IV. Расчет количества дутья и состава обжиговых газов

35. Расход кислорода при обжиге

Здесь принято O(SO₂) = S_удал в связи с примерным равенством молекулярной массы кислорода и атомной массы серы.

36. Масса азота в дутье

где О₂ - содержание кислорода в дутье, %(об.). Для воздушного дутья принято О₂ = 21 %.

37. Объем кислорода при нормальных условиях

,

где 22,4 – объем, занимаемый 1 г-молем газообразного вещества при нормальных условиях, л/(г-моль) или м³/(кг-моль).

38. Объем азота при нормальных условиях

39. Объем дутья при нормальных условиях

40. Объем дутья при метеоусловиях места строительства завода (t = 25 ^оС (Т = 298 K) и Р = 705 мм.рт.ст.) находим по закону Бойля-Мариотта и Гей-Люссака

где P_o – давление (мм. рт.ст., атм., Па), V_o – объем (л, м³) и Т_о – температура ( К) при нормальных условиях; P, V, T – давление, объем и температура при иных условиях.

Рассчитываем удельный расход дутья при 25 ^оС и 705 мм. рт.ст.

концентрата.

41. Удельный расход дутья, м³/т концентрата

42. Масса SO₂ в обжиговых газах (п. 21)

SO₂ = 2 S_удал = 2  21,761 = 43,522 кг.

43. Объем SO₂ при нормальных условиях

44. Масса CO₂ в обжиговых газах (п.33)

CO₂ = 0,091 кг.

45. Объем CO₂ при нормальных условиях

46. Масса воды на 100 кг сухого концентрата при влажности его W = 7,0 %

47. Объем паров воды при нормальных условиях

48. Объем обжиговых газов при нормальных условиях

При неполном удалении серы (Ds < 1) кислород дутья при обжиге усваивается шихтой нацело и поэтому в обжиговых газах отсутствует.

нм³.

49. Содержание SO₂ в обжиговых газах без учета подсосов воздуха

%(об.).

50. Масса обжиговых газов (включая H₂O)

кг.

51. Объем обжиговых газов при рабочей температуре в печи кипящего слоя (t_кс =750 – 900 ^оС). Согласно заданию, t_кс = 850 ^оС (1123 К).

м³.

52. Плотность газа при рабочей температуре

кг/м³.

Состав обжиговых газов приводится в табл. 3.

Таблица 3

Состав обжиговых газов (без подсосов воздуха)

Компоненты	Масса, кг	Объем, нм3	Содержание, % (об.)
N2	81,965	65,572	72,68
SO2	43,522	15,233	16,89
CO2	0,091	0,046	0,05
H2O	7,527	9,367	10,38
Сумма	133,105	90,218	100,00

Материальный баланс по результатам проделанных выше расчетов на 100 кг концентрата, приведен в табл. 4.

V. Расчет параметров обжига в кипящем слое

53. Скорость газов в печи кипящего слоя, необходимая для устойчи-

вого кипения материала, может быть найдена расчетным путем с помощью следующего уравнения регрессии [2]:

м³/(м²с).

Таблица 4

Материальный баланс обжига на 100 кг сухого концентрата

(без учета потерь)

№ .	Материалы	Cu	Fe	S	O	N	SiO2	CaO	Al2O3	П.п.п. (СО2)	Проч.	Сумма,	Пункты, пп
	Поступило
1	Концентрат	20,1	32,9	40,0	-	-	2,5	0,7	1,8	-	2,0	100,000	Исх. дан.
2	Кварц	-	0,283	-	-	-	2,953	0,041	0,202	-	0,566	4,045	33
3	Известняк	-	0,003	-	-	-	0,024	0,115	0,002	0,091	0,01	0,245	33
4	Дутье	-	-	-	24,901	81,965	-	-	-	-	-	106,866	35, 36
	С у м м а	20,1	33,186	40,0	24,901	81,965	5,477	0,856	2,004	0,091	2,576	211,156	-
	Получено
1	Огарок	20,1	33,186	18,239	3,140	-	5,477	0,856	2,004	-	2,576	85,578	34
2	Газы	-	-	21,761	21,761	81,965	-	-	-	0,091	-	125,578	Табл. 3
	С у м м а	20,1	33,186	40,000	24,901	81,965	5,477	0,856	2,004	0,091	2,576	211,156	-

54. Переход от скорости газов на эквивалентную скорость дутья, подаваемого в печь

м³/ (м²с).

55. Часовая производительность обжиговой печи по концентрату, т/ч

.

56. Удельная суточная производительность обжиговой печи по концентрату, т/(м²сут.)

.

57. Необходимое число обжиговых печей можно рассчитать по формуле

,

где n – число печей; Р_год – годовая производительность цеха по концентрату, т/год; S_п – площадь пода одной печи, м²; К_м – коэффициент машинного времени, учитывающий различные простои печи, включая ремонт.

Для печи с площадью пода S_п = 40 м² и К_м = 0,95 получим

печей.

Принимаем 3 печи.