Шахтные печи – установки непрерывного действия, представляющие собой высокие шахты, оснащенные механизмами для загрузки и выгрузки материала и топлива, вентиляторами для отбора отходящих газов и подачи холодного воздуха, а также устройствами для сжигания топлива. Во время работы шахты заполняются кусковым материалом, который движется сверху вниз под действием силы тяжести, подогревается, обжигается и охлаждается. В нижних частях печей предусмотрены разгрузочные устройства. Шахтные печи соблюдают принцип противотока: в зонах подогрева и обжига материал идет навстречу дымовым газам, которые образуются при сгорании топлива, а в зонах охлаждения материал движется навстречу воздуху, который охлаждает материал, нагревается сам и в горячем виде достигает зоны обжига для участия в процессе горения или смешивания с топочными газами – в случае если топливо сгорает в специальных топках вне печей.
Исполнение шахтных печей
Шахтные печи выполняются из кирпича и покрываются металлическими кожухами. Опорами для них являются железобетонные плиты, лежащие на железобетонных колоннах. Колонны опираются на железобетонный фундамент. Поперечное сечение шахт для равномерного распределения топлива строится круглой или эллипсовидной формы, реже – прямоугольной. Стены печей выполняются из нескольких слоев: слой огнеупорного кирпича, затем слой теплоизоляции, пространство между ним и кожухом заполняется трепелом или молотым шамотом – для компенсирования температурного расширения кирпичной кладки.
Конструктивные составляющие
Шахтные печи оснащаются загрузочными устройствами, которые не только загружают в печи материал и топливо, но и распределяют их по шахте равномерно, обеспечивая к тому же герметичность. Клапаны в период загрузки открываются поочередно, тем самым препятствуя сообщению шахты с атмосферным воздухом. Печи механизированы полностью, многие из них управляются автоматически.
Плюсы и минусы
Шахтные печи характеризуются большой производительностью, тепловой экономичностью, полным использованием рабочего объема шахты, утилизацией теплоты обожженного материала и газов. При этом качество обожженного материала невысоко, так как неизбежен пережог поверхности кусков материала и слабый обжиг их середины. Кроме того, для работы тягодутьевых устройств электроэнергия расходуется в высоких объемах.
