1闪速炉设计计算书 (2).doc

安徽工业职业技术学院课程设计设计题目： 闪速炉 姓 名 学 号 班 级 11 冶金 系 部 资源开发系 指导教师 杨 1 闪速炉冶金计算本论文采用的闪速炼铜冶金计算主要计算思路为：确定初始条件——>各物料及成分等计算——>物料衡算——> 闪速炉热平衡计算(分反应塔、沉淀池和上升烟道三个部分) ——>闪速炉总热平衡1.已 知 条 件 ：a 生产规模 10t/a(转炉粗铜 )，粗铜含铜品位 98.5%b 操作条件(1)闪速炉渣采用电炉贫化处理转炉渣采用选矿处理2)送风条件反应塔 25℃ 沉淀池 25℃ 上升烟道 25℃(3)送风含氧量反应塔 50% 沉淀池 21% 上升烟道 21%(4)燃料(重油)，低热值 Q低 =41595kJ/kg燃料（重油）成分C N H 0 S W85.5 0.05 11.5 0.2 0.65 1(5)闪速炉渣 2FeSiO1(6)年工作日 330dc 物料成分(见表 5-1)表 1-1 物料成分(%)物料名称 Cu S Fe SiO2 CaO铜精矿 21.00 29.50 28.50 10.00 2.00渣精矿 32.00 12.00 30.00 11.00石英熔剂 2.50 75.00闪速炉铜锍 50.00闪速炉炉渣 0.8 1.00闪速炉烟尘 11.00 15.00 24.00 6.00电炉炉渣 0.55转炉炉渣 5.00 50.00转炉烟尘 55.00 15.50 14.50 4.50符号说明 '[]精铜精矿成分(%数之分子，下同)渣 精渣精矿成分[]精 混合精矿成分锍铜锍成分尘烟尘成分p 精矿量，kgm 铜锍量，kgF 石英熔剂量，kgG 熔渣量，kgD 烟 尘 量 ， kgQFe 氧化造渣氧，kg 量()bS燃烧硫量，kgL 空气量，m 3/tV 烟气量，m 3/tQ 热收入量，MJ/hq 热支出量，MJ/hJ 燃料量，kg/h1.2 物料平衡计算1.2.1 各种物料及成分等计算以 1000kg 铜精矿为计算基础。

1)铜锍成分计算(设定)[Cu]50锍[S]0.129..129.23.锍 锍Fe86386锍 锍(2)渣精矿量 '1{0[Cu]Fe[]}[Fe] CugKp选 锍 精 转 渣锍 选 锍转 渣 渣 精 转 渣 渣 精式中 ——返回闪速炉渣精矿量，kg；——转炉渣量影响修正系数，0.95~1.05，取 1；1K——转炉渣选矿铜回收率，0.91~0.93，取 0.91选Pg=27.761kg(3)混合精矿成分(%) [C]精=21.7[S]精=28.7[Fe]精=28.05[SiO2]精=10.2(4)闪速炉产出烟尘量： kg10DC闪 闪式中 ——对混合精矿量的闪速炉烟尘率，6~10，取 8.5C闪kg8.5闪(5)返回闪速炉烟尘量： kg2K闪 返 闪式中 ——闪速炉烟尘返回率，0.7~1，取 0.752Kkg0.763.D闪 返(6)返回转炉烟尘量：，kg3[Cu]1精闪转 转 锍式中 ——转炉烟尘返回闪速炉率，0.5~0.7，取 0.5；3K——闪速炉炼铜回收率，0.98~0.985，取 0.98；闪——转炉吹炼对铜锍量的烟尘绿，2~5，取 4.5。

C转D 转=9.392kg(7)闪速炉铜锍产量：kg{10[u][C]()[Cu]}/[u]m闪 闪 返 闪 尘 闪 直 锍精 转 转 尘式中 ——闪速炉铜直收率， 0.97~0.98，取 0.97闪 直m=418.6651kg(8)石英熔剂量： 4({10[Fe][]()[Fe][]}KDm闪 闪 返 闪 尘 锍精 转 转 尘2222[SiO()SiOSi/(iO)闪 闪 返 闪 尘 石 英精 转 转 尘式中 ——闪速炉渣 Fe/SiO2 比值 的倒数， = ；4 4K1——石英熔剂效率，2[Fe]310.957Si.石 英 石 英F=257.491 kg(9)铁氧化造渣需氧量： 3[Fe]0.3[Fe]Om精 锍=56.155 kg(10)闪速炉渣量：{10(0.1[S])(10.[S])10[]FeGFDmO锍 精转 尘 转.)9CaO]}/(.S)D闪 闪 返 闪 尘 闪 闪 返 渣 精=683.803 kg(11)闪速炉铜直收率：=0.975kg1([Cu])/{10[u][]()[Cu]}D闪 直 闪 渣 闪 闪 返 闪 尘 精 转 转 尘(12)闪速炉熔炼铜回收率： 闪 闪 直 闪 直 渣之中 ——闪速炉渣处理铜回收率。

渣采用电炉贫化处理：η 渣=0.938η 闪=1.04(13)闪速炉渣成分 (%)：X Cu,渣 =0.8，X S,渣 =0.9{10[Fe][][Fe]()[Fe][]}/FeXDDmG渣 石 英 闪 闪 返 闪 尘 锍 精 转 转 尘=272222 2,SiOiSiOSiO/SiO渣 石 英 闪 闪 返 闪 尘 精 转 转 尘 +=40.897,{10[Ca]}/CaXG渣 精=2.924(14)燃烧硫量：()[S].[]0.1[S].0[].01()[S]bDSmGD锍 闪 渣 闪 闪 返 闪 尘精 转 转 尘=184.5224kg(15)精矿反应空气量 (不计入漏入空气) ：m3/t 矿70[]FenlbSOC干 矿 塔 氧 塔式中 ——反应塔氧效率，0.95~0.99，取 0.99；塔 氧——反应塔送风含氧浓度，21~90，取 50L 干 n 矿=340m 3/t 矿 l 湿塔n 矿=350.208m 3/t 矿( -当地空气平均相对湿度，取 90%空气预热温度为 25℃ -空气的 g干水饱和水汽含量， ，根据空气温度，查表得， =25.95)3g/mg干水(16)精矿反应产生烟气： 0.74.6[CaO]FenVl湿矿 矿 精324.1002 m3/t 矿其中：Vso2=129.165m3/t 矿Vco2=9.2m3/t 矿VH2O=15.9m3/t 矿VO2=1.7m3/t 矿VN2=170.176m3/t 矿5.2.2 物料平衡(1)新精矿处理量：t/d'10[Cu]NWEPd阳闪 电 精转 机式中 ——设计产铜品位，t/a，取转炉粗铜 100000 t/a；——产品含铜品位，取转炉粗铜含铜 98.5%；、 、 ——分别为转炉吹炼、阳极炉精炼及电解精炼铜回收率，转 阳 电取 =99.7%；阳 电转——铜机械损失回收率，可不计；机——年工作日数，取 320d。

PN=1470.184t/dd(2)渣精矿量：P`g=40.8 t/d(3)总混合精矿量：P=1510.999t/d(4)石英熔剂量：F`=389.0685t/d(5)返回闪速炉烟尘量：D` 返闪=96.326t/d(6)返回转炉烟尘量：D`转 =14.191t/d(7)总炉料量：R=2010t/d(8)铜锍产量：m`=632t/d(9)闪速炉渣量：G`1033.225t/d(10)闪速炉烟尘产出量： D`闪 128.4349t/d(11)闪速炉烟气含硫量： （b·s）`=278.8131t/d(12)精矿反应需氧量： O`=363.665t/d (13)精矿析出二氧化碳量：CO2=27.19797t/d(14)矿用空气量： L`湿 n 矿=22048.54 m 3/h(15)矿用烟气量： V`矿=20404.79m 3/h其中：V`SO2=8132.048m 3/hV`CO2=579.2161m3/hV`H2O=1001.813m3/h V`O2=107.1399m3/hV`N2=10713m3/h 闪速炉日物料平衡见表 5-2 48 -表 5-2 闪速炉日物料平衡表Cu S Fe SiO2 CaO物料 t/dt/d % t/d % t/d % t/d % t/d %铜精矿 1064.62 266.15 25.00 308.74 29.00 303.42 28.50 85.17 8.00 20.76 1.95渣精矿 27.0 9.92 35.00 2.83 10.00 8.22 29.00 3.12 11.00 0.85 3.00石英 148.65 4.46 3.00 104.05 70.00返闪速炉尘 69.68 8.36 12.00 9.75 14.00 16.72 24.00 4.88 7.00返回转炉尘 12.17 6.45 53.00 1.95 16.00 1.82 15.00 0.56 4.60氧 363.6635加入共计 1560.00 290.88 323.27 334.64 197.78 21.61铜锍 618.665 271.36 50 125.91 23.2 121.02 22.3炉渣 546.48 4.40 0.8 4.92 0.9 191.21 34.99 191.21 34.99 21.64 3.96烟尘 92.90 11.15 12.00 13.01 14.00 22.30 24.00 6.50 7.00SO2 358.74 179.37CO2 19.18误差 +3.97 +0.06 +0.11 +0.07 -0.03产出共计 1560.00 323.27 334.64 197.78 21.61- 49 -2.3 热量平衡计算2.3.1 反应塔热平衡计算(基准温度 t0=25℃)1.热收入(1)化学反应热：=2007.45MJ/h Q 塔50[Cu]46.7[Fe]+2.3[S]48.[u]H精精 精 精 锍1=126385.41.MJ/h式中 ——化学反应热修正系数，一般取 1。

5K(2)矿用送风显热：Q 塔矿 2=0MJ/h式中 ——湿空气比热，kJ/(m 3·℃)；C空0~100℃ 1.32 100~300℃ 1.33300~500℃ 1.35 500~1000℃ 1.40——反应塔送风温度，℃t塔空(3)炉料显热：Q 塔矿 3=3769.85MJ/h 合计∑Q 塔=130155.25MJ/h2.热支出(1)铜锍显热 |：q 塔 1=27583.16MJ/h(2)炉渣显热：q 塔 2=6685093.15MJ/h(3)烟尘显热：q 塔 3=8091.40MJ/h(4)水蒸气发热：q 塔 4=628.31MJ/h(5)矿产烟气显热：222226 0[1.43.()1.5.8]()20NCOSOHOKPVVVt塔 塔5 烟=50342.15MJ/h式中 ——修正系数，当常氧送风时为 1，富氧送风时为 1.05~1.19，取61.006)反应塔热损失：=6264.00MJ/h27(8.4197.64)qKDhD塔6式中 ——热损失修正系数，0.8~1.1，取 0.8；——反应塔内径，取 6m；——反应塔内高度，取 7m。

h合计 =158002.16MJ/h 热差值=27846.91MJ/hq塔 塔 塔 塔 塔 塔 矿 塔123456- 50 -3.反应塔燃料燃烧计算设燃料重油成分为(%)：C 85.5 H 11.5 S 0.65 N 0.05 O 0.2 W 1.00(1)重油燃烧空气量：=4.48/kgl 干塔 n 燃=4.532m 3/kg021[.890.267.3()]l SO干 塔燃 塔=4.66342。