Модернизация известняково-обжиговой печи ПШИ-100 с целью повышения производительности (дипломный проект))

В данном проекте мы провели разработку известняково-обжиговой печи пши-100, которая открывает целый ряд возможностей, отсутствие которых ранее не давало гибко приспосабливаться к потребностям известковых отделений различных сахарных заводов.
- монтаж новых печей без демонтажа фундамента.
- резко уменьшена потребность в текущих ремонтах, потребность в текущих ремонтах возникает через 5-10 сезонов свекловичного производства.
- простота в эксплуатации
- уменьшение потребностей в электроэнергии. Фактически на известковой печи остался один электрический двигатель тяговой лебедки.
- вдвое уменьшена металлоемкость печи, так масса металла, который идет на изготовление печи ОПШ-100 составляет 100 т, а новая печь требует лишь 50 т металла, при той же производительности.
- значительно улучшены санитарные условия, комфортность, уровень соблюдения техники безопасности, снижены загазованность помещений, запыленность.
- в несколько раз уменьшены потребности во времени на изготовление, модернизацию, монтаж печей.
- уменьшена стоимость известковых печей новой конструкции.
В представленном дипломном проекте разработано следующее:
1. Дано технико-экономическое обоснование разработки известняково-обжиговой печи пши-100.
2. Описано строение и принцип работы известняково-обжиговой печи ПШИ-100.
3. Рассчитаны основные параметры печи.
4. Разработана функциональная схема автоматизации работы известняковой печи ПШІ-100.
5. Представлены мероприятия по охране труда и окружающей среды.
6. Рассчитана экономическая эффективность данного проекта.





2 Сущность модернизации. Построение и принцип работы оборудования

Рис. 2.1 Устройство загрузочно-разгрузочное
1-Затвор верхний,2 – Бункер,3 - механизм поворота,4 – Люк, 5-Лоток.




Шахтные печи, работающие на твердом топливе пересыпным способом, широко, применяют в производстве известняка. В шахтных печах этого типа в нашей стране выпускается более половины общего производства известняка.
Шахтные печи широко применяют в промышленности строительных материалов, черной металлургии, химической, и пищевой промышленности.
Печи отличаются значительной рабочей высотой шахты 18 м и достаточной теплоизоляцией корпуса, что обеспечивает высокую экономичность процесса обжига.
Предусмотрен выработка известняка в сутки с единицы поперечного сечения (1 м2) зоны обжига и единицы полезного объема (1 м3) шахты отличаются умеренными величинами, что позволяет организовать достаточно мягкий обжиг с минимальным содержанием перепаленого известняка и высоким (80-85%) содержанием активных окислов кальция и магния.
Умеренный выработка известняка с 1 м3 полезного объема (0,53—0,75) обеспечивают достаточную длину зоны подогрева, низкую температуру отходящих газов 110 - 120 (без подсос холодного воздуха) и, следовательно, относительно низкий удельный расход топлива на обжиг.
Шахта в зонах обжига и подогрева имеет цилиндрическую форму с круглым сечением, что в зоне охлаждения, постепенно уменьшаясь, переходит на квадратное.
Кладка шахты в зоне обжига состоит из футеровки (шамотный кирпич марки Д толщиной 345 мм), слоя из легковесного шамотного кирпича ШЛБ-1,3 толщиной 230 мм и теплоизоляционного слоя засыпки трепелом толщиной 65 мм.

Корпус печи заключен в кожух из листовой стали толщиной 10 мм. Футеровка зоны подогрева опирается на два опорных кольца, прикрепленных к внутренней стороне кожуха. Это позволяет менять футеровку зоны обжига при ремонте печи, не нарушая футеровки зоны подогрева, срок службы которой обычно значительно больше.
В корпусе шахты печей предусмотрено по высоте лазы (люки), необходимые для загрузки печи материалами в период ее подготовки к пуску и во время ремонта. В верхней части шахты расположены отверстия для установки измерительных преобразователей. В зоне обжига шахты предусмотрено два ряда отверстий для контроля режима обжига и отверстия для установки измерительных преобразователей.
Сырье и топливо загружают в печь с помощью скипового подъемника и автоматического дозатора. Объем ковша лучина для печи производительностью 120 т/сут равен 0,75 м3.
Загрузка материалов в печь полностью автоматизированы и выполняется по сигналу уровнемера шихты, что позволяет поддерживать в шахте уровень шихты в заданных пределах. Механизмы загрузки печей двухклапанные с поворотным лотком.
Из печей производительностью 120 т/сут газы отсасываются с двух сторон шахты через металлический короб, который сообщается с шахтой нижней своей частью. Короб находится постоянно под слоем известняка, что значительно снижает подсос холодного воздуха в печь через загрузочное устройство.
Известь выгружается выгрузочным устройством возвратно-поступательным движением. Привод-гидравлический.


Герметизация нижней части печей производительностью 120 т/сут осуществляется барабанным затвором.
Футеровка шахты в зоне обжига (области высоких температур) выполнена магнезитохромитовою кирпичом толщиной 380 мм, а в верхней части зоны подогрева и зоне охлаждения шамотным доменной кирпичом толщиной 345 мм. Цокольная часть шахты выложена из шамотного кирпича общего назначения. Тепловая изоляция шахты состоит из слоя шамотного кирпича марки ШЛБ-1,3 толщиной 230 мм « теплоизоляционного слоя засыпки молотым трепелом толщиной 64 мм. Кладка уложена в кожух из листовой стали толщиной 10 мм.
Полезная высота шахты 18 м обеспечивает высокую степень использования тепла отходящих газов и низкий удельный расход условного топлива (129 кг на 1 т извести). Производительность печи, равная 120 т/сут, определенная из расчета удельного съема извести с единицы поперечного сечения шахты в зонах обжига и подогрева 12,5 т/м2·сут при выпуске известняка с содержанием активных Сао+Мдо не ниже 85%.
Оборудование печи выбрано с учетом повышения ее производительности на 20% по сравнению с проектной.
Печь загружается известняком и коксом с помощью автоматического ленточного дозатора, скипового подъемника и двухклапанного механизма загрузки с поворотной чашей и распределительным лотком.
Скиповый подъемник оборудован ковшом вместимостью 0,75 м3, который движется, и разгружаются с определенной цикличностью.


Подъемник оборудован системой для улавливания ковша при обрыве каната, а лебедка снабжена блокировочными устройствами, отключающими ее при ослаблении или обрыве каната.
Новым в работе механизма загрузки печи является использование отдельного механизма для открытия и закрытия затвора загрузочного устройства в определенный момент. Мощность электродвигателя лебедки 18 квт, средняя скорость движения каната 0,5 м/с.
Для защиты футеровки от ударов кусков сырья и топлива при загрузке материалов в шахту предусмотрен кольцевой отбойник. Который просто ложится на полочки, приваренные к корпусу печи, и замуровывается кирпичом.
Известь равномерно отбирается по поперечному сечению шахты и выдаются на пластинчатые конвейеры выгрузочным устройством, состоящим из механизма выгрузки с вращающимися валками и привода, балки розсікателя, промежуточного бункера и шлюзового затвора. В шлюзовом затворе вместо рычажно-кулачкового механизма для открывания клапанов использованы исполнительные механизмы МЭО. Выгрузное устройство рассчитано на максимальную производительность 675 т/сутки.
Воздух для горения твердого топлива и охлаждения известняка подается в промежуточный бункер через два диаметрально расположенных патрубка двумя вентиляторами под давлением 6500 Па. Отходящие газы удаляются из печи через два патрубка и после мокрой очистки от твердых примесей направляются компрессором в технологический цех для использования углекислоты, содержащейся в них.

В корпусе шахты предусмотрены лазы (люки), отверстия для установки преобразователей радиоактивного указателя уровня материала в шахте, отверстия для установки измерительных преобразователей.
Для ведения процесса обжига в оптимальном режиме на печи
смонтирована система автоматического регулирования параметров отходящих газов и система автоматической загрузки печи по сигналу уровнемера шихты, система дистанционного управления оборудованием и механизмами печи, автоматические аппаратуры для измерения температуры, давления и состава печных газов.