Источник: www.chem21.info

 

Корпус печи для вращающейся реторты и поворотная рама

 

Каркас печи представляет собой разделённую горизонтально сварную металлоконструкцию из сортовой стали. 
 
Печь спроектирована для вращающейся реторты и зафиксирована на поворотной раме. Поворотная рама установлена на несущей раме с возможностью ручного регулирования наклона печи от 0 до 3° посредством гидравлического подъёмника. 
 
Привод реторты размещён на поворотной раме приводит в движение реторту посредством цепной передачи. Скорость вращения реторты может регулироваться от 0,5 до 5 оборотов в минуту. Реторта размещена по обеим сторонам на входе и выходе вне изоляции печи. Линейное расширение реторты происходит в направлении выхода печи. Несущие элементы, а также роликовые цепи в высокотемпературном исполнении. Кроме того, печь проста в использовании. 
 

Изоляция

Изоляция по большей части состоит из энергосберегающего материала на основе минерального волокна, благодаря чему минимизируются теплопотери. Документация будет включать информацию по всем свойствам материала для приобретения его аналогов на месте в случае необходимости последующего ремонта/ТО. 
 
 

Нагрев

Электронагрев печи осуществляется от 2 её вертикальных стенок. Нагревательные элементы поддерживаются керамическими трубами и проходят по 5 нагревательным зонам. Нагревательные зоны управляются тиристорными блоками. 
 
Резерв мощности реторты позволяет достичь желаемой точности управления и поддержания температуры. Для экономии электроэнергии во время пусконаладки и пуска электропотребление будет оптимизировано. 
 
 

Термоэлементы

В центре каждой нагревательной зоны расположена двойная защищённая термопара Ni-CrNi тип K, одна из термопар подключена к соответствующему температурному регулятору, другая — к предохранительному контроллеру. 

 

Реторта

Реторта выполнена из жаропрочного материала 1.4828 (по запросу возможно исполнение в других материалах) и имеет уменьшенный диаметр на входе и выходе (прим. диаметр 300 – 400 мм). Шнек установлен на входе прим. 1000 мм и на выходе для разгрузки реторты. 
 
Все внешние соединения реторты с опорными роликами, зубчатым венцом и уплотнительные переходники выполнены из нержавеющей стали. 
 
Реторта оснащена двумя опорными роликами, обеспечивающими плавность хода. Опорные ролики установлены на загрузочной и разгрузочной стороне.  Поверхности роликов, а также те, которые взаимодействуют с подвижными частями, механически обработаны.    
 
Время нахождения материала в печи может регулироваться числом оборотов и углом наклона реторты, в зависимости от скорости потока шихты. 
 

Опорные колёса

Каждая реторта поддерживается двумя комплектами подшипников. Вращение барабана осуществляется посредством четырёх опорных колёс (= 2 комплекта подшипников), изготовленных из стали 1.7225/AISI 4140. Для увеличения срока эксплуатации опорные колёса закаливаются. Каждое колесо посажено с натягом на высокопрочный вал, закреплённый между двумя подшипниковыми узлами с минимальным сроком эксплуатации 50.000 часов. Подшипниковый узел оснащён маслёнкой. Смазка подшипников не представляет опасности для обслуживающего персонала. Каждый подшипниковый узел оснащён защитой опорных колёс с графитовым блоком для смазки поверхности качения. Каждое основание колеса оснащено регулировочным винтом для выравнивания по горизонтали и юстировки колёс. Расположение опорных колёс в зоне нагрева (секции печи) спроектировано для максимального снижения тепловой нагрузки от  печи.  
 

Осевое управление

  Неподвижные упорные ролики установлены на загрузочной стороне по обеим сторонам от опорного ролика для ограничения продольного движения барабана. Ролики изготовляются из стали SAE-1045 или схожей марки и идут в сборе с подшипниками качения с антифрикционным заполнителем со ступицей. Подшипники качения оснащены маслёнками и рассчитаны на минимальный срок службы 50.000 часов. 
 
 

Привод вращения

Частота вращения барабана составляет 0,5 — 5 об/мин. Электродвигатель оснащён редуктором и частотным преобразователем. Ведущая шестерня закреплена непосредственно на выходном валу коробки передач. 

Для осуществления вращения барабана в случае отказа двигателя или перебоях в питании коробка передач оснащена рукояткой. 
 
Кроме того, доступно подключение к аварийному электрогенератору заказчика. В случае отключения электроснабжения привод реторты может работать от аварийного электроснабжения заказчика. 

Зубчатый венец и цепь привода Зубчатый венец (состоящий из 2 сегментов) будет изготовлен из штампованной углеродистой стали CK45/AISI 1045 или аналогичной марки. Зубчатый венец закреплён винтами к бурту, который приварен к барабану печи. Ведущая шестерня будет изготовлена из закаленной (для увеличения срока службы) штампованной углеродистой стали CK45/AISI 1045 или аналогичной марки. Для вращения барабана используется приводная цепь. Цепь будет защищена от  случайного контакта (ремонтно-)обслуживающего персонала. 
 

Загрузочная головка

На стороне входа установлена специальная загрузочная головка, изготовленная из нержавеющей стали (1.4404). Реторта переходит в загрузочную головку с фронтальной стороны. Соединение между загрузочной головкой и ретортой осуществляется посредством 4 уплотнений с водяным охлаждением с соединением для продувочного газа между уплотнениями. Являясь быстроизнашивающейся деталью, уплотнение реторты требует периодической замены. Время на замену обученным персоналом составляет ок. 2 – 3 часов. 
 
Загрузочная головка оснащена фланцем DN50 для присоединения к системе газоотвода и технологического газа заказчика. 
 
 
 

Разгрузочная головка

На разгрузном/выходном конце реторты будет установлена разгрузочная головка, выполненная из нержавеющей стали (1.4404). Соединение между разгрузочной головкой и ретортой осуществляется посредством 4 уплотнений с водяным охлаждением с соединением для продувочного газа между уплотнениями. Обработанный материал выпадает через отверстие в днище разгрузочной головки. Являясь быстроизнашивающейся деталью, уплотнение реторты требует периодической замены. Ожидаемый срок службы уплотнения при незапылённой атмосфере составляет 2 года.  Время на замену обученным персоналом составляет ок. 2 – 3 часов. 
 
Разгрузочная голока оснащена двумя фланцевыми соединениями DN50 для подвода газа или других целей. 
 Обработка поверхности и окраска Все наружные поверхности, изготовленные из  углеродистой стали без машинной обработки будут обработаны. Все поверхности, прошедшие пескоструйную обработку, будут дополнительно прогрунтованы и закреплены ещё одним слоем эмалевой краски. Все поверхности из нержавеющей и легированной стали будут очищены, но не окрашены. Поверхности с машинной обработкой будут по возможности покрыты коррозионно-устойчивым сплавом. 
 
 
Основная рама-основание Печь смонирована на цельной раме из  высокоуглеродистой стали и имеет удобный доступ для обслуживания. На раме будет размещаться печь и теплообменник. 
 
Блок управления Коммутационный шкаф оснащён двумя кондиционерами. Коммутационный блок  имеет класс защиты IP68 и будет контролироваться на наличие температурных колебаний. Общий блок управления для печи и теплообменников установлен в шкафу управления и состоит из следующих основных компонентов: 
 

  • ПЛК Siemens S7
  • платы ввода/вывода
  • Ethernet-интерфейс
  • пульт управления
  • блок питания
  • частотный преобразователь для приводов (KEB or SEW)
  • трансформаторы 
  • тиристор для зон нагрева
  • термоконтроллеры 

Включено базовое программирование со следующими элементами управления: 
Основные:

  • три уровня пользователей: админ, (ст.) оператор, пользователь;
  • создание новых пользователей;
  • автоматический режим;
  • ручной режим;
  • история аварийных сигналов; 

 
Параметры процесса в автоматическом режиме:

  • температура каждой зоны нагрева -установка и просмотр фактич. значения;
  • скорость нагрева зон (нагрева) -становка и просмотр фактич. значения;
  • скорость вращения реторты — установка и просмотр фактич. значения; 
  • скорость вращения шнека загрузки — установка и просмотр фактич. значения;
  • производительность (мощность) каждой зоны в % – просмотр фактич. значения;
  • параметры КИП – установка и просмотр фактич. значения; 

Параметры процесса в ручном режиме:

  • температура каждой зоны нагрева — установка и просмотр фактич. значения;
  • скорость нагрева зон (нагрева) – установка и просмотр фактич. значения;
  • скорость вращения реторты – установка и просмотр фактич. значения;
  • скорость вращения шнека загрузки – установка и просмотр фактич. значения;
  • производительность (мощность) каждой зоны в %  – установка (только в ручном режиме) и просмотр фактич. значения;
  •  параметры КИП – установка и просмотр фактич. значения; 

По запросы возможны другие опции 

Состав документации:

  • чертежи общего вида,
  • руководство по эксплуатации и обслуживанию,
  • план смазки,
  • принципиальная схема,
  • список запчастей 
  • документация субпоставщиков. 

Документация включает чертежи общего вида, руководство по эксплуатации и обслуживанию, план смазки, принципиальную и схему электрических соединений, список запчастей. 

Источник: www.gas-burners.ru

Горизонтальные ретортные печи. Печи со стальными горизонтальными ретортами широко применялись для производства магния силикотермическим способом в годы второй мировой войны В США и других странах. Отличительной их особенностью является внешний нагрев реторт газом или как в Канаде, электричеством. Реторты изготавливают из высоколегированной хромокикелевой стали (15% Cr и 35% Ni, или 28% Cr и 20% Ni, или 28% Cr и 55% Ni), обладающей высокой жаропрочностью, чтобы они при нагреве не окислялись с наружной стороны. Кроме того, сталь должна быть в этих условиях не только прочной, но также устойчивой против ползучести, так как внешние стенки реторты при восстановлении в вакууме находятся под атмосферным давлением.
Нa рис. 130 изображена стальная реторта в печи Пиджена. Основная ее часть, которая входит в печь (зона реакции), представляет литую трубу из хромоникелевой стали с толщиной стенок 29 мм, внутренним диаметром 254 мм и длиной 2200 мм. К одному концу трубы приварено сферическое днище из той же стали; к другому, выступающему из печи, — цельнотянутая труба из углеродистой стали. Она служит конденсатором и имеет следующие размеры: длину 610 мм и внутренний диаметр 281 мм. Впереди выступающей части трубы приварены рубашка для водяного охлаждения и штуцер диаметром 50 мм для соединения с вакуумпроводом. Реторта герметически закрывается крышкой с уплотняющей резиновой прокладкой.

В печи (рис. 130 А) лежат на опорах в один ряд 20 реторт. Для нагревания реторт в печи расположена в два ряда 41 газовая горелка низкого давления: внизу 21 и наверху 20. Температура в печи контролируется термопарами в середине и по концам печи. Ее регулируют автоматически подачей газа к верхним горелкам.
Печи расположены на втором этаже здания в два ряда. Вдоль реторт с передней стороны имеются бункеры, куда ссыпаются остатки брикетов. В первом этаже под печами движется опрокидывающаяся тележка для приема остатков из бункеров.
Вакуум в ретортах создается механическими масляными вакуум-насосами, установленными на первом этаже. На каждые четыре реторты установлен один насос производительностью 2,8 м3/мин.
Брикеты загружают в реторту в бумажных мешках вручную с лотков. Затем в конденсатор вставляют гильзу, на которой осаждается магний, и ловушку-экран для щелочных металлов. Когда сгорят бумажные мешки, реторту закрывают. В период разогрева (10—30 мин.) из брикетов уходит гидратная вода и в реторте создается вакуум.
Через 1 час после начала работы остаточное давление в реторте составляет 1 мм рт. ст., а через три часа — 0,1 мм рт. ст. По истечении 5 час. устанавливается нормальный вакуум — 0,05— 0,06 MM рт. ст. Восстановление в вакууме продолжается в среднем 9,5 час. при 1165±10°.
Обыкновенно загруженные брикеты сперва охлаждают реторту. Затем она вновь нагревается до нормы и эта температура остается практически неизменной в течение всего времени восстановления.

На охлаждение одного конденсатора расходуется 3,8 л/мин воды.
На печь с 20 ретортами расходуется в среднем 100 м3/час природного газа при калорийности 9100 ккал/м3. Расход газа в начале восстановления вдвое выше, чем в конце, так. как вначале тратится тепло на нагрев и с наибольшей скоростью идет возгонка магния.
По окончании восстановления откачку реторт прекращают, сбрасывают вакуум, снимают крышку, вынимают ловушку для щелочных металлов и гильзу с магнием. Затем выгружают остатки брикетов либо вручную совками, либо с помощью машины для выгрузки с двумя шнеками из хромоникелевой стали.
Единовременно в среднем в реторту загружают 106 кг брикетов и извлекают 14,4 кг Mg. Выход магния 65,0%.
При продолжительности цикла 10 час. одна реторта за сутки дает 34,5 кг, а печь на двадцать реторт — 691 кг Mg.
Во время работы на ретортах через 60—90 дней, а иногда скорее появляются вмятины. Реторты правят в печи сжатым воздухом под давлением 7 атм. При правке на стенках реторты появляются трещины. Общая продолжительность работы реторты достигает 250 дней.
В США работали также ретортные печи с двумя рядами реторт: в нижнем 6 и в верхнем 5. Эти реторты были длиной по 6, 7 м. Средняя часть их на протяжении около 4 м находилась внутри печи, а оба конца длиной по 0,8 м выступали наружу из кладки печи. На них были рубашки для воздушного охлаждения. Таким образом, магний конденсировался на обоих концах каждой реторты. Реторты нагревались газом. В каждую реторту загружалось по 158 кг брикетов, из которых возгонялось около 21 кг Mg при выходе 65%. Такая печь, по-видимому, оказалась менее удачной, чем с одним рядом коротких реторт.
В Канаде ретортные печи нагревают силитовыми стержнями, расположенными группами и строго подобранными по электрическому сопротивлению. Если сопротивление какого-либо стержня изменяется, то вместо него ставится другой. Система трансформаторов предусматривает возможность регулирования мощности, подводимой к нагревательным стержням печи при автоматическом управлении по температуре.
До загрузки в реторту брикеты предварительно просушивают и подогревают в тоннельной печи. Горячие брикеты через бункер ссыпаются в желоб и сгребаются в реторту. Затем реторты закрывают крышками и откачивают. По окончании восстановления снимают вакуум, открывают крышки и вынимают магний. Горячие остатки брикетов выгребают в тележку и увозят. На канадском заводе получают магний со следующим содержанием примесей: 0.004% Al, 0,002% Mn, 0,004% Ca, 0,001% Fe, 0,006% Si, 0,001 % Cu, 0,0005% Pb, 0,0005% Ni.
Преимуществами рассмотренных печей Пиджена являются: непрерывный обогрев реторт газом или электричеством; простота устройства и возможность быстрого расширения производства. К их недостаткам следует отнести малую производительность одной реторты, к тому же из дорогостоящей специальной стали.
Вертикальные ретортные печи. На одном из заводов для карбидотермического процесса применяли печи с соединенными в батарею 12 вертикальными ретортами. Печь (рис. 131) представляет собой прямоугольную камеру, сложенную из шамотового кирпича. Реторты расположены в два ряда. Газы для нагрева поступают в печь через боковые каналы и, сгорая в перфорированной шамотной трубе, проходят по всей высоте между ретортами. Отработанные газы через рекуператор выходят в трубу. Тепло их может быть использовано. Реторты имеют длину 4,5 м, диаметр 40—45 см и толщину стенок 38 мм. Они сделаны из простой стали и снаружи защищены от окисления при нагреве оболочкой из жаропрочной стали.
Реторты приблизительно на три четверти своей высоты осторожно (чтобы избежать образования пыли) наполняют брикетами. Сверху ставят составной конденсатор длиной около 0,9 м. Затем реторты закрывают крышкой с резиновой прокладкой и ставят в нагреваемую газом печь. Верхний конец реторты, где помещается конденсатор, выступает из печи и для охлаждения обдувается воздухом. В реторту помещается около 250 кг брикетов. Вес ее с загрузкой 1600—1700 кг. Предельная температура нагрева реторт 1200°; остаточное давление поддерживается около 1 мм рт. ст. По окончании восстановления реторты вынимают и охлаждают в течение примерно 6 час. и затем открывают для выгрузки магния и твердых остатков (шлака). Реторты служат примерно 1500 час. Деформированные реторты могут быть исправлены для дальнейшего использования.
В табл. 180 приведена зависимость выхода магния и производительности реторт от продолжительности цикла.
При 65%-ном извлечении на получение 1 т магния израсходовалось 3 т окиси магния, 5 т карбида кальция, 10 т угля для получения нагревательного газа. На реторты расходуется 170 кг обычной стали и 50 кг жаропрочной стали для предохранительной оболочки.
Производительность этих вертикальных реторт выше, чем у описанных горизонтальных.

Источник: ctcmetar.ru


Categories: Печи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector