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??? 沸騰焙燒是流態(tài)化技術(shù)在冶金工業(yè)上的具體應(yīng)用,為達(dá)到下一步冶金工序的要求,將物料進(jìn)行氧化焙燒、半氧化焙燒、還原焙燒、硫酸化焙燒或半硫酸化焙燒等作業(yè)的熱工設(shè)備。
??? 沸騰焙燒爐的工作原理是將空氣從爐底送入,經(jīng)空氣分布器進(jìn)入爐內(nèi),當(dāng)空氣以一定的流速自下而上地吹過顆粒狀料層,整個(gè)料層在空氣的攪動(dòng)下,爐料粒子互相分離,并上下翻騰,只要風(fēng)速不超過一定限度,爐料粒子就在一定的高度范圍內(nèi)處于懸浮狀態(tài),造成礦粒與氣體接觸的最好條件,使焙燒過程氣固間熱交換速度快,反應(yīng)十分激烈,并且料層溫度均勻。通過控制焙燒溫度、爐料停留時(shí)間、鼓入不同成分的氣體等措施,可實(shí)現(xiàn)不同目的的焙燒作業(yè)。沸騰焙燒爐產(chǎn)出焙砂質(zhì)量好,生產(chǎn)率高,操作簡(jiǎn)單,便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn),因此在冶金工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。例如,鋅精礦、銅精礦的氧化焙燒和硫酸化焙燒,金精礦、含鈷硫鐵精礦的硫酸化焙燒,錫精礦的氧化焙燒,高鈦渣的氯化焙燒,汞礦石焙燒,富鎳冰銅氧化焙燒,鎳精礦半氧化焙燒,含鎳鈷紅土礦的加熱和還原也利用沸騰爐進(jìn)行生產(chǎn)。
??? 北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院開發(fā)的漿式進(jìn)料沸騰焙燒爐,已于1992年成功地用于中原黃金冶煉廠大型工業(yè)生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)在于省卻丁精礦干燥工序,錫精礦熔煉電爐用耐火材料避免了粉塵污染及精礦飛揚(yáng)損失;焙燒溫度易于調(diào)節(jié);該崗位操作環(huán)保條件好。
??? 沸騰爐焙燒的缺點(diǎn)是煙塵率高,達(dá)到20%~55%,給煙氣凈化處理增加復(fù)雜性。
??? 爐體不同部位的結(jié)構(gòu)和使用的耐火材料分述如下:
??? (1)爐底氣體分布裝置。爐底氣體分布裝置對(duì)爐內(nèi)物料沸騰狀態(tài)、增強(qiáng)氣固接觸、防止滯留物料,起著關(guān)鍵的作用,是焙燒爐正常生產(chǎn)很重要的部件。它必須滿足下列要求:
??? 一、能支承爐內(nèi)物料;
??? 二、能均勻分布?xì)怏w并創(chuàng)造良好的起始流態(tài)化條件;
??? 三、能抑制聚式流態(tài)化。
??? 原生不穩(wěn)定性的惡性引發(fā)。也就是要考慮氣體從氣體分布裝置噴出的一瞬間的流型和湍流程度,創(chuàng)造一個(gè)良好的氣固接觸條件。
??? 爐底氣體分布裝置結(jié)構(gòu)是兩種耐火材料構(gòu)成隔熱層的氣體分布裝置。隔熱層一般厚度為230~250mm。兩種耐火材料組合成隔熱層的上層抹面厚度為50~l00mm, 單一耐火材料隔熱層耐火澆注料為鋁酸鹽耐火澆注料,??
??? (2)爐墻磚體。爐墻內(nèi)襯一般采用耐火粘土磚砌筑,近年來新建的大型沸騰爐采用高鋁磚砌筑,在粘土磚或高鋁磚外面,砌筑保溫磚(硅藻土磚或高強(qiáng)輕質(zhì)粘土磚),在保溫磚與爐殼鋼板之間填充絕熱材料(石棉板、硅藻土)。
??? (3)燃燒道磚體。沸騰焙燒爐沸騰層以上視爐膛直徑大小設(shè)有1~4個(gè)燃燒器,供烤爐和開爐加熱爐料用,由于沸騰爐為圓柱形爐墻,而錐臺(tái)形燃燒道要傾向沸騰層料面,使燃燒道磚體均為異型磚,給設(shè)計(jì)和制造帶來很大困難,且每一磚型的用磚數(shù)量有限,因此多數(shù)設(shè)計(jì)均用鋁酸鹽水泥耐火澆注料在現(xiàn)場(chǎng)澆制,給磚塊的設(shè)計(jì)、制造、現(xiàn)場(chǎng)施工都帶來方便。
??? (4)爐頂結(jié)構(gòu)。沸騰焙燒爐球形爐頂采用耐火磚砌筑或耐火澆注料澆灌而成。耐火磚砌筑的球頂,球頂厚度常采用230mm、250mm或300mm,視爐膛直徑大小而,耐火磚磚形需根據(jù)球頂直徑大小而配置若干種異型磚,搭配砌筑或按每環(huán)一個(gè)磚型砌筑,常用磚體材質(zhì)為耐火粘土磚或高鋁磚。在耐火磚球頂外敷設(shè)約200mm左右絕熱材料,
??? 絕熱材料常選用輕質(zhì)粘土磚、硅藻土、礦渣棉、蛭石及膨脹珍珠巖等。
??? 耐火澆注料搗制成的爐頂,由于澆制爐頂?shù)恼w性較好,施工過程較簡(jiǎn)單,因此在中小型爐子上得到采用。
??? 澆注爐頂可采用整體式澆注,也可根據(jù)爐頂直徑大小分?jǐn)?shù)片澆注,通常分作6~8片。澆注爐頂厚度一般為200~250mm。在爐頂上部再敷設(shè)100~150mm絕熱材料,如礦渣棉、蛭石等,上部蓋18號(hào)25mm×25mm鐵絲網(wǎng),表面用1:2水泥砂漿抹面。
??? (5)其他。在爐體上尚設(shè)有投料口、排料口、人孔門,冷卻裝置的安裝門洞、爐膛上部清理孔及排煙口等所用耐火材料的材質(zhì)與爐墻相同。
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