Тепловой баланс обжига

Таблица 9

№	Приход	ккал	%
1	Физическое тепло концентрата	184	0,14
2	Физическое тепло воздуха	896	0,65
3	Тепло экзотермических реакций	136490	99,21
	Итого	137570	100
№	Расход	ккал	%
1	Тепло, уносимое огарком и пылью	11390	8,3
2	Тепло, уносимое газами	88921	64,6
3	Тепло на нагрев и испарение влаги	4046	2,94
4	Теплопотери во внешнюю среду и тепло на эндотермические реакции	5266	3,8
5	Избыточное тепло	24469	17,8
	Итого	137570	100

Выбор и расчёт основного и вспомогательного оборудования

Расчёт печи кипящего слоя

Потребность в тепле за счёт топлива или электроэнергии при следующем значении величин:

Отрицательная величина указывает на избыток тепла. Данная величина носит приблизительный характер и может служить для ориентирования расчёта, окончательного значения Q_r определяется по тепловому балансу печи.

Оптимальное количество дутья

Определяем предельное количество дутья К, при котором неподвижный слой концентрата переходит в нестабильное состояние:

Оптимально количество дутья , обеспечивающее создание устойчивого кипящего слоя цинкового концентрата, определяется по формуле:

Берём меньшее значение коэффициента в связи с малым пылевыносом < 30%

Удельная производительность печи

Определяется по формуле:

Полученная удельная производительность соответствует производительности, полученной при дутье обогащённым кислородом.

Минимальное время пребывания концентрата в печи, обеспечивающее завершение обжига:

Площадь пода печи

Находится по формуле:

Устанавливаем две рабочие печи с F=22,7 м².

При круглой форме печи, внутренний диаметр равен :

Минимальный объём кипящего слоя

Высота кипящего слоя

Значение коэффициента применяем в зависимости от размеров печи и от химического и гранулометрического состава концентрата. С увеличением размеров печи, крупности концентрата и содержащейся в нём серы, величина коэффициента принимается большой. В нашем случае принимаем значение коэффициента равным 7.

Общая высота печи

В настоящее время для снижения сульфидной серы в циклонной печи идут по пути уменьшения высоты до 10 м. Принимаем высоту печи Н=10 м.

Гидравлическое сопротивление кипящего слоя

Параметры воздуходувки

Давление воздуха на воздуходувке определяется по формуле:

Размеры и число дутьевых сопел

Принимаем грибовидное сопло конструкции завода «Электронщик», имеющее 6 отверстий с диаметром 8 мм.

Скорость истечения воздуха из сопла:

Необходимое число сопел:

Расчёт газовой системы

С целью использования избыточного тепла кипящего слоя и утилизации тепла отходящих газов проектом предусматривается установка котла-утилизатора ТКС 4/40. Газы из печей КС проходят через котёл- утилизатор, два циклона СИОТ-10 и дымососом отправляются на электрофильтры. На случай аварийной остановки котла-утилизатора предусматривается резервная система отходящих газов, состоящая из двух воздухоохлаждаемых рекуператоров, соединённых последовательно и двух циклонов СИОТ-10.

Газы, через резервную и основную систему, отсасываются одним дымососом. Газовые системы по мере надобности отключаются вертикальными шиберами. Расчёт ведём для основной газовой системы. Количество газов, образующихся при переработке 384 т концентрата в сутки:

Температура газов 920⁰ , удельный вес-1,47 кг/нм³

Температура газов на выходе из котла-утилизатора по условиям его работы 400⁰ С.С учётом подсоса по 5% количество газов на участке будет, нм³/с:

• Печь-котёл ;

• Котёл-циклон ;

• Циклон-дымосос ;

• Дымосос- электрофильтр ;

Температура газов на выходе из печи с учётом подсоса 875⁰ С,

Температура газов на входе в котёл 865⁰ С ;

Температура газов на выходе из котла с учётом подсоса 381⁰ С;

Температура газов на входе в циклоны 365⁰ С ;

Температура газов на выходе из циклонов 320⁰ С;

Температура газов на выходе из циклонов с учётом подсоса 305⁰ С;

Температура газов на выходе в дымосос 261⁰ С;

Температура газов на выходе из дымососа с учётом подсоса 250⁰ С;

Температура поступающих в электрофильтр газов 220⁰ С;

Температура поступающих в электрофильтр с учётом подсоса газов 210⁰ С;

Далее газы направляются в сернокислотное производство. Определяем действительный объём газов и производим расчёт узлов газовой системы.