鼓風(fēng)爐煉鉛渣鉛沉淀分離的主要設(shè)備:電熱前床和沉淀鍋。本文進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,包括有電熱前床爐用變壓器的選擇計(jì)算、電極直徑和前床主要尺寸的確定等。提供了電熱前床示意圖、電熱前床主要技術(shù)性能實(shí)例、電熱前床爐用變壓器實(shí)例以及鉛鼓風(fēng)爐沉淀鍋尺寸實(shí)例。
一、電熱前床
我國(guó)無(wú)爐缸鼓風(fēng)爐用電熱前床進(jìn)行渣鉛分離;有爐缸鼓風(fēng)爐用電熱前床使渣進(jìn)一步沉淀并起到保溫作用,結(jié)構(gòu)形式一般為長(zhǎng)圓形、長(zhǎng)方形或圓形,長(zhǎng)圓形前床采用較廣泛。
電熱前床的計(jì)算包括三部分:爐用變壓器的選擇計(jì)算、電極直徑和前床主要尺寸的確定。
(一)爐用變壓器
1、爐用變壓器的功率,即電熱前床的功率,按下式計(jì)算:
(1 )
式中 P-爐用變壓器功率,kVA;
A-液態(tài)渣的電能消耗,kW•h/t;
Q-液態(tài)渣的最大處理量,t/d;
K1-功率利用系數(shù),一般為0.93~0.96;
K2-時(shí)間利用系數(shù),一般為0.85~0.94;
cosφ-功率因素,一般為0.9~0.95。
由于電熱前床的功率一般均較小,通常采用一臺(tái)三相爐用變壓器即可。
2、爐用變壓器的二次電壓,主要與爐渣的電導(dǎo)系數(shù)有光,一般煉鉛爐渣的電導(dǎo)系數(shù)為0.4~1.3Ω-1•cm-1,但通常是根據(jù)同類型工廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇。
電熱前床的爐用變壓器的二次電壓可做成5~8級(jí),級(jí)差為8~12V。雖然工作電壓一般在40~50V之間,但考慮到烘爐起弧電壓比正常生產(chǎn)電壓要高,因此,最高一級(jí)電壓不宜小于90V。
電熱前床采用石墨電極時(shí),爐用變壓器可采用手動(dòng)無(wú)載調(diào)壓。
(二)電極直徑
電極直徑按下式計(jì)算確定:
(2 )
式中 D-電極直徑,mm;
Imax-爐用變壓器最大電流強(qiáng)度,A;
j-電極許用電流密度,A/c㎡。
表1為石墨電極許用電流密度。
三相爐用變壓器的最大電流強(qiáng)度按下式計(jì)算。
(3 )
式中 Imax-爐用變壓器的最大電流強(qiáng)度,A;
P-爐用變壓器的功率,kVA;
Vmin-爐用變壓器二次電壓中的最小一級(jí)電壓,V。
(三)電熱前床主要尺寸的確定
1、爐膛長(zhǎng)度 前床長(zhǎng)度按下式計(jì)算:
(4 )
式中 L-渣線處爐膛的長(zhǎng)度,m;
l-電極中心距,m,通常為3~4D;
l1-渣線處入渣口端墻至最近電極中心的距離,m,通常為4.5~5.5D;
l2-渣線處出渣口端墻至最近電極中心的距離,m,通常為2.5~3.5D。
2、爐膛寬度 前床的爐膛寬度按下式計(jì)算:
(5 )
式中 B-渣線處的爐膛寬度,m。
3、爐膛高度 前床的爐膛空間高度,當(dāng)不在爐墻上設(shè)排煙孔時(shí),可按下式計(jì)算:
(6 )
式中 H -爐膛空間高度,m;
h-熔池深度,m,其中包括放一次渣的渣層高度和爐內(nèi)存留的熔體(爐渣、粗鉛、銅锍)的高度。通常每次放渣后,存留在前床內(nèi)的熔體高度為0.75~0.85m。
4、床面積 前床的面積按下式計(jì)算:
長(zhǎng)方形 (7 )
長(zhǎng)圓形 (8 )
式中 F-床面積,㎡。
為了進(jìn)一步檢驗(yàn)爐用變壓器的功率與床面積是否匹配,可用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行驗(yàn)算。
(9 )
式中 ΔP-單位床面積功率,kVA/㎡,一般為45~60。
最后還要參照同類工廠的電熱前床的實(shí)際資料,進(jìn)行一些必要的調(diào)整。
表2為電熱前床爐用變壓器實(shí)例。
表3為電熱前床的主要技術(shù)性能實(shí)例。
圖1為13㎡電熱前床示意圖。
圖1 13㎡電熱前床
1-進(jìn)渣口;2-放渣口;3-放鉛門;4-電極
二、沉淀鍋
有爐缸鉛鼓風(fēng)爐在爐內(nèi)完成渣鉛分離,從鼓風(fēng)爐放出來(lái)的爐渣如采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)或堆存時(shí),則先經(jīng)沉淀鍋分離出被渣夾帶出的少量鉛后,在進(jìn)行水碎。
沉淀鍋一般需要兩臺(tái),分二級(jí)串聯(lián)配置在不同標(biāo)高上。沉淀鍋的容積視鼓風(fēng)爐渣量而定,為使渣與粗鉛和銅锍沉淀分離得好,每臺(tái)鍋的生產(chǎn)能率可取10~14t/(m3•h)。
表4為鉛鼓風(fēng)爐沉淀鍋尺寸實(shí)例