一、电热前床
我国无炉缸鼓风炉用电热前床进行渣铅分离;有炉缸鼓风炉用电热前床使渣进一步沉淀并起到保温作用,结构形式一般为长圆形、长方形或圆形,长圆形前床采用较广泛。
电热前床的计算包括三部分:炉用变压器的选择计算、电极直径和前床主要尺寸的确定。
(一)炉用变压器
1、炉用变压器的功率,即电热前床的功率,按下式计算:
(1)
式中 P-炉用变压器功率,kVA;
A-液态渣的电能消耗,kW·h/t;
Q-液态渣的最大处理量,t/d;
K1-功率利用系数,一般为0.93~0.96;
K2-时间利用系数,一般为0.85~0.94;
cosφ-功率因素,一般为0.9~0.95。
由于电热前床的功率一般均较小,通常采用一台三相炉用变压器即可。
2、炉用变压器的二次电压,主要与炉渣的电导系数有光,一般炼铅炉渣的电导系数为0.4~1.3Ω-1·cm-1,但通常是根据同类型工厂的实践经验进行选择。
电热前床的炉用变压器的二次电压可做成5~8级,级差为8~12V。虽然工作电压一般在40~50V之间,但考虑到烘炉起弧电压比正常生产电压要高,因此,最高一级电压不宜小于90V。
电热前床采用石墨电极时,炉用变压器可采用手动无载调压。
(二)电极直径
电极直径按下式计算确定:
(2)
式中 D-电极直径,mm;
Imax-炉用变压器最大电流强度,A;
j-电极许用电流密度,A/cm2。
表1为石墨电极许用电流密度。
表1 石墨电极许用电流密度,A/cm2
级别
石墨电极直径,mm
75
100
150
200
250
300
350
400
500
优级
26
28
24
20
18
17
16
15
13
一级
26
26
21
18
16
16
15
14
12
二级
24
24
18
16
15
15
14
13
11
三相炉用变压器的最大电流强度按下式计算。
(3)
式中 Imax-炉用变压器的最大电流强度,A;
P-炉用变压器的功率,kVA;
Vmin-炉用变压器二次电压中的最小一级电压,V。
(三)电热前床主要尺寸的确定
1、炉膛长度 前床长度按下式计算:
(4)
式中 L-渣线处炉膛的长度,m;
l-电极中心距,m,通常为3~4D;
l1-渣线处入渣口端墙至最近电极中心的距离,m,通常为4.5~5.5D;
l2-渣线处出渣口端墙至最近电极中心的距离,m,通常为2.5~3.5D。
2、炉膛宽度 前床的炉膛宽度按下式计算:
(5)
式中 B-渣线处的炉膛宽度,m。
3、炉膛高度 前床的炉膛空间高度,当不在炉墙上设排烟孔时,可按下式计算:
(6)
式中 H -炉膛空间高度,m;
h-熔池深度,m,其中包括放一次渣的渣层高度和炉内存留的熔体(炉渣、粗铅、铜锍)的高度。通常每次放渣后,存留在前床内的熔体高度为0.75~0.85m。
4、床面积 前床的面积按下式计算:
长方形 (7)
长圆形 (8)
式中 F-床面积,m2。
为了进一步检验炉用变压器的功率与床面积是否匹配,可用经验公式进行验算。
(9)
式中 ΔP-单位床面积功率,kVA/m2,一般为45~60。
最后还要参照同类工厂的电热前床的实际资料,进行一些必要的调整。表2为电热前床炉用变压器实例。
表3为电热前床的主要技术性能实例。
图1为13㎡电热前床示意图。
表2 电热前床炉用变压器性能实例
床面积,㎡
相数
级数
高压侧
低压侧
功率,kVA
电压,V
电流,A
电压,V
电流,A
10
3
1
6000
Y/Δ接线
44.2
35.9
7600
400
2
58.6
47.8
7600
610
3
72.1
59.3
7600
750
4
72.1
71.0
6370
750
5
72.1
8209
5490
750
6
72.1
93.6
4810
750
13
3
1
10000
Δ/Δ接线
40
50
8000
694
/
2
48
60
8000
830
3
56.2
70
8000
970
4
64.1
80
8000
1105
5
72.2
90
8000
1250
1
10000
Y/Δ接线
28.9
8000
400
2
34.6
8000
480
3
40.4
8000
560
4
46.2
8000
640
5
52
8000
724
表3 电热前床技术性能实例
项目
单位
床面积,㎡
项目
单位
床面积,㎡
10
13
16.75①
10
13
16.75①
前床内部尺寸:长
宽
高
㎜
5200
5600
6200
电极中心距
㎜
1200
1200
1200
㎜
2000
2600
2700
电极直径
㎜
400
400
500
㎜
1750
1960
2390
变压器功率
kVA
750
1250
750
电极数量
根
3
3
3
①扩大前的床面积为14㎡。
图1 13㎡电热前床
1-进渣口;2-放渣口;3-放铅门;4-电极
(因故图表不清,需要者可来电免费索取)
二、沉淀锅
有炉缸铅鼓风炉在炉内完成渣铅分离,从鼓风炉放出来的炉渣如采用回转窑挥发或堆存时,则先经沉淀锅分离出被渣夹带出的少量铅后,在进行水碎。
沉淀锅一般需要两台,分二级串联配置在不同标高上。沉淀锅的容积视鼓风炉渣量而定,为使渣与粗铅和铜锍沉淀分离得好,每台锅的生产能率可取10~14t/(m3·h)。
表4为铅鼓风炉沉淀锅尺寸实例
表4 铅鼓风炉沉淀锅尺寸实例
名称
单位
鸡街冶
江西冶
炉渣产量
t/d
175~200
40~50
沉淀锅级数
2
2
沉淀锅容积
m3/个
0.77
0.38
沉淀锅直径
m
1.26
1.00
沉淀锅深度
m
0.75
0.66
我国无炉缸鼓风炉用电热前床进行渣铅分离;有炉缸鼓风炉用电热前床使渣进一步沉淀并起到保温作用,结构形式一般为长圆形、长方形或圆形,长圆形前床采用较广泛。
电热前床的计算包括三部分:炉用变压器的选择计算、电极直径和前床主要尺寸的确定。
(一)炉用变压器
1、炉用变压器的功率,即电热前床的功率,按下式计算:
(1)
式中 P-炉用变压器功率,kVA;
A-液态渣的电能消耗,kW·h/t;
Q-液态渣的最大处理量,t/d;
K1-功率利用系数,一般为0.93~0.96;
K2-时间利用系数,一般为0.85~0.94;
cosφ-功率因素,一般为0.9~0.95。
由于电热前床的功率一般均较小,通常采用一台三相炉用变压器即可。
2、炉用变压器的二次电压,主要与炉渣的电导系数有光,一般炼铅炉渣的电导系数为0.4~1.3Ω-1·cm-1,但通常是根据同类型工厂的实践经验进行选择。
电热前床的炉用变压器的二次电压可做成5~8级,级差为8~12V。虽然工作电压一般在40~50V之间,但考虑到烘炉起弧电压比正常生产电压要高,因此,最高一级电压不宜小于90V。
电热前床采用石墨电极时,炉用变压器可采用手动无载调压。
(二)电极直径
电极直径按下式计算确定:
(2)
式中 D-电极直径,mm;
Imax-炉用变压器最大电流强度,A;
j-电极许用电流密度,A/cm2。
表1为石墨电极许用电流密度。
表1 石墨电极许用电流密度,A/cm2
级别
石墨电极直径,mm
75
100
150
200
250
300
350
400
500
优级
26
28
24
20
18
17
16
15
13
一级
26
26
21
18
16
16
15
14
12
二级
24
24
18
16
15
15
14
13
11
三相炉用变压器的最大电流强度按下式计算。
(3)
式中 Imax-炉用变压器的最大电流强度,A;
P-炉用变压器的功率,kVA;
Vmin-炉用变压器二次电压中的最小一级电压,V。
(三)电热前床主要尺寸的确定
1、炉膛长度 前床长度按下式计算:
(4)
式中 L-渣线处炉膛的长度,m;
l-电极中心距,m,通常为3~4D;
l1-渣线处入渣口端墙至最近电极中心的距离,m,通常为4.5~5.5D;
l2-渣线处出渣口端墙至最近电极中心的距离,m,通常为2.5~3.5D。
2、炉膛宽度 前床的炉膛宽度按下式计算:
(5)
式中 B-渣线处的炉膛宽度,m。
3、炉膛高度 前床的炉膛空间高度,当不在炉墙上设排烟孔时,可按下式计算:
(6)
式中 H -炉膛空间高度,m;
h-熔池深度,m,其中包括放一次渣的渣层高度和炉内存留的熔体(炉渣、粗铅、铜锍)的高度。通常每次放渣后,存留在前床内的熔体高度为0.75~0.85m。
4、床面积 前床的面积按下式计算:
长方形 (7)
长圆形 (8)
式中 F-床面积,m2。
为了进一步检验炉用变压器的功率与床面积是否匹配,可用经验公式进行验算。
(9)
式中 ΔP-单位床面积功率,kVA/m2,一般为45~60。
最后还要参照同类工厂的电热前床的实际资料,进行一些必要的调整。表2为电热前床炉用变压器实例。
表3为电热前床的主要技术性能实例。
图1为13㎡电热前床示意图。
表2 电热前床炉用变压器性能实例
床面积,㎡
相数
级数
高压侧
低压侧
功率,kVA
电压,V
电流,A
电压,V
电流,A
10
3
1
6000
Y/Δ接线
44.2
35.9
7600
400
2
58.6
47.8
7600
610
3
72.1
59.3
7600
750
4
72.1
71.0
6370
750
5
72.1
8209
5490
750
6
72.1
93.6
4810
750
13
3
1
10000
Δ/Δ接线
40
50
8000
694
/
2
48
60
8000
830
3
56.2
70
8000
970
4
64.1
80
8000
1105
5
72.2
90
8000
1250
1
10000
Y/Δ接线
28.9
8000
400
2
34.6
8000
480
3
40.4
8000
560
4
46.2
8000
640
5
52
8000
724
表3 电热前床技术性能实例
项目
单位
床面积,㎡
项目
单位
床面积,㎡
10
13
16.75①
10
13
16.75①
前床内部尺寸:长
宽
高
㎜
5200
5600
6200
电极中心距
㎜
1200
1200
1200
㎜
2000
2600
2700
电极直径
㎜
400
400
500
㎜
1750
1960
2390
变压器功率
kVA
750
1250
750
电极数量
根
3
3
3
①扩大前的床面积为14㎡。
图1 13㎡电热前床
1-进渣口;2-放渣口;3-放铅门;4-电极
(因故图表不清,需要者可来电免费索取)
二、沉淀锅
有炉缸铅鼓风炉在炉内完成渣铅分离,从鼓风炉放出来的炉渣如采用回转窑挥发或堆存时,则先经沉淀锅分离出被渣夹带出的少量铅后,在进行水碎。
沉淀锅一般需要两台,分二级串联配置在不同标高上。沉淀锅的容积视鼓风炉渣量而定,为使渣与粗铅和铜锍沉淀分离得好,每台锅的生产能率可取10~14t/(m3·h)。
表4为铅鼓风炉沉淀锅尺寸实例
表4 铅鼓风炉沉淀锅尺寸实例
名称
单位
鸡街冶
江西冶
炉渣产量
t/d
175~200
40~50
沉淀锅级数
2
2
沉淀锅容积
m3/个
0.77
0.38
沉淀锅直径
m
1.26
1.00
沉淀锅深度
m
0.75
0.66