Расчет вращающейся печи для спекания боксита производительностью по спеку

Полная длина печи составит 136,01+35,91+6,46+11,75+8,158=75,3 м. Принимаем полную длину печи 80 м.

7. Тепловой баланс печи

Расчет ведем на 1 т глинозема.

1. Статьи прихода.

1.1. Теплоту от сгорания топлива определяем из расчета горения топлива

Qx=B·Qнр=35028,4 кВт.

1.2. При использовании колосникового холодильника воздух подогревается до температуры 200°С. Тогда физ

ическую теплоту воздуха определяем по формуле

Qв=CвtвLαB=В·1,306·200·10,019=2616,96 В кВт.

1.3. Физическая теплота пульпы с температурой 50°С, принимаемой из данных практики работы вращающихся печей:

Qш=Cшtшmш=3595,5·16·0,96·50=2761344 кВт.

1.3.1. Теплота экзотермических реакций образования алюминатов натрия, феррита натрия, двухкальциевого силиката, титаната натрия, которые протекают в основном в зоне кальцинации (см. раздел 5):

Qэкз=QNa2OAlO3+QNaFeO3+Q2CaO·SiO2+Q2CaO·TiO2

Qэкз =(1964,5+409,4+60,5+159,2)·1000=2593600 кВт.

Общий приход теплоты в печь составит

35028,4 B +2616,96 В+2761344+2593600=

=37645,36 B+5354944 кВт.

2. Статьи расхода

2.1. Физическая теплота спека при температуре 1000 °С

Qcп=CспGспtсп=0,88·1340,5·1000=1179640 кВт.

2.2. Физическая теплота пыли при температуре отходящих газов 250 °С

Qп=GпCпtп=444·0,88·250=97680 кВт.

2.3. Теплота эндотермических реакций испарения влаги, разложения бемита и гидрогематита, каолинита, разложения карбонатов, разложения алюмосиликатов, образования алюмината натрия, ферритов натрия, титаната натрия, двухкальциевого силиката (см. раздел 6):

Qэнд=165,98+147343,8+6743,48+25574,4+

+476277,1+2791220,65+22883+1964470,6+

+409400+60520+159205=6063804,01 кВт.

2.4. Теплота отходящих газов, состоящих из продуктов сгорания топлива (раздел 5) и технологических газов (табл. 15):

Qг=CдtдVαB+CCO2tдVCO2+CH2OtдVH2O

Qг =(B 11,028·0,4+140,8·1,825+2065,5·1,5325)·250=3859,8 B+855584,68 кВт.

2.5. Потери теплоты через стенку теплопроводностью рассчитываем по зонам.

В зоне сушки температура материала на входе составляет 40°С, на выходе 150°С, в среднем °С. Температура газов на входе в зону составляет 750°С, на выходе 250°С, в среднем °С. Тогда общее количество теплоты, теряемое в окружающую среду в зоне сушки, составит

В зоне подогрева температура материала на входе составляет 150°С, на выходе 750°С, в среднем °С. Температура газов на входе в зону составляет 1250°С, на выходе 750°С, в среднем °С. Тогда

В зоне кальцинации температура материала на входе составляет 750°С, на выходе 1000°С, в среднем °С.

Температура газов на входе в зону составляет 1400°С, на выходе 1250°С, в среднем °С. Тогда

В зоне спекания температура материала составляет в среднем 1200°С. Температура газов в среднем составляет 1440°С. Тогда

В зоне охлаждения температура материала на входе составляет 1200°С, на выходе 1000°С, в среднем °С.

Температура газов в среднем по зоне составляет 300 °С. Тогда

В итоге потери теплоты за счет теплопроводности составляют

26681,54+228148,8+69739,7+97037,7+38444,4=460052,14 кВт.

Определяем потери тепла излучением через торцыпечи

Поскольку последней зоной, где горит факел, является зона спекания, имеющая максимальную температуру газов 1440°С, то Tmax=1440+273=1713 К;

Принимаем в первом приближении

Тогда

С поправкой на Δtлуч, получим

При внутреннем диаметре печи 5 м и длине зоны охлаждения (8,158) м коэффициент диафрагмирования Ф по графику равен 0,38. Тогда

Вт=3239,56 кВт.

Q5=Q5п+Q5л=460052,14+3239,56=463291,7 кВт.

Расход теплоты равен

Qрасх=855584,68+463291,7+6063804,01+3859,8В+97680+1179640=

=3859,8 В+8660000,4 кДж.

Составляем уравнение теплового баланса:

37645,36 В+5354944=3859,8 В+8660000,4

откуда расход топлива В=97,82 м3/ч.

Часовой расход топлива составит Вτ=В·G=97,82·16=1565,12 м3/ч. Итоговый тепловой баланс представлен в табл. 18.

Удельный расход условного топлива определяем по выражению

кг. усл. топлива/т спека.

Определяем коэффициент полезного действия печи спекания

Таблица 18.

Тепловой баланс печи спекания бокситов производительностью 16 т/ч

 Скачать реферат