ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Освоение производственного процесса обесфторивания апатитового концентрата из "Гидротермическая переработка фосфатов на удобрения и кормовые средства" На основании результатов теоретических и лабораторных исследований и полузаводских опытов, проведенных на опытном заводе НИУИФ, было принято решение о проектировании производства обесфторенных фосфатов и освоении его в промышленных условиях. Проект цеха обесфторенных фосфатов на Сумском химическом комбинате был разработан Гипрохимом применительно к предоставленному для этой цели оборудованию, имевшемуся на предприятии. [c.104] Ниже приводится краткое описание схемы (рис. 17) и основных производственных операций. [c.105] Из барабана шихта ленточным желобковым транспортером 4 подается в бункер, находящийся в отделении загрузки печи. Для того, чтобы предотвратить зависание шихты, бункеры снабжены устройством для аэрации, воздух подается через пористые плитки. Шихта и пыль (см. ниже) дифференциальными шнековыми питателями 6 подаются в шнековый смеситель 15, который переносит их в увлажнитель 7. Он представляет собой двухвальный смесительный аппарат, из которого шихта, увлажненная до содержания 6—8% HgO, по течке поступает в загрузочное кольцо и далее через тангенциально расположенные течки попадает в печь I8. Подача материала в печь по ее периферии способствует снижению количества уносимой пыли. [c.105] Основной аппарат—вращающаяся печь 18 представляет собой стальной клепаный цилиндр длиною 70 ж и диаметром 3,2 ж (в свету). Печь оборудована рекуператорами 19, в которых воздух нагревается за счет физического тепла готового продукта, и наклонно установлена на пяти опорных роликах под углом к горизонту 3,5°. Печь приводится во вращение электродвигателем. Скорость ее вращения может быть ступенчато изменена ( оборот за 37—120 сек). Печь работала на жидком топливе—мазуте, который распыливался в механической форсунке 22 высокого давления. На всасывающей линии насоса установлены сетчатые фильтры. По выходе из насосов мазут нагревается в паровом теплообменнике до 95—100 °С. В форсунку вентилятором 21 высокого давления подается первичный воздух, который служит также для охлаждения форсунки. Количество первичного воздуха можно изменять при помощи дроссельной заслонки. Вторичный воздух подсасывался через рекуператоры благодаря разрежению в печи, создаваемому дымососом. Для создания необходимой концентрации водяных паров в печь подавался пар давлением до 2 ат. [c.105] Далее продукт размалывался в шаровых 3-камерных мельницах 24. Молотый продукт шнеками 16 и элеватором 8 подавался в бункер 5 и далее взвешивался и поступал в упаковочные агрегаты 27. [c.105] выходящие из вращающейся печи, содержат, кроме продуктов горения мазута, пыль и продукты реакций (смесь HF и SiFJ. Газы проходят пылевую камеру, где разделяются на два параллельных потока. Каждый из них по стальному теплоизолированному газоходу направляется в скрубберы 17 (испарители), где газ частично очищается от пыли и охлаждается до 150 °С испаряющейся водой. Газ из этих скрубберов поступает в батарейные циклоны 14. Каждая батарея состоит из восьми циклонов, работающих параллельно. [c.107] Пыль из пыльной камеры, скрубберов-испарителей и циклонов удаляется при помощи конвейеров сплошного волочения. Далее пыль подается ковшевым элеватором в бункер, откуда возвращается в печь. По выходе из циклонов газ поступает в мокрые скрубберы 9 ВТИ для окончательной очистки от пыли. Очищенные и охлажденные газы удаляются из верхней части скруббера, уловленная смесь, состоящая из пыли апатитового концентрата и кислот, через гидравлический затвор отводится в баки-нейтрализаторы, откуда удаляется. [c.107] Газ из скрубберов поступает в две последовательно расположенные абсорбционные башни 10, представляющие собою цилиндры, футерованные изнутри антегмитовой плиткой (АТМ-1) на замазке арзамит и угольными блоками. Первая по ходу газа полая башня имеет распределительную решетку (для газа), вторая башня снабжена насадкой. Первая башня орошается оборотной кислотой, подаваемой гуммированными насосами, вторая башня орошается водой. [c.107] Бак для нейтрализации кислот футерован полиизобутиленом, слоем антегмитовых плиток (АТМ-1) и угольными блоками. Кислоту нейтрализуют мелом, содой или другим основанием. [c.107] Газ просасывается через всю систему вентиляторами и через выхлопную трубу отводится в атмосферу (выхлопная труба— стальная, защищена от коррозии гуммированием). [c.107] Температура в зоне спекания, являющаяся важнейшим технологическим параметром, в начале работы могла быть измерена только оптическим пирометром. [c.108] На опытном заводе НИУИФ разрабатывались рациональные способы футеровки печи. В результате длительного эксплуатационного опыта была принята следующая схема футеровки печи первые 24 м от загрузочного торца —высокоглиноземистый кирпич от 25 до 68 м—хромомагнезитовый кирпич последние 2 и у разгрузочного торца—снова высокоглиноземистый кирпич. [c.108] При такой футеровке и сооблюдении технологического режима срок службы огнеупорной кладки может достигать нескольких месяцев. [c.108] При освоении промышленного производства обесфторенных фосфатов были разрешены многие вспомогательные вопросы, возникавшие в ходе наладки оборудования. Делались попытки повысить качество продукта путем сооружения внутри вращающейся печи полок и порогов, задерживающих материал в печи, что соответственно увеличивало длительность контакта твердой и газовой фаз. Так, между 15 и 21 ж в печи было выложено 8 пересыпных полок из высокоглиноземистого кирпича высотою по 200 мм. Сооружение полок не улучшило ход обесфторивания, в то же время количество уносимой пыли увеличилось в 1,5 раза, содержание пыли в газе достигло 30%. Когда печь через месяц открыли, выяснилось, что из восьми таких полок осталось лишь пять, которые тоже были частично разрушены. Отрицательные результаты дали и опыты сооружения порогов в печи. [c.108] На основании опыта эксплуатации печи и наблюдения -за ее состоянием сделано заключение, что при правильном температурном режиме задержка материала порогами нарушает непрерывность его движения, а пороги, задерживающие материал в печи, ухудшают протекание процесса обесфторивания. Таким образом, опытом опровергнуто предположение о необходимости увеличения длительности пребывания материала в печи при помош,и порогов. [c.108] Эксплуатационные опыты показали, что создание рифленой поверхности печи способствует улучшению контакта газовой фазы с твердым материалом и является желательным, если рифленая поверхность не находится вблизи от холодного конца печи, поскольку здесь такой контакт играет практически малую роль, а количество уносимой пыли увеличивается. В то же время рифленая поверхность может быть создана путем обмазки печи без сооружения специальных полок. [c.108] Опыт работы 70-метровой вращающейся печи подтвердил выводы, сделанные на основании результатов полузаводских исследований для проведения обесфторивания в твердой фазе шихта должна содержать не более 2—3% кварцевого песка от количества апатитового концентрата. Несоблюдение этого соотношения, а также температурного режима печи приводит к появлению в печи колец, приваров и других образований, нарушающих ход процесса. Необходимо отметить, что во избежание таких явлений следует обращать особое внимание на равномерность распределения песка в шихте, т. е. на тщательность смешивания компонентов шихты. [c.109] Описанные исследования составляют лишь небольшую часть опытных работ, проведенных на первой вращающейся печи Сумского химического комбината. [c.109] На рис. 18 показана часть схемы производства обесфторенных фосфатов, отражающая указанные изменения аппаратурного оформ--ления процесса. [c.109] Вернуться к основной статье