 |
Вопрос 52) С внедрением поточно-конвейерных автоматических линий в керамической промышленности щелевые печи за последние годы получили большое распространение.
|
|
|
|
С ростом промышленности строительных материалов намечается дальнейшее превращение керамических производств в высокопроизводительные механизированные предприятия, оснащенные щелевыми печами для обжига керамических плиток разного назначения.
Щелевые печи с роликовым или сетчатым конвейерами, разработанные ПКБ НИИстройкерамики, предназначены для обжига керамических плиток для полов, облицовочных, мозаичных и фасадных. Они являются составной частью поточно-конвейерных автоматизированных производственных линий.
Экономическое преимущество щелевых печей по сравнению с туннельными состоит в значительном сокращении цикла обжига, экономии в 1,5—2 раза топлива, так как отсутствует расход теплоты на нагрев вагонеток. Исключен ряд трудоемких операций по укладке плиток в капсели или на вагонетки. Применение в этих печах систем автоматического регулирования режима позволяет повысить качество продукции обжига и уменьшить до минимума температурные перепады по поперечному сечению печи. Так, например, цикл обжига плиток для полов в роликовой щелевой печи при однорядной садке плотностью 1,05 м2/м3 составляет 42 мин, тогда как в туннельной печи длиной 88 м тс же плитки при плотности садки 22 м2/м3 обжигаются за 36 ч. Удельный расход условного топлива в щелевой печи составляет 2,8, а в туннельной 4,6 кг/м2
Вопрос 53) Вагранка — горн или небольшая шахтная (вертикальная) печь, служащая для переплавки чугуна. Переплавка эта ведётся при посредстве древесного угля или кокса, или антрацита, высокая температура при сжигании которых достигается посредством дутья
Вагранка состоит:
1) из фундамента d (высотой фута 2½ над полом фабрики), покрытого чугунной плитой e;
|
|
|
2) установленного на ней железного цилиндра-кожуха; или чугунных досок a, с ребрами b (арматура);
3) внутри этой оболочки сперва утрамбовывают дно-лещадь k, а затем или по болвану делают набивные стены из огнеупорного материала, или по шаблону выводят стены из огнеупорного кирпича f; очень часто нижнюю часть, горн, делают набивной, а верхнюю — шахт, из кирпича;
4) место между кирпичной кладкой и кожухом заполняют битым кирпичом — забутка h;
5) в передней стене вровень с лещадью делается окно, шириной около 8 дюймов и высотой около 12 дюймов; окно это (i) называется грудью или рабочим отверстием;
6) кирпичная кладка шахт образует собой почти цилиндрический (очень мало суженный кверху) колодезь; высота его делается от 10 до 20 футов, при диаметре от 2 до 4 футов;
7) для вдувания воздуха на высоте 1½ фута от лещади оставляют отверстия, называемые фурмами (l); чаще всего их бывает два; при больших вагранках их ставят даже до шести; для получения возможности скопить большее количество чугуна фурмы кладут в 2 или 3 ряда; при начале плавки верхние ряды заткнуты глиняными пробками, а по мере того, как уровень чугуна поднимается, дутье переводят из нижнего ряда (который при этом затыкают) во второй и т. д.;
8) над верхом вагранки, который называют колошником (g), делают свод, из-под которого продукты горения отводятся в трубу.
По просушке лещади и шахты грудь вагранки заделывают, оставляя канал — выпускное отверстие (Stich, tap-hole), через которое мог бы вытекать жидкий чугун после своего скопления в нижней части вагранки, которая называется горном (Creuset, Heerd, hearth). Когда вагранка так приготовлена, то через колошник засыпают горящего угля, а на него определённый объём горючего материала; засыпь эта называется пустой или холостой колошей (fausse charge, Kohlengicht, charge of charcoal) и для окончательного прогрева вагранки спускают шесть таких колош, так что уголь будет выше фурм; потом начинают класть на определённый объём (например, на 1 куб. фут угля) некоторое количество чугуна (например, фунтов 25), пуская 10 таких слоев угля (колош — Charger, Beschicker, to charge) и чугуна; затем, оставляя количество угля постоянным, в 1 куб. фут, пускают 5 колош с 30 фунтами, 12 — с 35 фунтами; засыпь колош делается по мере оседания предыдущих. Когда уголь в горне разгорится ярко и у колошника появится огонь, засыпь лёгких колош должно прекратить, и как только начнется проявление первых капель чугуна за фурмами, тотчас же следует наставить сопла (Buse, Dü se, nose-pipe), наконечник, через который воздух входит в фурмы, и пустить дутье. Дальнейшая сыпь для взятого примера была бы 10 колош по пуду на куб. фут угля, а затем полная навеска по 1 и 5 фунт. Вся предыдущая работа называется задувкой печи (mettre à feu, anblasen, to blow-in). Как только появятся первые капли у выпускного отверстия, его тотчас же заделывают глиной с угольным мусором. Число рабочих при вагранке всего 3 человека: один смотрит за фурмами и выпускает чугун, второй доставляет уголь и чугун на колошник, а третий засыпает колоши. Когда чугуна скопится в горне в достаточном количестве, заделку выпускного отверстия протыкают, и чугун по желобу бежит в подставленные литейные ковши (poche, Pfanne, casting-ladle). По окончании плавки грудь вагранки разламывают и длинными кочергами выгребают весь оставшийся в ней раскалённый уголь, заливая его водой; эта работа называется выдувкой
|
|
|
Вопрос 54) Ванная печь нагревательная, печь для нагрева материалов в жидкой среде. В. п. применяются в термических цехах для нагрева металлических деталей под закалку, отпуск, нормализацию, обжиг, цианирование, цементацию, а также для патентирования проволоки и ленты.
Наиболее употребительные среды: для нагрева от 700 до 1300°С — хлористые и углекислые соли, от 160 до 500°С — азотнокислые соли, до 250°С — масла; применяют также расплавленные металлы (свинец, сплавы свинца с оловом и силумин). Преимуществом нагрева в жидких средах по сравнению с нагревом в обычных печах являются быстрота и равномерность нагрева, отсутствие окисления поверхности деталей.
В. п. подразделяются на пламенные и электрические. Пламенная В. п. (рис. 1) имеет тигель из жароупорной стали с толщиной стенки 15—30 мм. Обогревается тигель пламенем от форсунки или горелки.
|
|
|
Электрические В. п. бывают двух типов — с генерацией тепла в нагревательных элементах (например, проволочного или ленточного типа), расположенных вне ванны (В. п. с внешним обогревом тигля), и с генерацией тепла в самой жидкой среде путём подвода тока с помощью электродов (В. п. с внутренним обогревом). Встречаются также В. п. с внутренним обогревом трубчатыми нагревательными элементами, располагаемыми внутри футерованного тигля. Электрические В. п. с внешним обогревом по конструкции (кроме устройств для обогрева тигля) аналогичны пламенным В. п.
Наиболее широкое распространение в промышленности получили одно- и трёхфазные электродно-соляные В. п. (рис. 2), в которых нагревателем является расплавленная соль, загружаемая в рабочую камеру (круглого, прямоугольного или шестиугольного сечения), выложенную из фасонного шамотного кирпича, или в тигель из жароупорной стали. Электрический ток напряжением 6—24 в через массивные стальные электроды подводится непосредственно к соли. Наиболее совершенны электродные В. п. с опущенными электродами. Электрический ток, проходя через соль, вызывает энергичное перемешивание расплавленной соли и обеспечивает равномерность температуры ванны. Электродные В. п. применяются для нагрева до температуры от 40 до 1300°С. Мощность электродных печей 20—100 квт, производительность 30—200 кг/ч.
Рис. 1. Пламенная ванная печь: 1 — изоляционный кирпич; 2 — камера горения; 3 — огнеупорная набивка; 4 — форсунка или горелка; 5 — дымовой канал; 6 — отверстие для стока жидкости в случае прогара тигля.
Рис. 2. Электродно-соляная ванная печь: 1 — металлический каркас; 2 — предохранительный кожух; 3 — теплоизоляционный кирпич; 4 — рабочее пространство; 5 — стальные плоские электроды; 6 — трансформатор; 7 — колпак; 8 — цепная занавеска для защиты персонала от брызг.
Вопрос 55)
Вопрос 56) Газов очистка, осуществляется с целью технол. подготовки газов и газовых смесей и извлечения из них ценных веществ, а также для предотвращения загрязнения атм. воздуха вредными отходами. Степень Г. о. (%) обычно определяют по ф-ле:
|
|
|
где Мвх, Мул, Мвых-соотв. масса примесей на входе, уловленных в газоочистителе и на выходе из него. Этот показатель можно вычислить также, исходя из содержания примесей в газах до (снач) и после (сост) газоочистного аппарата по ф-ле:
Очистка от взвешенных частиц Среди подвергаемых очистке газовых смесей чрезвычайно распространены аэрозоли- дисперсные системы, состоящие из мелких твердых (пыли, дымы) или жидких (туманы) частиц, взвешенных в воздухеили др. газе.
Механическая очистка. Осуществляется сухими и мокрыми способами (см. также Каплеулавливание,Пылеулавливание, Туманоулавливание), а также фильтрованием.
Сухие способы. Наиб. распространены уловители, в которых осаждение твердых или жидких частиц происходит вследствие резкого изменения направления или скорости газового потока (циклоны, пылеосадительные камеры с цепными проволочными завесами, дымососы-пылеуловители, пылевые мешки). Среди этих аппаратов, применяемых, как правило, только для улавливания сравнительно крупных частиц (
5 мкм), макс. эффективностью обладаютциклоны. Взвешенные частицы отделяются в них от газа под действием центробежных сил, возникающих в результате спирально-поступат. движения газового потока вдоль ограничивающей пов-сти аппарата. При гидравлич. сопротивлении 0,5-1,5 кПа эффективность сепарации в циклонах частиц пыли размерами ок. 5 и ок. 20 мкм составляет соотв. 40-70 и 97-99%.
Мокрые способы. Основаны на контакте газового потока с промывной жидкостью (обычно водой). Большинство схем имеют оборотное водоснабжение: жидкость вместе с шламом из газопромывателей направляют в отстойники дляосветления и повторного использования; при наличии в шламе ценных веществ его обезвоживают. Метод используют для улавливания тонкодисперсных пылей или туманов.
Особенно эффективны для мокрой очистки скрубберы Вентури (турбулентные газопромыватели), состоящие из трубы-распылителя (включает конфузор, горловину и диффузор) и каплеуловителя. Вводимая в конфузор или горловинужидкость сталкивается с газовым потоком при его интенсивной турбулизации (скорость газа в горловине 40-150 м/с), что приводит к дроблению жидкости на мелкие капли и их коагуляции с взвешенными в газе частицами. Эти аппараты бывают низконапорными (гидравлич. сопротивление 3-5 кПа) и высоконапорными (20-30 кПа), которые могут обеспечить сост соотв. до 200 и менее 10 мг/м.
Фильтрование. При этом способе газовые потоки проходят через пористые фильтровальные перегородки, пропускающие газ, но задерживающие твердые частицы. Фильтры служат для улавливания весьма тонких фракцийпыли (менее 1 мкм) и характеризуются высокой эффективностью.
|
|
|
Наиб. распространены рукавные фильтры, на выходе из которых сост пыли в газе составляет менее 10 мг/м3. Аппарат состоит из камеры и подвешенных в ней рукавов (диам. 100-300 мм, дл. 2-10 м) с заглушенными верхними или ниж. концами. При прохождении газа через рукава на них осаждается пыль. По мере увеличения толщины ее слоя гидравлич. сопротивление фильтра возрастает до 1,3 кПа. Поэтому пыль периодически или непрерывно удаляют мех. встряхиванием рукавов с помощью автоматич. устройства, обратной продувкой их очищенным газом либо комбинацией этих способов. Фильтры собирают из неск. секций, попеременно отключаемых на регенерацию фильтровальных элементов. Рукава изготовляют из тканых и нетканых (войлок, фетр) материалов. Выбор материала для рукавов определяется, кроме мех. прочности и хим. устойчивости, также и теплостойкостью, которая составляет: для прир. волокон до 90 °С, химических до 120°С (на основе фторволокон до 300 °С), стеклянных до 230 °С, металлических (сеток) до 500 °С. Срок службы рукавов от 9 месяцев до 2 лет.
Зернистые фильтры имеют фильтрующие элементы, способные выдерживать т-ры до 800 °С. Различают насыпные фильтры из песка, гальки, шлака, кокса (размер зерен 0,2-3,0 мм, высота слоя 0,1-0,15 м, гидравлич. сопротивление 0,5-1,5 кПа, сост до 20 мг/м3) и жесткие фильтры, представляющие собой патроны из керамики и металлокерамики (гидравлич. сопротивление 0,1-6,0 кПа, сост менее 1 мг/м3). Регенерацию насыпных фильтров осуществляют ворошением слоя и обратной продувкой с вибровоздействием, жестких -обратной продувкой, промывкой водой и др.
Среди воздушных фильтров особенно распространены ячейковые с гофрированными перегородками в виде промасленных вязаных проволочных сеток, помещенных в рамки, которые вставлены в спец. коробку. Уловленная пыльпериодически удаляется промывкой сеток. Применяют для очистки воздуха с снач = 1 -3 мг/м3. При этом 80%. 
Для улавливания высокодисперсных аэрозолей (0,5-5,0 мг/м3) используют волокнистые фильтры с перегородками из тонких и ультратонких волокон. К таким фильтрам относятся, например, т. наз. аппараты ФП (фильтры Петрянова) со слоями из синтетич. волокон диам. 1-2 мкм, нанесенными на марлевую подложку. Эти фильтры не регенерируют; гидравлич. сопротивление их составляет 0,8-1,5 кПа, 
до 100%. Для очистки грубодисперсных туманов и капель размером более 10 мкм получили распространение сеточные фильтры - каплеуловители с пакетами из мелкоячеистых сеток. При скорости газового потока 2 м/с гидравлич. сопротивление пакета толщиной 100 мм достигает 0,2 кПа, 
фильтров 98%. Фильтры - туманоуловители имеют перегородки из стеклянных, синтетич. или металлич. волокон (диам. 5-20 мкм для улавливания субмикронных частиц, диам. 200-100 мкм - частиц крупнее 1 мкм). Фильтры работают в стационарном режиме саморегенерации благодаря непрерывному самопроизвольному удалению жидкости в результате коалесценции уловленных капель. При наличии в газах твердых частиц фильтры периодически промывают. Гидравлич. сопротивление составляет 1-5 кПа, 
85-100%.
Электрическая очистка. Основана на ионизации электрич. зарядом под действием постоянного электрич. тока (напряжением до 90 кВ) взвешенных в газах твердых и жидких частиц с послед. осаждением их на электродах. Осуществляется в сухих и мокрых электрофильтрах, обеспечивающих сост соотв. до 50 и 5 мг/м3. Благодаря малому гидравлич. сопротивлению (до 200 Па) электрофильтры широко применяются для улавливания высокодисперсных частиц пыли или тумана, особенно при очистке больших объемов газа.
|
|
|
