反射炉熔炼炉料的能力可从每日400t到1200t左右,最大可达2000t以上。炉床面积通常为210~270m2,最大达360 m2。其主要结构尺寸选择计算如下:
一、炉床面积
炉床面积是指炉内渣线处平面面积,其计算公式为:
(5-1)
式中 F-炉床面积,m2;
A-每昼夜熔炼的固体炉料量,t/d;
a-床能率,t/(m2·d)。
二、炉膛宽度
炉膛内宽在6~10m之间。实践表明,增加炉子宽度有助于提高反射炉熔化料量和降低燃料率。大型熔炼反射炉宽度有达12m左右的。
确定反射炉内宽还须考虑安装燃烧器所需的宽度。
(5-2)
式中 B-炉膛宽度,m;
n-燃烧器个数,个;
S-燃烧器中心距,m;
b-外侧燃烧器中心至炉侧墙距离,m。
表1为熔炼反射炉宽度及燃烧器安装实例。
表1 熔炼反射炉及燃烧器安装实例
厂别 |
燃料 |
炉床面积 m2 |
炉膛宽度 m |
燃烧器个数 |
燃烧器中心距mm |
燃烧器外距 mm |
外侧燃烧器到炉侧墙距 mm |
燃烧器安装角度 |
大冶 白银 |
粉煤 粉煤 |
217 270 210 |
8.10 9.30 7.80 |
6 7 5 |
870 870 902.5 |
620 660 720 |
1875 2040 2080 |
3~5 3~5 ~4 |
三、炉膛长度
熔炼反射炉的炉长一般为27~36m,有的长达40m。在有液态转炉渣返回时,炉子宜长些;对难熔炉料、高粘度炉渣,炉子宜短些。
反射炉的长宽比一般为3.2~4.5,熔炼焙烧矿的炉子,其长宽比通常要比熔炼生精矿的大。
四、熔池深度
熔池平均深度为0.8~1.2m。铜锍产出率较大时,应选择较深的熔池,但熔池过深,不利于铜锍层的过热。铜锍层的厚度一般为0.4~0.7m,渣层厚度一般为0.4~0.5m。根据渣的粘度及炉温高低,一般要求熔体在熔池内停留15~25h。
五、炉膛空间高度
渣面以上的炉膛空间高度通常为2.5~3m,一般可按炉膛内气流速度5~7m/s计算,不宜过大,以延长炉顶寿命。
表2为熔炼反射炉主要结构参数实例。
表2 熔炼反射炉主要结构参数实例
名称 |
大冶 |
白银一冶 |
犹他 |
直岛 | |
炉料 |
生精矿 |
生精矿+焙烧矿 |
生精矿 |
热焙烧矿 | |
熔炼方式 |
料坡熔炼 |
料坡熔炼 |
料坡熔炼 |
熔池熔炼 | |
炉床面积 m2 |
217 |
270 |
210 |
360 |
297 |
炉膛长度m |
29.94 |
31 |
29.59 |
36 |
33 |
炉膛宽度m |
8.1 |
9.3 |
7.8 |
10.67 |
9.0 |
长宽比 |
3.7 |
3.3 |
4.0 |
3.1 |
3.7 |
炉膛高度m |
4.10 |
4.41 |
3.97 |
4.40 |
3.76 |
熔池深度m |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
1.27 |
1.06 |
燃烧器型式 |
圆筒套管 |
圆筒套管 |
天然气烧嘴 |
低压重油喷嘴 | |
燃烧器数量/个 |
6 |
7 |
5 |
8 |
6 |
炉顶结构 |
碱性吊顶 |
同左 |
同左 |
同左 |
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