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      鐵礦石烘干設(shè)備的熱工分析

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      鐵礦石烘干設(shè)備的熱工分析

      鐵礦石烘干設(shè)備的熱工分析

      2009年,我公司與中鋼公司達(dá)成協(xié)議,向米塔爾集團(tuán)哈薩克斯坦鋼廠所屬阿坦首爾礦區(qū)出口一套礦用轉(zhuǎn)筒干燥設(shè)備。此種設(shè)備采用直接火焰加熱的方式烘干鐵礦石,并使用布袋除塵器對(duì)尾氣中的礦粉進(jìn)行回收。

      本次分析通過對(duì)加熱過程的熱工分析計(jì)算來最終決定本套設(shè)備中最主要的設(shè)備燃燒器的確定。

      基本設(shè)計(jì)要求和鐵礦石的基本情況

      哈薩克斯坦阿坦首爾礦區(qū)位于哈薩克斯坦中部,是典型的露天鐵礦。所產(chǎn)鐵礦石的粒度為0-60mm,密度為4000kg∕m3,堆密度為2700kg∕m3。濕度為8%,0-60mm的顆粒中0-6mm顆粒的含量為30%,粘土含量達(dá)到10%。

      設(shè)計(jì)要求為: 產(chǎn)量達(dá)到250噸/小時(shí),濕度從初始物料的8%降到2%,標(biāo)準(zhǔn)工況環(huán)境溫度:20℃。

      熱工分析及計(jì)算

      烘干礦料所消耗的總熱量Q總計(jì)包括:Q1有效利用的熱量, 即為對(duì)物料加熱烘干所需的熱量;Q2經(jīng)烘干筒壁散失的熱量;Q3經(jīng)煙氣散失的熱量;Q4其他熱損失。Q= Q1+ Q2+ Q3+ Q4

      Q1有效利用的熱量

      對(duì)礦料烘干加熱所需的熱量包括兩部分,一部分為物料中所含水分的預(yù)熱和蒸發(fā)所需熱量(Q水);一部分為礦料本身的加熱所需熱量(Q礦)。

      Q1=Q水 + Q礦

      Q水=1000GCsW(T1-T0) + 1000G(W-W1)[R + C2(Ti-T1)]

      G ---- 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,T。取250

      Cs --- 水的比熱,kJ/kg·℃。取4.81

      W --- 礦料烘干前含水量,%。取8

      W1 --- 礦料烘干后含水量,%。取2

      T1 --- 水分蒸發(fā)溫度,℃。取100


      T0 --- 礦料進(jìn)入滾筒前的環(huán)境溫度, ℃。取20

      R ---- 水的汽化熱,kJ/kg·℃。取2269

      C2 --- 水蒸汽的比熱,kJ/kg·℃。取1.93

      Ti ---- 預(yù)熱并蒸發(fā)完水分后的煙氣溫度,℃。取180

      Q水=1000GCsW(T1-T0) + 1000G(W-W1) [R + C2(Ti-T1)]

      =1000*250*4.81*8%*(100-20)+1000*250*6%*[2269+1.93(180-100)]

      =7696000 + 36351000 = 44047000 kJ

      Q礦=1000GCg(1-W)(T2-T0)

      G ---- 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,T。取250

      Cg --- 礦料的比熱,kJ/kg·℃。取0.75(假定)

      W --- 含水量,%。取8

      T2 --- 烘干結(jié)束后的礦料溫度,℃。取130

      T0 --- 礦料進(jìn)入滾筒前的環(huán)境溫度, ℃。取20

      Q礦=1000GCg(1-W)(T2-T0)

      =1000*250*0.75*(1-8%)*(130-20)

      =18975000 kJ

      則有Q1=Q水 + Q礦

      =44047000 + 18975000 = 63022000 kJ

      ② Q2經(jīng)筒壁保溫層散失的熱量

      Q2=3600KS(Tδ-T0)

      S ---- 烘干筒的表面積,m&sup2;。取82.54

      Tδ --- 筒壁的平均溫度,℃。取250


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