冶炼反射炉所需总热量的80% ~ 90%由燃料燃烧提供,其余10% ~ 20%来自冶炼过程中的放热反应和炉料、燃料及空气体(常温)带来的显热。
使用不同的燃料,供暖和送风的技术操作条件是不同的。
第一,燃烧煤粉
使用煤粉作为燃料的铜冶炼厂通常有一个煤粉制备车间。原煤经破碎机和磨煤机制成煤粉并储存在煤粉仓中,然后将压力约为200kPa的压缩空气体送入反射炉头部煤粉仓备用。料仓顶部装有布袋除尘器,回收废气中的煤粉。压缩空气耗约为0.06m3/kg煤粉。布袋除尘器排出的废气通过管道送入反射炉。
煤粉仓内的压力不能大于2.5kPa,温度不能高于70℃。煤仓内煤粉面与煤仓顶部之间的高度空应用浮标或其他信号器测量,控制在1 ~ 2.5m,如果料仓内煤粉料位过高或过低,都可能引起料仓内压力的剧烈变化,导致大量煤粉通过料仓下的螺旋给煤机、下煤管和燃烧器自动流入反射炉,产生所谓的“跑粉”现象。270m2冶炼反射炉上安装了7个燃烧器,每个燃烧器由螺旋给煤机给煤。为了测量煤粉仓中煤粉表面的高度,采用了电容式、音叉式和浮筒式三种装置。电容可以连续显示仪表室内煤粉的高度范围,误差为0.5 ~ 1m。当需要精确测量煤粉表面高度时,再次使用浮子液位计。为了防止操作人员意外发生“跑粉”事故,在煤粉仓的安全上限(1.5m以上空)安装了音叉式液位计,能及时发出报警信号,甚至切断煤粉给料系统的电源。
煤粉仓内的螺旋给料器一般是调速的,按量给入反射炉头部的各个煤粉燃烧器,以控制空气燃比。或者在给煤机尾部安装仪表,通过累计的给煤机转数计算出给煤量,从而控制煤粉量和炉膛温度分布。
煤粉燃烧所需的空气体与煤粉质量有关。表1列出了熔炼反射炉燃烧热值在25mj/kg以上的煤粉所需的空气体。
表1熔化反映煤粉燃料所需的空气体量= 25mj/kg以上。
理论空气体
立方米/千克
超额空气体系数
空气体比例%国外某厂使用高灰分(26.46%)、低挥发分(19.8%)、低热值(22260 kJ/kg)的煤粉时,一次空气量为68% ~ 70%,二次空气量为30% ~ 32%。这是由于飞灰含灰量高,需要更多的一次空气体。否则,灰会在炉内形成“灰门槛”,大量熔融或熔化的灰会沉积在烟道内。
表2显示了煤粉燃烧技术的操作条件的例子。
表2冶炼反射炉煤粉燃烧技术运行工况实例
长别
一两次空气体体积比
主要空气体次级空气体实际空气体消耗量M3/千克煤粉
燃烧的数量温差
空天然气单耗M3/t负担
立方米/小时
空气体压力千帕斯卡(kilopascal)
空气体体积立方米/小时
空气体压力千帕斯卡(kilopascal)
(217㎡)
1∶1.8~2.115~161.2~1.329~331.7~2.0大约7点15.~1701240~1400(270㎡)
1∶1.8~2.0200.8336~400.8~0.857~7.5184~2351220~16702.银的一次和二次空气的测压点在风道闸门前,用已知压力为300kPa的压缩空气作为三次空气处理精矿和焙烧矿;
3.弗林兰工厂处理焙烧矿石。
反射炉以重油为燃料,然后将40%的煤粉和细焦粉与60%的重油混合,然后停止焦粉,研制出煤粉和重油混合燃烧专用燃烧器,如图1所示。
图1反射炉煤油混燃燃烧器示意图
第二,燃烧重油
当燃烧重油时,一次和二次气体的比例空和油压随重油类型和喷嘴形式而变化。燃烧1kg重油约消耗12 ~ 14.5kg空气体。
表3是前苏联基洛夫格勒工厂反射炉燃烧重油的技术操作条件实例。表4显示了在加拿大Spee工厂反射炉中燃烧重油的技术操作条件的例子。
表3基洛夫格勒工厂反射炉燃烧重油的技术操作条件实例
重油进入喷嘴前的压力
千帕斯卡(kilopascal)
主空气体压力千帕斯卡(kilopascal)
一次空气体消耗M3/千克重油
一次空气占空总用气量。%
表4 gas Pais工厂反射炉燃重油技术操作条件实例
燃烧率
L/t材料
(固体)
耗油量升/分钟
在重油进入喷嘴之前每吨负担耗热量MJ
空气体消耗立方米/分钟
主空鼓风机二次空鼓风机千帕斯卡(kilopascal)
温度℃
压千帕斯卡(kilopascal)
空气量立方米/分钟
压千帕斯卡(kilopascal)
空气量立方米/分钟
第三,燃烧天然气
通常天然气是在150 kPa的压力下送入燃烧器的,每个反射炉一般设计4 ~ 5个自然燃烧器。
表5是美国犹他州冶炼314㎡粗精矿反射炉燃烧天然气的技术操作条件实例。
表5犹他州工厂反射炉天然气燃烧技术运行条件实例
项目
燃烧条件最低限度
平均的
14621346
1396
最低限度
平均的
13271190
1250
美国奇诺工厂215m2反射炉燃烧天然气。2号炉的操作数据如下:
每日熔化负荷
735吨下一篇:汽车起重机事故(五)
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