ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обжиг из "Взвешенный слой в химической промышленности" Обжиг мелкоизмельченных или гранулированных материалов во взвешенном состоянии позволяет интенсифннировать многие производства металлургической, химической и цементной промышленности. При обжиге изменяются физические свойства материала и его химический состав. Таким образом, обжиг относится к химическим технологическим процессам. Характерной особенностью процесса обжига является то, что при его осуш,ествлении материал нагревается без перехода в расплавленное состояние. [c.35] Различают окислительный, восстановительный, сульфатизирую-щий, хлорирующий и кальцинирующий виды обжига (по целенаправленности процесса). [c.35] Обычно во взвешенном слое ведут обжиг с целью получения тонкоизмельченного, порошкообразного материала, но иногда получают также продукт в гранулированном виде. [c.35] Наиболее распространенным в цветной металлургии является окислительный обжиг сульфидных руд и концентратов. Окислительный обжиг применяется в производстве цинка, меди, свинца, никеля, олова, а также благородных и редких металлов и проводится в печах с кипящим слоем (КС). [c.35] На рис. 16 представлена схема установки окислительного обжига цинковых концентратов во взвешенном слое. Аналогичные установки работают на Челябинском и Беловском заводах, а также на заводах Укрцинк , Электроцинк и других. Удельная производительность установок по сырому концентрату находится в пределах 4—7 т1 м -сутки) при площади газораспределительной решетки 20—35 м . [c.35] В печь КС поступает цинковый концентрат после грохочения в виде комков диаметром 5—6 мм с содержанием цинка 45—50% и начальной влажностью 6—7%. Для поддержания температуры обжига (800—850 °С) необходимо отводить тепло от слоя в количестве 1,7 кдж на 1 кг концентрата. [c.35] Выгруженный из печи через сливной порог огарок, как правило, не имеет комков. Количество частиц с размером 2—3 мм не превышает 4% (по опытным данным размер частиц огарка, направляемого на выщелачивание водо- и кислоторастворимых соединений цинка, не должен быть больше 0,15 мм). [c.36] Количество вынесенной из печи КС пыли составляет 40—50% при размерах частиц 50 мкм. В этой пыли, уловленной в циклонах, содержится до 1,5% неокислившейся сульфидной серы, поэтому ее возвращают в печь для дополнительного обжига. [c.36] В газах, выходящих из обжиговой печи КС, количество сернистого ангидрида, образовавшегося при окислении сульфидов, колеблется от 7 до 9,5% (теоретически возможное содержание ЗОг равно 13%). [c.36] На качестве обжига (его полноте) сказывается, в частности, величина отношения объема печного пространства к площади пода (газораспределительной решетки), т. е. высота печи над слоем обжигаемого концентрата. Это отношение в действующих печах колеблется от 6,5, до 9,5, однако приведенные цифры еще нуждаются в уточнении. [c.36] Окислительный обжиг сульфидных руд и ниритов представляет интерес и для химической промышленности, а не только для цветной металлургии. Целью процесса является получение сернистого газа для сернокислотного производства. Обжиг пиритов во взвешенном слое был освоен в нашей стране еще в тридцатых годах, но избыток воздуха приводил к получению газов со сравкительно низким содержанием сернистого газа и процесс не был рентабельным. Однако простота конструкции и эксплуатации обжиговых печей со взвешенным слоем заставляла продолжать совершенствование метода. [c.37] Большим удобством при эксплуатации печей КС является то, что в случае прекращения воздушного дутья и подачи колчедана в печь слой не спекается. Тепло в слое сохраняется в течение нескольких часов, поэтому для повторного пуска достаточно возобновить подачу колчедана и дутья. Кроме того, в печи КС можно сжигать колчедан даже с высокой влажностью (например, в виде пульпы после флотации). При эксплуатации следует учитывать, что прекращение или уменьшение дутья может привести к прекращению существования слоя во взвешенном состоянии и даже к переполнению печи (если подача колчедана будет продолжаться). Поэтому важно следить за соответствием питания печи и дутья (чрезмерное увеличение дутья приведет к охлаждению слоя, так как кипящий слой в работающей печи в основном состоит из огарка с низким содержанием РеЗг, который при уменьшении подачи очень быстро выгорает и при этом нарушается тепловой режим процесса). [c.37] После освоения полузаводской исследовательской установки на Воскресенском химическом заводе 10—12 лет тому назад был введен в строй промышленный агрегат для обжига колчедана во взвешенном слое. Печь КС (прямоугольного сечения) была построена из армированного огнеупорного бетона и обшита листовой сталью. Объем печи 33 м . [c.37] На Щелковском химическом заводе на работу во взвешенном слое была переведена одна из действующих цилиндрических полочных печей (были удалены своды, вал с гребками, установлена вертикальная перегородка для отделения пылевой камеры и т. д.). Концентрация сернистого ангидрида в получаемом газе составляла 12-13%. [c.38] В связи с этим применяют принцип двухстадийного обжига цементного клинкера гранулированную сырьевую смесь (до появления жидкой фазы) нагревают во взвешенном слое, затем перемещают во вращающуюся печь (значительно меньшего, чем обычно, размера), где и проводят спекание при пересыпании слоя. Схема такой установки приведена на рис. 18. [c.39] Сырьевая смесь перед обжигом поступает в гранулятор, представляющий собой наклонный диск диаметром 1000 мм с бортом высотой 135 мм, вращающийся со скоростью 14—42 об/мин. Наклон диска можно изменять в пределах 35—50 °. Смесь, поступающая на движущуюся вниз часть тарелки, увлажняется распыленной водой, причем размер образующихся гранул и их прочность зависят от наклона тарелки, скорости ее вращения и скорости подачи материала. Так, например, чтобы получить гранулы размером 3—4 мм необходим угол наклона тарелки 45 ° и скорость вращения 25 об мин. Гранулы поступают в секторный питатель и подаются в шахтную печь КС. Из печи материал поступает во вращающийся барабан. Из верхней части печи газы отсасываются дымососом. Вся установка работает под разрежением. Материал кипит на решетке также за счет разрежения, создаваемого дымососом. Спекание клинкера производится в барабане, внутренние стенки которого футерованы хромомагнезитовым кирпичом. Во вращающемся барабане сжигается распыленный форсункой керосин (температура 900 °С). Промышленные установки имеют производительность 13 и 45 т/ч. Максимальная суммарная высота кипящего слоя 900 мм. Скорость газа в шахте 3,5 м/сек. [c.39] П — элеватор для возврата пыли 2 — барабанный холодильник. [c.40] Применение взвешенного слоя для обжига находится еще в начальной стадии своего развития и имеет широкие перспективы на будущее. [c.41] Вернуться к основной статье