沸騰焙燒爐,又稱(chēng)流化床焙燒爐,簡(jiǎn)稱(chēng)沸騰爐。用固體流態(tài)化技術(shù)焙燒硫化礦的裝置。焙燒過(guò)程有反應(yīng)熱放出,產(chǎn)生含有二氧化硫的氣體主要用來(lái)制造硫酸,礦渣則用作冶金原料。
沸騰焙燒爐爐體(見(jiàn)圖)為鋼殼內(nèi)襯保溫磚再襯耐火磚構(gòu)成。為防止冷凝酸腐蝕,鋼殼外面有保溫層。爐子的下部是風(fēng)室,設(shè)有空氣進(jìn)口管,其上是空氣分布板。空氣分布板上是耐火混凝土爐床,埋設(shè)有許多側(cè)面開(kāi)小孔的風(fēng)帽。爐膛中部為向上擴(kuò)大的圓錐體,上部焙燒空間的截面積比沸騰層的截面積大,以減少固體粒子吹出。沸騰層中裝有廢熱鍋爐的冷卻管,爐體還設(shè)有加料口、礦渣溢流口、爐氣出口、二次空氣進(jìn)口、點(diǎn)火口等接管。爐頂有防爆孔。
分直筒型爐和上部擴(kuò)大型爐兩種:
1、直筒型爐。多用于有色金屬精礦的焙燒,焙燒強(qiáng)度較低,爐膛上部不擴(kuò)大或略微擴(kuò)大,外觀基本上呈圓筒型。
2、上部擴(kuò)大型爐。早期用于破碎塊礦(作為硫酸生產(chǎn)原料開(kāi)采的硫鐵礦,多成塊狀,習(xí)慣稱(chēng)塊礦)的焙燒。后來(lái)發(fā)展到用于各種浮選礦(包括有色金屬浮選精礦、選礦時(shí)副產(chǎn)的含硫鐵礦的尾砂,以及為了提高硫鐵礦品位而通過(guò)浮選得到的硫精礦,這些礦粒度都很小)的焙燒,焙燒強(qiáng)度較高。
主要是焙燒強(qiáng)度、沸騰層高度、沸騰層溫度、爐氣成分等。
1、焙燒強(qiáng)度
習(xí)慣上以單位沸騰層截面積一日處理含硫35%礦石的t數(shù)計(jì)算。焙燒強(qiáng)度與沸騰層操作氣速成正比。氣速是沸騰層中固體粒子大小的函數(shù),一般在 1~3m/s范圍內(nèi)。一般浮選礦的焙燒強(qiáng)度為15~20t/(㎡·d);對(duì)于通過(guò)3×3mm的篩孔的破碎塊礦,焙燒強(qiáng)度為30t/(㎡·d)。
2、沸騰層高度
即爐內(nèi)排渣溢流堰離風(fēng)帽的高度,一般為0.9~1.5m。
3、沸騰層溫度
隨硫化礦物、焙燒方法等不同而異。例如:鋅精礦氧化焙燒為1070~1100℃,而硫酸化焙燒為900~930℃;硫鐵礦的氧化焙燒溫度為850~950℃。
4、爐氣成分
硫鐵礦氧化焙燒時(shí),爐氣中二氧化硫13%~13.5%,三氧化硫≤0.1%。硫酸化焙燒,空氣過(guò)剩系數(shù)大,故爐氣中二氧化硫濃度低而三氧化硫含量增加。
1、 焙燒強(qiáng)度高;
2、 礦渣殘硫低;
3、 可以焙燒低品位礦;
4、 爐氣中二氧化硫濃度高、三氧化硫含量少;
5、 可以較多地回收熱能產(chǎn)生中壓蒸汽,焙燒過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽通常有35%~45%是通過(guò)沸騰層中的冷卻管獲得;
6、 爐床溫度均勻;
7、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件,且投資省,維修費(fèi)用少;
8、 操作人員少,自動(dòng)化程度高,操作費(fèi)用低;
9、 開(kāi)車(chē)迅速而方便,停車(chē)引起的空氣污染少。但沸騰爐爐氣帶礦塵較多,空氣鼓風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗較大。