年产10万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计课程设计任务书(编辑修改稿)

年产10万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计课程设计任务书(编辑修改稿)内容摘要：

硫 ≤％。 硫酸化焙烧 ,空气过剩系数大，故炉气中二氧化硫浓度低而三氧化硫含量增加。 特点 :①焙烧强度高； ② 矿渣残硫低； ③ 可以焙烧低品位矿； ④ 炉气中二氧化硫浓度高、三氧化硫含量少； ⑤ 可以较多地回收热能产生中压蒸汽，焙烧过程产生的蒸汽通常有35％～ 45％是通过沸腾层中的冷却管获得； ⑥ 炉床温度均匀； ⑦ 结构简单，无转动部件，且投资省，维修费用少； ⑧ 操作人员少，自动化程度高，操作费用低； ⑨ 开车迅速而方 便，停车引起的空气污染少。 但沸腾炉炉气带矿尘较多，空气鼓风机动力消耗较大。 气体分布板及风箱 气体分布板 气体分布板一般由风帽、花板、耐火衬垫构成。 气体分布版的设计应考虑到下列条件：使进入床层的气体分布均匀，创造良好的初始流态化条件，有一定的孔眼喷出速度，使物料颗粒特别是大颗粒受到激发湍动起来；具有一定的阻力，以减少流态化层各处的料层阻力的波动；此外还应不漏料、不堵塞、耐摩擦、耐腐蚀、不变形；结构简单，便于制作、安装和检修。 风帽 风帽大致可分为直流式、测流式、密孔式和填充式四种。 锌精矿流态化焙烧炉广泛应用测流式风帽。 从风帽的侧孔喷出的气体紧贴分布板进入床层，对床层搅动作用较好，孔眼不易被堵塞，不易漏料。 风帽的材料现多为耐热铸铁。 风帽的排列密度一般为35～ 100 个 / ，风帽中心距 100～ 180mm，视风帽排列密度和排列方式而定。 风帽的排列方式有同心圆排列、等边三角形排列和正方形排列。 本设计也采用测流式同心圆排列风 11 帽。 风箱 风箱的作用在于尽量使分布板下气流的动压转变为静压，使压力 分布均匀，避免气流直冲分布板。 因此风箱应有足够的容积。 风箱的结构形式由圆锥式、圆柱式、锥台式及柱锥式。 对于大型的宜采用中心圆柱预分布器。 中心圆柱同时起着支撑气体分布板的作用，所以本次设计采用中心圆柱式风箱。 流态化床层排热装置 排热方式有直接排热和间接排热。 前者是向炉内喷水，优点是调节炉温灵敏，操作方便，炉内生产能力大些；缺点是：废热未得到利用。 间接排热应用较为普遍，间接排热目的：使流态化床层内余热通过冷却介质达到降温目的。 冷却方式：可采用汽化冷却及循环水冷却两种方式，汽化冷却是较为普遍采用的。 本次设计也采用汽化冷却。 排料口 流态化焙烧炉一般采用外溢流排料口，物料经由溢流口直接排出炉外。 排料口溜矿面可采用混凝土捣制而成，其坡度应大于。 外溢流排料处设有清理口。 底流排料口 当入炉物料存在粗颗粒，或在焙烧过程中生成粗颗粒，一般不能从溢流口排出，应采用底流排料口排料。 所以本次设计采用的排料口为底流排料口。 烟气出口 烟气出口的方式有侧面及炉顶中央两种。 本设计烟气出口设在炉膛侧面，炉顶不承受负荷，不易损坏，检修方便。 烟气出口与锅炉之间目前多采用软连接。 12 第三章 物料衡算及热平衡计算 锌精矿流态化焙烧物料平衡计算 锌精矿硫态化焙烧冶金计算 根据精矿的物相组成分析，计算时精矿中各元素呈下列化合物形态： Zn、 Cd、 Pb、Cu、 Fe 分别呈 ZnS、 CdS、 PbS、 、 ；脉石中的 Ca、 Mg、 Si 分别呈、 、 形态存在。 以 100 锌精矿（干量）进行计算。 1. ZnS 量 ：  其中 Zn： S： 2. CdS 量： kg2 2 1 2 4  其中 Cd； S： 3. PbS 量：  其中： Pb： S： 4. 量： 8  其中： Cu： Fe： S： 5. 和 量：除去 中 Fe 的含量，余下的 Fe 为 6. 74kg0. 216. 95  ，除去ZnS 、 CdS 、 PbS 、 中 S 的 含 量 ， 余 下 的 S 量为)( 。 此 S量全部分布在 和 中。 设 中 Fe为 x ， S 量为 y ，则可列如下方程式： 832yxyx 解得： = ， = 即 中： Fe= 、 S= 、 =。 中： Fe： = S： = 13 ： += 6. 量：  其中 CaO： ： 7. 量：  其中 MgO： ： 表 31 混合锌精矿物相组成， 组成 Zn Cd Pb Cu Fe S CaO MgO CO2 SiO2 其他 共计 ZnS CdS PbS CuFeS2 FeS2 Fe 7S8 CaCO3 MgCO3 SiO2 其他 共计 100 注：在其他成分中， （ +） =。 因为 气体进入烟气中。 烟尘产出率及其化学和物相组成计算 焙烧矿产出率一般为锌精矿的 88%，而烟尘产出率占烧结矿的 45～ 50%，取 50%，则烟尘量为：。 根据生产实践，镉 60%进入烟尘，锌 48%进入烟尘。 其他组分在烟尘中的分配率假定为 50%。 各组分进入烟尘的数量为： Zn  Cd  Pb  Cu  14 Fe  CaO  MgO   其他  按生产实践，烟尘中残硫以硫酸盐形态 S 为 %，以硫化物形态 Ss 为 %。 PbO与 SiO2结合成 PbO•SiO2,余下 SiO2 为游离形态，其他金属为氧化物形态存在。 各组分化合物进入烟尘中的数量如下： Ss 量： = 公斤 S 量： = 公斤 1. ZnS 量：  其中： Zn 公斤 S 公斤 2. ZnSO4量： 公斤7 5 6 19 4  其中 : Zn 公斤 S 公斤 O 公斤 3. ZnO Fe2O3量：烟尘中 Fe 先生成 Fe2O3， 其量为： 1 1 5  Fe2O3有 1/3 与 ZnO 结合成 ZnO Fe2O3,其量为：  ZnO Fe2O3量： 公斤5 0 5 9 4  其中： Zn 公斤 Fe 公斤 O 公斤 余下的 Fe2O3量： = 公斤 其中： Fe 公斤 O 公斤 4. ZnO 量： Zn=（ ++） = 公斤 ZnO= 2  O== 公斤 5. CdO 量： 公斤1 2 1 2 2  其中： Cd 公斤 O 公斤 6. CuO 量：  15 其中： Cu 公斤 O 公斤 7. PbO SiO2量： 公斤。 9281  其中 : Pb 公斤 O 公斤 与 PbO结合的 SiO2量：  余留之 SiO2量： =1. 9 公斤 计算结果如下表所示： 表 32 烟尘产出率及其化学和物相组成， 组成 Zn Cd Cu Pb Fe SS SSO4 CaO MgO SiO2 O 其他 共计 ZnS ZnSO4 ZnO ZnO Fe2O3 Fe2O3 CdO CuO PbO SiO2 CaO MgO SiO2 其他 共计 百分比 (%) % % % % % % % % % % % % % 焙砂产出率及其化学与物相组成计算 沸腾焙烧时，锌精矿中各组分转入焙烧的量为 Zn = Cd = 16 Cu = Pb = Fe = CaO = MgO = SiO2 = 其他 = 按生产实践，焙砂中 SSO4 取 %， SS取 %， SSO4和 SS全部与 Zn 结合； PbO 与SiO2 结合成 PbO˙ SiO2；其他金属以氧化物形态存在。 预订焙砂重量为： =44 公斤 各组分化合物进入焙砂的数量如下： S so42量： = 公斤 Ss 量： = 公斤 量： 公斤2 . 4 4 132 1 6 1 . 40 . 4 8 4  其中： Zn 公斤 O 公斤 量：  其中： Zn 公斤 3. ZnOFe2O3量：焙砂中 Fe 先生成 Fe2O3，其量为： 公斤9 7 1 1 5 94 7  Fe2O3有 40%与 ZnO结合生成 ZnO Fe2O3，其量为： = 公斤 ZnO Fe2O3量： 5 9 4  其中： Zn 公斤 Fe 1390 公斤 O 公斤 余下的 Fe2O3量： ,99= 公斤 其中： Fe 公斤 O 公斤 ： Zn=（ ++） = 公斤 ZnO= 。