ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дополнение II. Обесфторивание апатитового концентрата, обработанного фосфорной кислотой из "Гидротермическая переработка фосфатов на удобрения и кормовые средства" Необходимо особо подчеркнуть огромное значение контроля и регулирования параметров технологического процесса во вращающейся печи, являющейся инерционным аппаратом. Материал в печи движется противотоком продуктам горения, при этом образуются два взаимодействующих тепловых потока — газов и материала. Любое корректирующее воздействие неизбежно влияет на всю массу материала, находящегося в печи, а не только на ту его часть, параметры которой отклонились от нормативных. Отклонение от установленных значений любого параметра, влияющего на протекание процесса, вызывает нарушение режима работы, для ликвидации которого требуются определенные воздействия в течение достаточно длительного времени, зависящего от величины и продолжительности нарушения. Это, а также зависимость норм теплового режима от состава и количества перерабатываемой шихты определяют необходимость поддержания всех входных параметров в допустимых преде. ах, т. е. их стабилизации. [c.110] Апатитовый концентрат и песок из дозаторов поступают по течке в смесительный барабан , из которого шихта поступает в два бункера отделения загрузки, откуда дифференциальными шнеками подается в шнековый смеситель. Подача шихты из бункера (при практически постоянном ее уровне в бункере) определяется скоростью вращения шнека, которая может быть изменена вариатором. [c.111] В шнековый смеситель вслед за шихтой (т. е. на слой шихты) подается вся уловленная в системе пыль. Исследования показали, что улавливается и, следовательно, возвращается в печь большая часть пыли, унесенной газами из печи. Состав пыли приведен в табл. 42. [c.111] где находится меньшее количество материала (меньшая толщина его слоя), имеется и зона с прежним (нормальным) количеством материала (нужная толщина слоя), для обжига которого ничего не следовало бы изменять. Важно не допускать нарушений питания печи, выходящих за пределы 2—3%, т. е. во время заметить и исправить их. В пыльной камере преобладают более крупные частицы пыли (до 65%), в циклонах же крупных частиц меньше 10% и здесь пыль обогащена кремнеземом больше, чем в пыльной камере. В циклонах содержание кремнезема в пыли достигает 8%, а в камере только 3%. Наибольшее количество пыли (почти половина) осаждается в скрубберах, остальная пыль распределяется в основном между пыльной камерой (до 21%) и циклонами (до 29%). Вследствие этого в случае задержки пыли в одном из пылеулавливающих аппаратов изменяется и ее общее количество, и содержание в ней ЗЮа, вносимой в шихту (в шнековый смеситель). Предотвращение таких нарушений является одной из мер, обеспечивающих ровную работу печи и, следовательно, повышение ее производительности. Поэтому была намечена установка смесительных силосов для пыли. При этом пыль из уловителей поступает в один из силосов, где перемешивается воздухом, а пыль усредненного состава из другого силоса направляется в смесительный барабан на смешение с апатитовым концентратом и молотым песком. Расход пыли, апатитового концентрата и песка определяется автоматическим дозатором непрерывного действия при этом может быть достигнута более равномерная и высокая производительность печи. [c.112] Поскольку давление н температура мазута постоянны, то при данном сечении сопла форсунки постоянен и расход мазута— 1700—1710 кг ч (рис. 21). Таким образом, отпадает необходимость установки специального автоматического регулятора подачи мазута, тем более, что сечение сопла из-за износа или отложений кокса изменяется медленно, а отклонения расхода мазута от заданного сразу же отмечаются на диаграмме расходомера, и в этом случае сопло прочищается. Установка специального автоматического регулятора расхода мазута внесла бы только постоянные дополнительные возмущения в систему. [c.114] Ур—количество фтористых соединений, выделяющихся по реакции, м кг продукта. [c.115] Отсюда следует, что при постоянном режиме разрежение в печи будет постоянным, а при изменении гидравлического сопротивления печи (вследствие изменения ее внутренней конфигурации) неопределенно изменяется коэффициент /С и разрежение, а следовательно, и количество засасываемого в печь воздуха. [c.115] Для контроля режима горения, т. е. практически контроля количества вторичного воздуха, установлен автоматический газоанализатор на кислород. Газ отбирается на анализ из трубки у загрузочного торца печи. В отборном приспособлении газ просасывается через водяную пленку, образующуюся при распылении воды форсункой, и таким образом очищается от пыли. Затем газ пропускается через содовый раствор, поглощающий фтористый водород. [c.115] Исследованиями, проведенными при наладке печи, установлено, что содержание кислорода в отходящих газах должно быть в пределах 2,5—4 объемн. % (рис. 22). Коррекция разрежения в тех случаях, когда содержание кислорода не выходит за указанные пределы, нецелесообразна, что подтверждается также опытом автоматизируемых печей цементной промышленности. [c.115] Таким образом, все внешние факторы и параметры автоматически стабилизируются или автоматически контролируются, что дает возможность обслуживающему персоналу своевременно скорректировать их. [c.116] При исследовании процесса в печи для измерения температуры материала и отбора его проб на химический анализ в первый период освоения процесса применялись пирометрические кружки. Такая кружка представляет собой теплоизолированный металлический стакан, в дно которого вставлена термопара так, что ее спай находится примерно на —1/3 высоты кружки от ее дна. Термопары в пирометрических кружках для измерения температуры материала на 18-м и 24-м метре длины печи были платино-родий-платиноЕые. Для измерения материала на 50-м метре длины печи применялась термопара из платины и 30% рсдия и платины и 10% родия. Для удобства отбора материала к стакану была приварена ручка длиною около 1,5 м. Материал засыпается в кружку из специально сделанного отверстия в печи в тот момент, когда заслонка отверстия открыта и она находится под материалом. При измерении температуры кружка засыпается трижды (в течение трех последовательных оборотов печи), причем га температуру материала принимается температура третьей порции так как к этому времени кружка уже прогрета предыдущими порциями материала. Пользование пирометрическими кружками в период освоения процесса дало возможность его исследования, наладки и контроля режима. Однако при таком способе измерения температуры требуется применение физического труда с соблюдением безопасных условий измерения и уборка высыпающегося из отверстия материала. Поэтому впоследствии пирометрические кружки были заменены фотоэлектрическими пирометрами. [c.117] Поэтому было необходимо для измерения температур во вращающейся печи применить автоматический бесконтактный прибор, показания которого были бы не менее характерны для хода процесса, чем измерения посредством внешней пирометрической кружки. В результате проведенных работ было найдено, что температуры, измеренные автоматическим фотоэлектрическим пирометром (ФЭП), визирующим материал в печи через отверстие во время его прохождения перед телескопом пирометра (рис. 23), связаны определенным образом с температурой, измеренной при помощи внешней пирометрической кружки. Более того, корреляционный анализ показал, что степень связи между изменением температуры на 18-м метре печи, измеренной пирометром типа ФЭП, и изменением качества продукта (содержание фтора) не меньше, а в ряде случаев больше (за то же время) степени связи с изменением температуры, измеренной при помощи пирометрической кружки. Таким образом, было налажено измерение температур в печи фотоэлектрическими пирометрами. Кроме того, платинородий-платиновыё термопары, армированные чехлами и соломкой из чистого глинозема, надежно служили для измерения температур в пределах 1250—1420 °С в газовой среде на 12-м метре печи (рис. 24). [c.119] Наряду с измерением температур и анализом проб велись наблюдения за поведением материала в печи, комкованием отобранных, проб на воздухе (является показателем наличия жидкой фазы, ее возрастания или уменьшения), разрежением в пыльной камере, в известных условиях характеризующим сопротивление печи и, следовательно, нарастание обмазки, кольцевых приваров и т. д. [c.119] Эти данные свидетельствуют о том, что при указанной загрузке процесс обесфторивания должен протекать на участке длиной больше 52 м, причем уже на первых 18 метрах необходимо, чтобы содержание фтора снизилось до 2,75—2,79%. При таком же содержании фтора в материале на 18-м метре печи и дальнейшем увеличении загрузки (при прочих равных условиях) содержание фтора в продукте было не менее 0,31%, что подтверждает необходимость в этих условиях увеличить длину зоны, в которой происходит обесфторивание, или повысить интенсивность нагревания. [c.120] Следует отметить, что вид материала на 18-м метре печи при примерно одинаковой его температуре, одинаковом содержании кремнезема и фтора (2,8—2,9%), но при разных загрузках печи различен. При загрузке 2—2,5 т/ч материал слипался в крупные комки и плохо выходил из отверстия при загрузке 4—5 т/ч образовывались мелкие гранулы размером порядка 3—15 мм, а при загрузке 6 т/ч появлялись еще более мелкие гранулы размером 1—5 мм. Появление большого количества жидкой фазы, при котором получаются крупные комки, препятствует дальнейшему обесфториванию материала. [c.120] Получен также ряд зависимостей между температурой материала и качеством продукта, определяюш,их оптимальный теплотехнический режим получения кондиционного продукта. [c.121] Указанная выше степень связи между температурой и содержанием фтора в продукте наблюдается при определенном времени транспортирования материала в печи. Связь сохраняется и при других значениях транспортного запаздывания т, возможнога в случае неравномерного движения материала вдоль печи. Коррелирование совмещенных во времени кривых изменения температур и содержания фтора в продукте подтвердило наличие изменения транспортного времени при переходных процессах и выявило диапазоны изменения этого времени. [c.124] Наиболее вероятные величины т, являющиеся по существу временем движения материала от точки измерения температуры до выгрузочного торца печи, взяты из графиков корреляционных функций как абсциссы экстремальных точек. Практически установлено, что для ведения описываемого процесса следует поддерживать в допустимых пределах как температуры в отдельных точках печи (например, на 18-м метре), так и перепады температур (например, между 24-м и 18-м метрами). [c.124] Вернуться к основной статье