合金曼海姆炉的设计技术.pdf

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1、合金曼海姆炉设计安装使用说明（合金铸件组合炉体）型号：JW6000*1900*5400JW--金威设备6000--反应室内径1900--反应室最大高度5400--硫酸钾下料口距离设计依据：90年代我国引进的碳化硅曼海姆炉的基本结构和尺寸规格，曼海姆法硫酸钾（副产品盐酸）的生产工艺及规程。碳化硅炉子的不足A:弧形炉顶为主要传热区，传热面积小，不到30平米，导热系数低，能量消耗大，每吨硫酸钾约耗煤150-180公斤，产量低（每天25-28吨）。燃烧室温度要求高约880度。B:预热、开炉、停炉、检修时间长（停炉开炉时间35天以上）。C:碳化硅遇水蒸汽，强度急

2、剧降低，炉顶容易破坏。D:施工安装周期长，需要现场制做拱形模具两次。E:炉顶承受很重的火道砖的重量受力不好。F：外墙保温采用耐火砖效果不理想，热量散失较大，炉顶采用莫来石砖吊顶，固化剂易老化，容易造成漏气穿火。维修难度大、成本高、时间长。J:反应室炉底容易渗酸损坏。3、主要工艺参数：应原料：氯化钾中K2O含量大于等于60%。H2O含量小于等于1%，细度大于等于95%，过16目筛。H2SO4浓度大于等于98%。石灰含有效CaO大于等于90%，细度过100目筛。1应炉：合金铸件组装炉体内直径*高度=6米*1.9米下料口中心距5.4米。A:温度：加热（燃烧）

3、室温度：炉顶800~850度，炉壁650~750度，炉底500~550反应室温度：500~550度。空气入口300-400度。煤气入口温度：450~—500度。测温仪测定监控并记录。B:压力：加热室微负压：—0.01~—0.02KPa,反应室微负压：—0.01~—0.02KPa,煤气入口压力：0.8~—1KPa,负压表测定监控并记录。C:投料比：KCI:H2SO4=2:1(摩尔比）D:最大反应料层高度300毫米4、相关参数（1）搅拌电机：功率18.5千瓦，主轴转速0.5-1.5转/分，旋向正反均可，安装时注意保护器和耙齿砖的方向。氯化钾喂料机￠220*

4、1600，电机3kw变频器用户自配。(2)设计产量：因操作熟练程度及环境条件差异产量有所不同，正常操作工艺条件下为30吨/天。（3）设计寿命：正常工艺正长操作条件下炉体铸件五年，转动部件大臂、大轴、小轴、连接器、轴承座、易损件轴承、变速箱、齿轮、保护器、保护套、销轴、炉底防渗防腐层等一年，电气元件六个月。（4）能耗对照：碳化硅曼海姆炉与合金铸件组合炉体曼海姆炉能耗对照表：(按年产一万吨硫酸钾计算，生产天数以300个工作日计)传统工艺（参照）（碳化硅炉体）改良工艺（合金铸造组合炉体）序号项目单价（元）/数量总价（万单价数量吨/年总价（万吨吨/年元）（元）

5、元）1无烟12001600-192-2161200850-1000102-120煤1800吨吨22电162万度62160万度60合计254万元162实际产量0.75-0.84万吨1.05-1.2万吨平均消耗254/0.75万吨=339元/吨162万/1.05万吨=154元/吨消耗对比339-154=185元/吨名称规格消耗定额备注KCLK2O≥60%860Kg/tH2SO498%570Kg/t石粉60-100目40Kg/t电60KWh/t煤0．16t/t水/冷却水1．2m/t冷却水封闭循环补充新鲜水/50m/t500Kg/t注：1、改良型合金曼海姆炉每

6、年可增收效益185万元。2、采用天然气消耗量约65方/吨*单价3.36元/方=218.4元/吨，每年消耗量218.4万元，比燃煤消耗成本高一倍多5、反应原理：氯化钾中（含K2O62%)和浓硫酸（98%）的配比为100:66，从进料到出料时间约为4小时。第一步：H2SO4+KCL→KHSO4+HCL↑+Q(16.4KJ/MOL)属于放热。反映区域为炉底凸台中心直径1米以外3米内。温度为100~228度，228度时反应速度最快最完全。第二步：KHSO4+KCL→K2SO4+HCL↑-Q(71.65KJ/MOL)属于强吸热反应，温度以500-540为宜，反应

7、区域直径3米外至5.4米区域。整体反应式：H2SO4+2KCL----K2SO4+2HCL↑9814917473分子量*分子数5638561000420我们说的标准定额570的浓硫酸和860的氯化钾就是由此式而得。6、合金钢铸件组合炉体材料选择：参照国家标准GB/T8492-2002《一般用途耐热钢和合金铸件》，结合碳化硅炉子合金铸件材质(2Cr18)多年来的实际使用情况，考虑了投资的经济性，在ZG40Cr24Si2（最高使用温度1050度）材料中添加了2~4%3的Ni和微量的钛、钼、铜、氮、稀土合金等元素。增强了该材料的抗氯离子腐蚀能力和耐高温性能。

8、随着的技术的进步和实践经验的丰富现在采用的材料质量成分又有很大的提高。导热性能和耐腐蚀性能也得