Vertikálna šachtová pec ohrieva materiál v pevnej stojacej nádobe. Feed vstupuje hore. Pohybuje sa horúcim lôžkom a odchádza na dne. Stabilný výkon vyžaduje rovnomerný tok materiálu, dobrý prietok plynu a správny prívod tepla.
Vápenkové a cementové pece majú rôzne úlohy. Vápenka premieňa vápenec na nehasené vápno. Cementová šachtová pec mení pripravenú surovú múčku na slinok. Ich krmivo, potreby tepla a testy produktov sú rôzne. Tieto rozdiely sú dôležité pri výbere pece.
Štruktúra pece
Hlavné časti šachtovej pece
Oceľový plášť drží žiaruvzdornú výmurovku. Podšívka chráni škrupinu pred teplom. Podávacie zariadenie rozprestiera materiál po vrchu. Vypúšťací systém odoberá produkt zo spodnej časti. Ventilátory pohybujú vzduch a plyn cez systém.
V bežnej jednošachtovej vápennej peci sa kameň pohybuje nadol, zatiaľ čo horúci plyn stúpa nahor. Vzduch vstupuje do spodnej zóny a odoberá teplo z vápna. Tá istá nádoba zabezpečuje predhrievanie, kalcináciu a chladenie. Tieto zóny sa môžu pohybovať pri zmene krmiva, paliva a prúdu vzduchu.
Pracovný proces
Pripravte a rozložte krmivo
Na výrobu vápna sa vápenec drví a triedi. Malé častice, nazývané jemné častice, môžu zablokovať medzery medzi kameňmi. Veľké kamene sa prehrievajú dlhšie. Úzky rozsah veľkostí pomáha plynu prechádzať rovnomerne cez lôžko.
Krmivo by malo byť rozložené po hriadeli. Nemalo by sa hromadiť na jednej strane. Pevnosť kameňa, vlhkosť a obsah chemikálií tiež ovplyvňujú proces a hotové vápno.
Cementová šachtová pec používa pripravenú surovú múčku. V procese na báze peliet je potrebné dôkladne kontrolovať zmes múky, obsah paliva a silu peliet. Veľkosti vápencových hrudiek nie sú vodítkom pre veľkosť cementových peliet.
Materiál predhrejte a kalcinujte
Stúpajúci horúci plyn ohrieva nový prívod. Vlhkosť opúšťa materiál skôr, ako dosiahne hlavnú horúcu zónu.
Vo vápennej peci teplo rozkladá uhličitan vápenatý na oxid vápenatý a oxid uhličitý:
CaCO₃ + teplo → CaO + CO₂
Teplo sa musí dostať do stredu každého kameňa. Unikať musí aj plyn, ktorý sa vo vnútri tvorí. Kameň môže zvonku vyzerať ako spálený, ale stále má nespálené jadro. Príliš veľa tepla alebo času môže tiež znížiť reaktivitu vápna.
Cementový slinok potrebuje ďalšie reakcie. Vápno reaguje so zlúčeninami oxidu kremičitého, oxidu hlinitého a železa za vzniku slinkových minerálov. Špičková teplota materiálu je asi 1450 stupňov. Táto teplota slinku nie je cieľom pre každú vápenku.
Produkt ochlaďte a vypustite
Vzduch vstupuje do spodnej časti pece a ochladzuje horúci produkt. V bežnej protiprúdovej šachtovej peci potom tento teplý vzduch podporuje horenie hore. Táto rekuperácia tepla pomáha znižovať spotrebu paliva.
Vypúšťací systém riadi, ako rýchlo sa lôžko pohybuje nadol. Rýchlosti podávania, paliva, vzduchu a vypúšťania musia spolupracovať. Nerovnomerné vypúšťanie môže ponechať určitý materiál v peci dlhšie ako iný materiál. Produkt sa potom presúva na dopravníky a sklad. Nehasené vápno by sa malo udržiavať v suchu.
Prevádzkové princípy
Vyvážte prívod, teplo a prúdenie vzduchu
Operátori musia čítať niekoľko signálov naraz. Rýchlosť podávania a vypúšťania ukazuje, ako sa lôžko pohybuje. Údaje o teplote ukazujú, kde sa teplo využíva. Hodnoty tlaku pomáhajú ukázať zmeny v prietoku plynu cez lôžko. Testy plynu a testy produktov pomáhajú kontrolovať výsledok.
Viac jemných častíc, nánosov alebo zlé rozmetanie krmiva môže sťažiť prietok plynu. Zmena teploty výfukových plynov môže ukázať, že sa zmenil prenos tepla. Jedno prečítanie samo o sebe neukáže úplnú príčinu. Porovnajte trendy naprieč pecou.
Tlak sa tiež mení s umiestnením. Tlak nad posteľou nie je rovnaký ako tlak vzduchu pod ňou. Použite nastavené hodnoty pre zvolenú pec a systém ventilátorov. Neaplikujte jednu hodnotu tlaku na celú pec.
Prečítajte si každý obrázok pre správnu pec
| Typ pece | Položka | Hodnota | Použite |
|---|---|---|---|
| Jednošachtová vápenná pec | Výstup vápna | 100–400 t/d | Výroba nehaseného vápna |
| Cementová šachtová pec | Výstup slinku | 12–35 t/h | Cementový slinok |
| PFR vápenka | Veľkosť kameňa | 30-80 mm | Triedený vápenec |
| PFR vápenka | Pomer veľkosti kameňa | 2:1 | Jeden vybraný rozsah veľkostí |
| PFR vápenka | Výfukový plyn | Okolo 150 stupňov | Návrh prepojenej pece PFR |
Celý rozsah 30–80 mm má pomer veľkosti približne 2,67:1. Nemalo by sa s ním zaobchádzať ako s jedným rozsahom podávania 2:1. Frakcie ako 30–60 mm alebo 40–80 mm spĺňajú pomer 2:1.
Konečné parametre zariadenia sa vyberajú pre potreby materiálu, výkonu, procesu a miesta. Ak chcete prediskutovať správne nastavenie pece, kontaktujte spoločnosť AGICO.
Možnosti technológie
Prevedenia trojšachtovej pece
Jednošachtová pec využíva jedno materiálové lôžko. Rozhadzovanie krmiva, prívod paliva a spodné vypúšťanie pomáhajú udržiavať proces rovnomerný. Pozrite sivertikálna šachtová vápenkapre súvisiacu možnosť výroby vápna.
Anprstencová šachtová pecmá prstencový priechod materiálu medzi vnútornou a vonkajšou časťou. Jeho cesty plynu sa líšia od ciest v jednoduchej šachte. Vnútorné časti tiež ovplyvňujú prístup k inštalácii a opravám.
A dvojšachtová vápenná pecmôže využívať regeneračnú technológiu paralelného toku alebo PFR. Dva spojené hriadele prepínajú úlohy. Počas horenia sa horúci plyn a materiál pohybujú v zóne horenia rovnakým smerom. Systém rekuperuje teplo pred prepnutím funkcií.
Energia a obmedzenia
Porovnajte spotrebu tepla pre rovnaký produkt
Plášť šachtovej pece zostáva nehybný. Na otáčanie dlhého telesa pece nepotrebuje pohon. Ventilátory, kŕmne zariadenia, výtlačné pohony a dopravníky stále využívajú elektrickú energiu. Výkon motora pece nie je rovnaký ako celková spotreba energie zariadenia.
Využitie tepla sa mení podľa typu pece. Závery Európskej komisie o BAT z roku 2013 uvádzajú nasledujúce rozsahy výroby vápna a dolomitu.
| Typ pece | Spotreba tepla (GJ/t produktu) |
|---|---|
| PFR šachtová pec | 3.2–4.2 |
| Prstencová šachtová pec | 3.3–4.9 |
| Predhrievacia rotačná pec | 5.1–7.8 |
| Dlhá rotačná pec | 6.0–9.2 |
Spotreba paliva závisí aj od kvality kameňa, kvality produktu, zaťaženia pece a rekuperácie tepla. Tieto čísla pokrývajú vápno a dolom. Cementový slinok má iný proces a tepelnú bilanciu.
Zdieľajte materiál, výstup, palivo a podrobnosti o lokalite s AGICO na posúdenie projektu.
Skontrolujte požiadavky na proces
Šachtová pec: udržiavajte priechody plynu otvorené
Šachtová pec potrebuje otvorené medzery v lôžku, aby mohol prechádzať plyn. Príliš veľa jemných častíc, slabý kameň alebo nerovnomerné podávanie môžu tieto cesty zablokovať. Veľkosť krmiva a kontrola vypúšťania sú preto kľúčovými úlohami.
Jeho pevný, vzpriamený plášť umiestňuje niekoľko tepelných zón do jednej nádoby. Usporiadanie závodu stále potrebuje priestor pre napájacie zariadenie, ventilátory, čistenie plynu a prístup k opravám.
Rotačná pec: pohyb materiálu cez plášť
Rotačná pec používa otáčavý, mierne sklonený plášť. Otočná škrupina sa pohybuje a mieša materiál pri prechode cez pec. Závod potrebuje aj pohon, oporné valce, tesnenia a vhodný chladiaci systém.
Najlepšia voľba závisí od krmiva, produktu a procesu. Pozrite siporovnanie rotačnej pece verzus vertikálna šachtová pecpre viac podrobností.
Zahrňte čistenie plynu v zariadení
Čistenie plynu je súčasťou pecného systému. Prietok plynu, teplota a prachové zaťaženie ovplyvňujú výber zariadenia. Palivo a podmienky spaľovania tiež ovplyvňujú emisie. Oxid uhličitý pochádza z kalcinácie vápenca a spaľovania paliva. Prachový filter odstraňuje prach; tento proces neodstraňuje CO₂.
Nákladové faktory
Naplánujte si celú cenu závodu
Cena pece je len časťou rozpočtu. Pracovný závod tiež potrebuje manipuláciu s krmivom, dodávku paliva, ventilátory, čistenie plynov, ovládacie prvky a manipuláciu s produktom. Základy, oceľové konštrukcie a práce na stavbe zvyšujú náklady na inštaláciu.
Začnite s požadovaným výkonom a triedou produktu. Následne si definujte, aké vybavenie a služby cena zahŕňa. To uľahčuje porovnávanie ponúk dodávateľov.
Výstup a trieda produktu
Ceny palív a elektriny
Vybavenie a rozsah lokality
Vybavenie a práce na stavbe
Pozrite si úplný zoznam vybavenia. Zahŕňa skladovanie, dopravníky, elektrikárske práce, základy a inštaláciu. Prístup na miesto a zdvíhací priestor tiež ovplyvňujú prácu a náklady.
Palivo a elektrina
Náklady na palivo na tonu sa rovnajú spotrebe tepla v GJ/t vynásobenej cenou paliva za GJ. Náklady na elektrickú energiu na tonu sa rovnajú spotrebe energie v kWh/t vynásobenej miestnou cenou elektriny.
Žiaruvzdorné a náhradné diely
Umožnite kontroly žiaruvzdornosti, opravy obloženia a náhradných dielov. Podávacie zariadenia, výtlačné časti, ventilátory, tesnenia a nástroje tiež potrebujú servis. Na plánovanie náhradných dielov použite vybraný zoznam vybavenia.
Opravte prístup a prestoje
Zlý prístup môže spôsobiť, že jednoduchá oprava bude trvať dlhšie. Naplánujte si bezpečné plošiny, zdvíhacie body a priestor na odstránenie dielov. Rozpočet by mal počítať aj so stratou produkcie počas plánovaných odstávok.
Inštalácia
Vybudujte si zvukovú základňu a obloženie
Základ musí niesť plášť, žiaruvzdornú výmurovku, zariadenie a materiálové zaťaženie. Pozemné podmienky, vietor a miestne seizmické potreby ovplyvňujú návrh. Pred začatím práce skontrolujte kotvy, úrovne a plán zdvíhania.
Časti škrupiny sú spojené a zarovnané. Žiaruvzdorné práce sa riadia schváleným návrhom výmurovky. Každá zóna potrebuje správnu tehlu, izoláciu, škáry a priestor na tepelnú rozťažnosť.
Zarovnajte podávacie a vypúšťacie zariadenie s pecou a dopravníkmi. Skontrolujte ventilátory, potrubia, ovládacie prvky a nástroje ako jeden systém. Uvedenie do prevádzky zahŕňa skúšky pohonu, vysúšanie žiaruvzdorných materiálov a riadený ohrev.
Údržba
Nájdite problémy včas
Skontrolujte teploty škrupiny, trendy tlaku, stav pohonu, rozmetávanie krmiva a kvalitu produktu. Nová horúca oblasť na škrupine vyžaduje pozornosť. Samotná teplota neukáže presnú hrúbku zvyšného obloženia.
Skontrolujte podávacie zariadenia, tesnenia, výtlačné časti, ventilátory a ložiská. Vývody paliva udržiavajte čisté. Nerovnomerný prietok paliva môže vytvárať horúce a studené oblasti v lôžku.
Počas plánovanej odstávky skontrolujte obloženie, či nie je opotrebované, prasknuté, uvoľnené tehly a či nie je poškodené chemickými látkami. Porovnajte tieto zistenia s prevádzkovými záznamami. Uschovajte si vhodné náhradné diely a zabezpečte bezpečný prístup pre opravy.
FAQ
Prečo môže jedna pec produkovať nedopálené aj prepálené vápno?
Teplo a čas sa môžu na posteli líšiť. Spoločne skontrolujte veľkosť kameňa, rozloženie krmiva, prietok paliva a výtlak. Pošlite spoločnosti AGICO výsledky testov produktu a záznamy o peci, aby ste pomohli problém vyriešiť.
Dá sa vybrať cementová pec zo stola vápenky?
Tieto dve pece majú rôzne úlohy. Cementový slinok potrebuje pripravenú surovú múčku a slinkotvorné reakcie. Nehasené vápno sa vyrába kalcináciou vápenca. Povedzte spoločnosti AGICO, ktorý produkt a krmivo bude váš projekt používať.
Čo je potrebné na užitočné porovnanie nákladov?
Pošlite spoločnosti AGICO výstupný cieľ, výsledky testov materiálu, rozsah veľkosti kameňa, podrobnosti o palive a plán lokality. Uveďte, ktoré zariadenia a služby by mala ponuka obsahovať. Porovnajte rovnaký rozsah závodu, ako aj cenu.
Čo je potrebné dohodnúť pred inštaláciou?
Dohodnite sa na výkresoch, zaťaženiach základov, plánoch zdvíhania, žiaruvzdorných detailoch a povinnostiach pri uvedení do prevádzky. Pred začatím prác na stavenisku prediskutujte prístup, náhradné diely a prípravu operátora s AGICO.
