr
':""-3%;
WP=,10
...
20%;
Ас=10
...
105%;
V
r
=5
...
...
8%;
QH
P
=21
...
23,1
МДж/кг.
И
'с
К
оп
а
е
м
ы
е
у
г
л
и
-
продукт
разложения
растителЬ1НЫХ
остатков;
их
раз'деляют
на
антрациты,
каменные
и БYlрые
угли.
Угли
классифицируют
по
маркам, классам
и
группам.
Марка
уг
ляхара'ктеризует
содержание
в
нем
летучих
веществ
и
спекае
масть
(слипание)
кокса.
Марки
угля
обоэначают:
А-
антрацит,
Б
-бурый,
Г
-
газовый,
Д -
длиннопламенный,
Т
-
тощий.
КлаlСС
угля
определяет
размер
ку;сков
данной
фраIКЦИИ.
Его
обо
значают
так:
П
-плита,
К
-'Кjрупный,
О
-
орех,
М-
мелкий,
С
-семечко.
Гру,ппа
угля
характеризует
его
зольность.
Антрацит
-
продукт
ршннего
разложения
растительных
остат
ков.
По
внешнему
виду
антрацит.
отличается
ярко-черным
блес
ком.
Б
составе
антрацита
преобла~ает
углерод
(93
...
97%),
водо
pOiдa
мало
(2." 3%').
А!нтрацит
СОДejРЖ'ИТ
мало
летучих
(IДО
9%)
и
поэтому
имеет
высокую
температуру начала
воспламенения.
15
Влажносtьантрацита
3
...
6,%;
ЭО'ЛЫlOсть
4
...
7%;
теплО'та
сгО'рания
Qи
Р
=21
000
...
30000
кДж/кг.
Ант,рацит
гО'риткоротким
пламенем,
беэдым,н6
и не
спекается.
Антрацит
классов
К
и
0-
наиБО'лее
эффективное
('пО'сле
кок
са)твердО'е
тО'пливО'
для
прО'иэ'вО'дства
извести
в
шахтных
пере
сыпных
печах.
Ниже
при,ведена
характеристика
аН1lPацита
ДО'
нецкого
бассейна
в
зависимости
от
раэмера
поставляемО'й
пО'тре
бителям
фракции.
Наименование,
марка,
кнасе
ПЛита
АП
.•
I<рупный
AI<.
Орех
АО
••
Мелкий
АМ
"
Семечко
АС
•
"нтрацита
Размер
кусков,
мм
более
100
100
..
50
50
...
25
25
...
13
13
...
6
Антрацит
ДО'нецкО'гО'
бассейна
поставляют
следующих
групп
аО'лынО'сти
(Ас):
l-я
группа
-
дО'
8%';
2-я
- 8
...
10%,
3-я
-10
...
...
112,5%,4-я-12,5.,.16%.
Каменные
угли
-,прО'Дукт
БО'лее
ПО'3JдiнегО'
раэлО'жения
расти
тельных
остатков,
чем
антрацит.
У,гли
яекотО'рых
местqрО'ждений
не
сортируют
и
определяют
тО'ль,кО'
маркО'Й.
Н~иБО'лее,
высокО'ка
чественные
угли
ДО'бывают
в
ДонецкО'м,
КувнецкО'м
и
Карагандин
скО'м
каме;ннО'угО'лЬ'ных
бассейнах.
Для
шахтных
пересыпных
пе.
чей
применяют
фракционированный
тО'щий
каменный
уголь
мар
f{и
Т"
дЛЯ
печей
с
ВЫНО'Clными
топками
-
миннопламен,НЫЙ
уголь,
марки
Д.
'
Бурые
угли
-
самый
мО'лодой
вид
ископаемого
тО'плива.
Они
характериэуются
высоким
СО'~E!lPжаlнием
влаги
(~o
35
% ),
эол~
(18
...
20%'),
БО'лЬ'шим
содержанием-
летучих
(до
45%).
Теплота
СГОРaJНия
бурых
углей-'в
пределах
Qи
Р
=,10500
...
12600
кДж/кг.
"Бу-рые
угли
сжигают
в
шахтных
печах
с
выносными
топками.,
МаЗУТ-iПРОДУКТ
перера1БО'тки
нефти,
представляющий
соБО'й
вяэ'кую
чеР,НО"'бурую
жидкость.
Органическая
масса
мазута
состО'
ит иэ
углерО'да
и
вО'дорода.
Маэут,
Х8jpактеризует<;я
вязкостью,
эО'льностью,
содержанием
влаги
и
серы,
температурО'й
-вспышки,
теМlпературой
ааlстыва'Ния,'
теплО'той
сгорания
и
ПЛО'1'нО'стью.
Маэут
классифицируют
пО'
марка-м.
Для
промышленных
печей
применяют
топочный
маэут
40В,
40,
100В,
100
(БУКlВа
В
означает,
что
ма'эут
сО'
знаком
качеС11ва)
.
Вя'экость
условная
l
(ВУ)
при
тем
пературе
80
ос
допускае'ГСя
не
!БО'лее:
для
'марки
40В
-'6
ВУ,
ма'Р
ки
40-8
ВУ,
маркиll00В
-10
ВУ,
марки
100-16
ВУ.
ЗО'ЛЬНОСТЬ
ма'зута
неБО'лее:
для
марки
40В-О,04%';марки
40-0,12%;
1
ВЯЭ1СОСТЬ
характеризует
текучесть
и
измеряется
вискозиметром.
При
этом
сравнивают
время
истечения
из
вискозиметра
200
см
З
мазута,
подогретого
д()
температуры
80
ОС,
с'
времеием
истечения
200
см.
воды
при
температуре
20
ос
Если
на
истечение
мазута
затрачено
времени,
например,
в
10
раз
больше,
чем
на
истечение
воды,
то
считают,
что
вязкость
мазута'
при
температуре
80
ос
рав
на
10
градусам
условной
вязкости
(сокращенно
10
ВУ).
16
марки
100В-О,05%;
марки
1100-0,14%.
Плотность
мазута
ма
рок
100В
и
100
при
теМ1перату,ре
20°С
не
более
1,01<5
Г/'См.
3
•
ПО
содержанию
серы
мазут
делится
на
маЛОСejР-НИСТЫЙ
(до
0;5%),
сер'нистый
(,до
2%)
и
ВЫСОКОСejРНИСТЫЙ
(до
3,'5%).
Температура
вспышки
1
мазута
при
определении
в
открытом
тигле
должна
быть
не
ниже:
для
марок 40В
и
40-90
ос,
100В
и
100
-
1110
ос.
По
условиям
техники
безопаrности
мазут
нельзя
подогревать
до
тем,пературы,
близкой
к
температуре
ВОПЬFШки.
Температура
застывания
2
мазута
должна
быть
не
выше:
для
марок
40В
и
40
-
25
0
С,
дЛЯ
марок
100В
и
100-42°С.
Теплота
СГDlрания
малосернистого
мазута
мар'Ок
40В
и
40
-'не
менее
40,74
МДж/кг,
марок
100В
и
100
-
не
менее
40,
53
МДж/кг;
высокосернистого
мазута
марок
40В,
40,
1100В,
100-
39,9
МДж/кг.
Для
тра'нс.портирования
мазута
по
трубам
его
подогревают до
температуры
50
...
70
ос.
.
Высокая
теплота
сгора'ния
и
незначи-гельная
зольно,сть
делают
мазут
ценным
топливом
для
ПРОИЗВОДlCтва
иэв,ести
в
печных
уста
новках
различного
типа.
r
а
з
о
о
б
раз
н
о
е
т
о
п
л
и
'в
о
применяют
в
виде
ПРИIРОДНЫХ
и-
искусственных
горючих
газов,
а
также
их
смесей.
Прuродные
газыl
состоят
главным
образом
из
метана
СН
4
(90
...
98
%)
и
тя
желых
углеВОiДОРОДОВ.
При
смешивании
с
B~YXOM
4,5
...
13,5%'
ПРИРОДFlЫХ
газов
образуются
взрывоопаоные
смеси.
Тепло-та
сго
ра,ния
при,родных
газов
QH
P
=33
'500
...
41900
кДж/м
3
•
Искусствен
ные
газы
в
больших
количествах
получают
на
КО'ксохими'Ческих
заводах
в
качестве
побочного
П\ро~укта
при
произвоД,стве
метал
лургического
кокса
или
на
установках
полукоксо,ва'ния.
Коксовый
газ
состоит
из
метана,
BoдopOiдa,
О!(ICида
углерода
и
балласта.
Теплота
.сгорания
коксового
газа
QH
P
=
14
660
...
20!100
кДж/м
3
•
§
6.
Горение
ТОППИ.8
Горение
топлива
представляет
собой
процесс
химичес·кого
соеДИ1Jения
горю
чих
элементов
топлива
с
кислородом
воздуха,
приводящий
к
выделению
боль
шого
количества
теплоты
и
света.
Чтобы
топливо
(или
горючая
смесь)
воспла
менилось
без
источника
огня,
это
топливо
необходимо
нагреть
до
определенной
температуры,
т. е.
температуры
воспламенения.
Для
горючих
газов
она
состав
ляет,
ОС:
водорода
- 600,
оксида
углерода
-700,
метана
- 650 '" 700.
Темпе
ратура
воспламенения
твердого
топлива
связана
с
содержанием
в
нем
летучих
веществ.
Чем
бо,льше
летучих
в
топливе,
тем
ниже
его
температура
воспламене-.
ния.
Например,
торф
воспламеняется
в
интервале
температур
225
'"
250
ОС,
древесина
- 250 ."..
300,
бурый
уголь
- 250
'"
450,
каменный
уголь
- 400
...
.
..
500,
мазут
- 550 '" 600,.
'кокс
- 600
...
700,
антрацит
- 650
...
700
0
С.
При
I
Температура
всnыш"и
мазута
-
температура,
при
которой
:пары
мазУт&
образуют
с
окружающим
воздухом
смесь,
вспыхивающую
при
поднесении
к
ней
пламени.
.
2
Температура
застыванuя
мазута
-
температура,
при
которой
)kИДКОСТь.
теряет
свою
подвижность
и
переходит
в
твердое
состояние.
2-5073
17
температуре
среды
800
'"
1
ООООС
все
виды
топлива
воспламеняются
почти
мгновенно.
Процесс
горения
происходнт
.полностью,
если
к
ТОПJlИву
подводится
доста
точное
количество
воздуха
(полное
горение).
Если
воздуха
недостаточно,
про
исходит
HenoJmoe
горение,
т.
е.
с·
химичес"uм
недожогом
топлива.
В
зависимости
()т
конкретных
условий
сжигания
топлива
его
химичеокий
недожог
образуется
за
счет
несгоревших
горючнх
элементов:
сажистого
углерода
С,
оксида
углерода
СО,
водорода
Н
2
,
метана
СН
4
,
содержащихся
в
отходящих
газах
печей.
'Напри
мер,
1
м
3
СО
уносит
из
печи
с
дымовыми
газами
12,645
МДж
теПJjОТЫ,
Н
2
-
11,7
МДж,
СН
4
- 30,85
МДж.
Прнчинами
химического
иедожога
топлива
могут
быть:
недостаточное
коли
чество
воздуха,
неравномерное
распределеиие
воздуха
(из-за
чего
часть
топлива
не
получает
требуемого
для
полного
сгорания
количества
воздуха),
плохое
пе
ремешивание
горючих
элементов
топлива
с
воздухом,
пониженная
температура
в
отдельных
участках
зоны
горения
топлива.
Химнческнй
недожог
топлива
'зави
сит
также
от
вида
при
меняемого
топлива,
конструкцнигорелочного
устройства
и
организации
процесса
горения
в
печи.
В
шах11НЫХ
печах
потери
теплоты
от
химического
иедожога
топлива
составляют,
%:
при
работе
на
твердом
топливе
'в
пересыпку
- 2
...
5,
,на
газообразном
топлнве
- 5 '"
15,
на
мазуте
-
10
...
20;
во
вращающихся
печах
- 0,8
...
2;
в
печах
кипящего
слоя
- 0,5 '"
1.
Неполное
горение
топлива
происходит
та,кже
в
результате
механического
;недожога
ТВ,ердого
топлива,
Причииы
механИчеокого
недожога
твердого
топли
ва
--
использование
в
шахтных
печах
слишком
меЛiКОГО
топлива,
которое
прова
ливается
в
межкусковом
пространстве
шихты,
и
слишком
крупного,
не
успеваю·
щего
полностью
сгореть
в
пределах
зон
обжига
и
охлаждения.
'Механический
не
дожог
топлива
практически
отсутствует
при
использовании
топлива
с
размерами
кусков,
равными
размерам
кусков
извес11Няка
(мела).
Потери
теплоты
от
меха
нического
недожога
топлива
- 3
'"
10.%.
Количество
воздуха,
необхо.ltИМОГО
для
полиого
сгорания
единицы
топлива,
11
образовавшихся
при
этом
продуктов
горения
подсчитывают
по
формулам,
приведенным
в
специальной
литературе.
Для
полного
сгорания
топлива
практи
чески
требуется
несколько
большее
количество
воздуха,
чем
необходимо
теоре
тически.
Отношение
этих
двух
величНlН
называется
козффициентом
избытка
воз
духа
и
обозначается
греческой
буквой
а
(альфа).
Различные
виды
топлива
в
зависимости
от
.конкретных
условий
и типа
печи
удается
сжигать
при
разных
коэффициентах
избытка
воздуха:
газообразное
при
0=
],05
...
, 1,3;
жидкое
-1,1
..•
1,25;
твердое
кусковое
- ],05
...
1,5.
Сжигание
топлива
с
большими
значениями
а
невыгодно,
так
ка,к
температура
в
печи
сни
жается,
а
расход
топлива
на
обжиг
увеличивается.
Температура
горения
топлива
-
важная
характеристика
процесса
горения.
РаЗо1ичают
теоретическую
(определяемую
по
формулам)
и
действителынюю
тем
пературу
горения.
Действительную
температуру
горения
измеряют
с
помощью
приборов:
оптическнх,
радиационных
или
цветовых
пирометров.
Действительная
температура
всегда
ниже
теоретической,
так
как
топливо
сгорает
не
полностью
и
часть
теплоты
расходуется
на
нагрев
материала,
на
химические
реакции
при
обжиге
и
потери
через
кладку
печи
или
топку
§ 7.
Движение
rl30B
Давление
и
вакуум
(разрежение).
Земля
окружена
атмосферой,
которая
оказывает
давление
на
все
тела,
находящиеся
на
ней.
Атмосферное
давление
измеряется
барометром.
При
теmичеоких
измерениях
пользуются
единицей
изме
рения,
называемой
паскалем
(Па).
Различают
давление
абсолютное
Раб!!
и
избыточное
Ризб.
Если
за
уровень
отсчета
принять
атмосферное
давление,
то
избыточным
будет
то,
'Которое
сверх
атмосферного.
Абсолютное
да,вление
равно
сумме
атмосферного
и
избыточного:
Рабе
=Ра'l'М+Р.аб.
Избыточное
давление
измеряется
манометром,
напоромером.
Ва,куумом
или
разрежением
называется
давление,
которое
ниже
атмосферного.
Разрежение
измеряют
тягомером,
вакуум
-
вакуумметром.
.
Скорость
движения
и
об1.емныА
расход
газов.
Объем
газов,
протекающих
через
какое-либо
поперечное
сечение
канала
(га'зохода,
трубопровода)
в
единицу'
18
времени,
называется
об'ЪеJIIНЫМ
расходом
гащ)в
и
измеряется
в
мЗ/с.
При
дви"
женин
газов
скорость
потока
в
каждой
точке
поперечного
сечения
канала
отли
чается
от
соседней.
Это
явление
обу~овлено
трением
как
между
частицами
дви-
жущегося
газа,
так
между
газом
и
стенками
канала.
.
Средней
скоростью
потока'
[1,
м/с,
называется
условная
скорость,'
полученная
как
частное
от
деления
секундного
расхода
газа
V
с
на
площадь
поперечного
сечення
канала
F,
1012:
.
v=Vc/F.
Среднюю
скорость
движения
газов
измеряют
чашечным
анемометром;
рас-
ход
газа
-
ротационным
счетчиком
или
расходомером
переменного
перепада
дав
леннй,
состоящим
из
измерительной
диафрагмы,
дифференциального
манометра
и
вторичного
прибора;
расход
воздуха
-
расходомером
переменного
перепада
давлений;
.
расход
воды
-
водомером.
-
Движение
газа
по
каналу
или
аппарату
сопровождается
переходом
часrи
механической
эиергии
потока
в
тепловую,
что
приводит
к
возникновению
по
терь,
называемых
Clэродинамическuми,
а
сумма
всех
аэродинамических
потерь
по
пути
движения
.потока
составляет
аэродинамическое
сопротивление
канала
или
аппарата.
Так
'как
аэродинамическое
сопротивление
представляет
собой
по
тери
даВJlения,
то
и
измеряется
оно
в
единицах давления
-
паскалях,
§
8.
Естественная
и
искусственная
тяrа
Для
обеспечения
процеоса
горения
топлива
необходимо
зону
горения
печи
бесперебойно
снабжатьвоз~ухом
и
непрерывно.
о-;оводить
из
нее
проду!кты
roр,ения.
Подача
,воз~уха
и
от,вод
продук
тов
горения
могут
осущеСl'влятьсяра3lPежением,
создаваемым
ды
мавой
трубой,
т.
е.
естественной
тягой.
Тяга
S
возникает
в
ре
зультате
раэ:ности
плотности
натр-етых
дымовых
газов
Рд.г
И хо
лодцого
ца'ружiЦОГО
в'оздуха
Рв
и
ва,внсит
от
высоты
трубы
Н
тр:
S =
н
tpg(Pb-РА.Г)
,
где
g -
ускорецие
с'вободного
.па~ения
(9,81
м/с
2
).
Чем
выше
тру
ба
и
плотность
воздуха
(ниже
его
теМiпература),
тем
больше.
тя
га,
Рiiз'виваемая
ТРYlбоЙ.
Создаваемое
дым·овой
tp-у.боЙра3lPежеНие
невелико
(200
...
400
-Па)
и
поэтому
достаточцо
л'ишь
в
,период
растопки
и
пуска
печей
небольшой
мощности.
Пуск
и
вывод
на
рабочий
режим
печей
большой
мощности
осуществляют
искусственной
тягой.
Подачу
в
печцой
агрегат
воздуха
для
гор,ения
топлива
и
соз
дание
в
печи
искуоственной
тsrги
Оlсуще~твляют
центро'бежным'и
вентилятора'ми.
Це-нтр'Обежный
(радиал,ьный)
вентилятор
(IРИС
.
.!}
состоит
из
спиоральноI'О
кожуха
1
(улитки)
со
всасывающим
6
и
нагнетателыцым
5
патрубками
и
рабочего
колеса
3,
насаженно
го
на вал
4.
Рабочее
колесо
сцабжено
лопатками
2,
наружцые
концы
которых
загнуты
по
нап.равлению
вращения
(у
веЦТИJIЯТО
ров
высокого
давления
лопатки
загнуты
вперед)
.
При
-вращеции
колеса
8
развиваются
центробежные
СИЛЫ
1
под
действием
_кото_рых
воздух
отбраСЫlВается
к
периферии.
В
!резуль
тате
этого
в
пр'иосевой
о:бла'сти
кожуха
вентилятора
создаеТICЯ
разрежение,
а
в
пеРКфериmюй-
да·вление.
Сжатый
воздух
выхо
дит
через
прямоугол'Ьuый
нагнетательный
патрубок
5,
а
наруж
ный
заСа!сывается
вецтилятором
через
па11Рубок
6.
19