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第四章
沸腾焙烧设备的计算
一、
主体设备的计算:
沸腾焙烧的主体设备是沸腾焙烧炉。按其横断面形状
分,可有矩形炉与圆形炉
;圆形炉按其剖面形状来分,可有
向上扩大的鲁奇(
V
.M
)炉和直筒形的道尔(
Dorr
)炉;按
其有无前室,可分为前室炉和无前室炉。一般,硫化锌精矿
的沸腾焙烧多采用圆形炉。
1
.炉床面积
F
炉床
的计算:
F
炉床
=
其中:
F
炉床
为炉床面积,
M
2
;
A
为炉子每天处理的精矿干量,
t/d
;
a
为炉子的单位面积生产率(床能率
)
,
t/
M
2
·
d
;
2.
前室
面积
F
前室
的计算:
F
前床
=<
/p>
(
5%~20%
)
F
炉床
前室面积
< br>F
前床
一般不大于
2M
2
。
3.
本床
面积
F
本床
及本床直径
d
本床
的计算:
F
本床
=
F
炉床
﹣
F
前床
=
π
p>
d
2
本床
d
本床
=
4
?
(
F
p>
炉床
?
F
前床
p>
)
1
4
A
a
?
(m)
p>
4.
沸腾层高度
H
沸腾
的选取:
沸腾层高度
H
沸腾
,是指从炉床底至排料口上缘的距离。沸腾
层
高度
H
沸腾
的大小,对硫化锌精矿焙烧一般为
0.9~1.3m
。风压高、
炉
子大、且采用向上扩大形的炉子,可取较大值;否则,取小值。也
可按下式计算:
H
沸腾
=<
/p>
(
1.2~1.5
)
F
换热
/
π
d
本床
或
H
p>
沸腾
=
aφτ×10
3
/[24(1
-
ε
沸腾层
)r
颗粒
]
(m)
计算。通常前式用于选取计算,后式用于核算。
5.
炉膛空间体积
V
炉膛<
/p>
的确定:
对
于锌的酸化焙烧,一般取
V
炉膛
p>
=
(
10~12
)
F
本床
;
对于锌的氧化焙烧,一般取
V
炉膛
=
(
15~18
)
F
p>
本床
。
6.
炉膛面积
F
炉膛
与炉膛直径
D
炉膛
的计算:
< br>一般,可按
F
炉膛
/ F
本床
=1.7~1.9
计算,也可按下式计算:
F
炉膛
=a
V
烟
(
1+
β
t
炉膛
)
F<
/p>
炉床
/
(
p>
86400W
炉膛
)
m
2
来计算。
其中,
a
:床能力,
t/
M
2
·
d
;
V
烟
p>
:每吨干精矿焙烧时产烟气量,
Nm
3
p>
/t
;
β
:气体体积常数,
1/273
;
t
炉膛<
/p>
:炉膛温度,℃
;
W
炉膛<
/p>
:炉膛气流速度,
m/s
;
炉膛直
径
D
炉膛
的计算可按:
D
炉膛
=
4
F
炉膛
/
π
计算。
7.
炉膛有效高度
H
炉膛
的计算:
炉膛有效高度
H
炉膛
,
是指从沸腾层上缘至排烟口中心的距离。
可按烟尘在炉膛内必须的停留时间来计
算:
H
炉膛
=aV
烟
(
1
+
β
t
炉膛
)
F
炉床
τ<
/p>
烟尘
/
(
864
00F
炉膛
)
其中,
τ
烟尘
为烟尘在炉膛内必须的停留时间
,秒。
对锌精矿的酸化焙烧,
τ
p>
=20~25
秒。
8.
沸腾炉直升段
H
直升
的高度:
沸腾炉直升段
H
直升
的高度,是指从排料口上缘至扩张拐点的距
离。应由结构决定,主要考虑溢流(排料)口及前室砌筑是否便利。
一般,<
/p>
H
直升
取
1.5
m
左右。
9.
腾炉扩张段
H
扩张
的高度:
为防止积灰,扩张角
α
一般在
15
°
~20
°,不能大于
20
°。因
此:
烟尘
=15~20
< br>秒;对锌精矿的氧化焙烧,
τ
烟尘
H
扩张
=
(
d
炉膛
﹣
d
本床
<
/p>
)/(
2
×
ct
gα
)
10.
排烟口的面积
F
排烟
的计算:
F
排烟
=
aV
烟
(
1+
β
t
烟气
)
F
炉床
/
(<
/p>
86400W
排烟
)
m
2
其中,
t
烟气
为烟气的温度,℃;
W
排烟
为烟气的排出速度,
m/s
。
11.
炉底风帽的计算:
炉底风帽的排列,圆形炉通常是中心采用等边三角形排列,边
距为
150~200mm
;在中心周围则采用同心圆排列,同心圆距离为
p>
170~200mm
,每一同心圆上的风帽中心距为
150~200mm
。
风帽
上通孔总面积与炉床面积之比,
称为孔眼率,
以
b
孔眼
表示。
一般,
b
孔眼
=0.9~1.2%
。
(
1
)确定炉底风帽孔眼的总数目:
n=1.2V/
(
W
孔眼
×
F
孔眼
)
< br>其中,
V
:为鼓入沸腾炉内的实际空气量,
m
3
/S
;
V=V
0
(
1+
β
t
孔气
)
t
孔气
:为风帽内空气的温度,
60~150
℃;一般在
60
℃;<
/p>
W
孔眼
:空气
从孔眼喷出的速度,一般为
10~12
m/s
;
F
孔眼
:为单个孔眼的面积,
F
孔眼
p>
=
π
d
2
孔眼
(
2
)确定孔眼率
b
孔眼
:<
/p>
b
孔眼
=n
F
孔眼
/
F
炉床
×
100%
(
3
)确定风帽个数
N
:
1
4
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