При разработке конструкции печи типа Ш1-ПШИ-100 (рис. 8.6) ставились следующие задачи: снижение топливно-энергетических затрат; повышение концентрации СО₂ в сатурационном газе и эксплуатационной надежности печи; улучшение условий обслуживания и ремонта печи и совершенствование схемы автоматизации процесса обжига известкового камня.

В печи применено двухклапанное загрузочное устройство, нижний клапан и верхняя крышка которого имеют резиновые уплотнения. Через крышку бункера проходит штанга 2, соединенная с верхним конусным спиральным клапаном, запирающим выходное отверстие воронки. С помощью специального механизма при  каждой загрузке клапан поворачивается на четверть оборота и тем самым распределяет шихту равномерно по сечению печи. Этому также способствует кольцо 5, подвешенное к полу.

Крышка загрузочной воронки открывается автоматически или вручную. Цикл открывания клапана длится всего 7…8с. В течение часа делается два таких цикла. Следовательно, в течение суток воронка находится в открытом положении всего 6 мин вместо 5…5,5ч, как в печи системы «Трубострой».

Газ отбирается через коллектор 6, заборное устройство 7 которого открыто снизу и внесено в шахту. Такой отвод сатурационного газа позволяет не только уменьшить содержание пыли в нем, но и значительно снизить температуру в шахте, расположенной под коробом. Все это привело к упрощению конструкции свода, поэтому вместо громоздкого железобетонного свода применена конструкция герметичного металлического свода.

 

Рис. 8.6. Известково-газовая печь типа Ш1-ПШИ-100:

1 – надстройка; 2 – штанга; 3 – верхний конус; 4 – нижний конус; 5 – распределительное кольцо; 6 – коллектор; 7 – заборный короб; 8 – ограждение; 9 – кожух; 10 – люк; 11 – устройство для отбора газа; 12 – каретка; 13 – опоры; 14 – площадка; 15 – ствол скипового подъемника; 16 – футеровка; 17 – площадка; 18 – ковш; 19 – ограничитель наполнения ковша; 20 - лебедка 

 

Температуру отбираемого из печи сатурационного газа определяет расположение зоны горения по высоте печи: чем выше зона горения, тем выше температура печного газа, и наоборот. Нормальному расположению зоны горения соответствует температура отбираемого из печи сатурационного газа, равная 100…130°С. Эта зависимость использована в системе автоматического регулирования зоны горения. Система автоматического контроля способствует снижению расхода топлива, который составляет около 4000 кДж на 1 кг обожженной извести, что при ликвидации подсосов воздуха позволяет уменьшить количество отбираемого из печи газа на 12% и одновременно увеличить содержание в нем СО₂ до 40%.

Печь футеруют огнеупорным шамотным кирпичом марки ШУД-37, применяемым для кладки теплоизоляционным кирпичом марки ШЛ-0,4. Печь загружают ковшом 18, который приводится в движение от электродвигателя мощностью 7,5 кВт при помощи троса.

Обожженный известковый камень выгружается из нижней конусной части печи выгрузным устройством типа «Улига» и направляется в гасильный барабан.

Эксплуатация таких печей показала, что содержание СО₂ в сатурационном газе составляет 38…40%, расход топлива – 6,5…7,0% к массовому расходу известкового камня; значительно улучшается очистка сока на дефекосатукации.

Печь предназначена для завода производительностью по свекле 3000 т/сут. Грузоподъемность ковша составляет 1,0т. Полезная высота шахты 16м. Разрежение в верхней части печи 1,0…1,4 кПа.

В известково-обжигательных печах большое внимание уделяют конструкции выгрузных устройств, которые должны быть надежными в работе и допускать возможность регулирования производительности в широких пределах.

На некоторых сахарных заводах применяют выгрузное устройство конструкции Тимашевского сахарного завода (рис. 8.7). Оно состоит из пальцевой решетки 5, бункера 7, виброконвейера 8 закрытого типа (для предотвращения пыления), гидропривода 9 и рычажной системы 6. К преимуществам устройства относятся: конструктивная простота; отсутствие быстро изнашивающихся узлов; надежность эксплуатации.

 

Рис. 8.7. Выгрузочное устройство конструкции Тимашевского сахарного завода для обожженного известкового камня:

1 – корпус печи; 2 – распределитель воздуха; 3 – пустотелые балки; 4 – конус; 5 – пальцевая решетка; 6 - рычажная система; 7 – бункер; 8 – виброконвейер; 9 - гидропровод

 

Выгрузное устройство датской фирмы УКМАС для известково-обжигательной печи с объемом шахты 150 м³ (рис. 8.8) выгружает обожженный известковый камень при помощи вращающегося конуса 7 с ребрами 8. Конус приводится во вращательное движение от электродвигателя 2 через редуктор 3, зубчатую передачу 4, кривошипно-шатунный механизм и храповое зацепление 5. Конус своим бандажом опирается на три катка 6, которые установлены на неподвижных осях 12.

 

Рис. 8.8 Выгрузное устройство фирмы УКМАС:

1 – кривошипно-шатунный механизм; 2 – электродвигатель; 3 – редуктор; 4 – зубчатая передача; 5 – храповое зацепление; 6 – катки; 7 – конус; 8 – ребра; 9 – отверстия; 10 – верхний конус; 11 – нижний конус; 12 – ось; 13 - виброконвейер

 

Обожженный камень при вращении конуса поступает в отверстие 9 верхнего конуса 10, а затем по нижнему конусу 11 направляется на виброконвейер 13.

 

Техническая характеристика выгрузного устройства фирмы УКМАС:

Частота вращения выгрузного конуса, мин-1	1,24
Передаточное отношение:
редуктора	1,09
зубчатой пары	8
Число зубьев храпового колеса, шт	80
Электродвигатель привода:
мощность, кВт	2,2
частота вращения, мин-1	1500

 

Тяга в печах создается путем отсасывания сатурационного газа турбокомпрессорами или насосами. Иногда применяют воздушно-вентиляторное дутье. В этом случае в нижнюю часть печи вентилятором нагнетается воздух.

Перед включением кладку печи подсушивают около 3 сут при свободном обмене воздуха, для чего открывают все выгрузные дверцы, загрузочные отверстия и смотровые окна. Затем печь сушат на естественной тяге. При этом в нижней части печи укладывают слой известкового камня, покрывают его слоем дров и разжигают их. В первые сутки в печи поддерживают температуру 100…200°С, в последующие двое суток температуру в шахте доводят до 400…450°С, а затем сжигание дров прекращают и в течение последующих суток печь постепенно охлаждают.

После окончательного охлаждения печи приступают к ее загрузке. Печь разжигают на естественной тяге через 10…12 ч после розжига производят пробную выгрузку извести и загрузку печи известковым камнем и антрацитом, а по истечении 24 ч начинают систематическую выгрузку и загрузку.

Обслуживание печи в установившемся режиме заключается в приготовлении шихты и загрузке ее в печь, в наблюдении за процессом горения и его регулировании, в наблюдении за выгрузкой обожженного камня и за качеством обжига, за отводом сатурационного газа и его температурой и за работой всех механизмов, обслуживающих печь.

Ежегодно печь и вспомогательное оборудование ремонтируют. Тросы подъемников проверяют на учетверенную нагрузку.