沸腾炉设计指导书

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1、桂林理工大学南宁分校桂林理工大学南宁分校课程设计指导书课程设计指导书（沸腾焙烧炉沸腾焙烧炉）冶金教研室编冶金教研室编第一章第一章 概述概述一、冶金技术专业课程设计目的：冶金技术专业课程设计是专业基础课、专业课教学的一个重要的 实践性教学环节。它是培养有色冶金专业学生理论联系实际，初步 树立正确设计思想的重要措施，其目的是： 1 使学生初步学会综合运用有关基础理论知识和专业知识，以 解决具体工程技术问题，培养学生的初步设计能力； 2 熟悉查阅、运用设计资料，了解有关的国家标准、规范； 3 在进行冶金计算的基础上，依据工厂生产的实践经验，创造 性地进行主体设备及附属设备的选择计算。以求掌握冶金专

2、业设计的一般方法和步骤，为毕业设计打好基础。二、冶金技术专业课程设计内容：（一）冶金计算：包括物料平衡计算和热平衡计算两部分。要求按统一编号编 制物相组成表、物料平衡表和热平衡表。 （二）主体设备及其附属设备的选择计算：包括技术操作条件及技术经济指标、主要尺寸的选择计算， 并对主要技术条件、经济指标和主要尺寸进行简单论证分析。 （三）编写设计说明书、绘制图纸： 1设计说明书的编写： 要求附有目录、参考资料，其中的图表一律要统一编号，标 题要醒目。字迹要清楚、端正。编写的格式为： （1） 封面 （2） 课程设计任务书 （3） 目录 （4） 课程设计专题概述(课程设计目的、意义，该领域 的发展概况

3、及自己设计的合理性等) （5） 课程设计计算内容包括冶金计算及数据选择论证 （包括相应图表） 、设备计算及数据选择论证（包 括相应图表）和主体设备设计图。 2图纸要求： 设计图纸是设计工作的重要成果，它的表达方式应当是严谨 的、公认的，亦即是应该符合通用的和专业的制图规范，并能准 确表达设计意图。此外，还应做到图面简洁清晰、布置均匀整齐、 线条粗细分明、说明通顺确切、字体端正美观。 绘图时应注意： （1） 主体设备选用 1#图纸0#图纸（8411189）沿长边对裁即 可绘制； （2） 图纸应按制图规范留出相应的图边、装订边； （3） 标题栏必须在图纸的右下角，其格式如机械制图要求；（4） 图纸

4、上的图形应占图纸幅度的 75%左右； （5） 凡施工中应注意事项及特殊要求，均可用“附注”在图纸 上注明。第二章 硫化锌精矿的物相成分计算一、原始成分：1化学成分：（%）：ZnPbCuFeSCdMgOCaOSiO2其他 56.811.250.214.0431.950.170.240.561.553.22100.02矿物的赋存形态：Zn Pb Cu Cd FeZnS PbS CuFeS2 CdS CuFeS2;FeS2;Fe7S8MgO CaO SiO2 其他MgCO3 CaCO3 SiO2 其他二、计算过程：（以 100Kg 干精矿作计算基础）：1ZnS 的量：Zn：100Kg 56.81%=

5、56.81 KgS: 56.81 KgsZnM M=56.81 Kg32.0765.39=27.86 KgZnS: 56.81 Kg+27.86 Kg=84.67 Kg2PbS：Pb：100Kg 1.25 %=1.25 KgS：1.25 KgsPbM M=1.25 Kg32.07207.2=0.19 KgPbS：1.25 Kg+0.19 Kg=1.44Kg3CuFeS2 ：Cu：100Kg 0.21 %=0.21 KgFe：0.21 KguFeCuM M=0.21 Kg55.8563.55=0.18 Kg S：0.21Kgu2sCuM M=0.21 Kg232.0763.55=0.21 KgC

6、uFeS2 ：0.21 Kg+0.18Kg+0.21 Kg=0.60Kg4CdS ：Cd ：100Kg 0.17 %=0.17 KgS：0.17KgsCdM M=0.17 Kg32.07112.41=0.05KgCdS ：0.17Kg+0.05 Kg=0.22Kg5FeS2和 Fe7S8 ： 余下的铁量为：4.04Kg - 0.18Kg =3.86Kg ；余下的硫量为：31.95Kg - （27.86 +0.19+0.21+0.05） =3.64Kg 。设如下的铁、硫全部以 FeS2和 Fe7S8 形态存在，又，设 FeS2为 x Kg ，Fe7S8 为 y Kg ，则有：x +y = 7.5

7、0 -(1)+ = 3.86 - -(2)(2)FeFeSMxMM7 (78)FeFeSMyMM+ = 3.64 -(3)2 (2)SFeSMxMM8 (78)SFeSMyMM解之，则可得：FeS2 ：4.83Kg 其中 ：Fe ：2.25Kg ，S：2.58KgFe7S8 ：2.67Kg 其中 ：Fe ：1.61Kg ，S：1.06Kg6MgCO3 ：MgO ：100Kg 0.24 %=0.24 KgCO2 ：0.24Kg0.2422COCOMgOMgOMMM MMM=0.24Kg（12.01+216.00)/（24.31+16.00)=0.24KgMgCO3 ：0.24Kg+0.26Kg

8、=0.50Kg7CaCO3 ：CaO ：100Kg 0.56 %=0.56 KgCO2 ：0.56Kg=0.562COCaOMM2COCaOMM MM =0.56Kg（12.01+216.00)/（40.08+16.00)=0.44KgCaCO3 ：0.56Kg+0.44Kg =1.00Kg8其他：其他：3.22Kg （0.26+0.44）Kg =2.52Kg将以上计算结果汇编成表：表 11硫化锌干精矿的物相成分表 表 11化 学 成 分物相 成分 ZnPbCuCdFeSMgOCaOSiO2CO2其他ZnS56.8127.8684.67PbS1.250.191.44CuFeS20.210.18

9、0.210.60CdS0.170.050.22FeS22.252.584.83Fe7S81.611.062.67MgCO30.240.260.50CaCO30.560.441.00SiO21.551.55其他2.522.52小计56.811.250.210.174.0431.950.240.561.550.702.52100.0第三章 硫化锌精矿部分酸化沸腾焙烧计算一、硫化锌精矿的原始成分： 1.化学成分：（%）：ZnPbCuFeSCdMgOCaOSiO2其他56.811.250.214.0431.950.170.240.561.553.22100.02.矿物的赋存形态：Zn Pb Cu Cd

10、 FeZnS PbS CuFeS2 CdS CuFeS2;FeS2;Fe7S8MgO CaO SiO2 其他MgCO3 CaCO3 SiO2 其他二、硫化锌精矿的物相成分： 前面已经计算，此处直接引用其结果。硫化锌干精矿的物相成分表 表 11化 学 成 分物相 成分 ZnPbCuCdFeSMgOCaOSiO2CO2其他ZnS56.8127.8684.67PbS1.250.191.44CuFeS20.210.180.210.60CdS0.170.050.22FeS22.252.584.83Fe7S81.611.062.67MgCO30.240.260.50CaCO30.560.441.00SiO

11、21.551.55其他2.522.52小计56.811.250.210.174.0431.950.240.561.550.702.52100.0三、有关计算的一些假设：1有关指标：焙烧过程中：锌金属的直接回收率为 99.5%；脱铅率为 50%；脱镉率为 60%；砷、锑挥发率为 65%；空气消耗系数为 1.25。2焙烧过程中，锌及其他金属氧化物有约 45%进入烟尘。3焙烧产出的烟尘中，以硫酸盐形态存在的硫占总硫的 2.14%，以硫化物形态存在的 硫占总硫的 0.5%，并全部与锌结合；氧化铅全部与二氧化硅结合为 PbOSiO2 ；Fe2O3中， 有 1/3 与 ZnO 结合成 ZnOFe2O3 ；

12、其余的金属均以氧化物存在。4焙烧产出的焙砂中，以硫酸盐形态存在的硫占总硫的 1.10%，以硫化物形态存在的 硫占总硫的 0.3%，并全部与锌结合；氧化铅全部与二氧化硅结合为 PbOSiO2 ；Fe2O3中， 有 40%与 ZnO 结合成 ZnOFe2O3 ；其余的金属均以氧化物存在。 四、计算过程：（以 100Kg 干精矿作计算基础） （一）烟尘产出率及其化学和物相成分的计算：设烟尘产出量为 x Kg1各化学成分的计算：Zn：56.81 Kg45%=25.5645 KgCd：0.17Kg 60%=0.1020 KgPb：1.25Kg 50%=0.6250 KgCu：0.21Kg 45 %=0.

13、0945 KgFe：4.04 Kg45 %=1.8180 KgMgO：0.24Kg 45%=0.1080 KgCaO：0.56 Kg 45%=0.2520 KgSiO2：1.55Kg 45%=0.6975 KgSS ：x Kg0.5%=0.005 x KgSSO4 ：x Kg2.14%=0.0214 x Kg其他：2.52Kg 45 %=1.1340 Kg2烟尘中的物相成分计算：（1）ZnS 的量：S：0.005 x KgZn：0.005 x KgMZn/MS =0.005 x Kg65.3932.07= 0.0102 x KgZnS：0.005 xKg +0.01020 x Kg =0.01

14、52 x Kg （2）ZnSO4的量：S：0.0214 x KgZn：0.0214 x KgMZn/MS =0.0214 x Kg65.3932.07= 0.0436 x KgO：0.0214 x Kg4MO/MS =0.0214 x Kg416.0032.07= 0.0427 x KgZnSO4：0.0214 x Kg+0.0436 x Kg+0.0427 x Kg=0.1077 x Kg（3）ZnOFe2O3的量：烟尘中的 Fe2O3的量为：1.8180 Kg（3MO+2MFe）/2MFe=2.600 Kg其中：O 为 1.8180 Kg3MO/2MFe=0.7812 Kg则，与锌结合的

15、Fe2O3的量为：2.600 Kg1/3=0.8670 Kg其中，O 为 0.7812 Kg1/3=0.2604 KgZnOFe2O3中 ZnO 的量为：ZnO=0.8670 Kg（MO+MZn）/（3MO+2MFe）=0.4446Kg其中，锌为 0.3572Kg，氧为 0.0874KgZnOFe2O3的量：0.8670 Kg+0.4446 Kg=1.3116 Kg（4）余下的 Fe2O3的量：2.600 Kg 0.8670 Kg=1.7330 Kg其中，Fe：1.8180 Kg2/3=1.2120 KgO ：0.7812 Kg2/3=0.5208 Kg（5）余下的 ZnO 的量：余下的 ZnO 中：Zn：25.5645 （0.0102 x +0.0436 x +0.3572） =25.2073 0.0538x KgO ：（25.2073 0.05