Файл: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник.pdf

центрата расход воздуха равен 1700—2350 м3 на 1 т обжигае­ мого материала.

Рис. 214. Сопла воздухораспределительные:

а — с вертикальными отверстиями; б — цельнолитое с горизонтальными отверсти­ ями; в — с отъемной головкой и горизонтальными отверстиями; г — направленного дутья; д с наклонными отверстиями

402

принимают в пределах 15—20 кН/м2 (1500—2000 мм вод. ст.), в ни­ келевом 14—37 кН/м2 (1400—3700 мм вод. 1ст.).

Производительность, печей КС зависит от гранулометрического состава и физических свойств обжигаемого материала; давления, скорости дутья и содержания в нем кислорода; температуры и тол­ щины кипящего слоя; площади подины и объема рабочего простран­ ства. Удельная производительность цинковых печей составляет

Производительность печей резко возрастает при обжиге гранули­ рованных материалов. По данным зарубежной практики, при обжиге никелевых окатышей производительность удалось повысить до —20 т/м2. Применение дутья, обогащенного до 27% кислородом, позволяет повысить производительность печей на отечественных цинковых заводах на 40—50%, при этом содержание сернистого газа составляет 13—15%.

Печи КС имеют большие преимущества перед многоподовыми печами: в 3—4 раза большая производительность при более высоком качестве огарка; примерно в 2 раза большее содержание сернистых газов, что позволяет увеличить производство серной кислоты и по­ высить рентабельность производства; простота конструкции, обес­ печивающая высокую эксплуатационную надежность и устойчи­ вость работы; меньшие эксплуатационные расходы вследствие отсут­ ствия вращающихся частей; возможность работать в автоматиче­ ском режиме; высокая степень герметизации создает благоприятные санитарно-гигиенические условия в цехе; отсутствие потребности дополнительного топлива на поддержание процесса обжига серни­ стых концентратов; возможность использования тепла, отбираемого из зоны кипящего слоя.

К недостаткам существующих конструкций печей КС относятся: большой вынос мелкого огарка с обжиговыми газами, достигающий 35—40% от исходного материала; в 5—6 раз больший удельный расход электроэнергии, что обусловлено расходом сжатого воздуха при сравнительно низком коэффициенте его использования; огром­ ное число сопел, достигающее в некоторых печах 2000 со сравнительно низкой стойкостью, что усложняет эксплуатацию печей.

В комплекс установки печи КС входит разнообразное оборудо­ вание: питатели, конвейеры, шнеки, эксгаустеры, воздуходувки, циклоны, стояки, газоходы-фильтры. В современных установках предусмотрены котлы-утилизаторы, как наиболее эффективные и эко­ номичные средства для использования тепла газов и одновременного улавливания наиболее крупной фракции пыли. После тонкой очистки от пыли в электрофильтрах газы поступают в сборный коллектор сернокислотного цеха.

На рис. 215 показана схема установки печи КС никелевого про­ изводства. Из печи 4 огарок через разгрузочное устройство 5 посту­

пает в трубчатую вращающуюся печь 7 для восстановления закиси никеля. Газы через охладители 3 и циклоны 1 направляются в на­ ружный газоход 2. Уловленная пыль подается шнеками 11 в бункер

пыли <§, из которого транспортируется на вторичную переработку. Шнеком 6 уголь подается в печь 7. Сжатый воздух поступает в по­ дину 9 от коллектора 12 через пять воздушных камер 10.

Загрузка печи КС для обжига медных концентратов (рис. 216) осуществляется через тарельчатый питатель и ленточный весоизме-

ритель 4. Около загрузочной трубы 3 установлен пневматический

затвор, препятствующий выбиванию газов из рабочего простран­ ства 2. Дутье подается через коллектор 1 в две воздушные камеры.

Огарок из разгрузочной камеры 7, пыль из циклона 5 и газохода по трубам 6 поступает в сборный бункер 8. Для предотвращения

слеживания материала бункер совершает вибрации. Бункер разгру­ жается через шлюзовый затвор 9 и шибер 10 в специальные вагоны (кюбели) И. Для управления загрузкой кюбелей применяют рычаги 13.

Пыль, образующаяся при заполнении кюбелей, засасывается через

404

зонт 12 и пылепровод 14 системой пневмотранспорта и возвращается в бункер 8.

Медный огарок подается в плавильные отражательные печи. Поэтому стремятся полнее сохранить тепло огарка, имеющего тем­

пературу порядка 750° С. Из этих соображений обжиговые печи размещают возможно ближе к плавильным печам и применяют соответствующий вид транспорта. Кюбельная доставка при ее боль­ ших недостатках как прерывного транспорта (высокая трудоемкость и сравнительно низкая производительность) позволяет сохранить тепло огарка и резко снизить унос с газами мелкой фракции, так как огарок направляется из кюбеля в печь большой струей.

405

Кюбельный вагон емкостью 8 м3 представляет собой стальной жесткий корпус (кюбель )1, закрепленный на двухосной платформе 8

(рис. 217). Кюбель имеет три крутонаклонные разгрузочные воронки. Расстояние между воронками равно 1200 мм, что соответствует расстоянию между загрузочными отверстиями отражательной печи. У каждой воронки имеются телескопический манжет 6 и выдвижной шибер 7, приводящиеся в движение от коллектора сжатого воздуха 4, поступающего через распределительный кран 5. В момент остановки

кюбеля против загрузочных отверстий печи манжет опускается, охватывая воротник печи, а шибер открывается пневмоцилиндром для разгрузки огарка. Для предотвращения зависания огарка кю­ бель обстукивается вибратором 3. Загружается кюбель через цен­ тральное отверстие. Боковой патрубок 2 при загрузке подключается

к вакуумной пневмоустановке. Для уменьшения выноса огарка в патрубке устанавливают гравийный фильтр. Кюбельный транспорт установлен на одном из заводов взамен оказавшихся в условиях

кам отражательных печей.

Образующиеся в печи настыли и застойные зоны уменьшают жи­ вое сечение сопел, ухудшают работу печи. Средствами борьбы с на­ стылями являются: продувка кипящего слоя воздухом при высокой скорости (до 20 м/с) и при низком сливном пороге; донный выпуск крупного материала через специальное устройство с крутонаклон­ ной жаростойкой трубой или с аэрожелобом (более совершенный способ), устанавливаемым около разгрузочной камеры печи. Сжа­ тый воздух подводится через сопла. Этот способ позволяет полностью разгрузить ванну печи за 6—7 ч вместо 1,5—2 суток при ручной очистке.

На рис. 218 приведена схема аэрохолодильника общей площадью 1,9 м2, являющегося одновременно разгрузочным и охлаждающим устройством цинкового огарка. В отличие от медного и никелевого этот огарок необходимо перед выщелачиванием охлаждать примерно до 100° С. Выходящий из печи через порог 5 огарок попадает на по­ дину аэрохолодильника 1, где продувается сжатым воздухом и охла­ ждается с 970 до 350° С ,затем разгружается через порог 2 в шнеко­ вый питатель 7, и поступает в желоба 8, откуда отработанным элек­

тролитом смывается в выщелачивательный цех. В холодильнике имеются одна воздушная камера 6 и 113 сопел. Стенки снабжены кессонами 4. Для обслуживания предусмотрены люки 3.

§ 73. Т рубчаты е вращ аю щ иеся печи

Эти печи являются наиболее универсальными, они используются во многих технологических процессах подготовки металлургического сырья для плавки. Их широко применяют для обжига различных материалов: никелевой руды, окисленной свинцовой руды, рудного сырья ртутных заводов. В алюминиевой промышленности трубча­ тые печи служат основными агрегатами для спекания бокситовых

408

и нефелиновых шихт, а также для кальцинации глинозема. В черной металлургии их используют в тех­ нологии магнетизирующего обжи­ га железных руд. Известно ши­ рокое применение их в производ­ стве цемента. На обогатительных фабриках они служат для сушки концентратов.

Наряду с процессами обжига и спекания, трубчатые печи широко применяют как у нас, так и за ру­ бежом для процесса вельцевания— возгонки цинка и свинца из промпродуктов цинкового производства

иокисленных свинцовых руд. По устройству и принципу дей­

ствия трубчатые печи одинаковы и отличаются одна от другой толь­ ко размерами и конструктивным исполнением отдельных частей, что обусловлено главным образом технологическими требованиями.

Каждая печь состоит из следую­ щих основных частей: барабана 3

(рис. 219), приводного механизма с зубчатым венцом 5, закреплен­ ным на барабане; опор с банда­ жами 4 и роликами опорными 7; верхней и нижней головок 2 и 6.

Основными параметрами печей являются: диаметр (в свету) и дли­ на барабана. Между ними установ­ лена определенная зависимость, обусловленная технологическим процессом и конструкцией. В пе­ чах вельцевания отношение DIL =

— 1/14-5-1/17, в печах спекания

глиноземного производства это от­ ношение колеблется от 1 : 20 до

1 : 36.

Для процесса вельцевания при­ меняют печи диаметром 2,25; 2,5 и 3,6 м и длиной барабана 40—50 м. Наиболее крупные печи работают в глиноземном производстве. В по­ следнее время введены в дейст­

409