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沸腾焙烧炉炉体结构与所用耐火材料性能的选择
作者:admin  发布时间:2019-09-04 01:44:03  点击率:572
沸腾培烧是流态化技术在治金工业上的具体应用、为达到下一步冶金.上序的要求,将物料进行氧化熔烧、半氧化培烧、还原培烧、硫酸化熔烧或半硫酸化培烧等作业的热工设备。

沸腾熔烧炉的工作原理是将空气从炉底送入,经空气分布器进入炉内,当空气以一定的流速自下而上地吹过颗粒状料层、整个料层在空气的搅动下,炉料粒子互相分离,并上下翻腾,只要风速不超过一定限度,炉料粒子就在一定的高度范围内处于悬浮状态。造成矿粒与气体接触的最好条件,使培烧过程气固间热交换速度快,反应十分激烈,并且料层温度均匀,通过控制培烧温度、炉料停留时间、鼓入不同成分的气体等措施,可实现不同H的的熔烧作业。沸腾培烧灯产出启砂质量好,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,因此在冶金工业中得到广泛应用,例如,锌精矿、铜精矿的氧化焰烧和硫酸化熔烧,金精矿、含钻硫铁精矿的硫酸化熔烧,锡精矿的氧化启烧,高钛渣的氯化培烧,求矿石培烧,富谋冰钢氧化培烧,镇精矿半氧化培烧,含镶钻红土矿的加热和还原也利用沸腾炉进行生产。
  
北京有色治金设计研究总院开发的浆式进料沸腾熔烧炉,已于1992年成功地用于中原黄金冶炼厂大型工业生产,其优点在于省却了精矿干燥工序,避免了粉尘污染及精矿飞扬损失:焰烧温度易于调节:该岗位操作环保条件好,沸腾炉培烧的缺点是烟尘率高,达到20%~55%,给烟气净化处理增加复杂性。
 
炉体不同部位的结构和使用的耐火材料分述如下:
 
(1) 炉底气体分布装置。炉底气体分布装置对炉内物料沸腾状态、增强气固接触、防止滞留物料,起着关键的作用,是熔烧炉正常生产很重要的部件。它必须满足下列要求:一能支承炉内物料:二能均匀分布气体并创造良好的起始流态化条件;三能抑制聚式流态化原生不稳定性的恶性引发,也就是要考虑气体从气体分布装置喷出的一瞬间的流型和湍流程度,创造一个良好的气固接触条件。
 
在高温操作条件下,隔热层可保护花板不发生热变形或损坏,炉底花板由钢板制成,风帽由耐热铸铁或耐热合金钢制成,填料隔热层一般厚度为230~250mm。
 
两种耐火材料组合成隔热层的上层抹面厚度为50~100mm,耐火材料隔热层的火浇注料为铝酸盐耐火浇注料,其组成材料及配比如下:
 
巩土水泥12%~20%,高铝砚土熟料粉(粒度小于0.088mm的要大于85%)为0~15%,高铝乱土熟料(粘度小于3mm的占15%,粒度3~6mm的占20%,粒度6~15mm占40%),外加水8%~12%。
 
(2) 炉墙政体。炉墙内村一般采用耐火粘土砖砌筑,近年来新建的大型沸腾炉采用高铝砖砌筑,在粘土砖或高铝砖外面,砌筑保温砖(硅藻土砖或高强轻质粘土砖),在保温砖与炉壳钢板之间填充绝热材料(石棉板、硅藻土)。
 
(3) 燃烧道砖体,沸鹰熔烧沸腾层以上视炉腔直径大小设有1~4个燃烧器,供烤炉和开炉加热炉料用,由于沸腾炉为圆柱形炉墙,而锥台形燃烧道要倾向沸腾层料面,使燃烧道砖体均为异型砖,给设计和制造带来很大困难,且每一砖型的用砖数量有限,因此多数设计均用铝酸盐水泥耐火浇注料在现场洗制,给砖块的设计、制造、现场施工都带来方便。
 
(4) 炉顶结构。沸腾熔烧炉球形炉顶采用耐火砖砌筑或耐火浇注料浇灌而成。
 
耐火砖砌筑的球顶,球顶厚度常采用230mm、250mm或300mm,视炉腹直径大小而定,耐火砖砖形需根据球顶直径大小面配置若干种异型砖,搭配砌筑或按每环一个砖型彻筑,常用砖体材质为耐火粘土砖或高铝砖,在耐火砖球顶外敷设约200mm左右绝热材料,绝热材料常选用轻质粘土砖、硅藻土、矿渣棉、蜂石及膨胀珍珠岩等。
 
耐火浇注料捣制成的炉顶,由干浇制炉顶的整体性较好,施工过程较简单,因此在中小型炉子上得到采用。
 
浇注炉顶可采用整体式浇注,也可根据炉顶直径大小分数片浇注,通常分作6~8片。浇注炉顶厚度一般为200~250mm。在炉顶上部再敷设100~150mm绝热材料,如矿渣棉、轻石等,上部盖18号25mm×25mm铁丝网,表面用1:2水泥砂浆抹面。
 
(5) 其他。在炉体上尚设有投料口、排料口、人孔门,冷却装置的安装门洞、炉腔上部清理孔及排烟口等所用耐火材料的材质与炉墙相同。
 
 
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