АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА. МОЛИБДЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ
МОЛИБДЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ
3.1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Молибденитовые концентраты служат исходным сырьем для производства различных соединений молибдена. Основной, широко применяемый в промышленной практике способ разложения молибденитовых концентратов – окислительный обжиг с образованием огарка, содержащего триоксид молибдена и примеси других соединений.
При обжиге молибденитовых концентратов протекает ряд химических реакций, главной из которых является реакция окисления молибденита с образованием триоксида молибдена. Эта реакция протекает при температурах выше 500 оС, в суммарном виде ее можно представить следующим образом:
.
Высокий тепловой эффект реакции окисления обеспечивает возможность обжига молибденитовых концентратов за счет теплоты процесса.
Анализ химизма процесса обжига показал, что для получения огарков с высоким содержанием выщелачиваемого в растворах аммиака молибдена необходимо вести обжиг при строго определенной температуре, не допуская спекания материала, и при возможно меньшем взаимном контакте частиц. В наибольшей степени эти условия соблюдаются при обжиге в кипящем слое.
На рис. 3.1 представлена схема цепи аппаратов для обжига молибденитовых концентратов в кипящем слое.
Печь I представляет собой огнеупорную камеру круглого или прямоугольного сечения, в нижней части которой расположена воздухораспределительная решетка III (подина). Решетка состоит из ряда стальных сопел с грибовидными съемными колпачками. Промежутки между соплами залиты жароупорным бетоном.
Равномерное питание печи концентратом – важнейшее условие поддержания заданного режима его обжига. При неравномерной подаче концентрата температура в слое будет сильно изменяться, так как реакция окисления сопровождается большим выделением тепла. Концентрат подается в печь узлом загрузки, состоящим из цилиндрического бункера IV (в конических концентрат зависает), под которыми находится тарельчатый питатель V с регулируемой скоростью оборотов. Нож питателя сбрасывает концентрат в бункер шлюзового затвора, откуда он по течке поступает в печь. На уровне 1000–1500 мм от подины в кладке имеется разгрузочное отверстие (порог выгрузки), через которое огарок непрерывно выгружается и через шлюзовой затвор II ссыпается в приемники. Вследствие близости температур возгорания молибденитового концентрата в КС (500–510 оС) и начала спекания огарков (580–590 оС) обжиг концентрата можно проводить лишь при относительно низкой температуре в слое, поддерживаемой в пределах 560–570 оС. При более высокой температуре обжига на стенках печи в надслоевой зоне образуются плотные наросты (результат окисления уносимых тонких частиц концентрата, приводящего к повышению температуры в этой зоне до 650–700 оС). Куски наростов падают в слой, постепенно накапливаются на подине, что приводит к нарушению процесса.
С газами уносится 20–40 % концентрата (в зависимости от его гранулометрического состава). Пыль большей частью улавливают в системе, состоящей из циклонов VIII и сухого электрофильтра IХ. Если газы содержат оксид рения Re2O7 (температура кипения 360 оС), то эффективное улавливание рения достигается установкой за циклонами или сухими электрофильтрами мокрых пылеуловителей: скруббера и мокрого электрофильтра или скрубберов Вентури. Отходящие газы содержат 2–2,5 % SO2 и с целью защиты окружающей среды осуществляют очистку обжиговых газов в специальных установках.
В печи кипящего слоя для обжига молибденитового концентрата так же, как и при обжиге цинкового концентрата, за счет экзотермических реакций выделяется значительное количество тепла, часть из которого желательно изъять с последующей утилизацией. Эта операция осуществляется с помощью водоохлаждаемых кессонов VII, устанавливаемых в кипящем слое печи.
3.2. ВЫБОР СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
И РЕГУЛИРОВАНИЯ
В целом, химические процессы, протекающие при обжиге молибденитовых и цинковых концентратов, аналогичны, источники энергии (экзотермические реакции) одни и те же, аналогична также конструкция аппаратов обжига в кипящем слое, их гидродинамика и способы очистки газов от пыли и поэтому при автоматизации обжига молибденитового концентрата можно применять те же обоснования и те же принципы, что и при автоматизации обжига цинковых концентратов в печи КС.
Таким образом, при формировании функциональной схемы автоматизации процесса обжига молибденитового концентрата в печи КС целесообразно предусмотреть следующие системы автоматического контроля и регулирования:
1. Системы автоматического регулирования
– температуры кипящего слоя в печи;
– расхода воздуха в воздухораспределительную коробку;
– разрежения под сводом печи.
2. Системы автоматического контроля
– температуры в различных точках печного пространства и по длине газоходного тракта;
– разрежения по всей длине газоходного тракта;
– расхода воды на кессоны;
– температуры воды на выходе их кессонов;
– содержания SO2 в отходящих газах;
– давления воздуха в распределительной коробке печи.
Номинальные значения выходных параметров данного объекта автоматизации приведены в табл. 3.1.
Схема автоматизации процесса обжига молибденитового концентрата в печи кипящего слоя представлена на рисунке 3.2. Принципы управления и описание систем автоматического контроля и регулирования здесь те же самые, что и при автоматизации процесса обжига цинкового концентрата в печи КС с той лишь разницей, что в данном случае загрузка концентрата обеспечивается тарельчатым питателем с переменной скоростью вращения тарелки, а не ленточным.
Таблица 3.1.
| №№ п/п | Наименование параметра | Единица измерения | Номинальная величина |
| 1. | Температура кипящего слоя | оС | 560–570 |
| 2. | Температура в различных точках печного пространства | оС | 560–570 |
| 3. | Температура по длине газоходного тракта | оС | 560–250 |
| 4. | Разрежение под сводом печи | Па | 80–120 |
| 5. | Разрежение по длине газоходного тракта | Па | 80–1000 |
| 6. | Температура воды после кессонов | оС | 60–80 |
| 7. | Содержание SO2 в отходящих газах | % | 2–2,5 |
| 8. | Давление воздуха в распределительной коробке печи | кПа | 10–20 |
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 977; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!