硫铁矿的焙烧过程

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1．燃烧反应和计算资料

(1)燃烧反应

主要反应：

用法举例：焙烧硫铁矿时，矿含硫24．0%，渣含硫0．8%。由图上方横座标轴上C_s=24．0%一点a画垂直线与图中的FeS₂曲线交于b点，再由b点画水平线与C_s渣=0．8%的斜线交于C点，由C点画垂直线与图下方横座标轴交于d点，则得η_s=97．15%。

(4)炉气体积和空气用量

对于焙烧1吨硫铁矿，如不生成SO₃，炉气的体积为：

在温度为450～550℃时燃烧含硫原料所生成的SO₃量最多。温度高于1000℃时，SO₃几乎全部解离成SO₂和O₂。

要使炉气中含有最少量的SO₃应尽可能通入少量的过剩空气，控制灰渣及湿式净化系统的排水颜色为棕色可获得较好的结果。

(8)炉气中H₂O含量

在未采取直接加水控制沸腾层温度时，炉气中H₂O含量由矿粉和空气带入。

燃烧1吨干矿，由矿带入的水量：

表6－2－17 炉灰颜色和炉气中SO₃含量

图6－2－9为含三氧化硫湿气体的露点温度图。使用示例：含三氧化硫0．05%(分压为0．38毫米汞柱)，含水3%(分压为22．8毫米汞柱)的炉气，从图中可以查得其露点温度约为193℃，开始冷凝时的酸雾浓度约为93．5%。

(12)炉气的重度

混合气体的重度可按下式计算：

γ_混=n₁γ₁+n₂γ₂+…

式中 n₁，n₂…——在混合气体中各组分的体积百分数；

γ₁，γ₂…——混合气体中各相应组分的重度。

在标准状态(0℃、760毫米汞柱)下，不同二氧化硫浓度的炉气重度见表6－2－21。

表6－2－21 炉气的重度

式中 C_c——硫铁矿中含碳量，%。

(2)硫铁矿的著火点

在温度170～180℃时硫铁矿已可缓慢氧化而放出SO₂。

各种硫铁矿的著火点为：

氧的含量：1－50% 2－40% 3－32% 4－20%

1－在空气中燃烧FeS₂ 2－在空气中燃烧FeS 3－在氮气中加热FeS₂

S_K——矿渣中硫的最终含量；

τ——反应时间，秒。

式中 Q——损失于周围介质中的热量，千卡／时；

α_总——给热系数，千卡／米²·时·℃；

F_壁——炉壁表面积，米²；

t_壁——炉壁表面温度，℃；

t₂——周围介质的温度，℃。

沸腾焙烧炉炉壁表面温度，当内衬300毫米厚的耐热混凝土时，某厂实测结果是：在沸腾层部位为180℃，在上部为80～108℃。

α_总值当壁面温度为50～350℃时，近似计算公式：

α_总=8+0．05t_壁

除焙烧贫矿外，在一般情况下，沸腾焙烧炉实际可能达到的燃烧温度要高于工艺要求的温度，因此必须在沸腾段安装冷却水箱，人工导出多余的热量。