冶金行業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)---年產(chǎn)6萬(wàn)噸鋅冶煉沸騰焙燒爐的設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p><b>　　(冶金化工系)</b></p><p>　　題 目 年產(chǎn)6萬(wàn)噸鋅冶煉沸騰焙燒爐的設(shè)計(jì) </p><p>　　專(zhuān)

2、 業(yè) 冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè) </p><p>　　班 級(jí) 冶金0602班

3、 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào)

4、 </p><p>　　指導(dǎo)教師

5、 </p><p>　　完成日期 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1&

6、lt;/b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)概述2</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)依據(jù)2</b></p><p>　　1.2設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想2</p><p>　　1.3廠址及建廠條件論證2</p><p>　　1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)3</p><p&

7、gt;　　第二章 工藝流程的選擇與論證4</p><p>　　2.1原料組成及特點(diǎn)4</p><p>　　2.2鋅冶金及沸騰焙燒工藝概述4</p><p>　　2.3沸騰焙燒工藝及主要設(shè)備的選擇5</p><p>　　2.3.1沸騰焙燒爐爐型6</p><p>　　2.3.2氣體分布板及風(fēng)箱9</p

8、><p>　　2.3.3流態(tài)化床層排熱裝置10</p><p>　　2.3.4排料口10</p><p>　　2.3.5煙氣出口10</p><p>　　第三章 物料衡算及熱平衡計(jì)算11</p><p>　　3.1鋅精礦流態(tài)化焙燒物料平衡計(jì)算11</p><p>　　3.1.1鋅精礦硫態(tài)化

9、焙燒冶金計(jì)算11</p><p>　　3.1.2煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算12</p><p>　　3.1.3焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算15</p><p>　　3.1.4焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算18</p><p>　　3.2熱平衡計(jì)算21</p><p>　　3.2.1熱收入

10、21</p><p>　　3.2.2熱支出24</p><p>　　第四章 沸騰焙燒爐的選型計(jì)算26</p><p><b>　　4.1床面積26</b></p><p>　　4.2前室面積26</p><p>　　4.3流態(tài)化床斷面尺寸27</p><p>　　

11、4.4流態(tài)化床高度（排料口高度）27</p><p>　　4.5爐膛面積和直徑27</p><p>　　4.6爐膛高度28</p><p>　　4.7氣體分布板及風(fēng)帽29</p><p>　　4.7.1氣體分布板孔眼率29</p><p>　　4.7.2風(fēng)帽29</p><p>　　

12、第五章 環(huán)保與安全30</p><p><b>　　5.1 概述30</b></p><p>　　5.2 廢氣治理31</p><p>　　5.3勞動(dòng)保護(hù)32</p><p>　　第六章 結(jié)論33</p><p><b>　　致 謝34</b></p&

13、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　沸騰焙燒爐是煉鋅的主要輔助設(shè)備。當(dāng)前，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展新的價(jià)值觀和環(huán)保法規(guī)定對(duì)沸騰焙燒爐的設(shè)計(jì)與操作提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。能否實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能和最小程度的污染，高效率、高質(zhì)、高壽命、低能耗、低污染，這是設(shè)計(jì)的目

14、標(biāo)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)參考《鋅冶金》、《有色冶金工廠設(shè)計(jì)原理》、《鉛冶金有色冶金工廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《有色冶金環(huán)境保護(hù)》、《重金屬冶金學(xué)（第二版）》、《鉛鋅冶金學(xué)》、《有色金屬提取冶金手冊(cè)（鋅鎘鉛鉍）》、《環(huán)保工作者實(shí)用手冊(cè)（第二版）》、《我國(guó)鉛鋅冶煉現(xiàn)狀與持續(xù)發(fā)展》、《鋅冶金工藝概述》等進(jìn)行設(shè)計(jì)。前后進(jìn)行了資料收集、沸騰焙燒爐的物料平衡與熱平衡計(jì)算、爐型基本尺寸的確定，依據(jù)能量守恒定律進(jìn)行驗(yàn)算修訂等。&

15、lt;/p><p>　　說(shuō)明書(shū)共分五章，主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)概述、工藝流程的選擇與論證、物料平衡和熱平衡計(jì)算、設(shè)備選型計(jì)算、環(huán)保與安全。</p><p>　　關(guān)鍵詞：沸騰焙燒爐 物料平衡 熱平衡 沸騰焙燒爐尺寸 爐型設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)概述</b></p><p><b>　　1.

16、1設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　根據(jù)冶金技術(shù)教研室下達(dá)的任務(wù)書(shū)。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想</p><p>　　對(duì)設(shè)計(jì)的總要求是技術(shù)先進(jìn);工藝上可行;經(jīng)濟(jì)上合理，所以,設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則和指導(dǎo)思想為：</p><p>　　1、遵守國(guó)家法律、法規(guī)，執(zhí)行行業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定，嚴(yán)格把關(guān)，精心設(shè)計(jì)；<

17、;/p><p>　　2、設(shè)計(jì)中對(duì)主要工藝流程進(jìn)行多方案比較，以確定最佳方案；</p><p>　　3、設(shè)計(jì)中應(yīng)充分采用各項(xiàng)國(guó)內(nèi)外成熟技術(shù)，因某種原因暫時(shí)不上的新技術(shù)要預(yù)留充分的可能性。所采用的新工藝、新設(shè)備、新材料必須遵循經(jīng)過(guò)工業(yè)性試驗(yàn)或通過(guò)技術(shù)鑒定的原則；</p><p>　　4、要按照國(guó)家有關(guān)勞動(dòng)安全工業(yè)衛(wèi)生及消防的標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；</p>

18、<p>　　5、在學(xué)習(xí)、總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)廠家的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，移動(dòng)試用可行的先進(jìn)技術(shù)；</p><p>　　6、設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮節(jié)約能源、節(jié)約用地，實(shí)行自愿的綜合利用，改善勞動(dòng)條件以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　1.3廠址及建廠條件論證</p><p>　　赤峰市地處東北經(jīng)濟(jì)區(qū)和華北經(jīng)濟(jì)區(qū)接合部，是環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的重要組成部分，區(qū)位優(yōu)越，距北京、天

19、津、沈陽(yáng)、大連等大城市均在400-600公里，距錦州、秦皇島等港口不足300公里，可直接接受京津塘、遼中南兩大經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的輻射。赤峰地域遼闊，資源豐富?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)各種礦產(chǎn)70余種，主要有鉛、鋅、煤、鐵、銅、鉬、螢石、天然氣等。</p><p>　　赤峰具有良好的交通優(yōu)勢(shì)。赤峰鐵路由京通鐵路干線(xiàn)和葉赤鐵路支線(xiàn)交匯成網(wǎng)，聯(lián)結(jié)赤峰與首都北京、自治區(qū)首府呼和浩特市和沈陽(yáng)、錦州等東北重鎮(zhèn)，是赤峰市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動(dòng)脈。共有公路

20、261條，總長(zhǎng)10061公里。其中，國(guó)道4條：國(guó)道111線(xiàn)北京至加格達(dá)奇、國(guó)道303線(xiàn)集安至錫林浩特、國(guó)道305線(xiàn)莊河至林東、國(guó)道306線(xiàn)綏中至經(jīng)棚，總里程1260公里；省道4條：省道204線(xiàn)錫林浩特至巴林橋、省道205線(xiàn)大板至朝陽(yáng)、省道206線(xiàn)赤峰至承德、省道219線(xiàn)小城子至平泉，總里程551公里，北京經(jīng)承德走茅荊壩線(xiàn)到赤峰420公里只需5小時(shí)。</p><p>　　綜上所述，赤峰市原料豐富，交通運(yùn)輸條件便利，

21、其自然條件和協(xié)助條件都很優(yōu)越，在赤峰建廠，符合國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略和該地區(qū)的發(fā)展思路，勢(shì)必會(huì)為國(guó)家、為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　一、鋅冶煉沸騰焙燒爐設(shè)計(jì)。</p><p>　　二、鋅精礦沸騰焙燒工藝流程設(shè)計(jì)。</p><p>　　三、沸騰焙燒爐物

22、料平衡和熱平衡初算。</p><p>　　四、設(shè)備的選型設(shè)計(jì)與計(jì)算。</p><p><b>　　五、環(huán)保與安全。</b></p><p>　　第二章 工藝流程的選擇與論證</p><p>　　2.1原料組成及特點(diǎn)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)處理的原料鋅精礦成分如下表所示。</p>

23、<p>　　表2-1 鋅精礦的化學(xué)成分</p><p>　　2.2鋅冶金及沸騰焙燒工藝概述</p><p>　　鋅主要以硫化物形態(tài)存在于自然界, 氧化物形態(tài)為其次。在硫化礦中, 鋅的主要礦物是閃鋅礦和高鐵閃鋅礦,經(jīng)選礦后得到硫化鋅精礦。</p><p>　　通過(guò)這些煉鋅礦物生產(chǎn)出鋅錠的工藝被分為兩大類(lèi): 火法煉鋅和濕法煉鋅。而目前世界上主要煉鋅方法

24、是濕法煉鋅,有85%以上的原生鋅錠是通過(guò)濕法煉鋅的方法生產(chǎn)出來(lái)的。</p><p>　　火法煉鋅是利用鋅的沸點(diǎn)(906℃) 較低, 在冶煉過(guò)程中用還原劑將其從氧化物中還原揮發(fā), 從而使鋅與脈石和其它雜質(zhì)分離, 鋅蒸氣進(jìn)入冷凝系統(tǒng)被冷凝成金屬鋅。而硫化鋅精礦則需經(jīng)過(guò)焙燒而氧化成氧化物, 然后再進(jìn)行還原揮發(fā)、冷凝得到粗鋅, 粗鋅經(jīng)精餾后得精鋅。</p><p>　　在鋅火法冶金工藝中, 由于使

25、用還原劑, 產(chǎn)生大量的溫室氣體, 在不同程度上對(duì)大氣環(huán)境都有污染。</p><p>　　濕法煉鋅工藝實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的大型化, 并消除火法冶金的某些缺陷, 如使用固體還原劑, 使環(huán)境保護(hù)問(wèn)題得以大為改善。</p><p>　　與火法冶金不同的是，濕法冶金過(guò)程中的主要化學(xué)反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的。在許多情況下往往是濕法與火法相配合。與火法冶金相比較，濕法冶金具有如下優(yōu)點(diǎn)：</p>&l

26、t;p>　?。?）可以直接制取純凈的金屬；</p><p>　?。?）可以有選擇性地浸出有價(jià)元素，而不與脈石作用；</p><p>　　（3）能綜合提取各種有價(jià)元素；</p><p>　?。?）適于處理貧礦，也適合處理精礦以及復(fù)雜礦；</p><p>　?。?）生產(chǎn)的伸縮性大，生產(chǎn)規(guī)?？纱罂尚?；</p><p>

27、　?。?）空氣污染和硫的回收問(wèn)題好解決；</p><p>　?。?）勞動(dòng)條件好（低溫）等。</p><p>　　濕法煉鋅由鋅精礦的沸騰焙燒、焙燒礦的浸出、凈化和電積4個(gè)工序組成。濕法煉鋅（又稱(chēng)電解法煉鋅）處理硫化鋅精礦同樣也要經(jīng)過(guò)焙燒工藝，使硫化鋅精礦變成易于被稀硫酸溶解的氧化鋅。</p><p>　　濕法煉鋅的主要優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境衛(wèi)生，勞動(dòng)條件好，金屬回收率高，產(chǎn)品質(zhì)量

28、高，易</p><p>　　于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，且濕法煉鋅能綜合回收10 多種有價(jià)元素, 對(duì)環(huán)境的影響小, 可以產(chǎn)出高品位鋅。鑒于濕法煉鋅有以上優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用濕法煉鋅工藝。</p><p>　　2.3沸騰焙燒工藝及主要設(shè)備的選擇</p><p>　　金屬鋅的生產(chǎn)，無(wú)論是用火法還是濕法，90%以上都是以硫化鋅精礦為原料。硫化鋅不能被廉價(jià)的、最容易獲得的

29、碳質(zhì)還原劑還原，也不容易被廉價(jià)的，并且在浸出—電積濕法煉鋅生產(chǎn)流程中可以再生的硫酸稀溶液（廢電解液）所浸出，因此對(duì)硫化鋅精礦氧化焙燒使之轉(zhuǎn)變成氧化鋅是很有必要的。焙燒就是通常采用的完成化合物形態(tài)轉(zhuǎn)變的化學(xué)過(guò)程，是冶煉前對(duì)礦石或精礦進(jìn)行預(yù)處理的一種高溫作業(yè)。</p><p>　　硫化物的焙燒過(guò)程是一個(gè)發(fā)生氣固反應(yīng)的過(guò)程，將大量的空氣（或富氧空氣）通入硫化礦物料層，在高溫下發(fā)生反應(yīng)，氧與硫化物中的硫化合產(chǎn)生氣體SO2

30、，有價(jià)金屬則變成為氧化物或硫酸鹽。同時(shí)去掉砷、銻等雜質(zhì)，硫生成二氧化硫進(jìn)入煙氣，作為制硫酸的原料。焙燒過(guò)程得到的固體產(chǎn)物就被稱(chēng)為焙砂或焙燒礦。</p><p>　　焙燒過(guò)程是復(fù)雜的，生成的產(chǎn)物不盡一致，可能有多種化合物并存。一般來(lái)說(shuō)，硫化物的氧化反應(yīng)主要有：</p><p>　　硫化物氧化生成硫酸鹽</p><p>　　MeS + 2 O2 = MeSO4</

31、p><p>　　硫化物氧化生成氧化物</p><p>　　MeS + 1.5 O2 = MeO + SO2</p><p>　　3）金屬硫化物直接氧化生成金屬</p><p>　　MeS + 2 O2 = MeO + SO2</p><p><b>　　硫酸鹽離解</b></p><

32、;p>　　MeSO4 = MeO + SO3</p><p>　　SO3 = SO2 + 0.5 O2</p><p>　　此外，在硫化鋅精礦中，通常還有多種化合價(jià)的金屬硫化物，其高價(jià)硫化物的離解壓一般都比較高，故極不穩(wěn)定，焙燒時(shí)高價(jià)態(tài)硫化物離解成低價(jià)態(tài)的硫化物，然后再繼續(xù)進(jìn)行其焙燒氧化反應(yīng)過(guò)程。</p><p>　　在焙燒過(guò)程中，精礦中某種金屬硫化物和它的硫

33、酸鹽在焙燒條件下都是不穩(wěn)定的化合物時(shí)，也可能相互反應(yīng)，如：</p><p>　　FeS + 3FeSO4 = 4FeO + 4SO2</p><p>　　由上述各種反應(yīng)可知，鋅精礦中各種金屬硫化物焙燒的主要產(chǎn)物是MeO、MeSO4以及SO2 、SO3 和O2。此外還可能有MeO·Fe2O3，MeO·SiO2等。</p><p>　　2.3.1沸騰

34、焙燒爐爐型</p><p>　　沸騰焙燒爐簡(jiǎn)稱(chēng)沸騰爐，又稱(chēng)流化床焙燒爐。用固體技術(shù)焙燒硫化礦的裝置。過(guò)程有反應(yīng)熱放出，產(chǎn)生含有二氧化硫的氣體主要用來(lái)制造硫酸，礦渣則用作冶金原料。沸騰焙燒爐是流態(tài)化技術(shù)的熱工設(shè)備,具有氣-固間熱質(zhì)交換速度快、沸騰層內(nèi)溫度均勻、產(chǎn)品質(zhì)量好;沸騰層與冷卻器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于鋅精礦的氧化焙燒。</p>

35、<p>　　沸騰焙燒工藝流程要根據(jù)具體條件和要求而定，焙燒性質(zhì)、原料、地理位置等因素不同其選擇的工藝流程也不盡相同。一般可分為爐料準(zhǔn)備及加料系統(tǒng)、爐本體系統(tǒng)、煙氣及收塵系統(tǒng)和排料系統(tǒng)四個(gè)部分。</p><p>　　爐料準(zhǔn)備及加料系統(tǒng)主要為沸騰焙燒爐提供合格的爐料，以保證焙燒爐的穩(wěn)定性和連續(xù)性。加料方式分為干式和濕式兩種。由于濕式加料缺點(diǎn)較多，國(guó)內(nèi)沒(méi)有工廠采用。固本設(shè)計(jì)采用干式加料。干式加料常采用圓筒干燥

36、窯。圓筒干燥窯是一種最簡(jiǎn)單的機(jī)械干燥設(shè)備，窯身由鋼板做成，窯內(nèi)襯為耐火磚。</p><p>　　焙燒爐是焙燒的主體設(shè)備，按床面積形狀可分為圓形（或橢圓形）和矩形。矩形很少采用。圓形斷面的爐子，爐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大，材料較省，散熱較小，空氣分布較均勻因此得到廣泛采用。工業(yè)生產(chǎn)常用的鋅精礦沸騰焙燒爐有道爾式沸騰爐和魯奇式沸騰爐兩類(lèi)。</p><p>　　魯奇式沸騰爐上部結(jié)構(gòu)采用擴(kuò)大段，造成煙氣流速

37、減慢和煙塵率降低，延長(zhǎng)了煙氣的停留時(shí)間，煙氣中的煙塵得到充分的焙燒，從而使煙塵中的含硫量達(dá)到要求，煙</p><p>　　塵質(zhì)量得到保證，焙砂質(zhì)量較高、生產(chǎn)率高、熱能回收好。低的煙塵率相應(yīng)提高了焙砂部分的產(chǎn)出率，減小了收塵系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，本設(shè)計(jì)采用魯奇式沸騰焙燒爐。其工藝流程如圖2-1所示。</p><p>　　煙氣從焙燒爐排出時(shí)，溫度一般在1123—1353K之間，須冷卻到適當(dāng)溫度以便收塵。

38、常見(jiàn)的煙氣冷卻方式分直接冷卻和間接冷卻兩類(lèi)。直冷主要采用向煙氣直接噴水冷卻，由于廢熱得不到有效利用，所以很少采用。間接冷卻由表面冷卻器、水套冷卻器、汽化冷卻器和余熱鍋爐。目前，國(guó)內(nèi)最常用的是余熱鍋爐。本設(shè)計(jì)采用余熱鍋爐。</p><p>　　圖2-1魯奇式沸騰爐焙燒工藝工藝流程圖</p><p>　　焙燒爐生產(chǎn)的焙砂從流態(tài)化層溢流口自動(dòng)排出，可采用濕法和干法兩種輸送方法。兩種方法各具特點(diǎn)，

39、企業(yè)可根據(jù)具體情況，選擇適宜的排料方法。本設(shè)計(jì)采用干法輸送。</p><p>　　沸騰焙燒爐爐體（圖2-2）為鋼殼內(nèi)襯保溫磚再襯耐火磚構(gòu)成。為防止冷凝酸腐蝕，鋼殼外面有保溫層。爐子的最下部是風(fēng)室，設(shè)有空氣進(jìn)口管，其上是空氣分布板?？諝夥植及迳鲜悄突鸹炷翣t床，埋設(shè)有許多側(cè)面開(kāi)小孔的風(fēng)帽。爐膛中部為向上擴(kuò)大的圓錐體，上部焙燒空間的截面積比沸騰層的截面積大，以減少固體粒子吹出。沸騰層中裝有的冷卻管，爐體還設(shè)有加料口、

40、礦渣溢流口、爐氣出口、二次空氣進(jìn)口、點(diǎn)火口等接管。爐頂有防爆孔。</p><p><b>　　圖2-2沸騰焙燒爐</b></p><p>　　沸騰焙燒爐分直筒型爐和上部擴(kuò)大型爐兩種：①直筒型爐。多用于有色金屬精礦</p><p>　　的焙燒，焙燒強(qiáng)度較低，爐膛上部不擴(kuò)大或略微擴(kuò)大，外觀基本上呈圓筒型。②上部擴(kuò)大型爐。早期用于破碎塊礦（作為硫酸生

41、產(chǎn)原料開(kāi)采的硫鐵礦，多成塊狀，習(xí)慣稱(chēng)塊礦）的焙燒。后來(lái)發(fā)展到用于各種浮選礦（包括有色金屬浮選精礦、選礦時(shí)副產(chǎn)的含硫鐵礦的尾砂，以及為了提高硫鐵礦品位而通過(guò)浮選得到的硫精礦，這些礦粒度都很小）的焙燒，焙燒強(qiáng)度較高。</p><p>　　操作指標(biāo)和條件主要有焙燒強(qiáng)度、沸騰層高度、沸騰層溫度、爐氣成分等。</p><p>　　焙燒強(qiáng)度  習(xí)慣上以單位沸騰層截面積一日處理含硫3

42、5％礦石的噸數(shù)計(jì)算。焙燒強(qiáng)度與沸騰層操作氣速成正比。氣速是沸騰層中固體粒子大小的函數(shù)，一般在 1～3m/s范圍內(nèi)。一般浮選礦的焙燒強(qiáng)度為15～20t/()；對(duì)于通過(guò)3×3mm的篩孔的破碎塊礦，焙燒強(qiáng)度為30t/()。</p><p>　　沸騰層高度  即爐內(nèi)排渣溢流堰離風(fēng)帽的高度，一般為0.9～1.5m。</p><p>　　沸騰層溫度  

43、隨硫化礦物、焙燒方法等不同而異。例如:鋅精礦氧化焙燒為1070～1100℃,而硫酸化焙燒為900～930℃；硫鐵礦的氧化焙燒溫度為850～950℃。</p><p>　　爐氣成分  硫鐵礦氧化焙燒時(shí)，爐氣中二氧化硫13％～13.5％，三氧化硫≤0.1％。硫酸化焙燒,空氣過(guò)剩系數(shù)大，故爐氣中二氧化硫濃度低而三氧化硫含量增加。</p><p>　　特點(diǎn):①焙燒強(qiáng)度高；②礦渣

44、殘硫低；③可以焙燒低品位礦；④爐氣中二氧化硫濃度高、三氧化硫含量少；⑤可以較多地回收熱能產(chǎn)生中壓蒸汽，焙燒過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽通常有35％～45％是通過(guò)沸騰層中的冷卻管獲得；⑥爐床溫度均勻；⑦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，且投資省，維修費(fèi)用少；⑧操作人員少，自動(dòng)化程度高，操作費(fèi)用低；⑨開(kāi)車(chē)迅速而方便，停車(chē)引起的空氣污染少。但沸騰爐爐氣帶礦塵較多，空氣鼓風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗較大。</p><p>　　2.3.2氣體分布板及風(fēng)箱</

45、p><p>　　2.3.2.1氣體分布板</p><p>　　氣體分布板一般由風(fēng)帽、花板、耐火襯墊構(gòu)成。氣體分布版的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到下列條件：使進(jìn)入床層的氣體分布均勻，創(chuàng)造良好的初始流態(tài)化條件，有一定的孔眼噴出速度，使物料顆粒特別是大顆粒受到激發(fā)湍動(dòng)起來(lái)；具有一定的阻力，以減少流態(tài)化層各處的料層阻力的波動(dòng)；此外還應(yīng)不漏料、不堵塞、耐摩擦、耐腐蝕、不變形；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作、安裝和檢修。</p

46、><p><b>　　2.3.2.2風(fēng)帽</b></p><p>　　風(fēng)帽大致可分為直流式、測(cè)流式、密孔式和填充式四種。鋅精礦流態(tài)化焙燒爐廣泛應(yīng)用測(cè)流式風(fēng)帽。從風(fēng)帽的側(cè)孔噴出的氣體緊貼分布板進(jìn)入床層，對(duì)床層攪動(dòng)作用較好，孔眼不易被堵塞，不易漏料。風(fēng)帽的材料現(xiàn)多為耐熱鑄鐵。風(fēng)帽的排列密度一般為35～100個(gè)/，風(fēng)帽中心距100～180mm，視風(fēng)帽排列密度和排列方式而定。風(fēng)帽

47、的排列方式有同心圓排列、等邊三角形排列和正方形排列。本設(shè)計(jì)也采用測(cè)流式同心圓排列風(fēng)帽。</p><p><b>　　2.3.2.3風(fēng)箱</b></p><p>　　風(fēng)箱的作用在于盡量使分布板下氣流的動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，使壓力分布均勻，避免氣流直沖分布板。因此風(fēng)箱應(yīng)有足夠的容積。風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)形式由圓錐式、圓柱式、錐臺(tái)式及柱錐式。對(duì)于大型的宜采用中心圓柱預(yù)分布器。中心圓柱同時(shí)起

48、著支撐氣體分布板的作用，所以本次設(shè)計(jì)采用中心圓柱式風(fēng)箱。</p><p>　　2.3.3流態(tài)化床層排熱裝置</p><p>　　排熱方式有直接排熱和間接排熱。前者是向爐內(nèi)噴水，優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)爐溫靈敏，操作方便，爐內(nèi)生產(chǎn)能力大些；缺點(diǎn)是：廢熱未得到利用。</p><p>　　間接排熱應(yīng)用較為普遍，間接排熱目的：使流態(tài)化床層內(nèi)余熱通過(guò)冷卻介質(zhì)達(dá)到降溫目的。冷卻方式：可采用汽

49、化冷卻及循環(huán)水冷卻兩種方式，汽化冷卻是較為普遍采用的。本次設(shè)計(jì)也采用汽化冷卻。</p><p><b>　　2.3.4排料口</b></p><p>　　1.外溢流排料口 </p><p>　　流態(tài)化焙燒爐一般采用外溢流排料口，物料經(jīng)由溢流口直接排出爐外。排料口溜礦面可采用混凝土搗制而成，其坡度應(yīng)大于。外溢流排料處設(shè)有清理口。</p&g

50、t;<p><b>　　2.底流排料口 </b></p><p>　　當(dāng)入爐物料存在粗顆粒，或在焙燒過(guò)程中生成粗顆粒，一般不能從溢流口排出，應(yīng)采用底流排料口排料。</p><p>　　所以本次設(shè)計(jì)采用的排料口為底流排料口。</p><p><b>　　2.3.5煙氣出口</b></p><

51、;p>　　煙氣出口的方式有側(cè)面及爐頂中央兩種。本設(shè)計(jì)煙氣出口設(shè)在爐膛側(cè)面，爐頂不承受負(fù)荷，不易損壞，檢修方便。煙氣出口與鍋爐之間目前多采用軟連接。</p><p>　　第三章 物料衡算及熱平衡計(jì)算</p><p>　　3.1鋅精礦流態(tài)化焙燒物料平衡計(jì)算</p><p>　　3.1.1鋅精礦硫態(tài)化焙燒冶金計(jì)算</p><p>　　根據(jù)精礦

52、的物相組成分析，精礦中各元素呈下列化合物形態(tài)Zn、Cd、Pb、Cu、Fe分別呈ZnS、CdS、PbS、、 ；脈石中的Ca、Mg、Si分別呈、、形態(tài)存在。</p><p>　　以100鋅精礦（干量）進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　1.ZnS量 ：</b></p><p>　　其中Zn：52.02 S：25.43</p>

53、<p><b>　　2.CdS量：</b></p><p>　　其中 Cd；0.41 S：0.12</p><p><b>　　3.PbS量：</b></p><p>　　其中：Pb：0.21 S：0.03</p><p><b>　　4.量：</b>

54、;</p><p>　　其中：Cu：0.65 Fe：0.57 S：0.66</p><p>　　5. 和量：除去中Fe的含量，余下的Fe為，除去ZnS、CdS、PbS、中S的含量，余下的S量為。此S量全部分布在和中，設(shè)中Fe為x，S量為y，則</p><p>　　解得：=1.21，=1.39</p><p>　　即中：Fe=1.2

55、1、S=1.39、=2.6。</p><p>　　中：Fe：8.01-1.21=6.80 S：5.84-1.39=4.45</p><p>　　：6.80+4.45=11.25</p><p><b>　　6. 量：</b></p><p>　　其中CaO：0.78 ：0.61</p><p

56、><b>　　7. 量：</b></p><p>　　其中MgO：0.05 ：0.05</p><p>　　表3-1 混合精礦物相組成，</p><p>　　注：在其他成分中，2.75-（0.61+0.05）=1.28。因?yàn)闅怏w進(jìn)入煙氣中。</p><p>　　3.1.2煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算<

57、;/p><p>　　硫酸化焙燒有關(guān)指標(biāo)：</p><p>　　焙燒鋅金屬直接回收率 99.5%</p><p><b>　　脫鉛率 50%</b></p><p><b>　　脫鎘率 60%</b></p><p>　　空氣過(guò)剩系數(shù) 1.25</p><

58、;p>　　煙塵產(chǎn)出率及煙塵物相組成計(jì)算：</p><p>　　設(shè)煙塵產(chǎn)出量為，各組分進(jìn)入煙塵的數(shù)量為：</p><p><b>　　Zn </b></p><p><b>　　Cd </b></p><p><b>　　Pb </b></p><

59、p><b>　　Cu </b></p><p><b>　　Fe </b></p><p><b>　　CaO </b></p><p><b>　　MgO </b></p><p><b>　　0.005</b><

60、;/p><p><b>　　0.0214</b></p><p><b>　　其他 </b></p><p>　　各組分化合物進(jìn)入煙塵的數(shù)量為：</p><p><b>　　1.ZnS量：</b></p><p>　　其中：Zn 0.0102 S 0

61、.005</p><p><b>　　2.量：</b></p><p>　　其中：Zn 0.0437 S 0.0241 O 0.0428</p><p>　　3．量：煙塵中Fe先生成，其量為：，有與ZnO結(jié)合成，其量為：。</p><p><b>　　量為</b></p>&

62、lt;p>　　其中：Zn 0.75 Fe 1.29 O 0.74</p><p>　　余下的的量：5.52-1.84=3.68</p><p>　　其中：Fe 2.57 O 1.11</p><p>　　4.ZnO量：Zn 23.41-（0.0102x+0.0347x+0.75）=22.66-0.0539x</p><p>

63、;<b>　　ZnO </b></p><p><b>　　5.CdO量：</b></p><p>　　其中：Cd 0.246 O 0.03</p><p><b>　　6.CuO量：</b></p><p>　　其中：Cu 0.29 O 0.07</p>

64、<p><b>　　7.量：PbO，</b></p><p>　　其中：Pb 0.105 O 0.008</p><p><b>　　與PbO結(jié)合的量：</b></p><p>　　剩余的量：1.476-0.03=1.473</p><p>　　8.CaO量：0.351</p&

65、gt;<p>　　9.MgO量：0.0321</p><p>　　10.其他：0.576</p><p><b>　　綜合以上各項(xiàng)得：</b></p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　即煙塵產(chǎn)出率為焙燒干凈礦的40.117%。</p><p&

66、gt;<b>　　ZnS量：</b></p><p>　　其中：Zn 0.41 S 0.20</p><p><b>　　量：</b></p><p>　　其中：Zn 1.754 S 0.858 O 1.717</p><p>　　表3-2煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成，</p>

67、;<p>　　3.1.3焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算</p><p>　　設(shè)每焙燒100干精礦產(chǎn)出的焙砂為，則：</p><p>　　Zn 52.02-23.41=28.61Kg</p><p>　　Cd 0.41-0.246=0.164Kg</p><p>　　Cu 0.65-0.29=0.36Kg</p>

68、<p>　　Pb 0.21-0.105=0.105Kg</p><p>　　Fe 8.58-3.68=4.72Kg</p><p>　　CaO0.78-0.351=0.429Kg</p><p>　　MgO 0.05-0.023=0.027Kg</p><p>　　SiO2 3.28-1.476=1.804Kg</p>

69、<p>　　其他 1.28-0.576=0.704Kg</p><p>　　焙砂中SSO4取1.10%，SS取0.3%，SSO4和SS全部與Zn結(jié)合；PbO與SiO2結(jié)合成</p><p>　　PbO˙SiO2；其他金屬以氧化物形態(tài)存在。</p><p>　　各組分化合物進(jìn)入焙砂中的數(shù)量為：量：0.011,量：0.003</p><p

70、><b>　　1.量：</b></p><p>　　其中：Zn 0.0225Kg S 0.011Kg </p><p><b>　　2.ZnS量：</b></p><p>　　其中：Zn 0.0061 S 0.003</p><p>　　3.量：焙砂中Fe先生成，其量為，有40%與Zn

71、O結(jié)合成，其量為。</p><p><b>　　量：</b></p><p>　　其中：Zn 1.105 Fe 1.888 O 1.082</p><p><b>　　余下的量：</b></p><p>　　其中：Fe 2.832 O 1.217</p><p>

72、　　4.ZnO量：Zn </p><p><b>　　ZnO </b></p><p><b>　　5.CdO量：</b></p><p>　　其中：Cd 0.164 O 0.023</p><p><b>　　6.CuO量：</b></p><p>

73、;　　其中：Cu 0.36 O 0.091</p><p><b>　　7. 量：PbO </b></p><p>　　其中：Pb 0.105 O 0.008</p><p><b>　　與PbO結(jié)合的量：</b></p><p><b>　　剩余的SiO2量：</b>

74、</p><p>　　8.CaO量：0.429</p><p>　　9.MgO量：0.027</p><p>　　10.其他：0.704</p><p><b>　　綜合以上各項(xiàng)得：</b></p><p>　　解得：,即焙砂產(chǎn)出率為焙燒干精礦的47.449%。</p><p&

75、gt;<b>　　量：</b></p><p>　　其中：Zn 1.067 S 0.552 O 1.044</p><p><b>　　ZnS量：</b></p><p>　　其中：Zn 0.29 S 0.142</p><p><b>　　ZnO量：</b><

76、;/p><p>　　其中：Zn 26.148 O 6.379</p><p>　　以上計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p>　　表3-3焙砂的物相組成，</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，投入100 Kg鋅精礦，產(chǎn)出水洗浮渣0.903Kg，含鋅77.5%，水洗浮渣中鋅量0.7Kg，設(shè)此鋅量在水洗浮渣中關(guān)不以氧化鋅形式存在，則水洗浮渣中各組分ZnO

77、0.871Kg（其中Zn 0.7Kg，O 0.171Kg），其他0.903-0.871=0.032Kg。在冶煉過(guò)程中，水洗浮渣返回加入流態(tài)化焙燒爐，脫去其中的氟、氯等雜質(zhì)，這部分氧化鋅全部進(jìn)入焙砂中。</p><p>　　所以，進(jìn)入焙燒爐物料量為：精礦100Kg，水洗浮渣0.903Kg，共計(jì)100.903Kg，產(chǎn)出煙塵量40.117Kg，焙砂量47.449Kg，共計(jì)燒結(jié)礦87.566Kg。</p>

78、<p>　　焙燒礦物組成見(jiàn)下表：</p><p>　　表3-4焙燒礦物組成，</p><p>　　3.1.4焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算</p><p>　　3.1.4.1焙燒礦脫硫率計(jì)算</p><p>　　精礦中S量為32.08，焙燒礦中的S量為1.878，煙氣中的S量為，焙燒脫硫率為。</p><

79、;p><b>　　出爐煙氣計(jì)算</b></p><p>　　假定95%的S生成，5%的S生成，則：</p><p>　　生成需要的量為： </p><p><b>　　生成需要的量為：</b></p><p>　　煙塵和焙砂中，氧化物和硫酸鹽的含氧量為18.419，則100鋅精礦（干量）焙燒

80、需理論氧量為：</p><p>　　空氣中氧的質(zhì)量百分比為23%，則需理論空氣量為：</p><p>　　過(guò)?？諝庀禂?shù)可取1.25～1.30，本文取1.25，則實(shí)際需要空氣量為：</p><p>　　空氣中各組分的質(zhì)量百分比為77%，23%，鼓入267.419空氣，其中：</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣密度為1.293，實(shí)際需要空氣之體

81、積為：</p><p>　　空氣中，和的體積百分比為79%、21%,則：</p><p>　　3.1.4.2焙燒爐排出煙量和組成</p><p><b>　　1.焙燒過(guò)程中產(chǎn)出</b></p><p><b>　　2.過(guò)剩的量：</b></p><p>　　3.鼓入空氣帶入的

82、量：</p><p>　　4.和分解產(chǎn)量：0.61+0.05=0.66</p><p>　　5.鋅精礦及空氣帶入水分產(chǎn)生的水蒸汽量：</p><p>　　進(jìn)入焙燒礦的鋅精礦含水取8%，100Kg干精礦帶入水分為。</p><p><b>　　空氣帶入水分量計(jì)算</b></p><p>　　赤峰地區(qū)

83、氣象資料：大氣壓力88650Pa，相對(duì)濕度34%，年平均氣溫5，換算成此條件下空氣需要量為：</p><p>　　空氣的飽和含水量為0.0162，帶入水分量為：</p><p><b>　　帶入水分總量為：或</b></p><p>　　以上計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p>　　表3-5煙氣量和組成</p>

84、<p>　　按以上計(jì)算結(jié)果編制的物料平衡表如下：（未計(jì)機(jī)械損失）</p><p><b>　　3.2熱平衡計(jì)算</b></p><p><b>　　3.2.1熱收入</b></p><p>　　進(jìn)入流態(tài)化焙燒爐熱量包括反應(yīng)熱及精礦、空氣和水分帶入熱量等。</p><p>　　1.硫化鋅按

85、下式反應(yīng)氧化放出熱量Q</p><p>　　ZnS+1O=ZnO+SO+443508</p><p>　　生成ZnO的ZnS量： </p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　2.硫化鋅按下式反應(yīng)硫酸氧化放出熱量O</p><p>　　ZnS+2O=ZnSO+774767<

86、/p><p>　　生成ZnSO的ZnS量:</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　3.ZnO和FeO按下式反應(yīng)生成ZnO.FeO放出的熱量Q:</p><p>　　ZnO+ FeO= ZnO.FeO+</p><p>　　生成ZnO.FeO的ZnO量</p>&l

87、t;p><b>　　Q=</b></p><p>　　4.FeS按下式反應(yīng)氧化放出熱量Q</p><p>　　4FeS+11O=2 FeO+8 SO+</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　5.FeS按下式反應(yīng)氧化放出熱量Q</p><p>　　

88、2FeS+3O= FeO+2 SO+</p><p>　　FeS分解得到FeS量：</p><p>　　CuFeS分解得到FeS量:</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　6.CuFeS和FeS分解得到硫燃燒放出熱量Q</p><p>　　CuFeS= Cu S+FeS+S

89、</p><p><b>　　分解出S量：</b></p><p>　　FeS=7FeS+S</p><p><b>　　分解出S量：</b></p><p>　　1硫燃燒放出的熱量為9303則：</p><p><b>　　Q=</b></p&g

90、t;<p>　　7.PbS按下式反應(yīng)放出熱量Q</p><p>　　PbS+1O=PbO+SO+</p><p>　　PbS+SiO= PbO˙SiO+</p><p>　　生成PbS放出熱量：</p><p>　　生成PbO˙SiO量：</p><p>　　生成PbO˙SiO放出熱量：</p>

91、;<p>　　Q=423+7=430</p><p>　　8.CdS按下式反應(yīng)放出熱量Q</p><p>　　CdS+O=CdO+SO+413656</p><p>　　生成CdO的CdS量：</p><p><b>　　Q =</b></p><p>　　9.CuS按下式反應(yīng)氧化放

92、出熱量Q</p><p>　　CuS+2 O= 2CuO+ SO+</p><p>　　生成CuO的CuS量：</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　10.部分SO生成SO放出熱量Q</p><p><b>　　SO+O= SO+</b></p&

93、gt;<p><b>　　Q=</b></p><p>　　11.鋅精礦帶入熱量Q</p><p>　　進(jìn)入流態(tài)化焙燒爐的精礦溫度為40,精礦比熱取0.84</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　12.空氣帶入熱量為Q</p><p>　

94、　空氣比熱取1.32,空氣溫度為17.5,</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　13.入爐精礦含水分8.696,水分比熱取4.186，100精礦中的水分帶入熱量Q</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　熱量總收入Q= Q+O+Q+Q+Q+Q+Q+Q+

95、Q+ Q+Q+ Q+ Q=1457+5561+3360+4641+2717+1518+430+6698+80889+17952+3242+33417+328902</p><p><b>　　=490784</b></p><p><b>　　3.2.2熱支出</b></p><p><b>　　1.煙氣帶走量為

96、Q</b></p><p>　　爐頂煙氣900C,各比分比熱為()：</p><p>　　SO SO C O N O HO </p><p>　　2.215 2.303 2.181 1.394 1.465 1.687</p><p>　　

97、2.煙塵帶走的熱量為Q</p><p>　　由爐中出來(lái)的煙塵溫度為900，其比熱為0.84</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　3.焙沙帶走的熱量為Q</p><p>　　由爐中出來(lái)的焙沙溫度為850，其比熱為0.84</p><p><b>　　Q=</

98、b></p><p>　　4.鋅精礦中水分蒸發(fā)帶走熱量為Q</p><p><b>　　Q=GtC+GV</b></p><p>　　式中G——鋅精礦中水的質(zhì)量，；</p><p>　　t——鋅精礦中水的溫度，40</p><p>　　C——水的比熱，，4.1868；</p>

99、<p>　　V ——水的汽化熱，，40C，V為2407。</p><p><b>　　Q=</b></p><p>　　5.精礦中碳酸鹽分解吸收的熱量為Q分Ⅰ</p><p>　　CaCO分解吸熱1583, Mg CO分解吸熱1315</p><p><b>　　Q分Ⅰ=</b><

100、/p><p>　　6.Cu FeS和FeS分解吸收的熱量為Q分Ⅱ</p><p><b>　　Q分Ⅱ=</b></p><p>　　7.通過(guò)爐頂和爐壁的散失熱量為Q</p><p>　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，按生產(chǎn)實(shí)踐，散熱損失均為熱收入的2.3～5.5%，取5.0%</p><p>　　Q=Q5.0%=490

101、7840.05=24539</p><p><b>　　8.剩余熱量為Q</b></p><p>　　Q= Q-（Q+Q+Q+ Q+Q分Ⅰ+Q分Ⅱ+Q）</p><p>　　=490784-（282232+30328+33879+22388+2332+6847+24539）</p><p><b>　　=882

102、39</b></p><p>　　第四章 沸騰焙燒爐的選型計(jì)算</p><p><b>　　4.1床面積</b></p><p>　　床面積按每日需要焙燒的干精礦量依據(jù)同類(lèi)工廠先進(jìn)的床能率選取。計(jì)算式為：</p><p>　　式中 F—需要的床面積，；</p><p>　　每日需要焙

103、燒的干精礦量，；</p><p><b>　　α—爐子床能率，。</b></p><p>　　另外，也可按風(fēng)量平衡計(jì)算，算出需要的床面積，其計(jì)算公式如下：</p><p>　　式中 —過(guò)?？諝庀禂?shù)；</p><p>　　Q—精礦焙燒理論空氣量，；</p><p>　　G—干精礦處理量，；<

104、/p><p>　　t—流態(tài)化床溫度，；</p><p>　　u—流態(tài)化床空氣直線(xiàn)速度，。</p><p>　　確定A：設(shè)沸騰焙燒爐每年工作330天，床能率取5.5，年產(chǎn)6萬(wàn)噸鋅，鋅的回收率94%，鋅精礦含鋅52.02%</p><p><b>　　A=t/d</b></p><p><b>

105、　　則 </b></p><p>　　沸騰爐的選擇一般趨于大爐42、55、69、72、84、92、109 m2這里選一臺(tái)69 m2。</p><p><b>　　4.2前室面積</b></p><p>　　我國(guó)使用的18.7—45的流態(tài)化焙燒爐均有前室。小于5的爐子可不用前室。16的爐子也有不用前室的。由于本設(shè)計(jì)的爐床面積為69，

106、固應(yīng)該采用前室。</p><p>　　前室有矩形和扇形兩種，一般為1.5～2.這里取2.</p><p>　　4.3流態(tài)化床斷面尺寸</p><p>　　式中 —流態(tài)化焙燒爐加料前室面積，；</p><p>　　—流態(tài)化焙燒爐爐床面積，；</p><p><b>　　—爐床直徑，。</b><

107、;/p><p>　　矩形爐的爐長(zhǎng)與寬尺寸之比，國(guó)內(nèi)一般為2—3：1?？梢赃m應(yīng)生產(chǎn)要求。其關(guān)系式如下：</p><p>　　式中 B—為矩形爐寬， ；</p><p>　　L—為矩形爐的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)采用圓形帶前室爐型，固床斷面尺寸</p><p>　　4.4流態(tài)化床高度（排料口高度）<

108、/p><p>　　流態(tài)化床高度近似的等于氣體分布板至溢流口下沿的高度。一般它是由爐內(nèi)停留時(shí)間、流態(tài)化床的穩(wěn)定性和冷卻器的安裝條件等因素確定。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的流態(tài)化高度一般為。本設(shè)計(jì)采用1.2m。</p><p>　　4.5爐膛面積和直徑</p><p>　　式中 —沸騰焙燒爐單位面積生產(chǎn)率，；</p><p>　　—單位爐料煙氣產(chǎn)出量，2088.41；

109、</p><p>　　—爐膛溫度，950℃；</p><p>　　—爐床面積，67.6；</p><p><b>　　—</b></p><p>　　—顆粒帶出速度，一般為1.35，和精礦粒度有關(guān)，K取0.3～0.55，這里取小值0.3.</p><p><b>　　—</b>

110、;</p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　爐腹角ф取。</b></p><p><b>　　4.6爐膛高度</b></p><p>　　未擴(kuò)大直筒部分，根據(jù)操作和安裝方便而定，一般取2.6。</p><p><b>

111、;　　擴(kuò)大部分高度</b></p><p><b>　　爐膛高度</b></p><p>　　式中t—煙氣在爐內(nèi)必須停留的時(shí)間，秒，取20.</p><p><b>　　==8.1</b></p><p>　　4.7氣體分布板及風(fēng)帽</p><p>　　4.7.1

112、氣體分布板孔眼率</p><p>　　氣體分布板孔眼率即風(fēng)帽孔眼總面積與爐床面積之比值。根據(jù)國(guó)內(nèi)工廠實(shí)踐，鋅精礦流態(tài)化焙燒爐空氣分布板的孔眼率一般為。本設(shè)計(jì)選用1.0%。</p><p><b>　　4.7.2風(fēng)帽</b></p><p>　　風(fēng)帽分菌形、傘形、錐形等，風(fēng)帽孔眼有側(cè)孔式、直通式、密孔式等。本設(shè)計(jì)采用側(cè)孔式菌形風(fēng)帽，因?yàn)閺膫?cè)孔噴出

113、的氣體緊貼分布板面進(jìn)入流態(tài)化床，攪動(dòng)作用好，孔眼 不易堵塞、不易漏料等。</p><p>　　風(fēng)帽的孔眼數(shù)一般為4、6、8，孔眼直徑。高溫氧化焙燒爐的孔眼直徑取。風(fēng)帽材料多用普通鑄鐵，高溫氧化焙燒應(yīng)采用耐用鑄鐵。</p><p>　　風(fēng)帽數(shù)量一般可由下式計(jì)算：</p><p>　　式中 —風(fēng)帽個(gè)數(shù)；</p><p>　　n— 一個(gè)風(fēng)帽上的孔

114、眼個(gè)數(shù)，6；</p><p>　　—風(fēng)帽孔眼直徑，mm，9mm；</p><p>　　—分布板孔眼率，%，1.0%。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的風(fēng)帽個(gè)數(shù)為：</p><p><b>　　所以=1820個(gè)。</b></p><p><b>　　第五章 環(huán)保與安全</b>&

115、lt;/p><p>　　在過(guò)去的幾十年里，濕法煉鋅和其他冶金工業(yè)一樣，在技術(shù)開(kāi)發(fā)上其目標(biāo)主要著重在優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗等方面，以便給企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。但當(dāng)今世界環(huán)境保護(hù)已成為人們最關(guān)心的話(huà)題，人類(lèi)必須保護(hù)好自己的生存空間，顯然僅有技術(shù)目標(biāo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。減少生過(guò)程產(chǎn)中的三廢（廢水、廢氣、廢渣）排放并對(duì)其有效治理，是環(huán)境免受三廢的危害，已提到工業(yè)發(fā)展的重要日程，預(yù)計(jì)今后擬定的任何研究計(jì)劃和新工藝，都必將以是否保護(hù)了環(huán)

116、境或減少了對(duì)環(huán)境的污染為前提，環(huán)境保護(hù)不好的工藝不再可能被人們接受。而目前在環(huán)保方面有缺陷的工藝也必須尋求新技術(shù)加以改進(jìn)。</p><p><b>　　5.1 概述</b></p><p>　　在人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣，通常稱(chēng)為“三廢”。由于“三廢”是工業(yè)生產(chǎn)的主要產(chǎn)物，一般都排放到大氣、江河或大地堆放，將會(huì)造成環(huán)境的破壞，稱(chēng)為“公害”，或稱(chēng)為“環(huán)境污

117、染”。</p><p>　　如今，環(huán)境污染已嚴(yán)重影響到人類(lèi)的生活、工作與生產(chǎn)的正常進(jìn)行，成為當(dāng)今世界各國(guó)共同關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，從而提出了“環(huán)境保護(hù)”。環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。這說(shuō)明環(huán)境對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和人民生活具有全局性、長(zhǎng)期性和決定性的影響，是至關(guān)重要的。</p><p>　　冶金工業(yè)是三廢污染較為嚴(yán)重的部門(mén)之一。在我國(guó)，三廢治理和環(huán)境保護(hù)已納入法治軌道，國(guó)家規(guī)定

118、了各種有害物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)，任何企業(yè)都必須達(dá)標(biāo)排放，否則將是違法的。對(duì)于新建的工廠項(xiàng)目，在開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)方法和流程設(shè)計(jì)時(shí)，就必須考慮過(guò)程中產(chǎn)生的“三廢”來(lái)源和采取的措施。盡量做到原材料的綜合利用，變廢為寶，減少?gòu)U物的排放。工業(yè)項(xiàng)目的審批往往是把污染問(wèn)題作為首要問(wèn)題。在項(xiàng)目審批通過(guò)后，三廢治理與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用濕法煉鋅，主要原料為硫化鋅精礦。但整個(gè)工藝又不是完全意義

119、上的濕法過(guò)程，在焙燒工序中還涉及到火法過(guò)程。在火法部分，沸騰焙燒時(shí)產(chǎn)生大量的煙塵，廢渣是火法過(guò)程與濕法過(guò)程均無(wú)法避免的，自然堆放時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生含有重金屬的塵土，同時(shí)，長(zhǎng)期的雨水浸淋，也會(huì)造成水體和土壤的污染。因此，環(huán)保工作作為冶煉廠正常生產(chǎn)保障，在作此項(xiàng)冶金工廠設(shè)計(jì)時(shí)，必須把三廢治理工作作為設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容予以高度的重視。本設(shè)計(jì)在鋅冶煉廠主要的環(huán)保工作是處理冶煉過(guò)程中的廢氣等問(wèn)題，分別評(píng)述如下。</p><p>

120、;<b>　　5.2 廢氣治理</b></p><p>　　濕法煉鋅廢氣來(lái)源為鋅精礦干燥煙氣和沸騰焙燒煙氣，浸出渣干燥煙氣、浸出渣揮發(fā)煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣。廢氣的危害在本設(shè)計(jì)中主要是含硫化合物（SO2,H2S）、粉塵及電解沉積時(shí)輕微的酸霧。</p><p>　　粉塵的主要來(lái)源是在物料的準(zhǔn)備過(guò)程中，由于運(yùn)輸和破碎產(chǎn)生的，另外焙燒過(guò)程也產(chǎn)生相當(dāng)量的煙塵。煙塵的產(chǎn)生在運(yùn)輸過(guò)程

121、是無(wú)法避免的，破碎時(shí)的粉塵主要靠設(shè)備本身的防塵設(shè)施，如防塵罩等，或是采用濕磨焙燒產(chǎn)生的粉塵，就必須針對(duì)其高濕、高壓的特征，采用專(zhuān)門(mén)的收塵設(shè)備，本設(shè)計(jì)采用重力收塵，旋風(fēng)收塵，電收塵等，對(duì)各種粒徑的粉塵進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。酸霧的危害主要是影響電解車(chē)間工人的健康，因其濃度較低，一般是設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)將其導(dǎo)入大氣。</p><p><b>　　1．鋅精礦干燥煙氣</b></p

122、><p>　　鋅精礦含水13％左右，進(jìn)入沸騰焙燒爐之前需干燥，使之含水達(dá)5％甚至更低，本設(shè)計(jì)用圓筒干燥窯順流干燥。所得煙氣濕量大，含塵濃度20～80g?m-3，煙氣溫度120～200℃，煙塵率1～3％，主要成分為CO2、O2、N2、H2O以及少量的SO2，采用濕混合流程收塵，再通過(guò)石灰池脫硫。經(jīng)處理后，煙氣排放濃度達(dá)到國(guó)家工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)的要求，煙塵濃度不大于200mg?m-3。</p>

123、<p><b>　　2．沸騰焙燒煙氣</b></p><p>　　濕法煉鋅鋅精礦沸騰焙燒的爐出口煙氣量大、SO2濃度高，本設(shè)計(jì)為9.78％，溫度為800～900℃，主要成分為CO2、O2、N2、H2O、SO2、SO3，采用二轉(zhuǎn)二吸制酸系統(tǒng)，將大部分的SO2吸收制酸，綜合回收煙氣中的熱能和SO2生產(chǎn)硫酸，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)尾氣含SO2達(dá)標(biāo)排放，過(guò)剩的空氣經(jīng)120m煙囪排入大氣中，同時(shí)加強(qiáng)

124、設(shè)備密封和車(chē)間通風(fēng)防塵，使車(chē)間空氣中含重金屬煙塵可達(dá)到工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，煙氣先經(jīng)過(guò)余熱鍋爐進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的大量熱蒸汽可用于發(fā)電積決工廠日常生活用電，而熱水可提供給澡堂。冷卻后的煙氣先后進(jìn)行旋風(fēng)收塵、電收塵和洗滌，經(jīng)托普索制酸后煙氣可直接排空。</p><p><b>　　5.3勞動(dòng)保護(hù)</b></p><p>　　

125、鋅冶金在火法冶煉高溫或濕法酸性水溶液中進(jìn)行，從這些過(guò)程中散發(fā)的生產(chǎn)性毒物粉塵構(gòu)成了生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)有害因素，如Pb、As、Cd、Hg、SO2、CO及酸霧等有害氣體、煙塵以及煤塵、礦塵等，除此之外，還有高溫、高濕、噪聲等物理有害因素，一起構(gòu)成了對(duì)人體健康產(chǎn)生職業(yè)危害。因此，改善冶煉廠的作業(yè)環(huán)境，預(yù)防和控制職業(yè)危害，就要加強(qiáng)對(duì)勞動(dòng)者的勞動(dòng)保護(hù)措施。</p><p>　　對(duì)工人的勞動(dòng)保護(hù)應(yīng)采取如下措施：</p&g