年產(chǎn)8萬噸鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)

1、江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 1 - 鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說說明明書書指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 ：萬林生：萬林生 姓姓 名名 ：朱健玲：朱健玲 班級學(xué)號(hào)班級學(xué)號(hào) ： 084 班班 09 號(hào)號(hào) 專專 業(yè)業(yè) ： 冶金工程冶金工程 完成日期完成日期 ：自 2011 年 12 月 26 號(hào)至 2012 年 1 月 5 號(hào) 江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金與化工工程學(xué)院冶金與化工工程學(xué)院二一一年十二月江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐

2、設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 2 - 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 任任 務(wù)務(wù) 書書一、設(shè)計(jì)題目：一、設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn) 8 萬噸鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)二、原始資料：二、原始資料：1 1、生產(chǎn)規(guī)模：、生產(chǎn)規(guī)模：電鋅年產(chǎn)量 80000 噸2 2、精礦成分：、精礦成分：本次設(shè)計(jì)處理的原料鋅精礦成分如下表所示（%，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）：化學(xué)成分znpbcucdfescaomgosio2其他w53.455.260.160.115.2632.20.800.283.542.333 3、精礦礦物形態(tài)：、精礦礦物形態(tài)：閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁流鐵礦、方鉛礦、硫鎘礦、石灰石、菱美礦三、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容：三、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容：(1）

3、 設(shè)計(jì)概述(2） 沸騰焙燒專題概述(3） 物料衡算及熱平衡計(jì)算(4） 沸騰焙燒爐的選型計(jì)算(5） 沸騰爐輔助設(shè)備計(jì)算選擇(6） 沸騰爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)四、繪制的圖紙四、繪制的圖紙 沸騰焙燒結(jié)構(gòu)總圖（1#圖紙：縱剖面和一個(gè)橫剖面）五、設(shè)計(jì)開始及完成時(shí)間五、設(shè)計(jì)開始及完成時(shí)間自 2011 年 12 月 26 號(hào)至 2012 年 1 月 5 號(hào)江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 3 - 目 錄第一章第一章 設(shè)計(jì)概述設(shè)計(jì)概述 .11.11.1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù) .11.21.2 設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想

4、.11.31.3 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 任任 務(wù)務(wù) .1第二章第二章 沸騰焙燒專題概述沸騰焙燒專題概述 .22.12.1 沸騰焙燒爐的應(yīng)用和發(fā)展沸騰焙燒爐的應(yīng)用和發(fā)展 .22.22.2 沸騰爐爐型概述沸騰爐爐型概述 .22.32.3 鋅精礦硫化沸騰焙燒工藝及主要設(shè)備的選擇鋅精礦硫化沸騰焙燒工藝及主要設(shè)備的選擇 .32.3.12.3.1 鋅精礦硫化沸騰焙燒原理鋅精礦硫化沸騰焙燒原理 .32.3.22.3.2 鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐爐型選擇鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐爐型選擇 .42.3.32.3.3 氣體分布板及風(fēng)箱氣體分布板及風(fēng)箱 .62.3.42.3.4 流態(tài)化床層排熱裝置流態(tài)化床層排熱裝置 .72.3.5

5、2.3.5 排料口排料口 .72.3.62.3.6 煙氣出口煙氣出口 .8第三章 物料衡算及熱平衡計(jì)算 .93.13.1 鋅精礦流態(tài)化焙燒物料平衡計(jì)算鋅精礦流態(tài)化焙燒物料平衡計(jì)算 .93.1.13.1.1 鋅精礦硫態(tài)化焙燒冶金計(jì)算鋅精礦硫態(tài)化焙燒冶金計(jì)算 .93.1.23.1.2 煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算 .113.1.33.1.3 焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算 .133.1.43.1.4 焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算 .163.1.53.1.5 沸騰爐排出煙氣量和組

6、成沸騰爐排出煙氣量和組成 .173.1.63.1.6 沸騰焙燒物料平衡沸騰焙燒物料平衡 .193.23.2 熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算 .203.2.13.2.1 熱收入熱收入 .203.2.23.2.2 熱支出熱支出 .23第四章 沸騰焙燒爐的選型計(jì)算 .274.14.1 床面積床面積 .274.24.2 前室面積前室面積 .27江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 4 - 4.34.3 流態(tài)化床斷面尺寸流態(tài)化床斷面尺寸: : .274.44.4 流態(tài)化床高度（沸騰層高度流態(tài)化床高度（沸騰層高度 h h） .2

7、84.54.5 爐膛面積和直徑爐膛面積和直徑 .284.64.6 爐膛有效高度爐膛有效高度 .294.74.7 爐膛空間體積爐膛空間體積 v v爐膛爐膛 的確定的確定.294.84.8 氣體分布板及風(fēng)帽氣體分布板及風(fēng)帽 .294.8.14.8.1 氣體分布板孔眼率氣體分布板孔眼率 .304.8.24.8.2 風(fēng)帽風(fēng)帽 .304.94.9 確定沸騰層冷卻面積確定沸騰層冷卻面積 f f冷卻冷卻.304 41010 水套中循環(huán)水的消耗量水套中循環(huán)水的消耗量 .314.114.11 風(fēng)箱的容積風(fēng)箱的容積 v v風(fēng)箱風(fēng)箱.314.124.12 加料管面積加料管面積 f f加料加料.314.134.13

8、溢流排料口溢流排料口 .324.144.14 排煙口的面積排煙口的面積 f f排煙排煙 的計(jì)算的計(jì)算 .32第五章沸騰爐輔助設(shè)備的選擇計(jì)算 .33第六章 沸騰爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) .35參考文獻(xiàn) .37設(shè)計(jì)心得體會(huì) .38江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 1 - 第一章第一章 設(shè)計(jì)概述設(shè)計(jì)概述1.11.1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)冶金專業(yè)工程沸騰焙燒爐設(shè)計(jì) （萬林生 編）下達(dá)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書任務(wù)。1.21.2 設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想對設(shè)計(jì)的總要求是技術(shù)先進(jìn);工藝上可行;經(jīng)濟(jì)上合理，所以,設(shè)計(jì)應(yīng)遵

9、循的原則和指導(dǎo)思想為：1、遵守國家法律、法規(guī)，執(zhí)行行業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定，嚴(yán)格把關(guān)，精心設(shè)計(jì)；2、要按照國家有關(guān)勞動(dòng)安全工業(yè)衛(wèi)生及消防的標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；3、在學(xué)習(xí)、總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)廠家的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮節(jié)約能源、節(jié)約用地，實(shí)行自愿的綜合利用，改善勞動(dòng)條件。1.31.3 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 任任 務(wù)務(wù)一、鋅冶煉沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)。二、沸騰焙燒爐物料平衡和熱平衡初算。三、設(shè)備的選型設(shè)計(jì)與計(jì)算。四、繪制沸騰焙燒結(jié)構(gòu)總圖江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 2 - 第二章第二章 沸騰焙燒專題概

10、述沸騰焙燒專題概述2.12.1 沸騰焙燒沸騰焙燒爐的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)t的應(yīng)用和發(fā)展沸騰焙燒爐是利用流態(tài)化技術(shù)的熱工設(shè)備。它具有氣-固間熱質(zhì)交換速度快、層內(nèi)溫度均勻、產(chǎn)品質(zhì)最好；沸騰層與冷卻(或加熱)器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡單、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。鋅精礦、銅精礦的氧化焙燒和硫酸化焙燒，含鈷硫鐵精礦的硫酸化焙燒，錫精礦的氧化焙燒，高鈦渣的氯化焙燒，汞礦石焙燒，以及氧化銅礦離析過程中的礦石加熱等都已經(jīng)使用沸騰爐。此外，鉛精礦、鉛銻精礦的氧化焙燒，含鎳、鈷紅土礦的加熱和還原過程也利用沸騰爐成功地進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)或小規(guī)模生產(chǎn)。在國外，沸騰爐還用于輝鉬礦、富鎳冰

11、銅的氧化焙燒。 沸騰爐的缺點(diǎn)是煙塵率高，熱利用率低。目前，沸騰爐正向大型化、富氧鼓風(fēng)、擴(kuò)大爐膛空間、制粒焙燒、余熱利用和自動(dòng)控制等方面發(fā)展。2.22.2 沸騰爐爐型概述沸騰爐爐型概述1床型 沸騰床有柱形床和錐形床兩種。對于浮選精礦一般采用柱形床。對于寬篩分物料，以及在反應(yīng)過程中氣體體積增大很多或顆粒逐漸變細(xì)的物料，可采用上大下小的錐形床。沸騰床斷面形狀可為圓形或矩形(或橢圓形)。圓形斷面的爐子，爐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大，材料較省，散熱較小，空氣分布較均勻，因此得到廣泛采用。當(dāng)爐床面積較小而又要求物料進(jìn)出口間有較大距離的時(shí)候可采用矩形成橢圓形斷面。2爐膛形狀 有擴(kuò)大形和直簡形兩種。為提高操作氣流速度、減

12、少煙塵率和延長煙塵在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間以保證煙塵質(zhì)量，目前多采用擴(kuò)大形爐膛。另外，還有單層床和多層床之分，對吸熱過程或需要較長時(shí)間的反應(yīng)過程，為提高熱和流化介質(zhì)中有用成分的利用率，宜采用多層沸騰爐。江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 3 - 2.32.3 鋅精礦硫化沸騰焙燒工藝及主要設(shè)備的選擇鋅精礦硫化沸騰焙燒工藝及主要設(shè)備的選擇2.3.12.3.1 鋅精礦硫化沸騰焙燒原理鋅精礦硫化沸騰焙燒原理金屬鋅的生產(chǎn)，無論是用火法還是濕法，90%以上都是以硫化鋅精礦為原料。硫化鋅不能被廉價(jià)的、最容易獲得的碳質(zhì)還原劑還

13、原，也不容易被廉價(jià)的，并且在浸出電積濕法煉鋅生產(chǎn)流程中可以再生的硫酸稀溶液（廢電解液）所浸出，因此對硫化鋅精礦氧化焙燒使之轉(zhuǎn)變成氧化鋅是很有必要的。焙燒就是通常采用的完成化合物形態(tài)轉(zhuǎn)變的化學(xué)過程，是冶煉前對礦石或精礦進(jìn)行預(yù)處理的一種高溫作業(yè)。硫化物的焙燒過程是一個(gè)發(fā)生氣固反應(yīng)的過程，將大量的空氣（或富氧空氣）通入硫化礦物料層，在高溫下發(fā)生反應(yīng)，氧與硫化物中的硫化合產(chǎn)生氣體 so2，有價(jià)金屬則變成為氧化物或硫酸鹽。同時(shí)去掉砷、銻等雜質(zhì)，硫生成二氧化硫進(jìn)入煙氣，作為制硫酸的原料。焙燒過程得到的固體產(chǎn)物就被稱為焙砂或焙燒礦。焙燒過程是復(fù)雜的，生成的產(chǎn)物不盡一致，可能有多種化合物并存。一般來說，硫化物

14、的氧化反應(yīng)主要有：1）硫化物氧化生成硫酸鹽 ： zns + 2 o2 = znso42）硫化物氧化生成氧化物 ： zns + 1.5 o2 = zno + so23）金屬硫化物直接氧化生成金屬： zns + 2 o2 = zno + so24）硫酸鹽離解： znso4 = zno + so3 ； so3 = so2 + 0.5 o2此外，在硫化鋅精礦中，通常還有多種化合價(jià)的金屬硫化物，其高價(jià)硫化物的離解壓一般都比較高，故極不穩(wěn)定，焙燒時(shí)高價(jià)態(tài)硫化物離解成低價(jià)態(tài)的硫化物，然后再繼續(xù)進(jìn)行其焙燒氧化反應(yīng)過程。在焙燒過程中，精礦中某種金屬硫化物和它的硫酸鹽在焙燒條件下都是不穩(wěn)定的化合物時(shí)，也可能相互反

15、應(yīng)，如： fes + 3feso4 = 4feo + 4so2由上述各種反應(yīng)可知，鋅精礦中各種金屬硫化物焙燒的主要產(chǎn)物是 zno、zno4以及 so2 、so3 和 o2。此外還可能有 znofe2o3，znosio2等。江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 4 - 2.3.22.3.2 鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐鋅精礦硫酸化沸騰焙燒爐爐型爐型選擇選擇鋅精礦沸騰焙燒工藝流程要根據(jù)具體條件和要求而定，焙燒性質(zhì)、原料、地理位置等因素不同其選擇的工藝流程也不盡相同。一般可分為爐料準(zhǔn)備及加料系統(tǒng)、爐本體系統(tǒng)、煙氣及收塵

16、系統(tǒng)和排料系統(tǒng)四個(gè)部分。爐料準(zhǔn)備及加料系統(tǒng)主要為沸騰焙燒爐提供合格的爐料，以保證焙燒爐的穩(wěn)定性和連續(xù)性。加料方式分為干式和濕式兩種。由于濕式加料缺點(diǎn)較多，國內(nèi)多采用干式加料。干式加料常采用圓筒干燥窯，圓筒干燥窯是一種最簡單的機(jī)械干燥設(shè)備，窯身由鋼板做成，窯內(nèi)襯為耐火磚。焙燒爐是焙燒的主體設(shè)備，按床面積形狀可分為圓形（或橢圓形）和矩形。矩形很少采用。圓形斷面的爐子，爐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大，材料較省，散熱較小，空氣分布較均勻因此得到廣泛采用。工業(yè)生產(chǎn)常用的鋅精礦沸騰焙燒爐有道爾式沸騰爐和魯奇式沸騰爐兩類。圖 2-1 工藝流程圖魯奇式沸騰爐上部結(jié)構(gòu)采用擴(kuò)大段，造成煙氣流速減慢和煙塵率降低，延長了江西理工大

17、學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 5 - 煙氣的停留時(shí)間，煙氣中的煙塵得到充分的焙燒，從而使煙塵中的含硫量達(dá)到要求，煙塵質(zhì)量得到保證，焙砂質(zhì)量較高、生產(chǎn)率高、熱能回收好。低的煙塵率相應(yīng)提高了焙砂部分的產(chǎn)出率，減小了收塵系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，本設(shè)計(jì)采用魯奇式沸騰焙燒爐。其工藝流程如圖 2-1 所示。煙氣從焙燒爐排出時(shí)，溫度一般在 11231353k 之間，須冷卻到適當(dāng)溫度以便收塵。常見的煙氣冷卻方式分直接冷卻和間接冷卻兩類。直冷主要采用向煙氣直接噴水冷卻，由于廢熱得不到有效利用，所以很少采用。間接冷卻由表面冷卻器、水套冷卻器

18、、汽化冷卻器和余熱鍋爐。焙燒爐生產(chǎn)的焙砂從流態(tài)化層溢流口自動(dòng)排出，可采用濕法和干法兩種輸送方法。兩種方法各具特點(diǎn)，企業(yè)可根據(jù)具體情況，選擇適宜的排料方法。本設(shè)計(jì)采用干法輸送。圖 2-2 沸騰焙燒爐結(jié)構(gòu)示意圖沸騰焙燒爐爐體（圖 2-2）為鋼殼內(nèi)襯保溫磚再襯耐火磚構(gòu)成。為防止冷凝酸腐蝕，鋼殼外面有保溫層。爐子的最下部是風(fēng)室，設(shè)有空氣進(jìn)口管，其上是空氣分江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 6 - 布板?？諝夥植及迳鲜悄突鸹炷翣t床，埋設(shè)有許多側(cè)面開小孔的風(fēng)帽。爐膛中部為向上擴(kuò)大的圓錐體，上部焙燒空間的截面積比沸

19、騰層的截面積大，以減少固體粒子吹出。沸騰層中裝有的冷卻管，爐體還設(shè)有加料口、礦渣溢流口、爐氣出口、二次空氣進(jìn)口、點(diǎn)火口等接管。 操作指標(biāo)和條件主要有焙燒強(qiáng)度、沸騰層高度、沸騰層溫度、爐氣成分等。 焙燒強(qiáng)度 習(xí)慣上以單位沸騰層截面積一日處理含硫 35礦石的噸數(shù)計(jì)算。焙燒強(qiáng)度與沸騰層操作氣速成正比。氣速是沸騰層中固體粒子大小的函數(shù)，一般在 13m/s 范圍內(nèi)。一般浮選礦的焙燒強(qiáng)度為 1520t/()；對于通過 33mm 的dm篩孔的破碎塊礦，焙燒強(qiáng)度為 30t/()。dm 沸騰層高度 即爐內(nèi)排渣溢流堰離風(fēng)帽的高度，一般為 0.91.5m。 沸騰層溫度 隨硫化礦物、焙燒方法等不同而異。例如:鋅精礦氧

20、化焙燒為10701100,而硫酸化焙燒為 900930；硫鐵礦的氧化焙燒溫度為 850950。 爐氣成分 硫鐵礦氧化焙燒時(shí)，爐氣中二氧化硫 1313.5，三氧化硫0.1。硫酸化焙燒,空氣過剩系數(shù)大，故爐氣中二氧化硫濃度低而三氧化硫含量增加。特點(diǎn):焙燒強(qiáng)度高；礦渣殘硫低；可以焙燒低品位礦；爐氣中二氧化硫濃度高、三氧化硫含量少；可以較多地回收熱能產(chǎn)生中壓蒸汽，焙燒過程產(chǎn)生的蒸汽通常有 3545是通過沸騰層中的冷卻管獲得；爐床溫度均勻；結(jié)構(gòu)簡單，無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，且投資省，維修費(fèi)用少；操作人員少，自動(dòng)化程度高，操作費(fèi)用低；開車迅速而方便，停車引起的空氣污染少。但沸騰爐爐氣帶礦塵較多，空氣鼓風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗較大

21、。2.3.32.3.3 氣體分布板及風(fēng)箱氣體分布板及風(fēng)箱2.3.3.12.3.3.1 氣體分布板氣體分布板氣體分布板一般由風(fēng)帽、花板、耐火襯墊構(gòu)成。氣體分布版的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到下江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 7 - 列條件：使進(jìn)入床層的氣體分布均勻，創(chuàng)造良好的初始流態(tài)化條件，有一定的孔眼噴出速度，使物料顆粒特別是大顆粒受到激發(fā)湍動(dòng)起來；具有一定的阻力，以減少流態(tài)化層各處的料層阻力的波動(dòng)；此外還應(yīng)不漏料、不堵塞、耐摩擦、耐腐蝕、不變形；結(jié)構(gòu)簡單，便于制作、安裝和檢修。2.3.3.22.3.3.2 風(fēng)帽風(fēng)帽

22、風(fēng)帽大致可分為直流式、測流式、密孔式和填充式四種。鋅精礦流態(tài)化焙燒爐廣泛應(yīng)用測流式風(fēng)帽。從風(fēng)帽的側(cè)孔噴出的氣體緊貼分布板進(jìn)入床層，對床層攪動(dòng)作用較好，孔眼不易被堵塞，不易漏料。風(fēng)帽的材料現(xiàn)多為耐熱鑄鐵。風(fēng)帽的排列密度一般為 35100 個(gè)/，風(fēng)帽中心距 100180mm，視風(fēng)帽排列密度和排列方2m式而定。風(fēng)帽的排列方式有同心圓排列、等邊三角形排列和正方形排列。本設(shè)計(jì)也采用測流式同心圓排列風(fēng)帽。2.3.3.32.3.3.3 風(fēng)箱風(fēng)箱風(fēng)箱的作用在于盡量使分布板下氣流的動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，使壓力分布均勻，避免氣流直沖分布板。因此風(fēng)箱應(yīng)有足夠的容積。風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)形式由圓錐式、圓柱式、錐臺(tái)式及柱錐式。對于大型

23、的宜采用中心圓柱預(yù)分布器。中心圓柱同時(shí)起著支撐氣體分布板的作用，所以本次設(shè)計(jì)采用中心圓柱式風(fēng)箱。2.3.42.3.4 流態(tài)化床層排熱裝置流態(tài)化床層排熱裝置排熱方式有直接排熱和間接排熱。前者是向爐內(nèi)噴水，優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)爐溫靈敏，操作方便，爐內(nèi)生產(chǎn)能力大些；缺點(diǎn)是：廢熱未得到利用。間接排熱應(yīng)用較為普遍，間接排熱目的：使流態(tài)化床層內(nèi)余熱通過冷卻介質(zhì)達(dá)到降溫目的。冷卻方式：可采用汽化冷卻及循環(huán)水冷卻兩種方式，汽化冷卻是較為普遍采用的。本次設(shè)計(jì)也采用汽化冷卻。2.3.52.3.5 排料口排料口2.3.5.1.2.3.5.1.外溢流排料口外溢流排料口 流態(tài)化焙燒爐一般采用外溢流排料口，物料經(jīng)由溢流口直接排出爐

24、外。排料口江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 8 - 溜礦面可采用混凝土搗制而成，其坡度應(yīng)大于。外溢流排料處設(shè)有清理口。602.3.5.22.3.5.2 底流排料口底流排料口 當(dāng)入爐物料存在粗顆粒，或在焙燒過程中生成粗顆粒，一般不能從溢流口排出，應(yīng)采用底流排料口排料。所以本次設(shè)計(jì)采用的排料口為底流排料口。2.3.62.3.6 煙氣出口煙氣出口煙氣出口的方式有側(cè)面及爐頂中央兩種。本設(shè)計(jì)煙氣出口設(shè)在爐膛側(cè)面，爐頂不承受負(fù)荷，不易損壞，檢修方便。煙氣出口與鍋爐之間目前多采用軟連接。江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金

25、工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 9 - 第三章 物料衡算及熱平衡計(jì)算3.13.1 鋅精礦流態(tài)化焙燒物料平衡計(jì)算鋅精礦流態(tài)化焙燒物料平衡計(jì)算3.1.13.1.1 鋅精礦硫態(tài)化焙燒冶金計(jì)算鋅精礦硫態(tài)化焙燒冶金計(jì)算根據(jù)精礦的物相組成分析，計(jì)算時(shí)精礦中各元素呈下列化合物形態(tài)：zn、cd、pb、cu、fe 分別呈 zns、cds、pbs、 ；脈石中的2cufes87sfe2fesca、mg、si 分別呈、形態(tài)存在。3caco3mgco2sio 以 100鋅精礦（干量）進(jìn)行計(jì)算。kg1. zns 量 ： 其中 zn：53.45 s：26.15

26、kg60.794 .654 .9745.53kgkg2. cds 量： 其中 cd；0.11 s：0.03kg14. 04 .1124 .14411. 0kgkg3. pbs 量： 其中：pb：1.87 s：0.29kg16. 22 .2072 .23987. 1kgkg4. 量： 其中：cu：0.16 fe：0.14 2cufeskg46. 05 .6351.18316. 0kgkgs：0.16kg5. 和量：除去中 fe 的含量，余下的 fe 為2fes87sfe2cufes，除去 zns、cds、pbs、中 s 的含量，余下的 s 量為5.12kg0.14-5.262cufes。此 s

27、量全部分布在和中。kg57. 5)16. 029. 003. 015.26(2 .322fes87sfe設(shè)中 fe 為 x，s 量為 y，則可列如下方程式：2feskgkg江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 10 - 解得：=4.48，=5.15：872sfefes83257. 5785.5512. 523285.55yxyxxkgykg 即中：fe=4.48、s=5.15、=9.63。2feskgkg2feskg中：fe：5.12-4.48=0.64 s：5.57-5.15=0.4287sfekgkg：

28、0.64+0.42=1.0687sfekg6. 量： 其中 cao：0.80 ：0.633cacokg43. 11 .561 .1008 . 0kg2cokg7. 量： 其中 mgo：0.58 ：0.303mgcokg58. 03 .403 .8428. 0kg2cokg表表 3-13-1 混合鋅精礦物相組成，混合鋅精礦物相組成，kg組成組成zncdpbcufescaomgoco2sio2其他其他共計(jì)共計(jì)zns53.4526.1579.60cds0.110.030.14pbs1.870.292.16cufes20.160.140.160.46fes24.485.159.63fe7s80.640

29、.421.06caco30.800.631.43mgco30.280.300.58江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 11 - sio23.543.54其他其他1.401.40共計(jì)共計(jì)53.450.111.870.165.2632.200.800.280.933.541.40100注：在其他成分中，2.33-（0.63+0.30）=1.40。因?yàn)闅怏w進(jìn)入煙氣中。kg2co3.1.23.1.2 煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算焙燒礦產(chǎn)出率一般為鋅精礦的 88%，而煙塵產(chǎn)出率占

30、燒結(jié)礦的 4550%，取 50%，則煙塵量為：。kg4450. 088根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，鎘 60%進(jìn)入煙塵，鋅 48%進(jìn)入煙塵。其他組分在煙塵中的分配率假定為 50%。各組分進(jìn)入煙塵的數(shù)量為：zn cd kg656.2548. 045.53kg066. 060. 011. 0pb cu kg935. 050. 087. 1kg08. 050. 016. 0fe cao kg63. 250. 026. 5kg40. 050. 080. 0mgo kg14. 050. 028. 02siokg77. 150. 054. 3其他 kg70. 050. 040. 1按生產(chǎn)實(shí)踐，煙塵中殘硫以硫酸鹽形態(tài)s為

31、2.14%，以硫化物形態(tài) ss 為1.73%。pbo 與 sio2結(jié)合成 pbosio2,余下 sio2為游離形態(tài)，其他金屬為氧化物形態(tài)存在。 各組分化合物進(jìn)入煙塵中的數(shù)量如下：江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 12 - ss 量： 1000.440.0173=0.761 公斤sso4量： 1000.440.0214=0.942 公斤1. zns 量： 其中： zn 1.555 公斤 s 0.761 公公斤316. 2324 .97761. 0斤2. znso4量： 其中: zn 1.925 公斤 s

32、0.942 公斤 公斤751. 4324 .161942. 0o 1.884 公斤3. znofe2o3量：煙塵中 fe 先生成 fe2o3，其量為： 公斤76. 37 .1117 .15963. 2fe2o3有 1/3 與 zno 結(jié)合成 znofe2o3,其量為：公斤25. 13176. 3 znofe2o3量：公斤89. 17 .1591 .24125. 1 其中： zn 0.51 公斤 fe 0.88 公斤 o 0.50 公斤余下的 fe2o3量：3.76-1.25=2.51 公斤 其中：fe 1.76 公斤 o 0.75 公斤4. zno 量： zn=25.656-（1.555+1.

33、925+0.51）=21.666 公斤 zno=公斤966.264 .654 .81666.21 o=26.966-21.666=5.300 公斤5. cdo 量： 公斤075. 04 .1124 .128066. 0 其中：cd 0.066 公斤 o 0.009 公斤6. cuo 量： 公斤100. 05 .635 .7908. 0 其中： cu 0.08 公斤 o 0.02 公斤7. pbosio2量： 公斤007. 12 .2072 .223935. 0江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 13 -

34、其中: pb 0.935 公斤 o 0.072 公斤與 pbo 結(jié)合的 sio2量： 公斤271. 02 .22360007. 1 余留之 sio2量：1.77-0.271=1.499 公斤 計(jì)算結(jié)果如下表所示：表表 3-23-2 煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成，煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成，kg3.1.33.1.3 焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算組成zncdcupbfesssso4caomgosio2o其他共計(jì)zns1.5550.7612.316znso41.9250.9421.8844.751zno21.6665.30026.966zno fe2o30.51

35、0.880.501.89fe2o31.760.752.51cdo0.0660.0090.075cuo0.080.0200.1pbo sio20.9350.2710.0721.278cao0.40.4mgo0.140.14sio21.4991.499其他0.70.7共計(jì)25.6560.0660.080.9352.640.7610.9420.40.141.778.5350.742.625百分比(%)60.190.150.192.196.191.792.210.940.334.1520.021.64100.00江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)

36、計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 14 - 沸騰焙燒時(shí)，鋅精礦中各組分轉(zhuǎn)入焙燒的量為zn 53.45-25.656=27.794 cd 0.11-0.066=0.044 kgkgcu 0.16-0.08=0.08 pb 1.87-0.953=0.917 kgkgfe 5.26-2.64=2.62 cao 0.8-0.4=0.4 kgkgmgo 0.28-0.14=0.14 sio2 3.54-1.77=1.77 kgkg其他 1.4-0.7=0.7 kg按生產(chǎn)實(shí)踐，焙砂中 sso4取 1.10%，ss取 0.4%，sso4和 ss全部與 zn 結(jié)合；pbo 與 sio2 結(jié)合成 pbosio

37、2；其他金屬以氧化物形態(tài)存在。預(yù)訂焙砂重量為：880.5=44 公斤各組分化合物進(jìn)入焙砂的數(shù)量如下：s so42-量： 44x0.011=0.484 公斤ss 量： 44x0.004=0.176 公斤1.znso4量： 公斤2.44132161.40.484其中：zn 0.989 公斤 o 0.968 公斤2.zns 量： 公斤536. 0324 .97176. 0其中：zn 0.36 公斤3. znofe2o3量：焙砂中 fe 先生成 fe2o3，其量為：公斤774. 37 .1117 .15964. 2fe2o3有 40%與 zno 結(jié)合生成 znofe2o3，其量為：3.7740.40=

38、1.510 公斤江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 15 - znofe2o3量： 公斤28. 27 .1591 .24151. 1其中：zn 0.618 公斤 fe 1.056 公斤 o 0.606 公斤余下的 fe2o3量： 3.774-1.51=2.264 公斤其中：fe 1.583 公斤 o 0.681 公斤4.zno 量：zn=27.794-（0.989+0.36+0.618）=25.827 公斤zno= 公斤145.324 .654 .81827.25 o=32.145-25.827=6.31

39、8 公斤5.cdo 量： 公斤050. 04 .1124 .128044. 0其中：cd 0.044 公斤 o 0.006 公斤6. pbosio2量： 公斤988. 02 .2072 .223917. 0 其中: pb 0.917 公斤 o 0.071 公斤與 pbo 結(jié)合的 sio2量： 公斤265. 02 .22360988. 0 余留之 sio2量：1.77-0.265=1.505 公斤cuo、pbsio2等的數(shù)量與煙塵相同。以上計(jì)算結(jié)果列于下表表 3-3 焙砂的物相組成，kg組成zncdcupbfesssso4caomgosio2o其他共計(jì)zns0.360.170.53江西理工大學(xué)江

40、西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 16 - 66znso40.989 0.4840.9892.462zno25.8276.31832.145znofe2o30.6181.0560.6062.280fe2o31.5830.6812.264cdo0.0440.0060.050cuo0.080.080 pbosio20.9170.2650.0711.253cao0.40.400mgo0.140.140sio21.5051.505江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰

41、焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 17 - 其他0.70.700共計(jì)27.7940.0440.080.9172.6390.1760.4840.40.141.7708.6710.743.815百分比(%)63.430.100.182.096.020.401.100.910.324.0419.791.6100.003.1.43.1.4 焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算焙砂和煙塵中剩余的硫量為：0.176+0.484+0.761+0.942=2.363 公斤焙燒過程中脫硫量為:32.2-2.363=29.837 公斤假定 95%的硫生成 so2, 5%的硫

42、轉(zhuǎn)化成 so3，需要的 o2量則為：生成 so2：29.8370.95=28.345 公斤3232生成 so3：29.8370.05=2.238 公斤3248由煙塵和焙砂中得，氧化物和硫酸鹽的含氧量為：8.535+8.671=17.206 公斤因此，100 公斤鋅精礦（干量）焙燒需要理論氧量為：28.345+2.238+17.206=47.789 公斤空氣中氧的重量百分比為 23%，則需要理論空氣量為： 公斤778.20723100885.47 為了加速反應(yīng)的進(jìn)行，提高設(shè)備生產(chǎn)能力，實(shí)際鼓風(fēng)量比理論空氣量要大，對于濕法煉鋅的沸騰焙燒，按工廠實(shí)踐，過?？諝庀禂?shù)可取 1.25，故實(shí)際需要空氣量為：

43、江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 18 - 207.7781.25=259.722 公斤 空氣中各組分的重量百分比為：n277%、o223%。鼓入 259.722 公斤空氣，其中： n2=259.7220.77=199.986 公斤 o2=259.7220.23=59.736 公斤 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣比重為 1.293 公斤/標(biāo)米3 ，實(shí)際需要空氣之體積為： 3標(biāo)米868.200293. 1722.259空氣中各組分的體積百分比為：n279%、o221%其中：n2=200.8680.79=158.686

44、標(biāo)米3 o2=200.8680.23=46.200 標(biāo)米33.1.53.1.5 沸騰爐排出煙氣量和組成沸騰爐排出煙氣量和組成1.焙燒過程中產(chǎn)出量： so2=29.8370.95=56.690 公斤3264 so3=29.8370.05=3.730 公斤32802.過剩的氧量：60.42-47.789=12.631 公斤3.鼓入空氣中帶有的氮量：199.986 公斤4.caco3和 mgco3分解產(chǎn)出 co2量：0.63+0.30=0.93 公斤5.鋅精礦及空氣帶水分產(chǎn)生的水蒸氣量：進(jìn)入沸騰焙燒爐的鋅精礦含一定量水分，取 8%，即 100 公斤干精礦帶入水分為：江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程

45、冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 19 - 100=8.696 公斤81008 空氣帶入水分量計(jì)算： 假設(shè)該地區(qū)氣象資料：大氣壓力 754.8 毫米汞柱，相對濕度 77%，平均氣溫 17.5。換算為此條件下空氣需要量為： 200.868=215.217 米32738 .7545 .17273760）（空氣的飽和含水汽量為 0.0162 公斤/米3，帶入水分量為： 215.2170.01620.77=2.685 公斤帶入水分總量為：8.696+2.685=11.381 公斤體積：=14.163 標(biāo)米3184 .22381.11以上計(jì)算結(jié)果

46、列于下表:表表 3-53-5 煙氣量和組成煙氣量和組成組 成重 量（公斤）體 積（標(biāo)米3）體 積 比so256.69019.8429.71%so33.731.0440.51%co20.9300.4730.23%n2199.986159.98978.29%江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 20 - o212.6318.8424.33%h2o11.38114.1636.93%共計(jì)285.348204.353100.00%3.1.63.1.6 沸騰焙燒物料平衡沸騰焙燒物料平衡按以上計(jì)算結(jié)果編制的物料平衡表如下

47、：（未計(jì)機(jī)械損失）加入加入產(chǎn)出產(chǎn)出名稱名稱質(zhì)量，質(zhì)量，kg百分比百分比名稱名稱質(zhì)量，質(zhì)量，kg百分比百分比干鋅精干鋅精礦礦10026.95%煙塵煙塵42.62511.46%精礦中精礦中水分水分8.6962.34%焙砂焙砂43.81511.78%干空氣干空氣259.72269.99%煙氣煙氣285.34876.75%空氣中空氣中水分水分2.6850.72%江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 21 - 共計(jì)共計(jì)371.103100.00%共計(jì)共計(jì)371.788100.00%3.23.2 熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算3

48、.2.13.2.1 熱收入熱收入進(jìn)入流態(tài)化焙燒爐熱量包括反應(yīng)熱及精礦、空氣和水分帶入熱量等。1.硫化鋅按下式反應(yīng)氧化放出熱量 q:1zns+1/2o2=zno+so +105930 千卡2生成 zno 的 zns 量： 618. 082.2551. 0666.21kg401.724 .654 .97q=千卡1787414 .97401.721059302.硫化鋅按下式反應(yīng)硫酸氧化放出熱量 o2zns+so2=znso4+185050 千卡生成 znso4的 zns 量:kg340. 44 .654 .97989. 0925. 1q =千卡282464 .97340. 41850503.zno

49、和 fe o 按下式反應(yīng)生成 zno.fe o 放出的熱量 q :23233zno+ fe2o3= znofe2o3+千卡27300生成 znofe2o3的 zno 量千卡404. 14 .654 .8151. 0618. 0q =千卡34714 .81404. 127300江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 22 - 4.fes2按下式反應(yīng)氧化放出熱量 q4 4fes2+11o2=2 fe2o3+8so2+千卡790600 q =千卡4158814 .47963. 97906005.fes 按下式反應(yīng)氧

50、化放出熱量 q5 2fes+3/2 o2= fe2o3+2so2+千卡293010fe7s8分解得到 fes 量：kg008. 18742. 064. 0 cufes2分解得到 fes 量:kg22. 02116. 014. 0 得到 fes 總量為：1.008+0.22=1.228 q =千卡5204885.872228. 12930106.cufes2和 fe7s8分解得到硫燃燒放出熱量 q6 cufes2= cus2+fes+1/2s2 分解出 s 量：kg04. 08 .3663246. 0 fe7s8=7fes+1/2s2 分解出 s 量：kg052. 095.6463206. 1

51、1硫燃燒放出的熱量為 2222千卡則：kg q6=千卡2042222052. 004. 07.pbs 按下式反應(yīng)放出熱量 q7 pbs+3/2o2=pbo+so+千卡100690江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 23 - pbs+sio2= pbosio+千卡2030生成 pbo 放出熱量：千卡9092 .23916. 2100690 生成 pbosio 量：kg531. 2278. 1253. 1 生成 pbosio 放出熱量：千卡183 .283531. 22030 q7=909+18=927 千卡

52、8.cds 按下式反應(yīng)放出熱量 q8 cds+1/2o2=cdo+so2+98800 千卡 生成 cdo 的 cds 量：kg141. 04 .1124 .14411. 0 q =千卡8964 .144141. 0988009.cu2s 按下式反應(yīng)氧化放出熱量 q9 cu2s+2o2= 2cuo+ so2+千卡127470生成 cuo 的 cu2s 量：kg2 . 01 .1271 .15916. 0 q =千卡91601 .1592 . 012747010.鋅精礦帶入熱量 q10 進(jìn)入流態(tài)化焙燒爐的精礦溫度為 40,精礦比熱取 0.2cckg千卡 q10=千卡8002 . 04010011.

53、空氣帶入熱量為 q11 空氣比熱取 0.316,空氣溫度為 20,cm3千卡c江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 24 - q11=千卡1360316. 020217.21512.入爐精礦含水分 8.696,水分比熱取 1.0，100精礦中的水kgckg千卡kg分帶入熱量 q12 q12=千卡3500 . 140696. 8熱量總收入 q= q+o +q +q +q +q +q +q +q + q+q+ q+ q總收入12345678910111213=78741+8246+471+15881+2048+

54、204+927+96+160+800+1360+350=1092843.2.23.2.2 熱支出熱支出1.煙氣帶走量為 q煙爐頂煙氣 900 c,各比分比熱為()：0cm3千卡so2so3co2n2o2h2o比熱0.5290.550.5210.3330.3500.403q煙=（18.910.592+0.9950.55+0.840.521+160.3120.33+8.3860.350+14.1690.403）900=65715 千卡2.煙塵帶走的熱量為 q煙塵 有爐中出來煙塵溫度為 900，其比熱為 0.20 千卡/公斤 q塵=42.6259000.2=7672 千卡江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶

55、金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 25 - 3.焙沙帶走的熱量為 q焙由爐中出來焙砂溫度為 850，其余熱為 0.20 千卡/公斤 q焙= 43.815 8500.2=7448 千卡4.鋅精礦中水分蒸發(fā)帶走熱量為 q蒸q=gtc+gv蒸水水水水式中 g鋅精礦中水的質(zhì)量，；水kgt鋅精礦中水的溫度，40水cc水的比熱，1；水ckgkjv 水的汽化熱，40 c，v 為 575。ckgkj0 q蒸= g水t水c水+g水v =8.696401+8.696575=5350 千卡5.精礦中碳酸鹽分解吸收的熱量為 q分 11 公斤 caco3分

56、解吸熱 378 千卡/公斤，1 公斤 mgco3分解吸收 314 千卡/公斤q分 1=3781.43+3140.58=723 千卡6.cu fes 和 fe s 分解吸收的熱量為 q分 2278按 1 公斤 fe 消耗熱量為 222 千卡計(jì)q分 2=（0.14+0.64）222=173 千卡7.通過爐頂和爐壁的散失熱量為 q散 為簡化計(jì)算，按生產(chǎn)實(shí)踐，散熱損失均為熱收入的 2.35.5%，取5.0%江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 26 - q=q5.0%=5464千卡散總吸收 8.剩余熱量為 q剩 q

57、= q-（q+q+q+ q+q分+q分+q）剩總吸收煙煙塵焙蒸散 =109284-（65715+7672+7448+5350+723+173+） =16739千卡以上計(jì)算結(jié)果列于下表:表表 3-63-6 鋅精礦流態(tài)化焙燒熱平衡鋅精礦流態(tài)化焙燒熱平衡熱收入熱收入熱支出熱支出項(xiàng)目項(xiàng)目千卡千卡百分百分比比項(xiàng)目項(xiàng)目千卡千卡百分百分比比焙燒反應(yīng)熱焙燒反應(yīng)熱煙氣帶走熱煙氣帶走熱6571560.13%znszns 氧化成氧化成 znozno7874172.05%煙塵帶走熱煙塵帶走熱76727.02%znszns 氧化成氧化成 znsoznso4 482467.55%焙沙帶走熱焙沙帶走熱74486.82%zn

58、ozno 和和 fefe2 2o o3 3反應(yīng)生成反應(yīng)生成znoznofefe2 2o o3 34710.43%水分蒸發(fā)帶走熱水分蒸發(fā)帶走熱53504.90%fesfes2 2氧化成氧化成 fefe2 2o o3 31588114.53%碳酸鹽分解碳酸鹽分解7230.66%fesfes 氧化成氧化成 fefe2 2o o3 320481.87%cufescufes2 2和和 fefe7 7s s8 8分解分解1730.16%江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 27 - 分解硫燃燒分解硫燃燒2040.19%

59、爐頂及爐壁散熱爐頂及爐壁散熱54645.00%pbspbs 生成生成 pbopbosiosio2 29270.85%剩余熱剩余熱1673915.32%cdscds 氧化成氧化成 cdocdo960.09%cucu2 2o o 氧化成氧化成 cuocuo1600.15%精礦帶入熱精礦帶入熱8000.73%空氣帶入熱空氣帶入熱13601.24%水分帶入熱水分帶入熱3500.32%共計(jì)共計(jì)109284100.00%共計(jì)共計(jì)109284100.00%江西理工大學(xué)江西理工大學(xué) 冶金工程冶金工程 084084 班班 0909 號(hào)號(hào)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)- 28 - 第四章 沸騰焙燒爐

60、的選型計(jì)算4.14.1 床面積床面積床面積：按每日需要焙燒的干精礦量，依據(jù)同類工廠先進(jìn)的床能率選取。計(jì)算式為： aaf 式中： f需要的床面積，；2ma-每日需要焙燒的干精礦量，；dt爐子床能率，；鋅精礦酸化焙燒 5-6 噸/日米2。dmt2確定 a：設(shè)沸騰焙燒爐每年工作 330 天，床能率取 5.5，年產(chǎn) 8 萬噸鋅，鋅的回收率 94%，鋅精礦含鋅 53.45%a=t/d5 .482%45.53%9433080000則 273.875 . 55 .482maaf4.24.2 前室面積前室面積我國使用的 18.745的流態(tài)化焙燒爐均有前室。小于 5的爐子可不用前2m2m室。16的爐子也有不用前