32.8 Расчет необходимого количества сырья и печей кс для получения в год 200 тыс. Т обожженного цинкового концентрата

Количество обжигаемого сухого цинкового концентрата с учетом потерь 0,8% составляет

200000/[0,9006•(1–0,008)]=223865 т/год, или в среднем 223865/365=613,33 т/сут.

Здесь 0,9006 – выход обожженного цинкового концентрата от исходного.

Количество печей КС при числе рабочих суток в году 330 составляет 223865/(330•180)=3,77; принимаем, что в работе должны находиться 4 печи КС. Для обеспечения бесперебойной работы устанавливаем 5 печей. На передовых предприятиях печи КС отрабатывают в году до 355 суток. Тогда число печей равно 223865/(355•180)=3,5. Устанавливаем 4 печи. Но тогда при очередной остановке печей в течение 40 дней в году ритмичная работа не будет обеспечена. В этом случае следует установить для работы две печи производительностью по 310 т/сут и одну резервную. Повышение производительности печей можно обеспечить, обогащая дутье кислородом или увеличивая площадь их пода.

§ 33. Обжиг сульфидного цинкового концентрата при дутье, обогащенном кислородом

Требуется выполнить технологические расчеты обжига сульфидного цинкового концентрата в кипящем слое, а также основных параметров печи КС на дутье, обогащенном кислородом до 30%. Состав цинкового концентрата и его влажность принимаем по данным предыдущего примера. Производительность печи КС по сухому концентрату 270 т/сут.

Обжиг сульфидного цинкового концентрата в кипящем слое на дутье, обогащенном кислородом, позволяет существенно интенсифицировать процесс, несколько повысить долю растворимого цинка в огарке и заметно увеличить содержание SO₂ в отходящих газах. При этом в огарке несколько возрастает содержание сульфатной серы.

Дутье обогащают кислородом до 23–31%. В данном расчете отражены основные особенности процесса и поэтому определен только состав и количество дутья и обжиговых газов, а также параметры печи и тепловой баланс.

Состав огарка, полученного в результате обжига, считаем таким же, как при обжиге на воздушном дутье.

Минералогический состав цинкового концентрата и расчет рационального состава обожженного цинкового концентрата приведены в предыдущем параграфе в разделе 32.1 и 32.2.

33.1 Расчет расхода дутья

Расчет ведем на 100 кг сухого концентрата. Теоретическое количество кислорода составляет суммарно 47,81 кг, или 33,47 м³. Отсюда объем обогащенного дутья без избытка его и без учета влажности воздуха равен 33,47/0,30=111,57 м³. Количество азота в обогащенном дутье 111,57–33,47=78,10 м³.

Составляем уравнения:

общее количество дутья Х+Y=111,57 м³;

количество кислорода в нем 0.21•Х+0,95•Y=33,47 м³.

Решая уравнения, находим, что количество воздуха в дутье X=97,98 м³. В нем содержится кислорода 0,21•97,98=20,56 м³ и азота 0,79•97,98=77,42 м³.

Количество технологического кислорода в дутье равно 13,59 м³. (В каждых 100 м³ дутья содержится 87,81 м³ воздуха и 12,19 м³ технологического кислорода). В нем содержится чистого кислорода 0,95•13,59=12,91 м³ и азота 0,05•13,59=0,68 м³.

Количество влаги, вносимой воздухом, при влажности 6 г/м³ равно 97,98•6/1000=0,59 кг, или 0,59/18•22,4=0,73 м³.

Принимаем содержание кислорода в отходящих газах 5%. Это можно выразить, как и ранее, уравнением

0,3•P•100/[78,10+19,75+(9,37+0,73+0,0065•Р)+Р]=5%.

Здесь Р – количество избыточного дутья;

0,30•Р – количество избыточного кислорода в обжиговых газах;

78,10 – количество азота в обжиговых газах из теоретического количества воздуха и технического кислорода;

19,75–количество SO₂ в обжиговых газах;

9,37+0,75+0,0065•Р – количество влаги из концентрата и воздуха.

Решая уравнение, находим, что Р=21,62 м³. Отсюда коэффициент избытка дутья =(111,57+21,62)/111,57=1,194; принимаем =1,2.

Теперь определяем количество и состав дутья. Количество кислорода в oбогащенном дутье 33,47•1,2=40,16 м³, или 40,16•32/22,4=57,37 кг. Количество азота в дутье 78,1•1,2=93,72 м³, или 93,72•28/22,4=117,15 кг. Практический расход дутья 40,16+93,72=133,88 м³, или 57,37+117,15=174,52 кг на 100 кг сухого концентрата, что соответствует расходу 1339 м³ на 1 т.

Количество воздуха в дутье 97,98•1,2=117,57 м³, или 151,37 кг, в нем кислорода 20,56•1,2=24,67 м³, или 35,24 кг, азота 77,42•1,2=92,9 м³, или 116,13 кг.

Количество технологического кислорода в дутье 13,59•1,2=16,31 м³, или 23,15 кг, в нем кислорода 12,91•1,2=15,49 м³, или 22,13 кг, азота 0,68•1,2=0,82 м³, или 1,02 кг.

Количество влаги, вносимой воздухом, 117,58•6/1000=0,71 кг, или 0,95 м³.