Техника - молодёжи 1956-07, страница 19

«Обжиг ■ кипящем слое» — эти слом ^^ мы все чаще начинаем встречать ие тольио в специальной технической литературе. Этн слова вошли и в партийный документ — Директивы XX съезда Коммунистической партии по шестому пятилетнему плану развития народного хозяйстве СССР. Однако еще мало кто, кроме специалистов, понимает сущность нового прогрессивного технологического процесса.

Что же такое «обжиг в кипящем слое»?

Прежде чем рассказать о кем, коротко иоснемся существующей технологии обжига.

В концентратах, получаемых при обогащении руд, цветные металлы содержатся в виде окислов или сернистых соединений. Например, медь и цинк содержатся в виде нерастворимых в воде сульфидов: сернистой меди и сернистого цинка.

С целью перевести сульфиды в растворимую форму последние подвергаются окислительному обжигу при температуре около 900 С. При этой температуре сера выгорает, а металл вступает в соединение с кислородом.

Одновременно выделяется значительное иолнчество тепла. Например, при окислении 1 кг цинкового концентрата выделяется около 1 ООО килокалорий тепла. Этого тепла бывает достаточно не только для поддержания высокой температуры обжига, но и для получения пара в котлах — утилизаторах тепла.

Обжиг сульфидов производится обычно в так называемых многоподовых печах.

Многоподовая печь представляет собой цилиндричесиий корпус 1 высотой с трехэтажный дом, одетый в металлический кожух и выложенный с внутренней стороны огнестойким шамотным кирпичом. По высоте печь имеет перегородки — поды 2. на которых и осуществляется обжиг концентратов.

В центральной части печи помещен пустотелый вал 3 с перегребающими ру-иавами 4, на которых укреплены гребки 5. Вал приводится во вращение приводным механизмом со скоростью 0,5—2 об/мин. Концентрат подается через питатель 6 на верхний под для подсушивания, отнуда с помощью гребков перемещается к периферии пода, где имеется отверстие, прикрытое заслонкой 7. С иаж-дым оборотом центрального вала заслонка открывается на короткое время, и концентрат просыпается вниз на первый под печи (считая сверху). Отсюда концентрат перегребается к центральному отверстию, через которое он попадает ив второй под, затем на третий и т. д.

Перемещаясь с пода на под. концентрат контаитирует с воздухом, подаваемым в печь через отверстия 8 центрального вала. Обожженный концеитрат-огарок поступает через отверстие в нижнем поду в трубу В, отнуда смывается кислым раствором и идет на последующую гид-рометаллургнческую переработку.

Газы из печи, содержащие выгоревшую серу в виде сернистого ангидрида, подаются в электрофильтр для очистки от пыли и далее для переработки на серную кислоту.

Основным недостатком обжига в многоподовых печах является очень слабое использование значительной поверхности мелких зерен концентрата. Они лежат

В. КАРПУХИН, инженер Рис. С. ПИВОВАРОВА

(--^

Отвечаем тов. К. Городнову из города Воронежа, обратившемуся в редакцию с просьбой рассказать о новом способе обра-Сотки руд.

слоем иа поду, и с кислородом соприкасается лишь небольшая часть поверхностей верхних зерен. В связи с этим производительность миогоподовых печей получается незначительной, е качество огарков невысоким. Недостаточная герметичность печи создает весьма тяжелые условия работы.

Всех этих недостатков не имеет новый технологический процесс — «обжиг в кипящем слое». Он может применяться для сушки сыпучих материалов, обжига и спекания минералов, для крекинга нефти и синтеза углеводородов, для транспортировки пылевидных материалов по трубам и желобам и в ряде других случаев.

ПО СРАВНЕНИЮ С МНОГОПОДОВОЙ ПЕЧЬЮ СТРОИТЕЛЬСТВО ПЕЧИ «КИПЯЩЕГО СЛОЯ» ОБХОДИТСЯ В ДВА РАЗА ДЕШЕВЛЕ, А ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЕЕ ПОЛУЧАЕТСЯ В ТРИ-ЧЕТЫРЕ РАЗА ВЫШЕ.

Печь «кипящего слоя», предназначенная для обжига сульфидов, может быть переделана из многоподовой печи. Но с нее сняты центральный вал с рукавами, все поды, заделаны люки в корпусе и выложен новый сферический свод. А в нижней части корпуса устроен специальный под 1 из жаропрочного бетона с металлическими воздушными камерами 2. В подине установлено большое число насадок 3 с мелкими отверстиями. Конструкция иасадон обеспечивает хорошее поступление воздуха из камер в печь и не допускает просыпания мелких частиц материала в воздушные камеры.

Воздух подается воздуходувкой 4 в воздушные камеры и затем через насадим поступает в печь, обеспечивая равномерный напор по всей площади пода. С помощью дискового питателя 5 и подающего устройства 6 в печь постоянно поступает измельченный концентрат. Зерна концентрата, попадая на под, сейчас же сдуваются воздухом и поднимаются вверх. Регулируя напор воздуха, поступающего из насадок, добиваются такого состояния, когда зерна находятся во взвешенном состоянии, образуя слой, похожий на кипящую вязкую жидкость. Этот слой, помимо основного наименования «кипящий слой», часто называют псевдожид-кий слой», «взвешенный слой», «вихревой слой» и т. д.

Поверхность обжигвемого материала «в кипящем слое» резко возрастает. Каждое зернышко «висит» в струях воздуха и всей поверхностью соприкасается с кислородом. При этом возрастают скорости протекания химических и физических процессов.

Обожженный концеитрат-огарон с противоположной от загрузки стороны переливается через порог 7 и поступвет в трубу или лоток В, из которых смывается кислым раствором и подается для дальнейшей гидрометаллургической переработки. Обожженные мелкие зерна и пыль уносятся движением газов в циклоны 9, где улавливаются и по трубам ссыпаются туда же, куда и огарок.

Горячив газы поступают е котел-утилизатор, где тепло их используется для получения пара, и затем в электрофильтр для улавливания остатков пыли. Очищенный газ передается в сернокислотный цех.

При переделке многоподовой печи иа печь «кипящего слоя» производительность последней возрастает в 3—4 раза, заметно улучшается качество обжига. В 1,5—2 раза увеличивается содержание сернистого ангидрида в газах, что резко повышает производительность сернокислотных цехов. Значительно снижаются и эксплуатационные расходы. Строительство новых печей «кипящего слоя» обходится почти в 2 раза дешевле обычных.

Процесс обжига а печах «кипящего слоя» является непрерывным, полностью механизированным и автоматизированным.

Весь контроль и управление процессом сосредоточены иа центральном пульте 10. Значительно улучшаются условия труда рабочих.

Явные преимущества печей «кипящего слоя» потребовали немедленной реконструкции обжиговых печей. Уже в 1956 году все цинковые заводы цветной металлургии будут производить обжиг ион-центра тов исключительно в печах «кипящего слоя».

/ГАЗЫ-ЧЕРЕЗ КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР И ЭЛЕКТРОФИЛЬТР \ В СЕРНОКИСЛОТНЫЙ ЦЕХ

/ газы / с ■ пектрд /

l ФИЛЬТР ■ СКРНОЛ КИСЛОТНЫЙ ЦЯХ \

Миоюлодоаая лечь.

Печь для обжма «а кипящем слое».

гидрометаллургическую ереработку