摘要:本文敘述采用內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦的技術(shù)特點,以及系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)選擇與配套方式,對提高和改變目前國內(nèi)鉬精礦焙燒現(xiàn)狀,提供了具有實際參考數(shù)據(jù)和配套設備。
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃回轉(zhuǎn)窯鉬精礦粉焙燒
TheTechnology£EquipmentofRotaryKilnCalcinatingMolybdenumMine
Abstract: Thispaperdescribesthecharacteristicsofinternalcombustingrotarykilnandthechoiceofsystemparameters;assembledmethods.Itprovidestheadvancedequipmentsandeffectiveparametersforthemolybdenumminecalcinations.
Keywords:
internalcombusingrotarykiln,
molybdenumminepowdercalcinations
前言
回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦這一技術(shù)在國內(nèi)已存在多年,分為外燃式和內(nèi)燃式兩種。本文僅討論后者。早期的內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦這一技術(shù)在前蘇聯(lián)已得到應用(1),國內(nèi)一工廠采用這一技術(shù)生產(chǎn)用以生產(chǎn)鉬酸銨,由于操作技術(shù)及配套設備簡單,使用效果不理想。因此該項技術(shù)的應用不廣泛。近幾年由于企業(yè)的發(fā)展及對生產(chǎn)環(huán)境的要求。人們研究發(fā)展了該項應用技術(shù)及配套設備。并取得了較好的應用效果。使回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦這一技術(shù)日趨成熟。內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦的技術(shù)特點是焙燒質(zhì)量好,單臺套設備產(chǎn)量大可達到一個新的水平6~10噸/天。設備使用壽命長,可達幾年十幾年。節(jié)省能源,便于環(huán)境治理等。配套設備機械化程度高可自動控制,斯德干燥機一機多能兼鉬精礦干燥,粉碎篩分,氣流輸送物料等作用。燃燒裝置的不同可適用各種燃料為回轉(zhuǎn)窯供熱。尾氣處理系統(tǒng)可回收物料。凈化有害氣體生產(chǎn)環(huán)保副產(chǎn)品。
1回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦操作技術(shù)及參數(shù)
1.1熱工制度
鉬精礦在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)焙燒應充分滿足MoS2脫硫全過程的客觀規(guī)律。MOS2在窯內(nèi)發(fā)生的化學反應熱和窯內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱效應。共同作用形成一個完整的加熱體系。按鉬精礦焙燒的熱工制度要求需要分為三段,即預熱段,加熱反應段,和保溫段(脫殘硫區(qū)段),窯內(nèi)的物料鉬精礦溫度與窯內(nèi)襯及燃燒產(chǎn)物三者之間是存在溫度梯度的。由于物料的粘性作用窯內(nèi)粘附著物料,所以窯內(nèi)僅考慮物料溫度和燃燒產(chǎn)物(包括物料放熱)溫度,兩者之間的溫差為100℃~150℃,實踐證明窯內(nèi)可以控制形成三個溫度段,物料溫度預熱段約250℃~400℃。加熱段約650℃~750℃,保溫段約600℃。由于內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯供熱的特點是在出料端一點供熱??刂坪帽囟蔚臏囟?,能夠確保加熱段的相對高溫,而使預熱溫度不至于過高從而保證系統(tǒng)的操作順行。所生產(chǎn)的氧化鉬用于鉬酸鹽時上述溫度段的溫度應降低50℃左右。反應段距出料端6~9米處,發(fā)生溫度后移時溫度區(qū)間的變化可調(diào)整窯尾風機的工作狀態(tài),減少供熱,減少投料,嚴重時應停窯重新啟動。
1.2回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的氣體及氣體流動
鉬精礦在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)焙燒由于是低溫焙燒并且有化學反應放熱,應屬于對流熱交換為主的熱加工設備。因此注重分析控制窯內(nèi)的氣體成分和氣體流動狀態(tài)是保證物料焙燒產(chǎn)量、質(zhì)量的一個重要操作過程。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鉬精礦是氧化反應,僅靠燃料燃燒的過??諝饬渴遣粔虻?。過大的空氣過剩系數(shù)會損害燃料燃燒效果,因此需要另設置增氧(空氣)設備,使其達到氧化焙燒的目的。焙燒尾氣中的氧含量應控制在5%~8%。
燃燒氣體中水分的存在對窯尾除塵系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響,會因濕而堵塞除塵系統(tǒng)中的設備。水分的存在與SO2結(jié)合會對除塵設備管道產(chǎn)生腐蝕,氣體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的流動直接影響著焙燒脫S效果。過小的流動速度使回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量過低,過大的流動速度會使窯內(nèi)的物料隨氣流夾帶嚴重。合適的氣體流速應控制在1.5~1.8M/S左右,出料端操作爐門口下沿形成的微負壓應在500Pa左右。
2回轉(zhuǎn)窯及配套設備
2.1回轉(zhuǎn)窯
回轉(zhuǎn)窯作為冶金設備的存在已有較長時間,在我國的有色冶金行業(yè)普遍應用。最初應用于鉬精礦的焙燒多是外加熱式,發(fā)展到今天內(nèi)加熱式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦技術(shù)上有了很大的進步。幾年間的使用實踐證明鉬精礦焙燒利用內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯,技術(shù)上可行,經(jīng)濟上合理。
有關(guān)回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)參數(shù)應考慮如下因素。
根據(jù)產(chǎn)品用途,產(chǎn)量,物料(鉬精礦)的特點及生產(chǎn)操作條件等因素來確定回轉(zhuǎn)窯的直徑φ內(nèi)長度L,傾斜角度X及轉(zhuǎn)數(shù)n。
A.回轉(zhuǎn)窯直徑φ內(nèi)
式中G—生產(chǎn)能力噸/小時
φ—填充系數(shù)0.04~0.06[一次焙燒0.05二次焙燒0.06]
ω料—空氣在窯內(nèi)高溫狀態(tài)軸向移動速度2~6米/秒
一次焙燒2~3米/秒
二次焙燒5~6米/秒
γ料—物料堆比重~1.6噸/m3
上式φ,ω的選擇應充分考慮不同物料的各自焙燒特點,物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被加熱會發(fā)生冷、熱狀態(tài)化學成份粘性的變化。這些因素影響著物料在窯內(nèi)的運行速度。同時窯的形狀也十分重要。
B.回轉(zhuǎn)窯長度L
L=G
物料在窯內(nèi)停留的時間是一個重要參數(shù),實踐證明物料在窯內(nèi)的停留時間不能小于6小時,氧化鉬焙砂用于冶煉鉬鐵時≥7小時,由產(chǎn)量和時間確定窯的長度L。
C.回轉(zhuǎn)窯的安置角度X及轉(zhuǎn)數(shù)N
一般情況下回轉(zhuǎn)窯的安置角度X≤1.0,轉(zhuǎn)數(shù)=0~1.5轉(zhuǎn)/分,轉(zhuǎn)數(shù)應為可調(diào)。根據(jù)不同物料的不同產(chǎn)量,通過調(diào)整回轉(zhuǎn)窯的運行轉(zhuǎn)數(shù),即調(diào)整物料的運行速度比值,即可達到正常生產(chǎn)的目的。
2.2燃料燃燒與出料裝置
內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯燃料燃燒與出料裝置對回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦的生產(chǎn)過程,產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。由于所使用的燃料不同其燃燒裝置也不同。
應根據(jù)能源供應情況合理選擇燃燒裝置,作為內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦其工藝過程是連續(xù)加料連續(xù)出產(chǎn)品,但由于初加熱的物料會因產(chǎn)地粒度,品位的不同會產(chǎn)生不同的焙燒效果,因此出料裝置應為可調(diào),即可連續(xù)可間斷。國內(nèi)某一技術(shù)介紹采用副爐床的方法解決連續(xù)與簡短出料問題,但這需要人工翻出料,這對于具有機械化自動化程度較高的內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯,焙燒鉬精礦這一工程技術(shù)來說是一種缺陷。本文作者共同開發(fā)研制出了可連續(xù)可間斷的出料機。
2.3斯德干燥系統(tǒng)
斯德干燥機經(jīng)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)調(diào)整成功應用于回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦,成為一種專用設備,系統(tǒng)顯示出了其優(yōu)越性能?;剞D(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦入窯前的鉬精礦需要粉碎、篩分、干燥和將物料直接風送至回轉(zhuǎn)窯加料倉。系統(tǒng)操作靈活,可間斷和連續(xù)運行,系統(tǒng)密封性能好,生產(chǎn)環(huán)境好。關(guān)于斯德干燥機的具體使用功能.效果,本文作者之一汪毅已在"中國鉬業(yè)"03年第3期做了具體介紹,本文在此不多述。
2.4除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)是將回轉(zhuǎn)窯焙燒尾氣所夾帶的物料盡更大可能回收。焙燒尾氣由窯尾灰箱進入旋風收塵系統(tǒng)得到初級除塵。經(jīng)風機再進入布袋收塵器或電收塵。根據(jù)使用單位的具體操作條件,兩者任選其一。風機風量調(diào)整使系統(tǒng)中的尾氣流速流量平緩,有利穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的氣體流動很有好處。
3綜合評價
鉬精礦采用內(nèi)加熱式回轉(zhuǎn)窯焙燒屬于國內(nèi)先進技術(shù),與其配套的設備經(jīng)不斷的研發(fā)與回轉(zhuǎn)窯本體互相結(jié)合充分發(fā)揮出了回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦的優(yōu)越性能,其特點:單臺設備產(chǎn)量大,設備使用壽命長,節(jié)省能源,機械化自動化程度高,減輕了操作者的勞動強度,生產(chǎn)環(huán)境好,是一項值得推廣應用的工程技術(shù)。掌握該項技術(shù)操作該系統(tǒng)內(nèi)的各臺套設備需有熟練的操作技能。
目前就提高回轉(zhuǎn)窯尾氣二氧化硫濃度,提高焙燒空氣氧含量等問題正在進行深入研究,不久這些研究成果將應用于生產(chǎn)中去,使鉬焙燒技術(shù)達到更高水平。
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