微波还原氧化锰矿理论电耗计算


发布时间:

2012-06-11

微波还原氧化锰矿的主要生产成本是耗电,在以下假设前提下,其理论电耗计算过程为:

 

一、假设前提

1、物料含水5%

2、还原剂配比按100:15

3、还原剂按标煤考虑

4、不考虑换热因素

则:

    总能耗(Q总)=将水份加热至100℃需要的耗能(Q水)+水从100℃挥发所需的潜热(Q潜)+将氧化锰矿加热到还原温度所需耗能(Q还原)-煤燃烧所产生的能量(Q煤)

 

由于微波还原温度仅为380~400℃,在该温度条件下,煤无法充分燃烧,因此,上式中“煤燃烧所产生的能量(Q煤)”仅取其全部能量的5%。

 

∵         Q = CM△t

   Q水=4.19KJ/Kg·℃×50Kg×100℃=20,950KJ

   Q潜=50Kg×2257KJ/Kg=112,850KJ

   Q还原=1.49KJ/Kg·℃×950Kg×400℃=566,200KJ

   Q煤=150 Kg×29271KJ/Kg×5%=219,533KJ

 

Q总=480467KJ

  ∵     P=Q/3.6×103

∴ P =480467÷3.6×103=133.5KW·h

 

二、讨论

 

第一种情况:如上述计算过程,当矿粉含水量为5%,不考虑余热回收利用,且还原剂本身的热能利用率为5%,则理论上每还原一吨矿需耗电133.5度;实际电耗可能达到260度电;前期700多次实验证实其耗电约278.76度电。

 

第二种情况:如果前部设置干燥工序,还原剂的热能利用率仍然按5%加以考虑,则理论上还原一吨矿所需的耗电为96.3度电;实际电耗估计在180~200度电左右。前期科研中,曾与广西大锰公司联合做过这类实验34次,将物料预热到150℃时再进微波炉还原,其平均电耗大致为169.28度电。

 

第三种情况:增设余热利用装置,即前期提交的总图中,关于超导热管换热系统,假定余热中的20%加以回收利用,则其理论上的电耗应该在60度左右,实际电耗应不超过150度。该结论未经证实。

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