日处理150t反射炉熔渣的烟化炉设计

课题日处理150T反射炉熔渣的烟化炉设计学校桂林理工大学高职学院专业冶金技术指导教师班级姓名学号目录前言3锡及锡的冶炼411锡的简介412锡的冶炼513锡的粗炼614锡的精炼9锡渣的熔炼11主要技术条件、经济指标的选择与论证16冶金计算17前言本次课程设计的设计题目是日处理150T锡反射炉熔渣的烟化炉设计。本次课程设计主要是让学生们学以致用，充分利用已学习过的有关铝冶金的技术知识，熟悉有色冶金工艺过程与方法，初步学会如何选择、应用、分析技术经济指标及各种数据，初步培养设计计算及查阅文献资料、数据的能力。提高试图能力及绘图能力，初步锻炼编写课程设计说明书的能力，提高运用计算机进行查找资料及计算的能力，初步经受工程设计方法和独立工作能力的培训。设计说明书的时候要做到说明书语言通畅，符合语法以及工程语言规范，书写工整，如有条件能更好地利用计算机编写，适应现代化生产发展的需求。工艺流程图、表绘制、标注符合规范，绘图符合规范。如果设计过程过程中遇到问题，学生自己要实际动手，查阅相关文献资料，或者向指导教师请教。学生要认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤，并根据指导教师开出的参考资料和自己掌握的有关资料，查找设计依据，做好笔记等，为课程设计打下良好的基础。要严格按照设计任务书的要求，在指导教师的指导下每个学生必须要按时按质独立完成设计任务编写课程设计任务书和绘制图纸。本次课程设计进行的时间为四周，程序为接受任务书、课程设计准备、课程设计和成绩考核评定四个阶段。一锡及锡的冶炼11锡的简介锡元素符号SN，原子量为11869，在元素周期表原子序数为50，属于IVA位于同族锗铅之间，故锡与铅有许多相似之处，且锡和铅形成合金。锡的主要物理性质密度2073GCM3熔点2319沸点2625平均比热020226JKGK热导率0100732WMK电阻率20126CM锡是白色金属，锡锭表面，因氧化会生成一层珍珠色的氧化膜，薄膜锡表面光泽与杂质含量与浇铸温度有光，锡中所含的少量杂质如铅、砷、锑等能使锡表面结晶形状发生变化，并使表面颜色发暗，锡相对较软，具有良好的展性仅次于金、银、铜，容易压制004MM后的锡箔，但延性很差，不能拉护丝锡条，在被弯曲时，由于锡晶粒间发生摩擦并被破坏发生断裂般响声称“锡鸣”。金属锡的化学成分性质锡常温下洗在空气中稳定，几乎不受空气的影响。这是因为锡表面生成一层致密的氧化膜，防止锡的继续的氧化，锡在常温下对多气体、弱酸、弱碱的腐蚀能力均较强。所以在通常环境和受污染腐蚀行环境中，锡均能保持器白色的外表。锡与NAOH、KOH等容易发生反应，尤其是当加热和有少量氧化剂存在时生成锡酸盐，与饱和的氨水不发生反应但与稀氨水和硫发生反应。并且起反应和PH值相近的碱液差不多，某些胺与其作用。锡的用途由于锡具有熔点低、无毒，耐腐蚀，能与许多金属形成合金，有良好的延展性以及外表美观等特性，因而锡的重要性和应用范围不断显现和扩大。锡主要用于马口铁的生产和制造合金。锡的主要化合物是，SNO、SNS、SNO2、SNO2、二卤化物、四卤化物等。工业上有实用意义的其他锡化合物有氟硼酸亚锡、溴化锡、碘化锡、硫酸亚锡、锡酸钠等无机盐，以及有机化合物。锡合金广泛用于工业、医疗、农业、国防的行业，常用于电子元件、焊料、保险丝等。锡的化合物在工业上也有广泛的用途，如二氧化锡在陶瓷工业中用作釉的颜料和遮光剂，工业催化剂；硫酸亚锡主要用于锡电镀工艺中，而锡的有机化合物主要用于杀虫剂和塑料工业中的稳定剂和催化剂。锡的分布及冶炼企业我国锡矿主要分布在云南和广西，云南主要是个旧，个旧是有名的“锡都”。广西锡矿主要分布在丹池地区。丹池地区的锡冶炼始于南宋前期至今已有850年了。除广西云南外，湖南、江西、广东等地也是锡矿的产地。目前我国最大的锡冶炼厂是云南锡业有限公司。我国炼锡厂大多采用“锡精矿”还原熔炼粗锡火法精炼焊锡电解或真空蒸馏锡炉渣烟化处理的工艺流程。12锡的冶炼目前，锡的提取方法有火法和湿法两种，其中火法占主导地位,它包括炼前处理、还原熔炼、炉渣熔炼（烟化挥发）和粗锡精炼四个过程。来宾冶炼厂提炼锡采用的是火法工艺。火法炼锡中又可分为反射炉熔炼、奥斯麦特炉熔炼和艾萨炉熔炼等。但由于锡的资源分布比较散，目前大多数管理生产企业采用反射炉熔炼为主，但反射炉炼锡也逐步被淘汰。锡的火法工艺流程如下图11来宾冶炼厂锡生产工艺流程图为下图12（2011年）图11锡的火法工艺流程焙烧配料收尘反射炉熔炼布袋收尘制粒高温锅精炼氧化锅结晶机合锡锅烟化炉制粒布袋收尘图1213锡的粗炼一、锡炼前处理锡炼前处理主要包括锡精矿的精选和锡精矿的焙烧。锡精矿的精选是成本较为低廉而有效的方法。当冶炼厂处理的精矿来自较为分散且较小的矿山时，便会设有精选工序。精选一般可以选择一种或几种处理方法，如重选、浮选、磁选等。具体的处理方法由处理的矿的具体情况而定。锡精矿焙烧的主要目的是除去硫、砷和锑。因为硫在冶炼时会使锡呈SNS挥发，降低了锡的直收率，砷、锑则大部分进入粗锡，精炼除去砷、锑产出含锡高的浮渣。为此，通常采用氧化焙烧及氧化还原焙烧方法，使硫、砷和锑呈SO、ASO和SBO等气态物质挥发除去。锡精矿中各种硫化物受热时将发生热分解，其主要反应如下2FESS2FESSS4CUFESS2FESSASG4FEASS4FEASASG锡精矿的焙烧方法包括氧化焙烧、氯化焙烧和氧化还原焙烧等。通常根据锡精矿的品位来选择焙烧方法。焙烧的设备按其主体设备可分为回转窑焙烧、多膛炉焙烧、流态化焙烧；按物料的运行状态又可分为固定床焙烧和流态化焙烧。目前多采用流态化焙烧，其炉内氧化或还原气氛的控制方法一般为提高入炉风量、减少配入矿料中的煤量，便可提高出炉烟气中的O2、CO2、SO2锡精矿沸腾炉焙烧产物有锡焙砂、烟尘和烟气。由炉子排料口溢出的产物叫焙砂，各种收尘设备捕集的物料叫烟尘，焙砂和烟尘总称为锡焙烧矿。沸腾炉焙烧技术经济指标主要有下表11表11沸腾炉焙烧技术经济指标炉床能力（按锡焙砂计）1118/（D）锡回收率995焙砂产出率9094烟尘产出率3955脱硫率9196脱砷率8392脱锑率5660二、还原熔炼化锡精矿还原熔炼的原理与铅锌还原相同，但是在还原熔炼时，由于FEO与SNO2的标准生成焓很接近，所以使锡和铁分离相当困难。还原熔炼的设备目前有反射炉、电炉、奥斯麦特炉等工艺设备，因为电炉不易处理高铁物料，熔炼是产生的烟气量较少，随烟气带走的粉尘不多，电炉熔炼温度高且还原气氛强，某些以还原的元素进入烟尘的量就多。由沸腾炉生产过来的锡焙砂，经过配料，按照渣型的需要，把焙砂、还原煤、石灰石及制粒烟尘按照一定的比例配料投入反射炉内进行还原熔炼。产出粗锡送往精炼进行进一步的除杂，烟尘输送到制粒，制料后返回配料，富渣送烟化炉吹炼，回收其中的锡。锡精矿还原熔炼一般采用固体碳质燃料作为还原剂，其还原过程是由下面两个连续的气固反应所组成SN022COSN2CO2CCO22COSN02是被CO还原成金属锡，CO的产生是通过C与CO2反应得到的。上述反应是在高温下才会发生的，研究表明锡精矿的还原在850开始，但还原速率在10001050的温度范围下才变得明显，并且此后温度继续升高对还原过程的意义不大。三烟化炉处理富锡渣锡精矿还原熔炼发绕炉渣含锡较高，通常称为富渣。由于还原熔炼的富渣含锡较高，因而锡渣必须进一步处理，处理方法有两种，一种是还原熔炼法，另一种是硫化挥发法。还原熔炼法，使锡铁合金，及硬头的形式产出一般采用反射炉熔炼，国外也有个别的采用电炉熔炼。硫化挥发法一般在烟化炉内进行硫化挥发，个别厂也有在卡尔多炉内硫化挥发。烟化炉处理富渣工艺流程如图13烟化炉工艺参数及控制、炉温11501250。、冷却水出水温度小于60、鼓风压力07105125105PA、一次风量1烟化炉为25003000M3/H，2烟化炉为30003500M3/H。图13烟化炉处理富渣工艺流程、二次风量1烟化炉为65007000M3/H，2烟化炉为55006500M3/H。汽化冷却技术条件、工作压力小于40105PA（表压）。、汽包压力基准水位线50MM。、给水压力3510585105PA表压。、控制安全阀压力40105PA（表压）。四锡的粗炼流程图14图14锡的粗炼14锡的精炼锡精矿还原熔炼产出的粗锡含有许多杂质，即使是从富锡精矿炼出来的锡其纯度通常也不能满足用户的要求。为了达到标准牌号的精锡质量要求，必须进行锡的精炼。在多数情况下，精炼时还能从粗锡中回收各种伴生金属，如铟、铅、铋、铜等，这样就可以提高原料的综合利用率及降低精锡的成本，并减轻环境的污染。粗锡中常见的杂质有FE、AS、SB、CU、PB、BI、AL和ZN，它们对锡的性质影响较大，具体表现如下FE含FE0005对锡的腐蚀性和可塑性没有明显的影响；含FE量1后，锡中有FE2SN生成,锡的硬度增大。ASAS有毒。包装食品的锡箔和镀锡板用的锡，含AS量限定在0015以下。AS会引起锡的外观和可塑性变差，增加锡的黏度。含AS量为0055的锡硬度会增加至布氏硬度87，锡的脆性也增大，锡的断面成粒状。SB含SB量024对锡的硬度和其他机械性能没有显著的影响；含SB量升高到05，锡的伸长率便降低，硬度和抗拉强度增加，但锡的延展性不变。CU用做镀层的锡含CU越少越好，因为CU不仅形成有毒的化合物，还会降低镀层的稳定性。如果含CU约为005，会增加锡的硬度、拉伸强度和屈服点。PB镀层用的锡含PB不应大于004，因为铅的化合物有毒性。用于马口铁镀锡的精锡近年要求铅含量更低，最好低于001，以保证食品的质量。BI含0057BI的锡，拉伸强度极限为1372MPA（纯锡为1822058MPA）、布氏硬度为46（纯锡的为4952）。AL和ZN在镀锡中含AL或ZN不应大于0002。含ZN大于024时，锡的硬度增加3倍，并降低锡的延长率。锡火法精炼的原则流程图如图15所示火法精炼锡的过程是由一系列的连续作业组成的，其中每一种作业都能够除去一种或多种杂质。火法精炼的优点是生产周期短，生产过程中积压的锡量少。此外，锡火法精炼使杂质能够依次的提取出来，并富集于各种渣中，为综合回收这些有价目金属提供了有利的条件。由于各冶炼厂粗锡所含杂质不同，生产规模不同，原料及设备有差别，因而火法精炼流程也有区别。图15来宾冶炼厂锡火法精炼原则流程图铸锭工艺精锡铸锭就是将颗粒状的结晶锡熔化后铸成质量符合要求的锡锭。锡锭的质量要求如下、每锭锭重2515KG，尺寸符合国家质量标准。、外观质量无飞边毛刺,无明显斑点。二锡渣的熔炼硫化挥发法是将锡炉渣或富中矿高温时，在液态或固态下使其中的锡变成硫化物挥发出来，再由烟尘中回收锡。使锡硫化的硫化剂，常用黄铁矿，试验中还用过硫、石膏、芒硝和硫化锌等。硫化挥发法的设备主要用烟化炉，其次是回转窑、转炉短窑和鼓风炉，试验过程中还用过悬浮炉、沸腾炉和类似炼铜转炉的设备。生产作业中需使锡转变为硫化物并迅速挥发，这就要求适宜的温度、气氛和气流，以及有一定的作业时间。硫化挥发法在有硫化剂和还原剂的条件下，反应机理为CO2CO2C1/2O2COSNO2COSNOCO22SNO3/2S22SNSSO2SNOFESSNSFEOSN1/2S2SNS在烟化炉或回转窑中，将复杂含锡物料与还原剂、硫化剂以及石灰石混合投入炉内，加热至1200，由于硫化铁的分解产生的硫与还原的SNO或SN化合，产生硫化锡，其易挥发进入烟气中，烟气冷却后被布袋或泡沫收尘器收集下来，此时，锡及其他金属元素在烟尘中都得到富集，锡可达2030。在硫化过程中，由于还原剂和硫化剂在炉料中产生大量气泡，其表面积非常大，足可使得炉料、还原剂、硫化剂在炉中充分接触作用，加速锡的硫化反应，由于SNS、FES易生成锡冰铜，为避免锡冰铜生成，除控制黄铁矿过量外，在炉内要造成氧化气氛，使过量FES氧化成FEO造渣。烟化炉开始处理锡炉渣时，该渣是多年堆积的贫渣，入炉以前先经反射炉熔化再流入烟化炉中，经过用空气和粉煤吹炼，吹炼时还要加入黄铁矿。锡和一些伴生金属挥发到烟尘里，由于硫化锡在烟道中氧化，烟尘中的锡成氧化物，烟尘含锡达到50左右，渣台锡降到01以下。1火法硫化挥发技术条件1、硫化剂的加入量按一下公式计算WKS0269GWSNWS式中G处理的炉料量，KGWSN炉料中SN的质量分数，WS炉料中S的质量分数，KS过量系数，实践中一般为1522、还原剂使用粉煤，也可以使用重油和天然气。3、渣型FEO为3545，SIO2为2535，CAO为611，AL2O3在10以下。4、供热与供风利用粉煤供热，温度控制在1200。供风，要区分熔化期和挥发期来控制空气过剩系数，熔化期系数要大于1，挥发期应小于15、炉内压力一般为微负压操作，以保证挥发的硫化亚锡迅速离开炉内并吸入空气氧化。6、排渣炉渣内含锡0102以下即可排渣。产物烟尘含SN3035,PB57,AS23,SB115渣SN00702,PB002039,SB00102经过烟化处理的炉渣含氧化铁较多，有色金属很少，可堆存待以后处理。表21212121所示21三主要技术条件、经济指标的选择与论证在选择主要技术条件和主要技术经济指标时，可批判的参考引用同类型工厂企业的实验数据，对于未来在工业条件下获得实践证实的科学研究资料，应给以充分的估计。锡反射炉熔炼炉渣烟化炉硫化挥发冶炼过程主要选择和论证的主要技术条件和主要技术经济指标有1烟化炉主要工艺参数（1）炉温烟化炉的作业温度对烟化效果影响很大，较适宜的作业温度在11501280烟化炉的实际操作温度如下云锡一冶柳州冶炼厂平桂冶炼厂衡阳冶炼厂115012801200125012501300120013002炉内压力烟化炉一般为微负压操作，以保证挥发的硫化亚锡迅速离开烟化炉并被吸入的空气氧化3一次风量3035二次风量65704一次风压KPA4969二次风压KPA88108烟化炉主要技术经济指标1床能率床能力一般为2530T/M2D一些工厂实例厂名云锡一冶柳州冶炼厂平桂冶炼厂衡阳冶炼厂床能力1667303924683777999717257813（T/M2D）2锡的挥发率烟化炉锡地挥发率是指挥发的锡量与入炉锡金属之比的百分数。入炉锡金属量弃渣含锡金属量锡金属损失量锡的挥发率100入炉锡金属量一些工厂实例云锡一冶柳州冶炼厂平桂冶炼厂衡阳冶炼厂94929939877096689691982997953作业周期指烟化炉吹炼一炉炉料所需时间H/炉云锡一冶柳州冶炼厂平桂冶炼料量T/炉一些工厂实例云锡一冶柳州冶炼厂平桂冶炼厂61522522285硫化剂率是指硫化剂量占炉料量的百分数。在此时指黄铁矿的消耗量云锡一冶柳州冶炼厂衡阳冶炼厂61272121996烟化炉的燃料率一般为2030云锡一冶柳州冶炼厂衡阳冶炼厂24302717325745917544图21217弃渣含锡云锡一冶柳州冶炼厂平桂冶炼厂00740086小于10102四冶金计算1）详细计算过程中所需要的物料数量及产物、中间产物和产品的产量和成分。在计算过程中所采用的数据，都应该根据参考文献或是工厂实践，经过生产实践、试验与半工业性试验规模以上的科学研究证实的资料加以论证及选用并说明来源。2）锡反射炉熔渣烟化炉挥发熔炼的冶金计算包括A物料平衡计算配料计算空气消耗量、烟气成分和数量计算根据计算结果列出物料平衡表计算原始条件1、锡反射炉熔渣的主要化学成分表1成分SNPBZNCUASSBSBIFEO含量1083602521161001501680023081600454612成分SIO2CAOMGO其它合计含量21022025062616893100002、硫化剂的主要成分（）表2成分SNPBZNCUASSBSBIFEO含量05800751522085305360008314202166122成分CAOMGO其它合计含量241206350523100003、粉煤的主要成分（）表3成分CHN2O2SWA6431258042435537620522525灰分成分成分FEOSIO2CAOMGO其它合计9210466903108111639876100000（一）物料平衡计算配料计算A加入物料1、硫化剂加入量计算锡在锡炉渣中一般以SN,SNO,SNO2形态存在。SNO2虽不能直接与硫化剂反应，但因在硫化过程中保持一定的还原气氛，SNO2将被还原成易于的SNO及SN，故硫化可按下式进行FES2FES1/2S2SNOFESSNSFEO2SNS22SNS2SNO15S22SNSSO2硫化剂的成分如下，表2根据上述反应，应加入的硫化剂量可按下式计算0269锡炉渣量炉渣含锡硫精矿加入量K硫化剂中硫的百分含量其中K为过量系数取161316130269100010836则硫精矿加入量149603142硫精矿各成分数量如下SN1496000580087PB14960000750011ZN1496001522023CU14960008530128AS14960005360080SB149600000800012S149603142470BI14960002160032FEO1496061229159CAO14960024120361MGO149600063500950其它00758合计14782、粉煤加入量，取粉煤对锡炉渣的消耗量为3456则取粉煤量34561003456粉煤成分表如下成分CHN2O2SWA6431258042435537620522525进入熔体的粉煤灰数量为100034560225257785粉煤灰中各成分数量如下FEO77850092107170SIO277850466936348CAO778500310802420MGO778500111600869其它778503987631043合计7785以上计算结果包括锡炉渣，硫精矿及粉煤灰成分数量分布在下表，用于计算返回品。名称SNPBZNCUASSBSBIFEOSIO2CAOMGO其它合计锡炉渣10836025211610015016800230816004546122102202506261689310000硫精矿00870011023012800800001247000329159036100950007581496粉煤灰07170363480242000869310437785合计1092302631391014302480024255160077559962456482628080792016311227453、返回品烟道尘根据生产实践入炉物料在硫化挥发过程中，进入烟道尘的分配率如下SNPBZNCUASSBSBIFEO800671696272758671274456260SIO2CAOMGO其它323203203800可按入炉物料和进入烟道尘的分配率计算出入炉物料经烟化炉硫化挥发后，应产出的返回烟道尘的数量和成分返回品是循环的，故应按下式计算NNI1式子中NI进入烟道尘各元素的数量，N各元素在烟化炉料（不包括烟道尘）的数量，各元素进入烟道尘的分配率，各元素进入烟道尘的数量计算如下SN（10923008）（1008）0951764PB（026300671）（100671）0019035ZN（139100696）（100696）010196CU（014300272）（100272）00040007AS0248007581007580020037SB002420067110067100017003BI00770045610045600037007FEO559960026100261492767SIO2245648003231003230821523CAO（262800203）（100203）005093MGO08079002031002030017032S551600274100274016297其它（201631008）（1008）175325总计53854100计算结果表明，应返回的烟道尘很少，仅为炉渣的53553，但其含硫较高，约为28。故本例在计算中，已取过量1613倍，故不必不加硫化剂。全部入炉物料的数量与成分，现投入量总表如下物料名称SNPBZNCUASSBBIFEOSIO2锡炉渣1073602321261001501580023004546322107烟道尘09400170110003900190001700037150082硫精矿007100110210126007900008900329063粉煤0710636026合计11747026158101449025600255900807575936254926物料名称SCAOMGOCHONH2O其它合计锡炉渣0816201506261668310000烟道尘01500500217253553硫精矿466035600939007731478粉煤130023980086122290891495013066313593456合计69262660808262229089149501306621616215469532、产出物锡炉渣的烟化产出物主要有烟尘，烟道尘及弃渣。1烟尘入炉物料中各组分进入烟尘的分配如下组分SNPBZNCUASSBSBI分配率902390996952882719770115918058组分FEOSIO2CAOMGO其它分配率1939826728920各组分进入烟尘数量如下SN11747090231065538PB026090990237124ZN15810695211575CU01449008820013007AS025607197018094SB0025590701100201S692600591041214BI00807080580065034FEO5759360019109569SIO225432600398101528MGO0826002890024013CAO26608002670071037其它216162024322257合计19141002、返回品（烟道尘），返回品烟道尘，除用公式计算外，在全部加入物（炉渣、硫化剂、粉煤、返回品等）的数量和成分已知时，即有了投入物料混总，烟道尘的数量和成分，也可用加入物与各成分在烟尘中分配率的乘积算出，计算从略3损失、入炉物料中各组分的损失按加入物的1计算SN117470010117PB02600100026ZN1581001002CU014490010001AS02560010003SB00255900100003S6926001007BI0080700100008FEO575936001058SIO2254926001025MGO08260010008CAO26608001003其它216162001022合计130274炉渣在上述计算的基础上，用差额法可以初步算出炉渣的数量和成分。SN117471060940117009009PB02602370017000260003400035ZN1581110110020351036CU0144900130003900010127013SB00255900200017000030000360004BI008070065000370000800112001FEO575936109150058544236561SIO22549361010820252341362412CAO26608007100500325098259MGO0826002400200080774080其它2161624321720221535621582合计97060210000砷入渣量的计算根据实践物料中约2的砷进入烟气，故进入渣的砷量为02560180019000302560020049005硫入渣量计算按实践物料中5的硫进入烟气，故硫入渣量计算如下692604101500769260528332925溶剂加入量锡炉渣烟化适宜的渣型K111，其主要成分FEO5055SIO22628CAO68从初算的炉渣成分看，与较适宜的炉渣相比，渣中SIO2偏低，而CAO则明显不足，需配入石灰石和石英溶剂，取CAOFEO855SIO2FEO2855，则选用的溶剂成分表如下溶剂名称FEOSIO2CAOMGO其它合计石英283891802677310000石灰石53003204380溶剂加入量计算如下（1）石灰石加入量设加入为X石灰石，28053X25098则55544236X102即加入石灰石102（2）石英加入量设石英溶剂加入量为Y，2808918Y234136则5554423600283YY489282838026石英的溶剂率为891810010087755556弃渣成分及数量加入溶剂后的炉渣即为本计算的弃渣，弃渣成分及数量如下表所示弃渣硅酸度K105名称单位SNPBZNCUASSBS炉渣0090003403510127004900003628333石灰石石英弃渣0090003403510127004900003628333008000303101100400003246名称单位BIFEOSIO2CAOMGO其它合计炉渣00112544236234136250980774153562999422石灰石540033022102石英014436001038489弃渣0011254564277747921104202061150330009747432414688096175710000空气消耗量，烟气成分和数量A空气消耗量根据配料的计算100千克锡炉渣硫化挥发消耗的粉煤数量和成分见表1粉煤在烟化炉内燃烧需要的氧量（1）碳燃烧需氧量碳燃烧需氧量可按下式反应需氧量的90计算CO2CO232需氧量3456645109535112（2）氢燃烧需氧按下式计算2H2O22H2O36需氧量34562580964243硫燃烧需要的氧，按下式SO2SO2需氧量34560037609117（4）粉煤燃烧需要的氧5351642117611粉煤含氧1505粉煤实际需要的氧611150559595体积为4170M22粉煤燃烧空气需要量77595951）干空气需要量59595O2带入的N219951体积为15961M223鼓入的干空气量为595951995125911体积为41701596120131M32湿空气需要量假定工厂所在地年平均气温19，相对湿度77，LN湿LN干（1000124G干H2O）查表T19时，G干H2O178G/M3LN湿20131（1000124178077）20473M3即鼓入的空气量应为20473M3湿空气带入的水分2047320131342M3，2753烟化炉从三次风口吸入的风量，三次风口吸入的空气量一般约为鼓入空气量的30，三次风口吸入的空气量及其成分计算如下L干吸20131036039M37771其中O217871252M3N259844787M3L湿吸20473036142M37854其中O217871252M3N259844787M3H2O083103M34进入烟化炉的总空气量进入烟化炉的总空气量为鼓入空气量及三次风口吸入空气量之和进入烟化炉的总湿空气列表如下名称O2O2N2N2H2OH2O湿空气湿空气M3M3M3M3鼓入湿空气量59595417019951159612753422618520473吸入湿空气量178712525984478708310378546142入炉湿空气量774655422259352074835844534059266152炉气量（1）炉气中的CO2炉气中的CO2主要来自粉煤的燃烧，其次是溶剂石灰石的分解，粉煤进入烟化炉后，先与鼓入的一次风和二次风反应，因鼓入的空气量不足。反应后除生成CO2外，还产生CO,但这些气体在进入三次风时，将被吸入的三次空气所氧化，由于吸入的空气量很大，氧化反应很完全，故烟气中的CO可全部氧化为CO2计算442229生成CO2量817312（2）石灰石的分解溶剂石灰石的分解，释放出4488CO2合计2276M33炉气中的水炉气中水来自三部分即粉煤H2燃烧，粉煤含水，入炉湿空气含水（1）氢气燃烧生成的水，按反应可知，089H2燃烧生成H2O为34562580518802998M3（2）粉煤含水066082M3（3）湿空气带入的水分391486M3所以总水量为80206639112591566M34炉气中的SO2按实践，入炉物料的硫约50进入烟尘，根据SO2SO264炉气中SO2量为；69265069324炉气中的AS2O3炉料中AS有2进入烟气，成为AS2O3其量为19802560020006750000675M3150O2量为00067502560020001635炉气的剩余O2量挥发陈烟道尘的元素有SN1060941154PB023700170254ZN11011121AS00048假设前三种元素分别氧化成为SNO,PBO,ZNO,消耗的氧气量为1611541602541612119133M311920765炉气中的余氧量为（774651505）59251713550001631971676炉气中的N2空气带入的N22593520748M3粉煤中的N2014011M3炉气中的N2259350142594920759M3将上式计算列入下表，炉气的组成如下组成来自粉煤燃烧来自粉煤燃烧来自炉料来自炉料来自石灰石溶剂来自石灰石溶剂来自空气来自空气共计共计M3M3M3M3M3CO281734161448822768621843886H2O86810839648612641566SO2260090430150690240AS2O300067500006750006750000675O271675027167502N225949207592594920759共计93015331430675150067544882276270617217473724227656烟气含尘及烟尘成分进入烟气的尘包括烟尘及烟道尘，其量为19145355324495244951000烟气含尘8833G/M32773307烟尘成分表名称SNPBZNCUASSBSBIFEOSIO2CAOMGO其它总计烟尘10602371100130180020410065109101007100244321914烟道尘0940017011000390019000170150003715008200500217253553混合1154025412100169019900217056006872591830121004460424495烟尘47111044940070810092280281057747049018246710000物料平衡总表加入物料表物料名称SNPBZNCUASSBSBIFEOSIO2锡炉渣10736023212610015015800230816004546322107烟道尘09400170110003900190001701500037150082硫精矿007100110210126007900008946600329063石灰石石英014436粉煤1290710636026空气合计117470261581014502560025669160080757732985物料名称CAOMGOCHONH2OCO2其它合计锡炉渣201506261668310000烟道尘00500217253553硫精矿035600939007731478石灰石540334250221020石英001038489粉煤023980086115050150663076934501空气222908977465259353962242340775合计80711162229089789725954624252215751250产出物料表物料名称SNPBZNCUASSBSBIFEOSIO2烟尘10602371100130180020410065109101烟道尘09400170110003900190001701500037150082弃渣009000340351012700490000362833001125456427774损失011700026002000100030000300700008058025再氧化之氧烟气CO2H2OSO2345AS2O300048ON小计00048345合计117470261581014502560025669160080757732985物料名称CAOMGOCHONH2OCO2其它合计烟尘007100244321914烟道尘00500217253553弃渣792110420206115033损失003000802213027再氧化之氧1919烟气CO2222959444258598H2O0897124621263SO234569AS2O3000195000675O71677167N25952595小计2229089791092595462425合计80711162229089791092595462425240651291二热平衡计算（1）热收入1燃料燃烧热燃料消耗3456烟煤粉的热量可用下式计算Q低339C1030H109OS25W3396451103025810943353762520524410KJ/燃料燃烧热345624410843610KJ/2入炉热渣带入热入炉热渣100炉渣平均热焓约12561675KJ/入炉热渣温度在11001200热渣带入热1001430143000KJ3烟道尘，硫精矿及熔剂带入的物理热入炉烟道尘，硫精矿及熔剂数量535531478102542357553烟尘，硫精矿及熔剂带入的物理热3575530546419371KJ4粉煤带入的物理热34560433819285KJ5空气带入的物理热鼓入和由三次风口吸入的空气总量为34059空气带入的物理热34059132198542KJ热收入Q吸8436101430003712858542995808KJ热支出1烟尘带走热出炉烟尘量24195出炉烟气温度1100烟尘带走的热2449505862110015795KJ2炉渣带走热弃渣数量115033弃渣带走热1150331430164497KJ3炉气带走热炉顶温度取1100，按炉气成分计算，因进入烟尘的AS2O3只有000675，数量很少，可忽略不计，炉气带走热分别计算如下CO28598176561100166987KJH2O4251765611008254KJSO26922885110017370KJO2716710511008278KJN22595141641100404311KJ总计605200KJ4冷却水带走的热水箱冷却水耗为15/，水箱进水温度19，出水温度48，冷却水带走的热为105468154186829192084KJ5燃料的机械损失假定燃料的机械损失为燃料量的2，则燃料损失为34562452500216952KJ6其它损失用差额法计算其它损失995808（1579516449760520019208416952）5280KJ热支出15795164497605200192084169525280995808KJ热平衡表热收入热支出序号名称KJ序号名称KJ1燃料燃烧热84361084721烟尘带走热157951582热渣带入渣带走热16449716523固体炉料带入热3710043炉气带走热60520060774燃料带入物理热2850034冷却水带走热19208419295空气带入物理热85420855燃料机械损失16952170合计995808100006其它损失5280014合计99580810000床能率的计算烟化炉的单位生产率（床能力）计算公式144IV0106T/M2DBL0A式中的I炉子风口比（风嘴头出口面积与风口区炉床横截面积之比），I0003200042鼓风时率，一般取085095B根据吹炼工程热平衡计算确定的粉煤消耗量/T渣，约为150260/T渣L0每粉煤完全燃烧的理论空气消耗M3/渣A平均空气消耗系数，处理锡渣时，A080090V0风口鼓风强度。M3/（CM2MIN），一般V00608当处理锡渣时，一般为2530T/M2D。随之入炉物料中固体料的增加，床能力则相应减少。根据经验选取炉前二次风压为P100079MPA，风口中心以上渣层厚度HH2063M管道及喷嘴阻力系数K68，熔渣密度R渣35T/M3则风口鼓风强度为（1014P1HR渣01）（1014P11）V0386M3/（CM2MIN）KT（101400790633501）（101400791）386083430837M3/（CM2MIN）床能力的计算，取I0004,085144IV010614400040837106085BL0A22072407532T/M2D主要尺寸的计算一、风口区炉床横截面积（F床）AF床M2A表示炉子每一天处理的物