» » Пути дальнейшей интенсификации процесса обжига цинка
29.04.2015

Увеличение производительности обжиговых печей идет по следующим основным направлениям; путем улучшения существующих условий обжига и за счет применения воздуха, обогащенного кислородом.
В многоподовых печах совершенствуют перегребной механизм, повышают скорость вращения вала, увеличивают количество отверстий для пересыпания концентрата, вводят подачу горячего воздуха через гребки и т. д.
В печах для обжига во взвешенном состоянии увеличивают продолжительность пребывания обжигаемого материала в контакте с газами, для чего высоту камеры сжигания делают больше. Для ускорения реакций окисления стремятся также уменьшить крупность вдуваемого в печь концентрата.
Производительность печей с кипящим слоем может быть значительно повышена путем улучшения системы отвода тепла из кипящего слоя и предварительной грануляции концентрата; значительный эффект может дать применение воздуха, обогащенного кислородом.
Ускоряющее действие кислорода на протекание окислительных реакций было изучено советскими исследователями. По данным В.С. Соколова, с повышением содержания кислорода в газовой смеси с 21 до 79% скорость процесса окисления сульфида цинка возрастает примерно вдвое, почти в два раза уменьшается содержание в огарке ферритного и силикатного цинка и вместе с тем значительно увеличивается степень сульфатизации и повышается содержание SO2 в газах.
Д.М. Чижиков и Г.С. Балахина проводили лабораторные исследования с чистым кислородом.
Б.И. Скачков изучал влияние кислорода на обжиг цинковых концентратов в кипящем слое в лабораторных и укрупненно-лабораторных масштабах. При обогащении воздуха кислородом (до 50%) ему удалось увеличить производительность печи в 2,9 раза, повысить концентрацию SO2 в газах до 22% и улучшить качество огарка и пыли из циклона по содержанию растворимого цинка. Расчеты показали возможность получения 1230 кг пара при обжиге 1 т концентрата.
В цинковом производстве в промышленном масштабе кислород используют для интенсификации обжига концентратов во взвешенном состоянии на заводе в Трейле (Канада). Небольшое обогащение воздуха кислородом (до 23,4%) позволило увеличить производительность печей на 25%, снизить остаток сульфидной серы в огарке, повысить до 9% концентрацию SO2 в газах и лучше использовать тепло процесса для производства пара.
Следует отметить, что дальнейшая интенсификация обжига в кипящем слое с помощью кислорода тесно связана с решением проблемы успешного отвода тепла из ванны печи. Проблема отвода избыточного тепла по существу является главным практическим вопросом при любых способах интенсификации процесса обжига, так как отвод и утилизация тепла лимитируют в настоящее время увеличение удельной производительности печей с кипящим слоем.
Разумеется, использование кислорода для обжига цинковых концентратов и других металлургических процессов предполагает наличие дешевого кислорода, что в свою очередь определяется стоимостью электроэнергии и масштабами производства кислорода.