冶金工程專業(yè)設(shè)計年產(chǎn)5萬噸鋅冶煉沸騰焙燒爐設(shè)計

1、 - 1 -沸騰爐焙燒設(shè)計沸騰爐焙燒設(shè)計題目題目：年產(chǎn) 5 萬噸鋅冶煉沸騰焙燒爐設(shè)計學(xué)生學(xué)生：胡振華班級班級：冶金 093 班學(xué)號學(xué)號： 31 號指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師：萬林生 i 目錄目錄第一章第一章沸騰焙燒設(shè)計概述沸騰焙燒設(shè)計概述.11.1原始資料.11.2設(shè)計原則和指導(dǎo)思想.11.3課程設(shè)計說明書內(nèi)容.11.4繪制圖紙.1第二章第二章沸騰焙燒沸騰焙燒.22.1沸騰焙燒工藝 .22.2沸騰焙燒設(shè)備 .22.3沸騰焙燒特點(diǎn) .3第三章第三章沸騰焙燒冶金計算沸騰焙燒冶金計算.43.1 沸騰焙燒冶金計算內(nèi)容.43.2 鋅精礦物相組成計算.43.3煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計算 .53.4焙砂產(chǎn)出率及

2、其化學(xué)與物相組成計算 .73.5焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計算 .83.6焙燒爐排出煙量和組成 .93.7熱平衡計算 .113.7.1熱收入 .113.7.2熱支出 .13第四章第四章沸騰焙燒主要設(shè)備選擇計算沸騰焙燒主要設(shè)備選擇計算.154.1床面積.154.2前室面積.154.3流態(tài)化床斷面尺寸.154.4沸騰層高度.164.5爐膛面積和直徑.164.6爐膛高度.164.7爐膛空間體積 V 的確定.174.8氣體分布板及風(fēng)帽.174.8.1 氣體分布板孔眼率 .174.8.2 確定爐底上風(fēng)帽孔眼的總數(shù)目： .174.9風(fēng)帽.174.10沸騰冷卻層面積.174.11水套中循環(huán)水的消耗

3、量.174.12風(fēng)箱容積.184.13加料管面積.184.14排煙口面積.18第五章第五章沸騰爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)沸騰爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo).19參考資料參考資料.20 1第一章第一章沸騰焙燒設(shè)計概述沸騰焙燒設(shè)計概述1.1原始資料鋅精礦的化學(xué)成分（鋅精礦的化學(xué)成分（% %，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）化學(xué)成分ZnFeCdCuPbSSiO2CaoMgo其他wB(%)44.57 10.92 0.190.321.8032.00 4.961.840.123.781.2設(shè)計原則和指導(dǎo)思想對設(shè)計的總要求是技術(shù)先進(jìn);工藝上可行;經(jīng)濟(jì)上合理，所以,設(shè)計應(yīng)遵循的原則和指導(dǎo)思想為：1、遵守國家法律、法規(guī)，執(zhí)行行業(yè)設(shè)計有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)

4、范和規(guī)定，嚴(yán)格把關(guān)，精心設(shè)計；2、設(shè)計中對主要工藝流程進(jìn)行多方案比較，以確定最佳方案；3、設(shè)計中應(yīng)充分采用各項(xiàng)國內(nèi)外成熟技術(shù)，因某種原因暫時不上的新技術(shù)要預(yù)留充分的可能性。所采用的新工藝、新設(shè)備、新材料必須遵循經(jīng)過工業(yè)性試驗(yàn)或通過技術(shù)鑒定的原則；4、要按照國家有關(guān)勞動安全工業(yè)衛(wèi)生及消防的標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)設(shè)計規(guī)定進(jìn)行設(shè)計；5、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，移動試用可行的先進(jìn)技術(shù)；6、設(shè)計中應(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，改善勞動條件以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境。1.3課程設(shè)計說明書內(nèi)容a)沸騰焙燒爐專題概述；b)沸騰焙燒；c)沸騰焙燒熱平衡計算；d)主要設(shè)備（沸騰爐和鼓風(fēng)爐）設(shè)計

5、計算；e)沸騰爐主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；1.4繪制圖紙1)沸騰焙燒結(jié)構(gòu)總圖（要求縱剖面和至少一個橫剖面） ；2)氣體分布板部分圖 2第二章第二章沸騰焙燒沸騰焙燒2.1沸騰焙燒工藝金屬鋅的生產(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。硫化鋅不能被廉價的、最容易獲得的碳質(zhì)還原劑還原，也不容易被廉價的，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發(fā)生氣固反應(yīng)的過程，將大量的空氣（或富氧空氣）通入

6、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，有價金屬則變成為氧化物或硫酸鹽。同時去掉砷、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，硫化物的氧化反應(yīng)主要有：1）硫化物氧化生成硫酸鹽 MeS + 2 O2 = MeSO42）硫化物氧化生成氧化物 MeS + 1.5 O2 = MeO + SO23）金屬硫化物直接氧化生成金屬 MeS + 2 O2 = MeO + SO24）硫酸鹽離解MeSO4 = MeO + SO3 SO3 = SO2 + 0.5 O

7、2此外，在硫化鋅精礦中，通常還有多種化合價的金屬硫化物，其高價硫化物的離解壓一般都比較高，故極不穩(wěn)定，焙燒時高價態(tài)硫化物離解成低價態(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，也可能相互反應(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 MeO、MeSO4以及 SO2 、SO3 和 O2。此外還可能有 MeOFe2O3，MeOSiO2等。2.2沸騰焙燒設(shè)備沸騰焙燒爐爐體（下圖）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。

8、爐子的最下部是風(fēng)室，設(shè)有空氣進(jìn)口管，其上是空氣分布板。空氣分布板上是耐火混凝土爐床，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。爐頂有防爆孔。 3 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

9、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，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。2.3沸騰焙燒特點(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

10、管獲得；爐床溫度均勻；結(jié)構(gòu)簡單，無轉(zhuǎn)動部件，且投資省，維修費(fèi)用少；操作人員少，自動化程度高，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)動力消耗較大。 4第三章第三章沸騰焙燒冶金計算沸騰焙燒冶金計算3.1 沸騰焙燒冶金計算內(nèi)容 鋅精礦沸騰焙燒，煙塵和焙沙產(chǎn)出率計算、焙燒需要空氣量和煙氣量計算、物料平衡和熱平衡計算；3.23.2 鋅精礦鋅精礦物相組成計算物相組成計算原始數(shù)據(jù)：鋅精礦的化學(xué)成分（鋅精礦的化學(xué)成分（% %，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）化學(xué)成分ZnFeCdCuPbSSiO2CaoMgo其他wB(%)44.57 10.92 0.190.321.803

11、2.00 4.961.840.123.78根據(jù)精礦的物相組成分析，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 Ca、Mg、Si 分別呈、2CuFeS87SFe2FeS3CaCO、形態(tài)存在。3MgCO2SiO 以 100鋅精礦（干量）進(jìn)行計算。kg1.ZnS 量 ： 其中 Zn：44.57 S：21.81kg38.664 .654 .9757.44kgkg2.CdS 量： 其中 Cd：0.19 S：0.05kg24. 04 .1124 .14419. 0kgkg3.PbS 量： 其中：Pb：1.8 S：0.28kg08. 22 .20

12、72 .2398 . 1kgkg4.量： 其中：Cu：0.32 Fe：0.28 S：0.322CuFeSkg92. 05 .6335.18332. 0kgkgkg5. 和量：除去中 Fe 的含量，余下的 Fe 為，除去2FeS87SFe2CuFeS10.64kg0.28-10.92ZnS、CdS、PbS、中 S 的含量，余下的 S 量為2CuFeS。此 S 量全部分布在和中，設(shè)中Kg54. 9)32. 028. 005. 081.21(00.322FeS87SFe2FeSFe 為 x，S 量為 y，則kgkg 5 解得：=5.24，=6872SFeFeS83254. 9785.5564.102

13、3285.55yxyxxkgykg 即中：Fe=5.24、S=6、=11.24。2FeSkgkg2FeSkg中：Fe：10.64-5.24=5.4 S：9.54-6=3.54 ：8.9487SFekgkg87SFekg6. 量： 其中 CaO：1.84 ：1.453CaCOkg29. 31 .561 .10084. 1kg2COkg7. 量： 其中 MgO：0.12 ：0.133MgCOkg25. 03 .403 .8412. 0kg2COkg表表 3-13-1 混合精礦物相組成，混合精礦物相組成，kg組成ZnCdPbCuFeSCaOMgOSiO2其他共計ZnS44.5721.8166.38C

14、dS0.190.050.24PbS1.80.282.08CuFeS20.320.280.320.92FeS25.24611.24Fe7S85.43.548.94CaCO31.841.453.29MgCO30.120.130.25SiO24.964.96其他1.71.7共計44.570.191.80.3210.92321.840.121.584.961.71003.33.3煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計算煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計算焙燒礦產(chǎn)出率一般為鋅精礦的 88%，煙塵產(chǎn)出率取 50%，則煙塵量為：44 公斤。鎘 60%進(jìn)入煙塵，鋅 48%進(jìn)入煙塵，其它組分在煙塵中的分配率假定為 50%，

15、空氣過剩系數(shù) 1.25。煙塵產(chǎn)出率及煙塵物相組成計算：Zn kg39.2148. 057.44Cd kg114. 060. 019. 0Pb kg9 . 050. 08 . 1Cu kg16. 050. 032. 0Fe kg46. 550. 092.10 6CaO kg92. 050. 084. 1MgO kg06. 050. 012.0 2SiOkg48. 250. 096. 4其他 kg85. 050. 07 . 1按生產(chǎn)實(shí)踐，煙塵中殘硫以硫酸鹽形態(tài) Sso4為 2.14%，以硫化物形態(tài) Ss 為 1.73%。PbO與SiO2結(jié)合成 PbO* SiO2,余下 SiO2為游離形態(tài)，其他金屬

16、為氧化物形態(tài)存在。各組分化合物進(jìn)入煙塵的數(shù)量為：各組分化合物進(jìn)入煙塵的數(shù)量為：Ss 量 100*0.44*0.0173=0.761Sso4 量 100*0.44*0.0214=0.9421.ZnS 量： 其中：Zn 1.555 S 0.761kg316. 2324 .97761. 0kgkg2.量： 其中：Zn 1.925 S 0.942 O 1.8844ZnSOkg751. 4324 .161942. 0kgkgkg3量：煙塵中 Fe 先生成，其量為：，有32OFeZnO32OFekg806. 77 .1117 .15946. 532OFe與 ZnO 結(jié)合成，其量為：。3132OFeZnOk

17、g602. 231806. 7量為 其中：Zn 1.07 Fe 1.82 O 1.0432OFeZnOkg928. 37 .1591 .241602. 2kgkgkg余下的的量：7.806-2.602=5.204 其中：Fe 3.64 O 1.5632OFekgkgkg4.ZnO 量：Zn=21.3936-（1.555+1.925+0.82）=16.844kg ZnO O 20.964-16.844=4.121kgkg964.204 .654 .818436.165.CdO 量： 其中：Cd 0.114 O 0.130-0.114=0.0162kg130.04 .1124 .128114.0k

18、gkg6.CuO 量： 其中：Cu 0.16 O 0.040kg200. 05 .635 .7916. 0kgkg7.量：PbO， 其中：Pb 0.969 O 0.0692SiOPbOkg969. 02 .2072 .22390. 0kgkg 與 PbO 結(jié)合的量：2SiOkg261. 02 .22360969. 0 剩余的量：2.48-0.261=2.2192SiOkg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，kg組成ZnCdCuPbFeSSSSO4CaOMgOSiO2O其他 共計ZnS1.555 0.76 2.316 71 ZnSO41.925 0.9

19、42 1.884 4.751 ZnO16.844 4.121 20.965 ZnOFe2O31.070 1. 82 1.040 2.110 Fe2O3 3.640 1.560 5.200 CdO 0.114 0.016 0.130 CuO0.160 0.040 0.200 PbOSiO20.900 0.261 0.069 1.230 CaO 0.920 0.920 MgO 0.060 0.060 SiO22.480 2.480 其他0.850 0.850 共計21.394 0.114 0.160 0.900 5.460 0.761 0.942 0.920 0.060 2.741 8.730 0

20、.850 43.032 %49.716 0.265 0.372 2.091 12.688 1.768 2.189 2.138 0.139 6.370 20.288 1.975 100.000 3.43.4焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計算焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計算沸騰焙燒時，鋅精礦中各組分轉(zhuǎn)入焙砂的量為：沸騰焙燒時，鋅精礦中各組分轉(zhuǎn)入焙砂的量為：某物質(zhì)轉(zhuǎn)入焙燒的量=精礦中的該物質(zhì)的量-煙塵中該物質(zhì)的量組成ZnCdCuPbFeCaOMgOSiO2其他重量（kg）23.1760.0760.160.95.460.920.062.2190.85焙砂中 SSO4取 1.10%，SS取 0.4%，SS

21、O4和 SS全部與 Zn 結(jié)合；PbO 與 SiO2結(jié)合成PbOSiO2；其他金屬以氧化物形態(tài)存在。預(yù)定焙砂重量為 88*0.5=44kg；各組分化合物進(jìn)入焙砂中的數(shù)量為：量：0.484；4SOSkg量：0.176；SSkg1.量：4ZnSOkg441. 2324 .161484. 0 其中：Zn 0.989Kg O 0.968Kg 2.ZnS 量：kg536. 0324 .97176. 0 其中：Zn 0.36 S 0.176kgkg3.量：焙砂中 Fe 先生成，其量為，有 40%與32OFeZnO32OFekg806. 77 .1117 .15946. 532OFeZnO 結(jié)合成，其量為。

22、32OFeZnOkg123. 34 . 0806. 7量：32OFeZnOkg714. 47 .1591 .241123. 3 其中：Zn 1.279 Fe 2.184 O 1.251kgkgkg 8 余下的量：32OFekg683. 4123. 3806. 7 其中：Fe 3.275 O 1.408kgkg4.ZnO 量：Zn kg608.20)279. 136. 0989. 0(176.23 ZnO kg650.254 .654 .81608.20 O 5.042kg5.CdO 量：kg0868. 04 .1124 .128076. 0 其中：Cd 0.076 O 0.0108kgkg以上

23、計算結(jié)果列于下表表表 3-33-3 焙砂的物相組成，焙砂的物相組成，kg組成ZnCdCuPbFeSSSSO4CaOMgO SiO2O其他共計ZnS0.360 0.176 0.536 0.989 0.484 0.968 2.441 ZnO25.600 5.042 30.642 ZnOFe2O31.279 2.184 1.251 4.714 Fe2O33.275 1.408 4.683 CdO0.076 0.011 0.087 CuO0.160 0.040 0.200 PbOSiO20.900 0.261 0.069 1.230 CaO0.920 0.920 MgO0.060 0.060 SiO2

24、2.480 2.480 其他0.850 0.850 共計28.228 0.076 0.160 0.900 5.459 0.176 0.484 0.920 0.060 2.741 8.789 0.850 48.843%57.794 0.156 0.328 1.843 11.177 0.360 0.991 1.884 0.123 5.612 17.994 1.740 100 3.53.5 焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計算焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計算焙燒礦脫硫率計算精礦中 S 量為 32.00，焙砂和煙塵中的 S 量為 0.176+0.761+0.484+0.942=2.363k

25、g，kg焙燒脫硫量為：32-2.363=29.637kg,脫硫率為：29.637/32=92%。出爐煙氣計算假定 95%的 S 生成，5%的 S 生成，則：2SO3SO4ZnSO 9生成需要的量為： 2SO2O22SOOSkg155.28323295. 0637.29生成需要的量為：3SO2O3223SOOSkg223. 2324805. 0637.29煙塵和焙砂中，氧化物和硫酸鹽的含氧量為 8.730+8.789=17.519，則 100鋅精礦kgkg（干量）焙燒需理論氧量為：kg897.47519.17223. 2155.28空氣中氧的質(zhì)量百分比為 23%，則需理論空氣量為：kg248.2

26、0823100897.47過剩空氣系數(shù)可取 1.251.30，本文取 1.25，則實(shí)際需要空氣量為：kg260.3101.25208.248空氣中各組分的質(zhì)量百分比為77%，23%，鼓入 267.419空氣，其中：2N2Okg 2Nkg439.200%77310.260 2Okg871.59%23310.260標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣密度為 1.293，實(shí)際需要空氣之體積為：3mkg kg322.201293. 131.260空氣中，和的體積百分比為 79%、21%,則：2N2O 2Nkg045.159%79322.201 2Okg278.42%21322.2013.63.6 焙燒爐排出煙量和組成焙燒

27、爐排出煙量和組成1.焙燒過程中產(chǎn)出 2SOkg310.563264%95637.29 3SOkg705. 33280%5637.292.過剩的量：2Okg974.11897.47871.593.鼓入空氣帶入的量：2Nkg439.200 104.和分解產(chǎn)量：1.45+0.13=1.583CaCO3MgCO2COkg5.鋅精礦及空氣帶入水分產(chǎn)生的水蒸汽量：進(jìn)入焙燒礦的鋅精礦含水取 8%，100Kg 干精礦帶入水分為。kg696. 8%10081008空氣帶入水分量計算假設(shè)該地區(qū)氣象資料：大氣壓力 754.8mmHg，相對濕度 77%，年平均氣溫 17.5，換算C成此條件下空氣需要量為：3703.2

28、1515.2735 .1715.2738 .754760322.201m空氣的飽和含水量為 0.0162，帶入水分量為：3mkgkg691. 277. 00162. 0703.215帶入水分總量為：或kg387.11691. 2696. 83170.14184 .22387.11m以上計算結(jié)果列于下表表表 3-53-5 煙氣量和組成煙氣量和組成組成質(zhì)量 體積體積比%56.3119.707989.6393363.7051.0369830.5071971.580.8047470.393608200.439160.350878.4289111.9748.3822074.09980711.38714.

29、170986.931144共計285.395204.454100按以上計算結(jié)果編制的物料平衡表如下：（未計機(jī)械損失）沸騰焙燒物料平衡表沸騰焙燒物料平衡表加入產(chǎn)出名稱質(zhì)量百分比，%名稱質(zhì)量百分比，%干鋅精礦100.000 26.904 煙塵43.032 11.406 精礦中水8.696 2.340 焙砂48.843 12.946 kg3m2SO3SO2CO2N2OOH2kgkg 11分干空氣260.310 70.033 煙氣285.395 75.647 空氣中水分2.691 0.724 共計371.697 100.000 共計377.270 100.000 3.73.7熱平衡計算熱平衡計算3.7

30、.13.7.1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 Q1ZnS+1O =ZnO+SO +105930 千卡2122生成 ZnO 的 ZnS 量： 279. 1602.2007. 18436.16kg275.594 .654 .97Q=1千卡018.644664 .97275.591059302.硫化鋅按下式反應(yīng)硫酸氧化放出熱量 O2ZnS+2O =ZnSO +185050 千卡24生成 ZnSO 的 ZnS 量:4kg34. 44 .654 .97989. 0925. 1Q =2千卡82464 .9734. 41850503.

31、ZnO 和 Fe O 按下式反應(yīng)生成 ZnO.Fe O 放出的熱量 Q :23233ZnO+ Fe O = ZnO.Fe O +27300 千卡2323生成 ZnO.Fe O 的 ZnO 量23kg924. 24 .654 .81279. 107. 1Q = 3千卡546.9804 .81924. 2273004.FeS 按下式反應(yīng)氧化放出熱量 Q24 4FeS +11O =2 Fe O +8 SO +790600 千卡22232 Q =4千卡387.185364 .47924.117906005.FeS 按下式反應(yīng)氧化放出熱量 Q5 12 2FeS+3O = Fe O +2 SO +2930

32、10 千卡212232Fe S 分解得到 FeS 量：78kg498. 88754. 34 . 5 CuFeS 分解得到 FeS 量:2kg44. 02132. 028. 0得到 FeS 總量為：8.498+0.44=8.938kg Q =5千卡820.1490485.872938. 82930106.CuFeS和 Fe S 分解得到硫燃燒放出熱量 Q2786 CuFeS= Cu S+FeS+S22212 分解出 S 量：千卡08. 08 .3663292. 0 Fe S =7FeS+S78212 分解出 S 量：千卡442. 095.6463294. 8 1硫燃燒放出的熱量為 2222 千卡

33、則：kg Q =6千卡906.11602222442. 008. 07.PbS 按下式反應(yīng)放出熱量 Q7 PbS+1O =PbO+SO+100690 千卡2122 PbS+SiO = PbOSiO+2030 千卡22生成 PbS 放出熱量：千卡565.8752 .23908. 2100690 生成 PbOSiO量：2kg460. 2230. 1230. 1 生成 PbOSiO放出熱量：2千卡627.173 .283460. 22030 Q =875.565+17.627=893.192 千卡78.CdS 按下式反應(yīng)放出熱量 Q8 CdS+O =CdO+SO+98800 千卡2122 生成 Cd

34、O 的 CdS 量：kg244. 04 .1124 .14419. 0 Q =8千卡011.1674 .144244. 0988009.Cu S 按下式反應(yīng)氧化放出熱量 Q29 13 Cu S+2 O= 2CuO+ SO+127470 千卡222生成 CuO 的 Cu S 量：2kg401. 01 .1271 .15932. 0 Q =9千卡932.3201 .159401. 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.空氣帶入熱量為 Q11 空氣比熱取 0.316,空氣溫度為 20

35、,Cm3千卡C Q11=千卡243.1363316. 020703.21512.入爐精礦含水分 8.696,水分比熱取 1.0，100精礦中的水分帶入熱量kgCkg千卡kgQ12 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=64466.018+8246+980.546+18536.387+14904.82+1160.906+893.192+167.011+320.932+800+1363.243+350=112189.055 千卡；3.7.23.7.2熱支出熱支出1.煙氣

36、帶走量為 Q煙爐頂煙氣 900 C,各比分比熱為()：0Cm3千卡SO SO C O N O H O 2322220.529 0.55 0.521 0.333 0.350 0.403千卡煙095.66111900)403. 0171.14350. 0382. 8333. 0351.160521. 0805. 055. 0037. 1529. 070792.19(Q2.煙塵帶走的熱量為 Q煙塵由爐中出來的煙塵溫度為 900，其比熱為 0.20CCkg千卡Q=43.0329000.2=7745.760 千卡煙塵3.焙砂帶走的熱量為 Q焙 14由爐中出來的焙沙溫度為 850，其比熱為 0.20CCk

37、g千卡Q=48.8439000.2=8303.310 千卡焙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Q=蒸千卡5350575696. 8140696. 85.精礦中碳酸鹽分解吸收的熱量為 Q分 CaCO 分解吸熱 378, Mg CO 分解吸熱 3143 kg千卡3 kg千卡 Q分=千卡120.132225. 031429. 33786.Cu FeS 和 Fe S 分解吸收的熱量為 Q分278Q分=千卡960.12602224 . 528. 07.通過爐頂和爐壁的散失熱量為 Q散 為簡化計算，按生產(chǎn)實(shí)踐，散熱損失均為熱收入的 2.35.5%，取 5.0%Q=Q5.0%=1

38、12189.055 0.05=5609.453 千卡散總吸收 8.剩余熱量為 Q剩 Q= Q-（Q+Q+Q+ Q+Q分+Q分+Q）剩總吸收煙煙塵焙蒸散 =112189.055-(66111.095+7745.76+8303.31+5350+1322.12+1260.96+5609.453)=16486.357計算結(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支出項(xiàng)目千卡項(xiàng)目千卡焙燒反應(yīng)熱煙氣帶走熱66111.095 58.928 ZnS 氧化成 ZnO64466.018 57.462 煙塵帶走熱7745.760 6.904 ZnS 氧化成ZnSO48246

39、.000 7.350 焙沙帶走熱8303.310 7.401 ZnO 和 Fe2O3反應(yīng)生成 ZnOFe2O3980.546 0.874 水分蒸發(fā)帶走熱5350.000 4.769 FeS2氧化成Fe2O318536.387 16.522 碳酸鹽分解1322.120 1.178 FeS 氧化成Fe2O314904.820 13.285 CuFeS2和Fe7S8分解1260.960 1.124 15分解硫燃燒1160.906 1.035 爐頂及爐壁散熱5609.453 5.000 PbS 生成PbOSiO2893.192 0.796 剩余熱16486.354 14.695 CdS 氧化成 CdO

40、167.011 0.149 Cu2O 氧化成CuO320.932 0.286 精礦帶入熱800.000 0.713 空氣帶入熱1363.240 1.215 水分帶入熱350.000 0.312 共計112189.052 100.000 共計112189.052 100.000 第四章第四章 沸騰焙燒主要設(shè)備選擇計算沸騰焙燒主要設(shè)備選擇計算4.1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。計算式為：空氣的密度為：1.276kg/m3；V=10*（253.5+2.620）/1.276=2007.21 m3/t； aAF 其中：A：每日需要焙燒的干精礦量，t/d；F:需要的床面

41、積；a-爐子床能率，鋅精礦硫酸化焙燒 5-6 噸/日*平方米；a= W操作=0.5 米/秒日）米（噸）層操作2/1 (86400tVWa=5.009 ，則取為 5.5；）（273900156.19605 . 086400日）米（噸2/日）米（噸2/取鋅回收率為 94%，鋅精礦含鋅=44.57%A=（噸/日） ，則取 A 為 370 噸/日；648.3614457. 0*94. 0*33050000則 227.675 . 5370maAF4.2前室面積一般為 1.52.這里取 1.5.2m2m 164.3流態(tài)化床斷面尺寸（米）本床前室床床13. 9227.6713. 113. 113. 1FFF

42、D 4.4沸騰層高度據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為 H層=1（米）4.5爐膛面積和直徑膛床膛煙膛WFtF864001VW膛=k*W帶，（k 一般取 0.3-0.55，這里取 0.3； W帶一般為1.35m/s；）則 W腰=0.3*1.35=0.405 21 .91405. 08640027.67273900121.20075 . 5mF膛 ，爐腹角 取。mFD79.1013. 1膛膛204.6爐膛高度爐腹角 取201. 未擴(kuò)大直筒部分，根據(jù)操作和安裝方便而定，一般取 1.46。1Hm2.爐腹角 ?。?03. 擴(kuò)大部分高度；2HmctgDDH28. 220212床膛4. 爐膛高度膛H 17 膛床膛煙FtFtVH8640013式中 t煙氣在爐內(nèi)