Шахтна піч,пристрій, принцип роботи
Для виробництва вапна застосовують шахтні пересипні печі та печі з виносними топками. По висоті шахтні печі мають три зони: підігріву, випалу та охолодження. У пересипних печах вапняки та паливо завантажують почергово, шарами, і паливо згоряє безпосередньо у шахті печі. У печах з виносними топками довгопламенне паливо (торф, буре вугілля) згоряє у виносних топках, звідки продукти горіння прямують до шахти печі, в якій знаходиться вапняк, що обпалюється.
Шахтна пересипна піч (рис. 27) є механізованим тепловим агрегатом з автоматизованим завантаженням в піч шихти (вапняку з паливом). Шахта печі являє собою зварену з листової сталі конструкцію (кожух), викладену всередині шамотною та вогнетривкою цеглою. Проміжок між кладкою та кожухом заповнений мінеральною ватою, керамзитовим гравієм та ін.
Мал. 27. Шахтна пересипна піч
Живлення печі вапняком та паливом проводиться з бункерів 1, розташованих над приямком скіпового витягу. Зважені на автоматичних дозаторах порції 2 вапняку і палива подаються ковшем 3 в завантажувальний пристрій 6, розташоване у верхній частині шахтної печі. Ківш 3 скіпового витягу піднімається лебідкою 1. Пекти обладнана автоматикою і, зокрема, автоматичним покажчиком 7 рівня завантаження шихтою.
У нижній частині печі змонтовано вивантажувальний пристрій зі шлюзовим затвором 8, що забезпечує герметичність печі при видачі обпаленого вапна, пластинчастий транспортер 9 з металевим настилом. Вивантаження обпаленого вапна регулюється зміною частоти обертання приводу 5 вивантажувального пристрою.
Пекти працює на безперервній тязі. Конструкція печі передбачає рециркуляцію відхіднихгазів шляхом відбору їх (до 30 %) з верхньої частини шахти та напрямки по газопроводу 10 в змішувальну камеру 11 для змішування з повітрям, що засмоктується. Підготовлена газоповітряна суміш нагнітається із камери змішувача вентиляторами високого тиску в нижню частину шахти. Продуктивність шахтних печей становить 30-200 т/добу вапна і більше. Витрата умовного палива на випал становить 16,5% маси вапна.
Граничні розміри шматків вапняку, допустимі для випалу шахтної печі, 25—100 мм.
Скиповий підйомник та завантажувальний пристрій. Скиповий підйомник є звареною фермою, всередині якої укладені рейки для підйому і спуску ковша-вагонетки 3 об'ємом 0,5. 3 м3.
Ківш 1 (рис. 28), з котками, закріплений на сталевому канаті і через систему блоків 2 наводяться в рух лебідкою 15 з приводом.
Скиповий витяг та завантажувальний пристрій працюють наступним чином. При обертанні барабана лебідки 15 сталевий канат через блок 2 піднімає вгору ківш 1. Ківш 1, рухаючись по рейках вгору, своїм виступом входить у зачеплення із зубом повзуна 16. Одночасно за допомогою каната і шківів 3, 4 піднімається дзвін 8. Шихта, у приймальну лійку завантажувального пристрою, прокидається в проміжну ємність, випускний отвір якої закрито дзвоном 10. Вийшовши з зачеплення з повзуном 16, ківш 1 продовжує підніматися по рейках скіпового підйомника, а дзвін під дією власної ваги опускається, закриваючи тим самим випускне. Далі ківш входить у зачеплення з повзуном 17 і за допомогою каната, блоків та шківів 5 і 6 піднімає дзвін 10 у верхнє положення. Шихта під дією сили тяжіння пересипається з проміжної ємності на скати лотка 12. При подальшому русі вгору ківш виходитьіз зачеплення з повзуном 17, дзвін 10 опускається і закриває випускний отвір проміжної ємності завантажувального пристрою.
Мал. 28. Схема роботи завантажувального пристрою шахтної печі
Наприкінці свого руху нагору ковші діє на кінцевий вимикач, перекидається і висипає шихту в приймальну лійку завантажувального пристрою. Кінцевий вимикач розриває ланцюг живлення електродвигуна 15 лебідки і через реле часу включає електродвигун 7. Електродвигун 7 за допомогою приводу і вертикального валу 11 повертає лоток 12 на кут 42° для рівномірного розподілу шихти по поперечному перерізу шихти. Вантажі 9, 13 та 14 призначені для регулювання натягу канатів.
Звільнившись від шихти, ківш повертається у вихідне (нижнє) положення та заповнюється черговою порцією сировини та палива. Після натискання кнопки пуску ківш почне рухатися вгору, і операція повториться.
Механізм завантаження призначений для рівномірного розподілу більших шматків сировини та твердого палива по поперечному перерізу шахти, завантаження більших шматків сировини в приосну зону печей, що працюють на газоподібному або рідкому паливі, а також герметизації верху печі під час її завантаження .
Мал. 29. Двоклапанний механізм завантаження з розподільчим щитком
Механізм завантаження є зварним корпусом 13 (рис. 29), що має два отвори, які під час роботи перекриваються верхнім 2 і нижнім 4 дзвонами. Корпус 13 змонтований на конусі 11, закріпленому у верхній частині печі 10. Усередині корпусу 13 нерухомо закріплений конус 12. У результаті утворюється ємність 3, випускний отвір якої перекрито дзвоном 4. У корпусі 13 є люк 14 для проведення ремонтних робіт.
Необхідною умовою надійноїроботи печі є забезпечення герметичності печі в процесі випалу та рівномірний розподіл шихти по поперечному перерізу печі. Для цього в нижній частині валу 9 закріплені два профільовані лотки (ската) б різної довжини. Кожен із лотків має відбійні плити 7 та 8, а також вікна прямокутної форми, які сприяють кращому розподілу великих шматків палива та вапняку у горизонтальній площині печі. Вал 9 із двома закріпленими на ньому лотками 6 (скатами) за допомогою електродвигуна з редуктором повертається на кут 42°.
Механізм завантаження працює так. Вапняк і тверде паливо з приймальної лійки 1 при піднятому дзвоні 2 під дією сили тяжіння надходить у проміжну ємність 3. Після припинення надходження вапняку і палива дзвін 2 опускається і закриває випускний отвір вирви, а дзвін 4 через піднімається іших ємності 5 висипається на двосхилий лоток 6. Після цього дзвін 4 опускається і закриває випускний отвір ємності 3, а лоток повертається навколо осі на кут 420°.
При русі по поверхні лотків 6 (скатів) різної довжини шматки палива і вапняку перемішуються, а потім відбійними пластинами 7 і 8 і вікнами в лотках поділяються на три потоки - периферійний, пріосьовий і проміжний. У результаті тверде паливо поступово розподіляється по поперечному перерізі шахти печі.
Мал. 30. Вивантажувальний пристрій з решіткою, що рухається.
Вивантажувальний пристрій шахтних печей складається з механізму вивантаження (рис. 30) з приводом, бункера 2 з обпаленим вапном і тришлюзового затвора 1. У нижній частині шахтної печі розташований механізм вивантаження, що представляє собою каретку 9, що здійснює повернення-поступальник рух у межах 0…150 мм за допомогоюгідравлічного приводу, що складається з гідроциліндра 11, бака 12, гідронасоса 13, штанги 6 і шток 7. Каретка 9 має катки 8, які пересуваються по рейках, встановлених на балках 3. Колосники 10 закріплені на каретці похило і мають клиноподібну форму, між ними у напрямку від центру до країв каретки збільшується. По середині шахти над нерухомими гратами встановлена балка-розсікач 5. При русі каретки дрібні шматки вапна провалюються в щілини між колосниками, а великі, ковзаючи по похилим колосникам, зсипаються то з одного, то з іншого боку грати в бункер 2 і через перехідну тічку в шлюзовий затвор 1 надходять на транспортер. При очищенні колосників користуються люком 4.
Описана конструкція вивантажувального пристрою має гідравлічний решіток. Випускаються шахтні печі з електромеханічним приводом.
Мал. 31. Шлюзовий затвор.
Камери 6 (рис. 31) тришлюзового затвора однакові, розташовані послідовно та забезпечені клапанами 9, 11, 13 з примусовими затискачами. Противаги 10, 12, 14 щільно притискають клапани до горловини 7 камер, що оберігає від можливості прососа гарячого повітря з камери в камеру і назовні. Клапани, шарнірно підвішені на осях 8, послідовно відкриваються тягами (важелями) 5, з'єднаними з кулачками 3 механізму перемикання. Кулачки 3 закріплені на валу 4, що рухається від електродвигуна потужністю 1 кВт і черв'ячного редуктора.
Конструкція шлюзового затвора розрахована на те, що перепустка вапна можлива при відкритому клапані однієї камери - клапани двох інших камер в цей час закриті. Поворотний шибер 2 направляє потік обпаленого матеріалу (повісти) за течкою 1 робочий або резервний конвеєр.