Тема8.2 Конструкция печей обжига открытого типа

Для обжига анодов применяют многокамерные кольцевые печи открытого типа (бессводовые печи) и закрытого типа (сводовые печи). Использование печей этого типа обусловлено целым рядом факторов, важнейшие из которых следующие:

 1. Обжиг анодов должен проводиться по длительному и точно выдержанному графику.

 2. При повышенных температурах «зеленые» аноды могут деформироваться под воздействием собственного веса, поэтому изделия должны быть помещены в стабилизирующую засыпку из угольного порошка.

 3. Обжиг должен проводиться в восстановительной или нейтральной среде, так как при температуре больше 700—800 ^о С в атмосфере воздуха начинается заметное обгорание анодов.

 

Этим условиям в наибольшей степени удовлетворяют многокамерные кольцевые печи. Все печи этого типа строятся на принципах:

- теплопередачи от сжигаемого топлива через разделительную стенку к материалу в обжиговой камере, т. е. на принципе косвенного нагрева

  - системы перемещения нагревающей мощности последовательно от камеры к камере по кольцу печи, в то время как сам обжигаемый материал остается в печи неподвижным.

 

В многокамерной печи перемещаются сразу три зоны: зона предварительного нагрева, обжига и охлаждения. В связи с этим материал каждой камеры в пределах одного цикла проходит все стадии обжига и охлаждения в соответствии с температурным графиком.

В любом сечении кольцевой печи тепловой процесс периодически повторяется.. С холодного конца проводится периодическая загрузка «зеленых» блоков, с горячего конца, т.е. после нагрева, обжига и охлаждения, с той же периодичностью ведется разгрузка обожженных анодов. В этой связи кольцевые многокамерные печи, с некоторой условностью можно отнести к печам непрерывного действия. В отечественной и зарубежной алюминиевой промышленности используются преимущественно печи открытого типа(бессводовые). На раде предприятий особенно электродной промышленности, используются и печи закрытого типа. Но наибольшее предпочтение отдается печам открытого типа.

 

 

Основным элементом кольцевой печи являются обжиговые камеры, непосредственно примыкающие друг к другу через разделительные простенки.  (Рис.8.14, 8.15,8.16).

Современные обжиговые печи состоят из большого числа камер, кратного 18 или 20, т. е. 40-, 60- или 72-камерные печи. Наиболее удачной считается 6О-камерная печь, оптимально сочетающая высокую производительность с хорошими технико-экономическими показателями.

 

 

 

 

 

Каждая камера представляет собой блок элементарных ячеек-кассет, расположенных параллельно вдоль оси печи, полностью идентичных как по размерам, так и по конструкции для всех камер печи. Камера состоит из 6-8 кассет.

Кассета имеет форму прямоугольной коробки, ограниченной с боковых сторон стенками огневых или греющих простенков, по торцам — стенками межкамерных перегородок, снизу — поверхностью подины. Кассета служит емкостью для загрузки обжигаемых изделий.

Каждая кассета имеет автономную систему обогрева, осуществляемую посредством установки горелок в каждый греющий простенок и автоматически регулируемую по показаниям термопар.

 

 

Футеровка печи обжига

Вся печь размещается в бетонном каркасе, представляющем собой прямоугольную форму, механически удерживающую внутреннюю футеровку печи. Каркас может быть установлен на нулевой отметке или слегка заглублен в землю. Полное заглубление печи обжига удорожает строительство, а при капитальном ремонте, проводимом каждые 12—15 лет, затрудняет демонтажные и монтажные работы.

В бетонном каркасе выкладывается внутренняя футеровка печи. Футеровка состоит из огнеупорной и теплоизоляционной частей. Теплоизоляционная футеровка устанавливается со стороны стенок и днища бетонного каркаса и исполняется в виде двухслойной стенки, сначала из довольно широкого круга материалов (диатомита, керамзитобетона, силикаткальциевых плит) – только для обеспечения теплоизоляции, затем из шамотного легковеса с повышенной пористостью и огнеупорностью.

Рабочая зона печи несет основную термическую нагрузку и выполняется из высококачественных муллитовых огнеупоров и жаростойких бетонов,

Основные нагрузки на футеровку в печах обжига:

- в течение одного технологического цикла футеровка нагревается до температуры 1200 °С и принудительно охлаждается до температуры наружного воздуха;

- смена атмосферы в печи от восстановительной при нагреве печи до окислительной при продувке простенков атмосферным воздухом;

-механическое воздействие при загрузке и разгрузке кассет.

.

 

.