Печь для обжига в кипящем слое, страница 2

При налаженной работе печи высота слоя обжигаемого мате­риала определяется высотой сливного порога и колеблется    в пределах 700—1200 мм в неподвижном состоянии, увеличиваясь, на 50% в состоянии кипения.

Печи КС настолько механизированы, что работы по обслу­живанию их заключаются только в поддержании заданного ре­жима с помощью контрольно-измерительных приборов и в на­блюдении за состоянием пыле-газовой системы.

На печах устанавливаются автоматические приборы, пока­зывающие и регистрирующие количество поступающего в печь воздуха, температуру кипящего слоя, печного пространства и от­ходящих газов. Замеряется и регистрируется тяговый режим печи и газоходной системы, а также упругость дутья. Гинцветметом разработана установка, автоматически взвешивающая концентрат и автоматически поддерживающая по загрузке за­данную температуру кипящего слоя.

Печь позволяет в случае надобности быстро изменять основ­ные параметры обжига: питание печи, температуру, подачу воздуха, тяговый режим и др.

Полная герметизация газоотводной системы обеспечивает хорошие условия труда для обслуживающего персонала. Герме­тизируется также выгрузка огарка, так как с ним механически увлекается сернистый газ, а кроме того, происходит пыление. _л Химический контроль процесса осуществляется путем регулярного анализа обжиговых газов на содержание SO₂. Систематически отбирают среднюю пробу шихты, поступающей на обточную огарка пробу отбирают каждые два часа, составляют суточную пробу и отправляют в центральную лабораторию для определения содержания сульфидной и сульфатной серы и общего и кислотнорастворимого цинка.

Характеристика  отходящих газов и пыли

Состав отходящих газов при обжиге никелевого концентрата представлен в табл. 1.

                                                                                                                   Таблица 1.

Соединения	кг	м3	% (объемн.)
SO2	45,44	15,94	10,38
N2	156,7	125,33	81,60
O2	6,26	4,38	2,85
H2O	6,4	7,95	5,18
Всего	214,8	153,6	100,00

Дисперсный состав пыли приведен в табл. 2.

                                                                                                                   Таблица 2.

На основании полученной кривой распределения частиц по крупности определяем модальный диаметр , т.е. долю частиц  количество которых в объеме максимально:

Выбор схемы газоочистки

Для того, чтобы выяснить какой из пылеулавливающих аппаратов можно установить для очистки газов, необходимо определить запыленность газа:

Это значение подходит для  пылевых камер.

 Но так как отходящие газы имеют высокую температуру , то перед установкой циклона необходимо  охладить их, как минимум до . Для пылевых камер не важно с какой температурой выходят  печные газы, поэтому пылевую камеру можно установить перед котлом утилизатором.

Схема газоочистки см. рис.1

 

1 – печь;

2-пылевая камера

3 –котел утилизатор;

4 – циклон;

5 – электрофильтр;

6– дымосос

Расчет пылевой камеры

   Под действием силы тяжести пыль (в основном крупные частицы) осаждают в пылевых камерах.

Раньше пылевые камеры применяли довольно часто для предварительной очистки газов от крупной пыли. В настоящее время применение их весьма ограничено, при этом камеры используют одновременно для других целей, например для охлаждения газов.

В пылевых камерах газовый запыленный поток движется (в горизонтальном направлении) с малой скоростью, обычно не более 0,5-2 м/с, ламинарно.

Для изготовления пылевых камер обычно используют кирпич или бетон. Пылевые камеры выполняют больших размеров, их длина может достигать нескольких десятков метров. Выполненные в камерах люки (для отделения и удаления осевшей пыли), а также во многих случаях недостаточная плотность стен камер способствует подсосу большого количества атмосферного воздуха в камеры. В результате этого увеличивается объем газов, снижается концентрация SO₂ в газах (что нежелательно при дальнейшем его использовании) и др.

Рассмотрим, будет ли частица осаждена в камере или газовый поток вынесет ее.

В пылевой камере частица пыли под влиянием силы тяжести и сопротивления газа падает, следовательно, со скоростью , но, кроме того движется вдоль камеры со скоростью, равной скорости газового потока .

   Дано: частица d= 10 мкм, расход газового потока Q = 195840 м³/ч, температура t = 500° С и плотность  = 0,46 кг/м³.

   Падение этой частицы подчиняется закону Стокса и движется вниз со скоростью витания, м/с:

,

м², тогда

Принимаем размеры камеры: h=6 м, b =18 м ,l = 30 м.

Тогда средняя скорость газа, м/c, в камере будет:

При высоте камеры h эта частица будет падать в течение времени, с:

При длине камеры l и горизонтальной скорости газа длительность пребывания газа в камере составит, с: 

Находящая вверху частица будет осаждена в камере в том случае, если время t₁ не превысит t₂ . У нас это условие выполняется, следовательно, частица будет осаждена.