年产10万吨锌精矿的沸腾焙烧车间设计【字数：16397】
摘 要摘 要本课题以10万吨年产量的锌精矿沸腾焙烧车间为研究对象，对锌冶金中的精矿沸腾焙烧工艺、主体设备及车间组成进行设计。首先进行技术条件及技术经济指标的选择，为冶金计算过程打下基础。接着，结合工厂生产实践调研以及文献数据查询确定锌精矿的组成并以100kg锌精矿为计算标准，得出沸腾焙烧过程中的烟尘产出率为45.31%，焙砂产出率为54.69%，并计算分析他们的物相组成。另外对空气量、烟气量及其物相组成进行计算。随后，总结沸腾焙烧的物料平衡、热平衡，并得出本次设计的主要经济技术指标脱硫率为94.83%，锌精矿烧成率为85.76%，可溶锌率为93.82%。在完成冶金计算和技术经济指标的基础之上，进行主体设备尺寸的计算，设计出炉床面积为108m3的鲁奇式锌精矿沸腾焙烧炉，并对相关的辅助设备进行选择计算。最后对车间配置和工艺流程进行设计，绘制主体设备图、工艺流程图以及车间配置图。关键词沸腾焙烧；锌精矿；焙砂；物相组成
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2国内外锌精矿沸腾焙烧技术发展 2
1.3锌精矿沸腾焙烧主体设备概述 4
1.3.1 道尔沸腾焙烧炉 4
1.3.2 鲁奇炉 5
l.3.3 锌精矿沸腾焙烧的炉型及其结构特点 6
1.4 锌精矿沸腾焙烧车间工艺研究现状及未来的方向 7
1.4.1 锌精矿沸腾焙烧工艺研究现状 7
1.4.2 焙烧工艺改进及未来发展方向 8
1.5 本课题研究的意义及目的 8
第二章 技术条件及技术经济指标的选择 9
2.1 技术条件 9
2.1.1 焙烧温度 9
2.1.2 过剩空气系数 9
2.1.3 直线速度 10
2.1.4 沸腾层高度 10
2.1.5 物料停留时间 10
2.1.6 炉底和炉顶压力 11
2.2 技术经济指标 11
第三章 冶金计算 13
3.1 锌精矿的物相组成计算 13
3.2烟尘产出率及其物相组成计算 14
3.3 焙砂产出率及其物相组成计算 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 3.4 焙烧要求的空气量、产出的烟气量及其组成计算 22
3.4.1 焙烧矿脱硫率计算 22
3.4.2 出炉烟气计算 22
3.5 沸腾焙烧物料平衡 24
3.6沸腾焙烧主要技术经济指标计算 24
3.7 热平衡计算 25
3.7.1 热收入 25
3.7.2 热支出 27
第四章 主体设备设计 30
4.1 炉型 30
4.2 沸腾焙烧炉主要尺寸的确定 30
4.2.1 炉床面积 30
4.2.2 炉膛面积 30
4.2.3 炉膛空间高度 31
4.2.4 炉腹角 31
4.2.5 气体分布板 32
4.3 其它部件 33
4.3.1 风箱及预分布器 33
4.3.2 排热装置 33
4.3.3 加料设施 33
4.3.4 排料口 34
4.3.5 排烟口 34
4.3.6 烧嘴孔 34
4.3.7 砖体 34
第五章 辅助设备的选择 35
5.1 供风系统 36
5.1.1 供风管 36
5.1.2 鼓风机 36
5.2 排烟收尘系统 36
5.2.1 旋风收尘器 36
5.2.2 排风机 37
5.2.3 电收尘器 37
5.2.4 烟道 37
第六章 工艺流程图及车间配置 39
6.1工艺流程图 39
6.2 车间配置 40
结语 41
致谢 44
参 考 文 献 45
第一章 绪 论
1.1 引言
我国属于锌矿产资源比较丰富的国家，分布在各个省份之中。其特点是多金属硫化物共生矿较多。复杂的矿石种类，资源品质中等，选择比较困难。锌有着较好的利用价值和开采前景。锌矿资源的丰富促进了我国炼锌工业的飞速发展 []。
1980年以前，包括部分中小企业在内的共计一百多个冶炼厂，已在全国形成了中小相结合的锌冶炼产业体系。1980年之后，锌消费的大幅度上涨使得自给率不足百分之八十，只能通过进口来补足。但是，从1990年起的几个大型冶炼企业建成投产，老厂改建扩产，不仅可以自给自足更开始有能力出口，并逐年递增，在1980年至1993年的13年间锌金属产量以近3倍的速度在增长。产品质量的显著提升，大中型企业可实现生产出较高要求的产品。除此之外，产品结构也有显著的改善，除金属锌，在我国氧化锌，锌粉，锌电池和合金的生产水平得到了提高。二十一世纪，国内锌的消费量将继续增加，锌冶炼企业，尤其是大型企业，技术创新和内部管理等都尤为重要，只有这样，我们才能不断地提高产品质量，降低消耗，提高生产率水平，进一步提高经济效率来迎合市场需求。
1993年，我国建成了第一座炼锌厂，根据相关的统计数据，到现在，已经有140多个大大小小的炼锌厂在运行之中。炼锌的方法主要有火法和湿法炼锌两种。其中，火法又分为横、竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼锌以及电热炼锌四小类；而湿法炼锌就是我们通常所说的电解冶炼法[]。
生产中，横竖罐炼锌都是采用的蒸馏法进行操作的。第一次蒸馏一般只能获得粗锌，只有经过二次精馏的产物才是我们所需要的精锌。虽然，横罐炼锌的工程简单、建设成本不高，但是因为其原材料和燃料消耗较大、工作环境恶劣、锌的获得率低被各工厂弃用，而且横罐炼锌还无法连续生产。就当前而言，只有一些不知名的小型企业或还是在使用这种方法进行生产。而竖罐炼锌是在横罐炼锌的生产实践的过程之中一步一步演化而来的。和横罐炼锌不同的是，竖罐炼锌不仅能够实现不间断生产更提高了机械化水平，工人的工作环境有了极大的提升，如此便使得劳动生产率得到了提高，不过，它也不是最为适合的生产方式。再生产中，能耗高的问题往往得不到解决，而且最致命的是它会不停的消耗价格较贵的耐火材料、在团矿粘合剂的供应上也存在不少问题，所以和另外的生产方式相对比，依然是一个比较落后的生产方式。同样受到了很多工厂的冷落。对于密闭鼓风炉炼锌，其主要流程是先烧结硫化锌精矿或锌的氧化物，获得的烧结矿、熔剂、碳在炉内还原熔炼。在炉顶，由冷凝设备冷却过后的粗锌在通过处理可以获得我们所需要的产物。而炉气也可以被有效进行二次利用。电热炼锌则是由电能作为能量，通过在电炉内对炉料加热获取锌蒸汽，然后由冷却设备冷却得到粗锌。在用精炼的手段制取精锌或是锌粉。而我们通常所说的湿法炼锌的工艺流程则主要是由沸腾焙烧、烟气送出制酸、焙砂烟尘浸出、电积等组成[]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2国内外锌精矿沸腾焙烧技术发展 2
1.3锌精矿沸腾焙烧主体设备概述 4
1.3.1 道尔沸腾焙烧炉 4
1.3.2 鲁奇炉 5
l.3.3 锌精矿沸腾焙烧的炉型及其结构特点 6
1.4 锌精矿沸腾焙烧车间工艺研究现状及未来的方向 7
1.4.1 锌精矿沸腾焙烧工艺研究现状 7
1.4.2 焙烧工艺改进及未来发展方向 8
1.5 本课题研究的意义及目的 8
第二章 技术条件及技术经济指标的选择 9
2.1 技术条件 9
2.1.1 焙烧温度 9
2.1.2 过剩空气系数 9
2.1.3 直线速度 10
2.1.4 沸腾层高度 10
2.1.5 物料停留时间 10
2.1.6 炉底和炉顶压力 11
2.2 技术经济指标 11
第三章 冶金计算 13
3.1 锌精矿的物相组成计算 13
3.2烟尘产出率及其物相组成计算 14
3.3 焙砂产出率及其物相组成计算 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 3.4 焙烧要求的空气量、产出的烟气量及其组成计算 22
3.4.1 焙烧矿脱硫率计算 22
3.4.2 出炉烟气计算 22
3.5 沸腾焙烧物料平衡 24
3.6沸腾焙烧主要技术经济指标计算 24
3.7 热平衡计算 25
3.7.1 热收入 25
3.7.2 热支出 27
第四章 主体设备设计 30
4.1 炉型 30
4.2 沸腾焙烧炉主要尺寸的确定 30
4.2.1 炉床面积 30
4.2.2 炉膛面积 30
4.2.3 炉膛空间高度 31
4.2.4 炉腹角 31
4.2.5 气体分布板 32
4.3 其它部件 33
4.3.1 风箱及预分布器 33
4.3.2 排热装置 33
4.3.3 加料设施 33
4.3.4 排料口 34
4.3.5 排烟口 34
4.3.6 烧嘴孔 34
4.3.7 砖体 34
第五章 辅助设备的选择 35
5.1 供风系统 36
5.1.1 供风管 36
5.1.2 鼓风机 36
5.2 排烟收尘系统 36
5.2.1 旋风收尘器 36
5.2.2 排风机 37
5.2.3 电收尘器 37
5.2.4 烟道 37
第六章 工艺流程图及车间配置 39
6.1工艺流程图 39
6.2 车间配置 40
结语 41
致谢 44
参 考 文 献 45
第一章 绪 论
1.1 引言
我国属于锌矿产资源比较丰富的国家，分布在各个省份之中。其特点是多金属硫化物共生矿较多。复杂的矿石种类，资源品质中等，选择比较困难。锌有着较好的利用价值和开采前景。锌矿资源的丰富促进了我国炼锌工业的飞速发展 []。
1980年以前，包括部分中小企业在内的共计一百多个冶炼厂，已在全国形成了中小相结合的锌冶炼产业体系。1980年之后，锌消费的大幅度上涨使得自给率不足百分之八十，只能通过进口来补足。但是，从1990年起的几个大型冶炼企业建成投产，老厂改建扩产，不仅可以自给自足更开始有能力出口，并逐年递增，在1980年至1993年的13年间锌金属产量以近3倍的速度在增长。产品质量的显著提升，大中型企业可实现生产出较高要求的产品。除此之外，产品结构也有显著的改善，除金属锌，在我国氧化锌，锌粉，锌电池和合金的生产水平得到了提高。二十一世纪，国内锌的消费量将继续增加，锌冶炼企业，尤其是大型企业，技术创新和内部管理等都尤为重要，只有这样，我们才能不断地提高产品质量，降低消耗，提高生产率水平，进一步提高经济效率来迎合市场需求。
1993年，我国建成了第一座炼锌厂，根据相关的统计数据，到现在，已经有140多个大大小小的炼锌厂在运行之中。炼锌的方法主要有火法和湿法炼锌两种。其中，火法又分为横、竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼锌以及电热炼锌四小类；而湿法炼锌就是我们通常所说的电解冶炼法[]。
生产中，横竖罐炼锌都是采用的蒸馏法进行操作的。第一次蒸馏一般只能获得粗锌，只有经过二次精馏的产物才是我们所需要的精锌。虽然，横罐炼锌的工程简单、建设成本不高，但是因为其原材料和燃料消耗较大、工作环境恶劣、锌的获得率低被各工厂弃用，而且横罐炼锌还无法连续生产。就当前而言，只有一些不知名的小型企业或还是在使用这种方法进行生产。而竖罐炼锌是在横罐炼锌的生产实践的过程之中一步一步演化而来的。和横罐炼锌不同的是，竖罐炼锌不仅能够实现不间断生产更提高了机械化水平，工人的工作环境有了极大的提升，如此便使得劳动生产率得到了提高，不过，它也不是最为适合的生产方式。再生产中，能耗高的问题往往得不到解决，而且最致命的是它会不停的消耗价格较贵的耐火材料、在团矿粘合剂的供应上也存在不少问题，所以和另外的生产方式相对比，依然是一个比较落后的生产方式。同样受到了很多工厂的冷落。对于密闭鼓风炉炼锌，其主要流程是先烧结硫化锌精矿或锌的氧化物，获得的烧结矿、熔剂、碳在炉内还原熔炼。在炉顶，由冷凝设备冷却过后的粗锌在通过处理可以获得我们所需要的产物。而炉气也可以被有效进行二次利用。电热炼锌则是由电能作为能量，通过在电炉内对炉料加热获取锌蒸汽，然后由冷却设备冷却得到粗锌。在用精炼的手段制取精锌或是锌粉。而我们通常所说的湿法炼锌的工艺流程则主要是由沸腾焙烧、烟气送出制酸、焙砂烟尘浸出、电积等组成[]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/gfzcl/231.html
