SKS氧气底吹炉炼铅过程的热力学分析与节能研究

【摘要】： 氧气底吹炉是SKS炼铅工艺必不可少的核心设备,采用SKS法的炼铅企业的节能工作必须以氧气底吹炉炼铅工序为重点来开展。因此,对氧气底吹炉炼铅工序进行热力学分析,确定底吹炉系统用能薄弱环节和能量损失原因、部位和大小,并据此提出节能策略,降低底吹炉炼铅工序能耗,对铅生产的节能降耗具有重要意义。 本文剖析了SKS氧气底吹炉炼铅过程的化学反应机理,并在热力学原理和动力学原理的基础上,建立了冶金模型和热平衡分析模型。利用生产数据,对SKS氧气底吹炉进行热平衡计算,并对影响底吹炉热效率的主要因素进行了讨论和分析。结果表明：在没有烟气回收装置和余热利用设备时,底吹炉炼铅工序的热效率为34.59%,其中高铅渣热损失为9871.46MJ／h,占总热损失的19.31%；烟气热损失为30153.23MJ／h,占总热损失的58.97%。若采取措施减少该热损失,可使底吹炉的热效率最多提高46个百分点,若将这部分热量利用,每小时最多节约1.366kgce／t。 根据底吹炉炼铅系统能量传递、转换和消耗机理,建立了系统的(?)分析模型,对SKS氧气底吹炉炼铅系统进行了(?)分析,获得了系统烟效率、(?)损失等各项指标。(?)分析结果表明：在没有烟气回收装置和余热利用设备时,SKS底吹炉的(?)效率仅为25.28%,排烟(?)损失、输出产品的物理(?)和内部化学反应等不可逆(?)损失造成了74.72%的(?)损失,炉子的节能潜力很大。SKS氧气底吹炉总(?)流量为152727.52 MJ／h,远远大于总热流量78172.82MJ／h,这反映出(?)流与物质流的密切相关性,说明了(?)平衡分析比热平衡分析更能反映SKS氧气底吹炉的物质流和能量流的本质,(?)效率更能反映炉子的能量利用状况。在对底吹炉炼铅系统进行全面深入的(?)分析基础上,提出了加强SKS氧气底吹炉高铅渣及烟气余能的回收利用等节能措施。 【关键词】：SKS炼铅法 底吹炉 热平衡分析 (火用)分析 节能
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TF812
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 主要符号表9-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 铅生产概述10-17
• 1.1.1 铅的生产10-12
• 1.1.2 国内外铅工业现状12-13
• 1.1.3 国内外直接炼铅技术现状13-16
• 1.1.4 我国铅行业能源消费现状16-17
• 1.2 能量系统的热力学分析研究现状17-20
• 1.2.1 热平衡分析方法17-18
• 1.2.2 熵分析方法18
• 1.2.3 (?)分析方法18-20
• 1.2.4 其他能量分析方法20
• 1.3 本论文的研究任务及内容20-22
• 第二章 SKS炼铅法工艺流程及过程原理简介22-28
• 2.1 SKS炼铅法发展过程22-23
• 2.2 SKS炼铅法工艺流程及主要设备23-25
• 2.2.1 工艺流程23-24
• 2.2.2 主要设备24-25
• 2.3 SKS炼铅法原理及特点25-27
• 2.3.1 SKS炼铅法原理25-26
• 2.3.2 SKS炼铅法特点26
• 2.3.3 SKS炼铅法与其它炼铅工艺的比较26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 SKS炼铅法氧气底吹炉炼铅过程的热平衡分析28-46
• 3.1 底吹炉氧化熔炼工艺过程28-30
• 3.1.1 物料的准备29
• 3.1.2 物料的熔化29
• 3.1.3 底吹炉内的化学反应29-30
• 3.1.4 各种物料的化学分析速率30
• 3.2 氧气底吹炉熔炼过程的热平衡分析30-43
• 3.2.1 实际生产数据处理30
• 3.2.2 底吹炉炼铅过程的冶金模型30-34
• 3.2.3 底吹炉炼铅过程的能量平衡模型34-41
• 3.2.4 氧气底吹熔炼过程热平衡计算结果分析41-43
• 3.3 资源效率分析43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 SKS炼铅法氧气底吹炉炼铅过程的(?)分析46-65
• 4.1 (?)分析方法概述46-52
• 4.1.1 (?)和(?)分析46-47
• 4.1.2 系统的平衡基准47-48
• 4.1.3 (?)和(?)损失计算48-51
• 4.1.4 (?)分析的评定准则51-52
• 4.2 SKS氧气底吹熔炼过程的(?)分析模型52-54
• 4.3 氧气底吹熔炼过程的(?)分析54-62
• 4.3.1 底吹炉(?)收入项计算54-55
• 4.3.2 底吹炉(?)支出项计算55-59
• 4.3.3 底吹炉炼铅工序(?)评价59-60
• 4.3.4 氧气底吹熔炼过程(?)平衡计算结果分析60-62
• 4.5 氧气底吹炉熔炼系统用能的综合分析62-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第五章 基于热力学分析的节能方向与策略65-69
• 5.1 底吹炉高铅渣余能的回收利用65-67
• 5.1.1 高铅渣能量的回收65-67
• 5.1.2 高铅渣能量的利用67
• 5.2 底吹炉烟气余能的回收利用67-68
• 5.3 本章小结68-69
• 第六章 结论与建议69-71
• 6.1 本文主要工作69-70
• 6.2 关于下一步研究工作的建议70-71
• 参考文献71-75
• 附表75-79
• 致谢79-80
• 攻读学位期间主要研究成果80

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