Конспект лекций для студентов специальности 5В070900 Металлургия Шымкент, 2020 г
Расчеты реальной шахтной плавильной печи для производства свинца
жүктеу/скачать 8,06 Mb.
|
|
3. Расчеты реальной шахтной плавильной печи для производства свинца Техническим заданием, определена месячная производительность по выдаче чернового свинца плавильным агрегатом в объеме 1000 т. Необходимо определить основные размеры этой шахтной печи. Используя наш огромный профессиональный, годами накопленный опыт проектирования и эксплуатаций плавильных агрегатов различных конструкций, примем за основу эмпирический метод расчета шахтных печей Д.А. Диомидовского и определим площадь поперечного сечения шахтной печи на уровне фурм F по формуле: F = A \ a; где А – общая производительность печи по шихте (без кокса), т.\сутки; а – удельная производительность печи по шихте, т.\сутки. Общую производительность печи по шихте, рассчитаем исходя из расчета модельного штабеля, табл. 9.: 1112 - 34,4 Х - 100 Х =1112х100 : 34 = 3300 т. в месяц по шихте, тогда в сутки 3300 : 26 = 130 т. Величину удельной производительности шахтной печи выберем из опыта работы ЧСЗ, которая равна – 42 т\м2, тогда: F = 130\42 = 3,09 м2 Также из практики вытекает, что наиболее эффективная ширина шахтной печи равна – 1, 3 м, а длина ее, тогда должна соответствовать ширине 3-х стандартных кессонов, т.е. -2,4 м. Значит, площадь поперечного сечения в районе фурм: F = 1.3 x 2.4 = 3,12 м2 что практически соответствует эмпирическим данным. Высота шахтной печи, от верхней отметки горна до загрузочной площадки, называемой колошниковой площадкой будет равняться – 5 м. Стены печи полностью образованы кессонами, состоящими из трех рядов. Кессоны первого ряда изготовлены из меди, с фурменными отверстиями и отверстиями для выпуска шлака, а кессоны второго и третьего ряда изготовлены из стального листа толщиной 12мм. Боковые медные кессоны имеют ширину – 1300 мм, высота – 600мм. Продольные кессоны имеют ширину – 800 мм, а высота – 600 мм. Второй ряд кессонов, образующие продольные стены, ставятся наклонно, углом 6 градусов к вертикали. Боковые кессоны ставятся строго вертикально. Размер продольных кессонов 800 на 2200 мм, а боковых 1300 на 2200мм. Через торцевые стороны печи, выпускают расплавленные продукты – шлак и штейн. Выпуск производят через, медный кессон в которых установлены графитовые втулки диаметром – 200 мм, круглым отверстием – 40 мм. Для непрерывного выпуска чернового свинца устроен сифон, который представляет собой наклонную трубу из графита диаметром 300 мм. – диаметр отверстия, т.е. канала 25-30 мм. Угол наклона – 35 градусов. Рабочие размеры горна: длина – 2400 мм, ширина – 1200 мм, а глубина – 500 мм. Как известно, площадь сечения фурменных отверстий для пропуска через них воздуха в коли- честве необходимом для интенсивной плавки концентратов, должны составлять около 5% площади сечения плавильной печи: К = Ф \ В х 100, где, Ф – площадь сечения фурменных отверстий, м2 В - площадь сечения печи, м2 Подсчитаем необходимое число фурменных отверстий для плавильной печи, если диаметр фурм равен 100 мм: Ф = 5 х 3,12 \ 100 = 0,156 м2 Площадь сечения одной фурмы равна: 3, 14 х 100\ 4 = 78,5 см Тогда, всего фурменных отверстий в шахтной печи должно быть: 0,156 х 10000 : 78,5 = 20. Основным и наиболее важным параметром, влияющим на весь ход шахтной плавки – это количество вдуваемого в печь воздуха. От его качества и количества зависит производительность плавильного агрегата. Многие исследователи в своих трудах изучали его влияние на технологический процесс восстановительной плавки в шахтных печах. Так, по данным Ф.М. Лоскутова и Д.М. Чижикова, количество воздуха, должно соответствовать количеству восстановителя, которое задается в плавильный агрегат. А также, необходимо учесть, что количество воздуха подаваемого в печь, в прямую зависит от поперечного сечения. Таким образом, на каждую тонну кокса в зависимости от сечения, воздуха необходимо не менее: Q = 9000 м \ч Упругость дутья также очень важный фактор характеризующий ход плавки, но производительность от него не зависит, хотя ее значение определяет уровень сыпи и гранулометрические параметры шихты, поэтому ее значение варьируются в пределах 50 – 200 мм рт. ст ( практические данные). С учетом часового проплава печи по коксу, технологического воздуха необходимо: 9000х0,9 = 8100 м \ч Данный воздушный режим в плавильной печи будет обеспечиваться воздуходувкой ТВ 300-1,6, производительностью 12000м \ч, создающий напор в печи до 1,5 атм. Этот агрегат будет установлен в машинном зале металлургического цеха. Газы, пыли и пар, которые образуются при производстве цветных металлов, должны быть утилизированы, при помощи местных, локальных отсосов. К таким агрегатам относятся: шахтная печь, выпускные желоба, электрический отстойник, зумпф, локальные отсосы от них подсоединены к общему технологическому газоходу. Как мы определили, для нормального хода технологического процесса в плавильный агрегат необходимо подавать 8000 м3\ч воздуха. А также в печи, под воздействием высокой температуры протекают реакций диссоциаций: PbSO4 = PbO + SO2 +0,5O2; PbCO3 = PbO + CO2; FeCO3 = Fe0 + CO2; MgCO3 = MgO + CO2; CaCO3 = CaO + CO2; В результате этих реакций количество газов на колошнике увеличивается, и по данным Д.М. Лоскутова, на 1,43 раза: 8100х1,43 = 11583 м3\ч. Необходимо учесть также влагу, которую содержать шихта и кокс, а это около 5%, тогда: 11583 х 1,05 = 12162 м3\ч. На практике, транспортировка технологических газов по газоходам происходит с разубоживанием из-за местных отсосов от 2 – 4 раз. Тогда общее количество технологических газов: 12162 х 4 = 48648 м3\ч. Контрольные вопросы: 1.Охарактеризуйте кратко агрегат шахтной плавки 2.Какую роль в шахтной плавке играет кокс? 3.Напишите реакцию Будуара-Белля. 4.Что наиболее важен для производительности плавильной печи? 5.Опишите работу фурм. 6.Роль дутьевого воздуха в шахтной плавке. 7.Задачи переднего горна шахтной печи. жүктеу/скачать 8,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|