ій ці процеси. Від організації теплової роботи обертових печей залежать не тільки продуктивність і економічність процесу виробництва глинозему, але й термін служби печі і якість кінцевого продукту. Процес спікання здійснюють при досить високих температурах. У міру зміни температури по довжині робочого простору обертових печей відбуваються процеси з утворенням різних нестійких з'єднань.
У полум'яних печах одним з основних і найбільш ефективних способів поліпшення їх теплової роботи є інтенсифікація теплообмінних процесів за рахунок вдосконалення процесів горіння. Раціональне спалювання палива дозволяє створити в робочому просторі обертових печей необхідні температурний та газовий режими, передбачені технологією глиноземного виробництва.
При нагріванні сипучих матеріалів в обертових печах теплота надходить у зону технологічного процесу за рахунок одночасного протікання всіх трьох видів теплообміну. На ділянках, де температура продуктів згоряння досягає 1200-1600 ° С, здійснюється радіаційний режим роботи печі. У міру просування продуктів згоряння палива по довжині печі вони охолоджуються до декількох сот ° С і режим теплової роботи печі поступово стає конвективним. Конкретний розподіл в печі зон з конвективним і радіаційним режимами роботи залежить від виду та параметрів технологічного процесів. З точки зору зовнішнього (по відношенню до нагрівається матеріалу) теплообміну обертається печі може бути умовно розділена на енергетично однорідні ділянки - теплові зони, в межах яких температуру, радіаційні характеристики і коефіцієнт тепловіддачі від газів до матеріалу можна вважати постійними величинами. Крім того, в робочому ін?? странстве відбувається і так званий внутрішній теплообмін: надійшла в шар матеріалу теплота розподіляється в ньому шляхом теплопровідності. При обертанні барабана печі відбувається енергійне перемішування сипучого матеріалу, температура по висоті шару практично вирівнюється і його можна вважати тонким в тепловому відношенні тілом, нагрів якого може супроводжуватися ендо- та екзотермічні реакціями. Перенесення теплоти в кладці печі відбувається також внаслідок теплопровідності. Зміна температури внутрішньої поверхні футеровки в часі носить циклічний характер. Час циклу дорівнює часу повного обороту печі. Умовно його ділять на два періоди. У першому періоді поверхню кладки знаходиться в контакті з гріючою газами і поступово нагрівається, отримуючи від неї теплоту випромінюванням і конвекцією. До другого періоду відносять час її контакту з нагрівається матеріалом, протягом якого температура поверхні кладки знижується. Аналіз даних розрахунку поля температур кладки, отриманих при вирішенні рівняння теплопровідності з використанням чисельних методів, показав, що коливання температури в часі відбуваються на певній відстані від поверхні футеровки, який отримав назву глибини проникнення теплової хвилі. Коливання температури, що досягають на внутрішній поверхні барабана при вході і виході її з-під шару шихти декількох сотень градусів, поширюються на глибину 1-5 см, чим ближче до поверхні, тим вище термічні напруги, що виникають в кладці, і тим більше вірогідність її руйнування.
Температурний режим роботи обертових печей не змінюється в часі, індивідуальний для кожного виду технологічного процесу і значною мірою визначається хімічним і фракційним складом переробляються. Звичайно його встановлюють дослідним шляхом і організовують таким чином, щоб в печі строго дотримувався графік нагріву шихти, відповідний технології даного процесу.
Розглянемо температурний режим процесу. Весь робочий простір обертової печі можна умовно розділити на чотири зони, в яких відбуваються певні зміни оброблюваної шихти.
Перша зона, яку називають зоною сушки та зневоднення, знаходиться у верхній частині печі з боку завантаження шихти. Спочатку з шихти випаровується зовнішня волога, і температура матеріалу при цьому залишається практично незмінною близька до 100 ° С. Потім температура висушеної шихти зростає до 600 ° С. Рухомі назустріч їй гази охолоджуються від 1100 до 240 ° С.
У другій зоні, температура шихти продовжує зростати і досягає 1000 ° С. У цій зоні відбувається повне розкладання речовин, що вимагає витрат теплоти, тому температура газів знижується з 1300 до 1100 ° С.
Третя зона - зона спікання - характеризується максимальними значеннями температур як шихти (1000-1200 ° С), так і газів (1350-1450 ° С), так як саме тут відбувається горіння.
Четверта зона - зона охолодження - розташовується за зрізом заглибленого в піч паливо спалює пристрою. Завдяки потоку йде з холодильника повітря, що має температуру 150-300 ° С, забезпечується охолодження спека до температури 1000 ° С, що різко збільшує його механічну міцність (у порівнянні з розм'якшеним станом), необхідну для перевантаження в роз...
