Мероприятия по экономии теплоты и топлива

Удельный расход топлива на кирпичных заводах можно снижать следующими мероприятиями: Использование рациональных режимов термообработки;

1. Снижением температуры и количества дымовых газов;

2. Уменьшением потерь теплоты через ограждающие конструкции печи путем применения эффективных теплоизоляционных материалов;

3. Использованием всей теплоты отходящих газов печи для сушки кирпича – сырца в искусственных сушилках;

4. Уменьшением потерь теплоты с выгружаемым из печи материалов и печными вагонетками;

5. Вводом в состав шихты топливосодержащих добавок;

6. Производством эффективных и высокопустотных изделий;

7. Теплоизоляцией трубопроводов, шахт, вентиляторов;

8. Усилением контроля расхода, улучшением учета и хранения топлива;

9. Упорядочением работы подтопков и уменьшением уносов топлива;

10. Перевод тепловых агрегатов с твердого топлива на жидкое и природный газ;

11. Установкой КИП и автоматики;

12. Снижением технологических отходов и боя при транспортировании.

Вместе с тем возрастающие требования к качеству условиям труда, современные требования к расчёту производительности труда требуют соответствующего увеличения удельного расхода топлива.

Температурный режим обжига. Он должен быть минимально коротким, состоять из автономно регулируемых участков, различающихся допустимой скорости нагрева и охлаждения, которые определяются свойствами используемого сырья и готовых изделий. Сокращение сроков и улучшение качества обжига достигается путем интенсификации использования теплоты.

Наиболее эффективное мероприятие – применения скорости горелок, обеспечивающих интенсивную циркуляцию теплоносителя в обжигательном канале печи. Уменьшение потерь теплоты через ограждающие конструкции печи.Потери теплоты в окружающую среду соответствует примерно 10% топлива, расходуемого на обжиг. Эти потери можно уменьшить следующими способами:

ü Сокращением времени обжига;

ü Укладкой над сводом печи слоя теплоизоляционного материала (керамзита, диатомитовой засыпки)

ü Изоляцией наружных стен печи теплоизоляционными материалом, особенно отверстий горелок

ü Уплотнением стен и свода печи.

[Л-6]

 

Охрана окружающей среды.

В огнеупорной промышленности перерабатывают большое количество разнообразных сырьевых материалов (глин, кварцитов, магнезитов и т.п.), часть которых в процессе производства неизбежно попадает в отходы, направляемые в отвалы, в помещения цехов и окружающую среду. Кроме того огнеупорные заводы загрязняют окружающую среду пылью, отходящими газами, содержащими CO₂, SO₂, NO₂, соединениями фтора, а также сточными водами. Централизованная подготовка порошков снижает запылённость производственных помещений и окружающей среды. Концентрации указанных веществ как в воздухе, так и в сточных водах не должны превышать предельно допустимые нормы. Очистка отходящих газов. При производстве огнеупорных материалов в помещения и окружающую среду попадает высокодисперсная пыль. Отходящие газы из печи являются запыленными из –за уноса обжигаемого материала из печи. Для снижения запыленности воздуха совершенствуют технологию приготовления шихты, герметизируют все технологические аппараты и узлы пересыпки огнеупорных материалов, увлажняют шихту водой и применяют очистку отходящих газов. Очистку отходящих и аспирационных газов ведут по схеме: циклон – мультициклон – электрофильтр – вентилятор – атмосфера. Циклоны используют для очистки от пылей с размерами частиц до 5 – 6 мкм; более мелкие частицы улавливают в тканевых фильтрах или электрофильтрах, которые способны улавливать частицы с размером до 0,01 мкм. В оптимальных условиях степень очитки достигает более 99%. В некоторых случаях применяют мокрую очистку отходящих газов жидкостью, которая захватывает твердые частицы и удаляет их из потока.

 

При выборе очистных систем учитывают параметры газового потока, пылевую нагрузку, дисперсность пыли, физика-химические свойства пыли и экономические факторы (стоимость оборудования, затраты на монтаж и эксплуатацию и др.). Для удаления из вод взвешенных веществ применяют механические методы: отстаивание, фильтрование, осадку и др. Мелкодисперсные и коллоидные примеси удаляют с помощью коагуляторов и флокулянтов. Удаление трудноосаждаемых частиц производят с помощью фильтров с сетчатыми элементами или зернистым слоем. В качестве фильтрующего материала в последних применяют кварцевый песок, дробленый гравий, коксовую мелочь, торф и т.д. Для удаления мелких твердых частиц используют также процесс флотации. Образующиеся осадки уплотняют, обезвоживают и отправляют в отвал или на переработку. Обезвоживание проводят с помощью вакуум-фильтров, которые снижают влажность осадка с 86-88 до59-58%.

 

[Л-7]

 

 

 

Расчетная часть.

 

Производительность – 20 мл. шт. в год

Состав массы:

Глина - 80%

Бой – 5%

Песок – 15%

 

Таблица 1

Химический состав сырья и его содержание в шихте

Материал	Содержание в шихте, %	Содержание оксидов, мас %
SiO2	TiO2	AL2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O	П.п.п	сумма
Глина		56,85	1,05	28,78	1,00	0,45	0,95	0,83	1,88	8,21
Песок		99,22	-	0,18	-	0,16	0,26	-	-	0,18
Бой		71,31	0,49	22,27	0,6	0,41	0,25	3,98	0,69	-

Материал	Содержание оксидов, мас %
SiO2	TiO2	AL2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O	П.п.п	сумма
Глина	45,48	0,84	23,02	0,8	0,36	0,76	0,66	1,50	6,57
Песок	14,88	-	0,027	-	0,24	0,039	-	-	0,03
Бой	3,57	0,025	1,11	0,03	0,021	0,013	0,199	0,035	-
Хим. состав (непрок.сос.)	63,93	0,87	24,16	0,83	0,62	0,81	0,86	1,7	6,6
Хим. состав гот.издел. (непрокал.сост)	64,45	0,93	25,87	0,89	0,66	0,87	0,92	1,82	-

 

Таблица 2

Химический состав шихты и готовых изделий

 

Таблица 3

Техническая характеристика туннельной печи для производства керамического кирпича

Показатель	Шифр проекта
	409-21-5
Производительность, млн. шт. усл. Кирпича в год
Производительность обжига, ч
Размеры обжигательного канала, м:
Длина
Ширина	4,5
Высота	3,5
Сечение, м2	2,9
Объем обжигательного канала, м3
Длина технологических зон, %
Подготовки
Обжига
Охлаждения

 

Часовая производительность печи:

20 000 000 * 35=70 000 000 кг/г = 70 000 т/год

Р = P_r*100/Z_r*(100-m)*k_в = 70 000 *100/ 8 400 *(100-5)*0,95=9,23 т/ч

Емкость печи, т

E_n=P*Ʈ =323,05 т

Ёмкость вагонетки G₁ определяют следующим образом. Ширину b_c, длину ι_c, и высоту садки hc принимают на 0,1м меньше замка свода печи.

Vс = b_c* ι_c * hc = 2,9*3,0*1,7=15

G₁ = Vс*ρ_c = 15*0,8 = 12

 

Количество вагонеток, находящихся в печи

n = L/ι= 104/3=35

Скорость движения вагонеток или количество выходящих из печи вагонеток за 1 ч, ваг/ч

ʋ=P/G1= 0,77 ваг/ч

Плотность садки, т/м³

g = E_n/V_n=323,05/119,75=2,70 т/м³

Удельная производительность печи, т/(ч*м²)

P_f=P/BL=9,23/(4,5*104)=0,02 т/(ч*м²)

 

Материальный баланс

Материальный баланс процесса обжига составляется на час работы печи.

Исходными данными являются:

P_ч – часовая производительность печи - 9,23 т/ч = 9230 кг/ч

W – Влажность изделий поступающих на обжиг – 5%

в – брак при обжиге – 5%

 

Масса обожженных изделий с учётом брака при обжиге, кг/ч:

Р= Р_ч*100/(100-в) = 9230*100/(100-5)=9 715,79 кг/ч

Брак при обжиге, кг/ч:

Р-Р_ч=Р_ч*100/(100-в)-Р_ч=Р_ч*в/(100-в)

485,79=485,79=485,79

Масса абсолютно сухих изделий с учётом п.п.п., кг/ч:

Р_с=Р*100/(100-п.п.п.) = 9 715,79*100/(100-13,20) =11 193,31 кг/ч

Потери массы при обжиге, кг/ч

Р_с-Р=Р*100/(100-п.п.п) -Р=Р*п.п.п/(100-п.п.п)

1 963,31 = 1 963,31 = 1 963,31

Масса влажных изделий, кг/ч:

Р_вл.=Р_с*100/(100-W)=11 193,31*100/(100-5)= 11 782,43

Масса испаряемой влаги при обжиге, кг/ч:

Р_вл.-Р_с=Р_с*W/(100-W)

589,12=589,12

Материальный баланс процесса обжига можно записать следующим образом (табл.6)

 

Таблица 4

Материальный баланс

Приход, кг/ч	Расход, кг/ч
Поступает в печь Рвл.	11 782,43	Годная продукция Р4
		Брак при обжиге Р4*в/(100-в.)	485,79
		Потери массы при обжиге Р*п.п.п./(100-п.п.п.)	1 477,52
		Количество испаряемой влаги при обжиге Рс*W/(100-W)	589,12
Итого:	11 782,43	Итого:	11 782,43