【正文】 理， HB260~300。 滾圈硬度 滾圈硬度必須與托輪相匹配，設計時中我們通常要求托輪與滾圈的硬度差≧HB30，同時盡可能采用保證大件有較長使用壽命。不管是哪一種型式的滾圈為了滿足運輸?shù)男枰袝r也剖分成兩塊或多塊，但滾圈剖分后不僅增加了機械加工的工作量，而且剛性比整體滾圈差得多，對筒體的加固作用也大大削弱，剖分連接處的剛性更差。 400t 回轉(zhuǎn)式精煉爐的筒體鋼板厚度的計算。材料的選擇要求做到既正確又合理， 以達到產(chǎn)品的最佳技術(shù)性能、工作壽命和制造成本。 2= m 2C =π 2d =π179。 179。 1） 耐火磚設計計算 ]10[ 端墻鎂鉻磚內(nèi)襯用 460mm179。端墻鎂鉻磚內(nèi)襯用 425mm179。因此一般不設輕質(zhì)隔熱層；另外，為了減輕砌體荷重 .在鋼殼表面沮度允許 (小于 300℃ )的條件下，盡量減薄砌層厚度。系數(shù) K取值如圖 41所示。爐子工作為周期性作業(yè)，理論上可以在 360176。 179。 310 179。 ()=26215x2579775 kJ/h （ 5）通過磚體及爐門散熱（如表 33 所示） 表 33 通過磚體及爐門散熱損失 部位 材質(zhì) 厚度 /m 內(nèi)表面積/ 2m 計算面積/ 2m 內(nèi)表面溫度/℃ 散熱量/ 1hMJ? 備注 爐頂 鎂鋁磚 1374 988 渣線以上 爐墻 鎂 磚粘土磚 1374 235 渣線以下 爐墻 同上 同上 1170 88 爐底 鎂 磚 毛爐底粘土磚鋼 板 外表溫度180℃ 339 q=9293 12 hmKJ ?? ? 工作門 179。 1316179。 表 32 熱平衡表 熱收入 熱支出 項目 KJ ％ 項目 KJ ％ 天然氣 熱燃燒 37252050 爐料 吸收熱 34169880 空氣 物理熱 699264 不完 全燃燒熱 損失 機械性 372415 銅料 氧化熱 1465976 化學性 2743 造渣 反應熱 2809 爐氣帶走熱損失 2872501 爐渣帶走熱 8008 其他散熱 損失 1969246 合計 39420209 39394793 18 本設計銅精煉回轉(zhuǎn)爐熱平衡計算結(jié)果如表 32所示，根據(jù)能量守恒定律分析爐窯熱能利用狀況。（ 13501083） ] 179。 = 2Ni=179。 100=179。 84)179。 +179。 根據(jù)表 31計算得到： （ 1）天然氣低發(fā)熱量 ]5[ Q低 =（ 3046179。 在此成分的爐渣中增加三元系的任何一種成分，都會升高爐渣的熔點，但出升高的幅度各不相同。 在實踐中，能符合有色冶金過程要求的爐渣是鐵鈣硅酸鹽的熔合體，其中基本組成部分為 FeO 、CaO 和 2SiO 。 32OFe ,因而有一部分 Fe 系以32OFe 形態(tài)存在。在某些情況下，爐渣可用來覆蓋在金屬或合金之上作為一種保護層， 以防止金屬熔體受爐氣的飽和和氧化。其換熱單元采用模塊化組合，可以根 據(jù)需要增減換熱單元。與傳統(tǒng)燃燒方式相比，其優(yōu)勢表現(xiàn)在下面幾個方面：①爐溫更加均勻；②燃料選擇范圍更大；③大幅度節(jié)能；④xNO 生成量更低；⑤金屬氧化燒損低； ⑥適應范圍廣，可保留原爐基礎及鋼結(jié)構(gòu)不動，施工簡單，技術(shù)先進成熟；⑦項目投資不大，節(jié)能效益顯著，投資回收期短。在加熱爐中，蓄熱室總是成對使用，一臺爐子可以用一對，也可以用幾對，甚至幾十對。 透氣磚充氣攪拌技術(shù) 陽極爐作業(yè)時，由于混合氣是從爐側(cè)部吹入，熔體的攪拌性受到限制，冶煉反應效率不高。 稀氧燃燒技術(shù)是利用爐內(nèi)煙氣循環(huán)而降低火焰峰值溫度并進而降低 NOx 排放。 煙氣 余熱發(fā)電的重要設備是 煙氣 余熱鍋爐。電解產(chǎn)出含銅 ％以上的電銅，而金、銀、硒、碲等富集在陽極泥中，因此回轉(zhuǎn)式精煉爐又稱陽極爐。 還原過程 銅火法精煉的還原在我國較多采用重油作還原劑，如江西銅業(yè)公司、金隆銅業(yè)公司等，也有采用天然 氣、氨、液化天然石油氣、丙烷以及插木法進行還原的嘲。39。 ) 式中 39。爐體傾轉(zhuǎn)具有快速、慢速及事故轉(zhuǎn)速等不同轉(zhuǎn)速 , 可根據(jù)操作要求的不同進行選擇。銅的消費水平，在一定程度上反映了一個國家的發(fā)展程度，理論上可以通過對銅的消費量做定性分析，來把握經(jīng)濟的走勢。綜上所述 ,回轉(zhuǎn)式精煉爐對的爐體設備的變革 , 實際是對整個銅火法精煉工序工藝操作的革新。隨著社會的進步和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，銅的應用水平已成為一項新的經(jīng)濟衡量指標，煉銅業(yè)的發(fā)展也必將有著十分廣闊的前景。它不僅影響著人類文明的發(fā)展，也影響著世界的發(fā)展格局。 國內(nèi)銅火法精煉過去采用固定反射爐 , 爐料從側(cè)面加料門加入 , 冷料通過加料機加料 , 而熔融銅則需用移動的流槽加入 ,操作繁 瑣。銅既是一個古老的金屬，又是一個充滿生機和活力的現(xiàn)代工程材料，被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè) 等領域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。 吊車將粗銅包內(nèi)的粗銅溶液經(jīng)銅精煉爐爐口 倒人爐體 , 然后爐蓋啟閉裝置將爐口關(guān)閉 , 進行精煉。在精煉液態(tài)粗銅時，可免去熔化期 ]2[ 。239。由于雜質(zhì)氧化為放熱反應，溫度升高時 K 值變小，所以氧化精煉時 溫度不宜太高，一般在 1150— 1170℃，查 Cu OCu2 系狀態(tài)圖、銅液中 OCu2 的溶解度表 (見表11)可知，在此溫度下銅液中 OCu2 的飽和度約為 8％。在 OCu2 飽和銅液中可視 )OCu(2a=l，得： )1050(10P/PK 41OHHP 22 ℃== 可見，混合氣體中只要有極少的 2H 還原即可進行。精煉作業(yè)一般有加料、氧化、還原、澆鑄四個階段，產(chǎn)品是為銅電解精煉提供合適的陽極板，因此，回轉(zhuǎn)式精煉爐一般又稱回轉(zhuǎn)式陽極爐 ]3[ 。 5 過熱器吸收大量的煙氣熱量用來推動與之相連的汽輪機工作產(chǎn)生蒸汽推動發(fā)電機發(fā)電。燃燒穩(wěn)定且火焰均勻而彌散，具有低的火焰峰值溫度和均勻的傳熱，減少熱點的產(chǎn)生。彌散型結(jié)構(gòu)氣孔細小 貫通，氣孔率高，氣體的流動和分布合理，同等條件下吹出的氮氣泡多，但制造工藝較復雜；直通定向型由數(shù)量不等的細鋼管埋入磚中而制成，孔徑一般在 ～ 之間，較大，底吹效果較好，使用壽命高，但在后期易堵塞，影響吹成率；狹縫定向型透氣磚在成型過程中，與鑲嵌材料整體成型，在高溫燒成過程中鑲嵌材料受熱熔化揮發(fā)而形成狹縫，狹縫寬度選在 左右，惰性氣體介質(zhì)通過狹縫進入熔池，容易堵；銅冶煉行業(yè)，國外大部分企業(yè)采用彌散型透氣磚（如瑞典 Boliden， Ronnskar 公司、美國 Kennecot 公司等）。為配合換向閥安全準確地工作，必 圖 12 板式換熱器 7 須配備一套可簡可繁的控制系統(tǒng)。一般認為油類、高熱值煤氣及含焦油粉塵的熱臟發(fā)生爐煤氣則只需或只能采用助燃空氣單蓄熱方式；清潔的低熱值燃料（高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣）可采用雙蓄熱方式。 表 22 溫度設計表 項目 溫度 /℃ 回轉(zhuǎn)爐離爐煙氣溫度 1350℃ 回轉(zhuǎn)爐排煙溫度 200℃ 蓄熱器空氣入口溫度 45℃ 蓄熱器空氣出口溫度 800℃ 回轉(zhuǎn)爐空氣入口溫度 800℃ 10 計計算 爐渣是火法冶金的必然產(chǎn)物，其組成主要來自礦石、熔劑中的脈石和燃料中的灰分。用反射爐冶煉時，爐渣是傳熱介質(zhì)，通過它把熱量傳遞給金屬熔體。 2SiO 爐渣造硫或還原熔煉可行。建議熔劑量為爐料量的 58％加入。 渣型選擇 為了降低爐渣熔點，本設計采用CaO FeO 2SiO 三元系造渣，其中最低熔點為 975℃，在圖上做各線的平行線，交點如圖 34所示，它的成分大致是： 2SiO 47％、 FeO 30％、 CaO 23％ 計算過程如下： 2SiO ： 400179。 C2H4%+?? +5520 H2S%） =179。 ）179。 = 3m / 3m （ 5）實際爐氣成分（％）： 1001)COHnCCOV 2mnCO ∑2 ++=（ ( ?????? ） ? 33/mm n2N L100791001NV 2 += 14 0 0791 0 ???? ? 33/mm )L－L1 0 021V onO 2 （= )－(10021? ? 33/mm n22mn2OH gL0 0 1 2 0 01)OHSHHC∑ 2mHV 2 ++++=（ 1 0 . 2 6840 . 0 0 1 2 4100 ( ??????? ） ? 33/mm （ 6）實際爐氣量 OHONCO 2222 ????????nV ? 33/mm 所以： ′CO2 =2COV/ nV 179。 100= ??100 （ 7）實際爐 氣密度 2 2 . 4100′32O+′28N+′O18H+′6 4 S O+′4 4 C Oγ 22222o = 0 0 = ? ??????? ? 3kg/m 燃燒溫度計算 （ 1）燃燒產(chǎn)物理論含熱量 oI ： ）（空低 3no kJ /mV I += 查得：空氣比熱容 空C = ? ?℃?3mkJ/ 60 0. 21=451. 3010 . 26= ?? 空空空 tCLQ n 3mkJ/ 則： 15 8 9 5 3 1 0V In????? 空低o 3kJ/m （ 2）燃燒產(chǎn)物中過?？諝夂?LV LV =（ 濕 nL 濕 oL ） / nV =()/=％ （ 3）理論燃燒溫度 理t 據(jù) [16]P60 內(nèi)插值近似法 每 3m 干燃燒產(chǎn)物初始熱含量 P= 低Q / 干0V =35310/()= 3kJ/m 每 3m 濕燃燒產(chǎn)物初始熱含量 oi =R= 低Q / oV =35310/= 3kJ/m 假設燃燒溫度為 1700℃，查 [16]附表 7a，得 2COi=179。 = i′′ =＞ oi 1 7 0 0)1 7 0 01 8 0 0(2 7 9 2 . 1 9 7 8 8 4 9 7 8)(i ????????????? ttti ii o ? 解得： 理t =1771℃ （ 4）實際燃燒溫度 t（取 φ 高溫 =） 則 t=179。 310 kJ/h 2）不完全燃燒熱損失 不Q 機械性不完全燃燒熱損失為 1％。 熱收入 （ 1）天然氣燃燒熱 燃Q =35310x kJ/h （ 2）空氣物理熱 空Q = kJ/h （ 3）金屬氧化反應熱 氧化Q =1465976 kJ/h （ 4）造渣反應熱 造Q = kJ/h ?收入Q =+ kJ/h 熱支出 （ 1）爐料吸收熱 料Q = 179。 ()= 907190 kJ/h 總的逸氣帶走熱 =195066+907190=2858256 kJ/h （ 4）爐氣帶走熱 爐門逸出爐氣量： 逸氣V =5000179。 310 + kJ/h 熱平衡方程 由熱平衡方程 ?收入Q =?支出Q ，得： += +179。 爐氣流速驗算 按最大爐氣量： V 爐氣 =179。 ） = ( )dmt/ 2? 驗算表明，按經(jīng)驗確定的爐子主要尺寸是適宜的。實際容量與名義容量之間有所差異，此差異大小依精煉工藝作業(yè)要求而定。 +179。 （ 2）磚型及筑護 回轉(zhuǎn)式精煉爐由于形伏簡單，涉及的磚型不多。 114mm179。 2= m 已知：通過磚砌體及爐門的各項散熱損失為 1476344 kJ，密度 g/ 3cm 1C =π 0d =π179。 64mm 的標準黏土磚平砌 圖 42 貴冶 300t回轉(zhuǎn)式精煉爐砌體圖 27 2t =70℃ 已知：通過磚砌體及爐門的各項散熱損失為 1476344 kJ，黏土磚導熱系數(shù)為 W/（ m178。 1179。 查閱相關(guān)文獻，可知相關(guān)的計算參數(shù)為： 筒體內(nèi)徑 4244 mm、筒體壁厚 50 mm，輪帶下壁厚 55 mm，耐火磚 460 mm，保溫磚 64 mm； 爐體自重 200 t、耐火磚 110 t、保溫磚 10 t、所裝銅液 435 t； 托輪支反力方向與垂直方向成 30度角； 滾圈寬度 590 mm，兩 檔支承跨距 7860 mm。 2= m 1V =S179。 滾圈材料 陽極爐的工作環(huán)境屬高溫多塵，工作中滾圈又始終與托輪 相輾合，接觸應力很大。如，同樣是調(diào)質(zhì)處理，滾圈選用 SiMnZG35 , HB207~241；托輪選用 CrMoZG42 ，HB260~3