Глава 08. Выбор топлива и способы подвода тепла в псевдоожиженный слой

В высокотемпературных установках с псевдоожиженным слоем в зависимости от свойств обрабатываемого материала и технологических условий производства используют твёрдое, жидкое или газообразное топливо. В некоторых случаях печь с псевдоожжиженным слоем имеет электрический обогрев.

Наилучшие показатели работы печей с псевдоожиженным слоем получены при использовании газообразного топлива, так как газовые печи легко обслужить, отрегулировать и автоматизировать. Применяют также жидкое топливо или уголь, предварительно его газифицируя. Электрические печи с псевдоожжиженным слоем просты по конструкции и целесообразны для получения высоких температур (~1500 ⁰С).

Для обжиговых процессов в псевдоожиженном слое (известняка, перлита, железной руды) наиболее выгодным оказывается доменный газ. При его сжигании температура в слое не превышает температуры начала спекания этих материалов; при этом наиболее полно утилизируется физическое тепло обжигаемого материала.

Расход условного топлива при использовании для обжига железных руд доменного газа составляет 3,0 - 3,3% от веса руды, а при использовании природного или коксового газа - 5,5 - 7,5%.

Природный и коксовый газы обладают высокой восстановительной способностью и поэтому применяются в печах для получения губчатого железа, железного порошка, безокислительного нагрева металла.

Максимальная температура нагрева псевдоожиженного слоя при сжигании газообразного или жидкого топлива (окислитель - холодный возух) - 1400 - 1500 ⁰С. Подогревая воздух или применяя  кислородное дутьё, температуру слоя можно повысить до 2500 ⁰С.

Подвод тепла в псевдоожиженный слой можно осуществлять различными способами (рис. 2.6):

1.    Подачей газа-теплоносителя через распределительную решётку в слой (схема 1)

2.      Сжиганием газообразного, жидкого или твёрдого измельчённого топлива в слое (схемы 2, 3);

3.      Теплоотдачей от нагретых поверхностей (схемы 4, 7, 8);

4.      Посредством электрических разрядов в слое электропроводимых материалов (схема 6);

5.     Циркулирующим теплоносителем в виде частиц твёрдого топлива или инертного материала (схема 5).