Обжиг металлических руд в кипящем слое

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Обжиг металлических руд в кипящем слое

31.01.2020

Обжигом в кипящем слое называется обжиг, который осуществляется при продувании воздуха через слой концентрата, лежащего на решетке. Название «кипящий слой» иногда заменяют названиями псевдожидкий слой, вихревой слой и др., которые должны передать сходство кипящего слоя с жидкостью.

На рис. 58 приведены данные о влиянии восходящего потока газов на плотность слоя твердых частиц.
Обжиг металлических руд в кипящем слое

При постепенном увеличении скорости газа, движущегося снизу вверх через слой неподвижных зерен твердого вещества, происходят существенные изменения физических свойств сыпучего материала.

При малых скоростях газа слой неподвижен и называется фильтрующим.

При увеличении скорости газа до некоторой критической величины частички в слое, поддерживаемые потоком газа, начинают отделяться друг от друга, фильтрующий слой превращается в кипящий. Кипящий слой подобен жидкости и подчиняется законам гидравлики: всегда имеет горизонтальную поверхность, перетекает от верхнего уровня к нижнему, течет по трубам. По внешнему виду он напоминает кипящую жидкость, что и определило его название.

При последующем увеличении скорости газа весь слой переходит во взвешенное состояние.

Печи для обжига в кипящем слое бывают круглой и прямоугольной формы, однокамерными и многокамерными (рис. 59).

Стены печи выкладываются из огнеупорного кирпича в стальном кожухе. Загрузку и выгрузку обжигаемого материала производят на взаимно противоположных концах печи, а обжиг происходит в период движения материала вдоль печи.

Важнейшей частью печи является под, который служит распределителем подаваемого снизу воздуха.

Под изготовляется из металла или жароупорного бетона. Отверстия для подачи воздуха делаются либо непосредственно в теле подины, либо во вставляемых в нее капсулях (рис. 60). Устройство подины должно обеспечивать равномерную подачу воздуха по всей ее площади и препятствовать провалу мелких частиц обжигаемого материала.

Подобие кипящего слоя жидкости исключает необходимость применять какие-либо устройства для перемещения материала в печи. По мере загрузки в печь новых порций материала и повышения его уровня равные порции уже обожженного материала «сливаются» через порог у разгрузочного отверстия.

Частицы шихты, унесенные газовым потоком, улавливаются в циклонах и либо возвращаются в печь, либо присоединяются к выгружаемому огарку в качестве готового продукта обжига.

Вынос пыли составляет 30—70% от загрузки. В циклонах улавливается до 95% уноса. За циклоны, в электрофильтры уносится не более 3—6% пыли.

Перемешивание зерен и газа в кипящем слое примерно в 100 раз интенсивнее, чем в фультрующем слое. «Кипящим» можно сделать слой зерен с размерами частиц от 0,01 до 30—50 мм и с влажностью 30%. В кипящем слое совместно с рудой или концентратом можно сжигать различные виды топлива и с наибольшей полнотой использовать выделяющееся при этом тепло.

Высокая теплопроводность кипящего слоя способствует быстрой выравниваемости температуры в нем, что позволяет регулировать температуру с точностью 5—10°.

Газовый режим при обжиге в кипящем слое легко регулируется и позволяет получать богатые по содержанию SO2 газы. При обжиге цинковых концентратов получают газы, содержащие 8—10% SO2, а при обжиге пиритных и медных концентратов — 13—15%SO2.

Производительность печей для обжига в кипящем слое зависит от скорости газов и размеров зерен. Можно окислить до 9 т серы на 1 м2 площади пода в сутки или до 2 т серы на 1 м3 объема, что в 10 раз превышает производительность печей для обжига во взвешенном состоянии.

Схема цепи аппаратов обжиговой установки показана на рис. 61.

В настоящее время в России работают уже десятки печей для обжига в кипящем слое и применяются они главным образом для обжига сульфидных материалов с получением богатых по содержанию SO2 газов.

Этот процесс применяется в Канаде, Африке и Бразилии для обжига сульфидно-мышьякового золотого концентрата, в США и Японии — для обжига медных и медно-цинковых концентратов, в США и других странах — для обжига известняка и доломита.

Процесс может успешно применяться также для обжига медных концентратов, пиритных хвостов, обжига сурьмяных руд для возгонки из них сурьмы, обжига окисленных свинцовых руд для возгонки свинца, разложения гипса и т. д.

Относительная простота аппаратурного оформления, высокая производительность и универсальность применения определяют основные преимущества обжига в кипящем слое перед другими методами.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: