年产0万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计课程设计任务

年产0万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计课程设计任务

《锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉》

设

计

说

明

书

设计任务书

一、设计题目：年产10万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计

二、原始资料：

1、生产规模：电锌年产量100000吨

2、精矿成分：

本次设计处理的原料锌精矿成分如下表所示（%，质量百分数）：

3、精矿矿物形态：

闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁流铁矿、方铅矿、硫镉矿、石灰石、菱美矿三、设计说明书内容：

•设计概述

•沸腾焙烧专题概述

•物料衡算及热平衡计算

•沸腾焙烧炉的选型计算

•沸腾炉辅助设备计算选择

•沸腾炉主要技术经济

四、绘制的图纸

沸腾焙烧结构总图（1#图纸：纵剖面和一个横剖面）

五、设计开始及完成时间

自2011年12月25号至2012年1月3号

目录

设计任务书 .................................................................................................................................................. II 第一章设计概述 (1)

1.1设计依据 (1)

1.2设计原则和指导思想 (1)

1.3毕业设计任务 (1)

第二章沸腾焙烧专题概述 (1)

2.1沸腾焙烧炉的应用和发属 (1)

2.2沸腾炉炉型概述 (2)

2.3沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 (2)

第三章物料衡算及热平衡计算 (6)

3.1锌精矿流态化焙烧物料平衡计算 (6)

3.2热平衡计算 (14)

第四章沸腾焙烧炉的选型计算 (19)

4.1床面积 (19)

4.2前室面积 (19)

4.3流态化床断面尺寸 (19)

4.4流态化床高度（沸腾层高度H） (19)

4.5炉膛面积和直径 (20)

4.6炉膛高度 (20)

4.7炉膛空间体积V炉膛的确定 (21)

4.8气体分布板及风帽 (21)

第五章沸腾炉辅助设备的选择计算 (24)

第六章沸腾炉主要技术经济指标 (25)

参考文献 (26)

第一章设计概述

1.1设计依据

根据冶金专业工程《沸腾焙烧炉设计》（朱云编）下达的课程设计指导书任务。

1.2设计原则和指导思想

对设计的总要求是技术先进;工艺上可行;经济上合理，所以,设计应遵循的原则和指导思想为：

1、遵守国家法律、法规，执行行业设计有关标准、规范和规定，严格把关，精心设计；

2、要按照国家有关劳动安全工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计；

3、在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上，设计中应充分考虑节约能源、节约用地，实行自愿的综合利用，改善劳动条件。

1.3设计任务

一、锌冶炼沸腾焙烧炉设计。

二、沸腾焙烧炉物料平衡和热平衡初算。

三、设备的选型设计与计算。

四、绘制沸腾焙烧结构总图

第二章沸腾焙烧专题概述

2.1沸腾焙烧炉的应用和发属

沸腾焙烧炉是利用流态化技术的热工设备。它具有气--固间热质交换速度快、层内温度均匀、产品质最好；沸腾层与冷却(或加热)器壁间的传热系数大、生产率高、操作简单、便于实现生产连续化和自动化等一系列优点，因此得到广泛应用。

锌精矿、铜精矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧，含钴硫铁精矿的硫酸化焙烧，锡精矿的氧化焙烧，高钛渣的氯化焙烧，汞矿石焙烧，以及氧化铜矿离析过程中的矿石加热等都已

经使用沸腾炉。此外，铅精矿、铅锑精矿的氧化焙烧，含镍、钴红土矿的加热和还原过程也利用沸腾炉成功地进行了工业性试验或小规模生产。

在国外，沸腾炉还用于辉钼矿、富镍冰铜的氧化焙烧。沸腾炉的缺点是烟尘率高，热利用率低。目前，沸腾炉正向大型化、富氧鼓风、扩大炉膛空间、制粒焙烧、余热利用和自动控制等方面发展。

2.2沸腾炉炉型概述

1．床型沸腾床有柱形床和锥形床两种。对于浮选精矿一般采用柱形床。对于宽筛分物料，以及在反应过程中气体体积增大很多或颗粒逐渐变细的物料，可采用上大下小的锥形床。沸腾床断面形状可为圆形或矩形(或椭圆形)。圆形断面的炉子，炉体结构强度较大，材料较省，散热较小，空气分布较均匀，因此得到广泛采用。当炉床面积较小而又要求物料进出口间有较大距离的时候．可采用矩形成椭圆形断面。

2．炉膛形状有扩大形和直简形两种。为提高操作气流速度、减少烟尘率和延长烟尘在炉膛内的停留时间以保证烟尘质量，目前多采用扩大形炉膛。

另外，还有单层床和多层床之分，对吸热过程或需要较长时间的反应过程，为提高热和流化介质中有用成分的利用率，宜采用多层沸腾炉。

2.3锌精矿硫化沸腾焙烧工艺及主要设备的选择

2.3.1锌精矿硫化沸腾焙烧原理

金属锌的生产，无论是用火法还是湿法，90%以上都是以硫化锌精矿为原料。硫化锌不能被廉价的、最容易获得的碳质还原剂还原，也不容易被廉价的，并且在浸出—电积湿法炼锌生产流程中可以再生的硫酸稀溶液（废电解液）所浸出，因此对硫化锌精矿氧化焙烧使之转变成氧化锌是很有必要的。焙烧就是通常采用的完成化合物形态转变的化学过程，是冶炼前对矿石或精矿进行预处理的一种高温作业。

硫化物的焙烧过程是一个发生气固反应的过程，将大量的空气（或富氧空气）通入硫化矿物料层，在高温下发生反应，氧与硫化物中的硫化合产生气体SO

，有价金属则变

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