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文檔簡介

1、 設(shè)計任務(wù)書設(shè)計一個日處理350噸的鉛鼓風(fēng)爐1.1、原始數(shù)據(jù)燒結(jié)塊日處理量:(噸)代號A1A2A3A4A5日處理量300350400450500選取代號:A2 日處理量: 350噸1.2、燒結(jié)塊成分代號PbZnSFeSiO2CaOCuO2其他合計A243.396.452.0612.8811.568.280.89.15.481001.3、焦炭的化學(xué)成分(%) 元素C用H用O用S用N用A用W用合計Q低 %810.51.50.61.69.8510066301.4、焦炭灰分組成(%)成分SiO2CaOFeOAl2O3其他含量57.03.45.226.97.51.5、煙塵的化學(xué)成分(%)元素Pb ZnFeSSiO2其他合計%67.1410.000.487.620.5913.811001.6、爐渣主要成分(%)Fe 26% SiO2 25% CaO 17%1.7、粗鉛品位:95.5%2鉛2.1、鉛的物理性質(zhì)鉛是一種化學(xué)元素。人類最早提煉出來的金屬之一 。埃及前王朝時期就有鉛制人像。古羅馬人已經(jīng)了解鉛能耐腐蝕,廣泛用鉛做水管。古埃及用鉛化合物做瓷釉。中國商代中期,在鑄造青銅器時已加入金屬鉛,西周的鉛戈中,含量也很高。鉛在地殼中的含量為 1.610-3 ,很少以游離狀態(tài)存在于自然界,主要礦物有方鉛礦(PbS)、白鉛礦(PbCO3)、硫酸鉛礦(PbSO4)。鉛是鈾和釷的衰變產(chǎn)物,因此也存在于各種鈾礦和釷礦中。鉛的元素符號為Pb,英文名為lead,是藍灰色或銀灰色金屬,但略帶藍色,在空氣中失去光澤,變成暗灰色。其結(jié)晶屬于等軸晶系(八面體及六面),原子序數(shù)為82,為第IV族元素,原子量為207.21。熔點327.502 ,沸點1740 ,密度11.3437克厘米3,莫氏硬度1.5,很柔軟,純鉛在重金屬中是最柔軟的,具有良好的展性,可以壓成鉛皮,捶成鉛箔,但延性甚小,不能拉成鉛絲。鉛的物理性質(zhì)見下表:鉛的物理性質(zhì)性質(zhì)數(shù)值性質(zhì)數(shù)值熔點327.4線膨脹系數(shù)29.110-6K-1(20100)沸點1725動力黏度2116mN/m2(441)密度11.336g/cm3(20)表面張力444mN/m(327)硬度莫式硬度計的1.5熱導(dǎo)率35W/(mK)(18)比熱0.1278kJ/(kgK)(25)電阻率20.65cm(20)熔化潛熱22.9823.38kJ/kg電導(dǎo)率7.82IACS(20)蒸發(fā)潛熱954.34kJ/kg電阻溫度系數(shù)0.00336/K(0100)蒸氣壓0.13Pa(620)聲速1.227mm/S(18)13.33Pa(820)比磁化率-0.1210-6/g6666Pa(1290)凝固時體積收縮3.50%2.2、鉛的化學(xué)性質(zhì) 鉛的原子價是2和4。鉛在各種成分的大氣、水和常用化學(xué)物質(zhì)體系中是相當(dāng)穩(wěn)定的。常溫下在干燥的空氣中鉛不會氧化。但鉛在潮濕及含有CO2的空氣中,在其表面先生成氧化亞鉛(Pb20 ),再慢慢轉(zhuǎn)化成堿式碳酸鉛(3PbC03Pb(OH):)薄膜,此膜可阻止鉛在大氣中進一步氧化,使鉛在常溫下大氣中長期不被腐蝕。鉛在熔融狀態(tài)下,氧化過程加劇,最初生成Pb20,繼續(xù)升溫則生成Pb0,溫度升至330450時,Pb0轉(zhuǎn)化成Pb203,溫度升至450490時,Pb203轉(zhuǎn)化成Pb304(紅丹),溫度升至550一600時,Pb304轉(zhuǎn)化成Pb0(黃丹)。 鉛易溶于稀硝酸(HN03)、硼氟酸(HBF4)、硅氟酸(H2SiF6)和醋酸(CH3 COOH)等,難溶于稀鹽酸(HC1)和硫酸(H2 S04),緩溶于沸鹽酸和發(fā)煙硫酸。在潮濕的含有二氧化碳的空氣中,表面形成堿式碳酸鉛薄膜,能阻止鉛被進一步氧化。在加熱時能與氧、硫、鹵素化合,生成相應(yīng)的化合物。鉛的氧化物有3種:氧化鉛(PbO)俗稱密陀僧,有紅色和黃色的兩種變體;二氧化鉛(PbO2)為棕色固體,具有氧化性;四氧化三鉛(Pb3O4)俗稱鉛丹或紅丹,是紅色粉末。氫氧化鉛Pb(OH)2是兩性氫氧化物,既可溶于酸 ,又可溶與堿 。不與水作用,與鹽酸反應(yīng)時,生成溶解度小的氯化鉛覆蓋在鉛的表面,使反應(yīng)終止。與硫酸的作用和鹽酸相似。能溶于濃熱的硫酸中,生成可溶性的硫酸氫鉛;溶于稀硝酸,生成硝酸鉛。由于硝酸鉛不溶于濃硝酸,所以與濃硝酸的作用很快會終止。鉛的氧化態(tài)為2和4。鉛及其化合物對人體有毒,攝取后主要貯存在骨骼內(nèi),部分取代磷酸鈣中的鈣,不易排出。中毒較深時引起神經(jīng)系統(tǒng)損害,嚴(yán)重時會引起鉛毒性腦病,多見于四乙鉛的中毒 。維生素B1和C 、蕓香苷可改進鉛中毒患者的新陳代謝,并加速鉛的排出。乙二胺四乙酸二鈉鈣等有驅(qū)鉛作用。中草藥金錢草煎劑等也能治鉛中毒。2.3、鉛的歷史 早在7000年前人類就已經(jīng)認(rèn)識鉛了。它分布廣,容易提取,容易加工,即有很高的延展性,又很柔軟,而且熔點低。在圣經(jīng)出埃及記中就已經(jīng)提到了鉛。 古羅馬使用鉛非常多。有人甚至認(rèn)為羅馬入侵不列顛的原因之一是因為康沃爾地區(qū)擁有當(dāng)時所知的最大的鉛礦。甚至在格陵蘭島上鉆出來得冰心中可以測量得出從前5世紀(jì)到3世紀(jì)空氣層中的鉛的含量增高。這個增高今天被認(rèn)為是羅馬人造成的。 煉金術(shù)士以為鉛是最古老的金屬并將它與土星聯(lián)系到一起。在人類歷史上鉛是一種被廣泛應(yīng)用的金屬。 從1980年代中開始,鉛的應(yīng)用開始驟然下降。主要原因是鉛的生理作用和它對環(huán)境的污染。今天汽油、染料、焊錫和水管一般都不含鉛了。 自然界中純的鉛很少見。今天鉛主要與鋅、銀和銅等金屬一起冶煉和提取。最主要的鉛礦石是方鉛礦(PbS),其含鉛量達86.6%。其它常見的含鉛的礦物有白鉛礦(PbCO3)和鉛礬(PbSO4)。世界上最大的產(chǎn)鉛國是中國、美國、澳大利亞、俄羅斯和加拿大。今天半數(shù)以上的鉛是回收來的。 2.4、鉛的提煉方法制法有:將方鉛礦中的硫化鉛部分轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U,兩者進一步反應(yīng)得金屬鉛。將硫化鉛熔燒成氧化鉛,然后與焦炭、石灰石放在鼓風(fēng)爐中冶煉,可生產(chǎn)金屬鉛。精煉方法有:火法精煉。先將粗鉛熔融,加入硫、氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸鈉等,使雜質(zhì)成爐渣分離。電解精煉。用粗鉛做陽極,純鉛做陰極 ,可得純鉛 。耐腐蝕 ,可用作水管 。鉛、銻 、錫的合金熔點低(約240) ,凝固時膨脹,可作印刷鉛字 。鉛玻璃用作X射線防護屏 。大量鉛用于生產(chǎn)汽油抗爆劑四乙鉛和蓄電池的極板。 沒有氧化層的鉛色澤光亮,密度高,硬度非常低,延伸性很強。它的導(dǎo)電性能相當(dāng)?shù)?,抗腐蝕性能很高,因此它往往用來作為裝腐蝕力強的物質(zhì)(比如硫酸)的容器。加入少量銻或其它金屬可以更加提高它的抗腐蝕力。 鉛礦一般用鉆或爆破的手段被開采。礦石被開采后被磨碎,然后于水和其它化學(xué)藥品(比如表面活性劑黃原酸鈉)混合。在這個混合液的容器中有氣泡上升,含鉛的礦物隨氣泡上升到表面形成一層泡沫。這層泡沫可以被收集。這個過程可以多次進行,其結(jié)果含50%的鉛。收集后的泡沫被烤干熔化后得到含97%的鉛。這個熔液被慢慢冷卻,雜質(zhì)比較輕上升到表面可以被移去。剩下的鉛被再次熔化。冷空氣被吹入熔液,更多的雜質(zhì)上升被移除后得到99.9%的鉛。 將除去雜質(zhì)的方鉛礦 ,在空氣中燃燒成氧化鉛,再與碳共熱還原得鉛。反應(yīng)式: 2PbS+3O2= 2PbO+2SO2 PbO+C=Pb+CO PbO+CO =Pb+CO22.5、鉛的用途 (1)制造鉛磚或鉛衣以防護X-射線及其它放射線。 (2)用于制造合金。等量之鉛與錫組成的焊條可用于焊接金屬。 (3)制活字金。 (4)用作蓄電池的電極。 (5)鉛與銻的合金熔點底,用于制造保險絲。 (6)可用于制造鉛彈。 (7)曾用來制作鉛筆,鉛筆由此得名。 鉛是一種有毒的金屬,它尤其可以破壞兒童的神經(jīng)系統(tǒng),它可以導(dǎo)致血液循環(huán)系統(tǒng)和腦的疾病。長期接觸鉛和它的鹽(尤其是可溶的和強氧化性的PbO2)可以導(dǎo)致腎病和類似絞痛的腹痛。有人認(rèn)為許多古羅馬皇帝的老年癡呆是由于當(dāng)時鉛被用來作為水管(以及鉛鹽被用來作為加入酒中的甜物)造成的。而且,鉛在人體里積蓄后很難自動排除,只能通過某些藥物來清除。有這樣的說法:海藻和木耳有清除重金屬的功用;在一定時間周期(比如半個月)內(nèi)交替大量食用肉類和奶類,可以幫助排除鉛。 由于鉛被懷疑導(dǎo)致兒童智力衰退它的使用被縮減。在發(fā)達國家含鉛的油漆不再被出售。 含鉛鹽的陶瓷制品有可能導(dǎo)致中毒,尤其是假如容器內(nèi)的溶液是酸性的(比如果汁),這些溶液可以溶解陶瓷中的鉛離子。尤其對女孩子和年輕的婦女鉛的害處可能非常大。3、鉛鼓風(fēng)爐熔煉工藝概述3.1、火法、濕法煉鉛工藝概述粗鉛冶煉技術(shù)分為傳統(tǒng)工藝和新工藝兩大類。傳統(tǒng)煉鉛工藝即燒結(jié)鼓風(fēng)爐流程,存在的主要問題是SO2煙氣和鉛煙塵造成的環(huán)境污染非常嚴(yán)重。燒結(jié)鍋產(chǎn)出的SO2煙氣因無法回收而全部排空;燒結(jié)機產(chǎn)出的煙氣含SO2濃度很低,采用非穩(wěn)態(tài)單轉(zhuǎn)單吸制酸,SO2轉(zhuǎn)化率低,尾氣排放達不到環(huán)保要求;采用TOPSOE制酸,費用昂貴,經(jīng)濟上極不合理,另外,燒結(jié)過程大量返料循環(huán)破碎作業(yè)帶來的鉛塵彌散污染難以根治;燒結(jié)化學(xué)反應(yīng)熱亦無法回收利用。國外上述煉鉛新工藝之所以推廣不快,除工程造價昂貴以外,還有技術(shù)方面的原因:Kivcet法原料需深度干燥,容易造成鉛塵污染;爐子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,威斯麥鉛廠投產(chǎn)初期隔墻曾發(fā)生爆炸。QSL法還原段控制較難,渣含Pb波動較大, Pb回收率較低;白銀公司1980年代引進該技術(shù),至今未投入生產(chǎn)。ISA法在德國諾爾頓漢鉛廠只有氧化段生產(chǎn),產(chǎn)出的富鉛渣水碎后外銷;澳大利亞鉛廠還原段渣含鉛不穩(wěn)定,富鉛渣送燒結(jié)處理,現(xiàn)由于經(jīng)濟原因已關(guān)閉;云冶曲靖鉛廠在建,但只用作氧化段。Kaldo法爐壽短,伊朗廠只有2個月。氧氣底吹熔煉鼓風(fēng)爐還原煉鉛法,是中國有色工程設(shè)計研究總院和水口山有色金屬公司聯(lián)合開發(fā)的具有國際先進水平的煉鉛新工藝,該技術(shù)獲得了2004國家科技進步二等獎,2003中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎。項目氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原法KIVCET法QSL法ISA法經(jīng)濟規(guī)模3-10萬t/a粗鉛8-10萬t/a粗鉛5-10萬t/a粗鉛5-10萬t/a粗鉛對原料適應(yīng)性鉛精礦及二次鉛原料鉛精礦及二次鉛原料鉛精礦及二次鉛原料鉛精礦及二次鉛原料備料要求 簡單,只需制?;蚧旌蠌?fù)雜,需深度干燥簡單,只需制?;蚧旌虾唵危恍柚屏;蚧旌铣鰻t煙氣 S02濃度9-13%15-20%8-10%6-8 %終渣含Pb2.5-3.5%3-4%5-7%還原段未投入生產(chǎn)鉛回收率較高,97-98%較高,97-98%偏低,95-96%氧槍壽命4-6周2-4周4-7d綜合能耗0.4t標(biāo)煤/t粗鉛0.4t標(biāo)煤/t粗鉛0.4t標(biāo)煤/t粗鉛0.5t標(biāo)煤/t粗鉛投資(按8萬t/a)2.0 -2.5億元5.5-6.0億元4.0-4.5億元3.5-4.0億元環(huán)境條件消除了SO2和鉛塵污染,熔煉車間環(huán)境良好消除了SO2和鉛塵污染,熔煉車間環(huán)境良好消除了SO2和鉛塵污染,熔煉車間環(huán)境良好消除了SO2和鉛塵污染,熔煉車間噪音大傳統(tǒng)煉鉛工藝,污染源集中在燒結(jié)系統(tǒng),新工藝采用氧氣底吹熔煉取代燒結(jié)過程,產(chǎn)出SO2煙氣滿足兩轉(zhuǎn)兩吸制酸要求,徹底解決SO2煙氣污染問題;底吹爐產(chǎn)出的鉛氧化渣考慮采用鼓風(fēng)爐還原,是由于鼓風(fēng)爐具有如下優(yōu)點:a)技術(shù)成熟可靠;b)產(chǎn)能高,設(shè)備密閉,環(huán)保好;c)具有溫度梯度,熱能利用率高,不用余熱鍋爐,投資省,煙塵率低,返料少;d) 具有還原梯度,風(fēng)口區(qū)是強還原氣氛,渣含Pb低,回收率高。e)對于老鉛廠改造,可以充分利用原有設(shè)施,從而可進一步節(jié)省投資。以此形成氧氣底吹熔煉鼓風(fēng)爐還原煉鉛法,構(gòu)成了熔池熔煉新技術(shù)和成熟工藝的完美結(jié)合。濕法冶金工藝流程循環(huán)池 鉛渣漿化塑料顆粒NaCO3Na2CO3粗鉛qmkgisjg 出售廢蓄電池破碎分選系統(tǒng)造粒循環(huán)池廢酸部分鉛膏鉛金屬循環(huán)水有機物塑料硬橡膠中和鉛合金硫酸鈉合金精煉脫硫燃氣反射爐壓濾再生粗鉛母液熔鑄蒸發(fā)結(jié)晶鑄錠布袋除塵器排放3.2、鼓風(fēng)爐煉鉛工藝概述 粗鉛生產(chǎn)工藝流程燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉法雖然工藝穩(wěn)定、可靠,對原料適應(yīng)性強,經(jīng)濟效果尚好。但該工藝的缺點是燒結(jié)煙氣SO2濃度低,采用常規(guī)制酸工藝難以實現(xiàn)SO2的利用,嚴(yán)重地污染了環(huán)境。此外,燒結(jié)過程中產(chǎn)生的熱量不能得到充分利用,在原料(制備返粉)多段破碎、篩分時,工藝流程長,物料量大,揚塵點分散,造成勞動作業(yè)條件惡劣。為了改變傳統(tǒng)煉鉛工藝的這種狀況,20世紀(jì)80年代以來,許多直接煉鉛工藝被引起了廣泛興趣,近年已在工業(yè)生產(chǎn)上得到完善與發(fā)展。傳統(tǒng)工藝有被硫化鉛精礦直接熔煉法完全取代的趨勢。3.3、硫化鉛精礦的燒結(jié)焙燒3.3.1、硫化鉛精礦燒結(jié)焙燒的目的硫化鉛精礦的粒度小,大都小于200目(0074mm),其中除PbS外,還含有其他的金屬硫化物和脈石。在鼓風(fēng)爐還原熔煉條件下,精礦中的PbS是不能被還原產(chǎn)出金屬鉛的,所以應(yīng)預(yù)先進行氧化焙燒,使PbS變?yōu)镻bO。此外,精礦原料這種細粒物料進鼓風(fēng)爐處理時,容易被鼓風(fēng)吹出爐外,或者將爐料中的空隙堵死,使?fàn)t料透氣性變壞,風(fēng)難鼓入,熔煉過程難以進行。所以硫化鉛精礦的燒結(jié)焙燒是在有大量空氣參與下的強氧化過程,其目的是:氧化脫硫,使金屬硫化物變成氧化物,以便被碳還原,而硫以SO2逸出,以便制酸;在高溫下將粉料燒結(jié)成塊,以適應(yīng)鼓風(fēng)熔煉作業(yè)的要求。3.3.2、燒結(jié)焙燒的脫硫率確定燒結(jié)塊中殘硫多少的原則是按精礦中銅、鋅含量來加以控制。如果鉛精礦含Zn高,則焙燒時應(yīng)盡量把硫除凈,使Zn全部變?yōu)閆nO,這樣可減少ZnS對還原熔煉時的危害。如果精礦含銅較多(如Cu1),便希望焙燒時殘余一部分硫在燒結(jié)塊中,使銅在熔煉時以Cu2S形態(tài)進入鉛锍,從而提高銅的回收率。如果燒結(jié)塊中殘硫不夠,則在還原熔煉時大部分銅會被還原為金屬銅而入粗鉛,少量以硅酸銅和亞鐵酸銅形態(tài)進入爐渣,前者會導(dǎo)致鼓風(fēng)爐操作上的困難,后者增加了銅的渣損失。實踐證明,當(dāng)鉛锍中含Cu1015時,銅在鉛锍中的回收率可達8090。如果精礦中含Cu、Zn都高,殘硫問題只能根據(jù)各廠的具體情況而定。有的工廠首先進行 “死焙燒”,使銅和鋅的硫化物都變成氧化物,而在鼓風(fēng)爐熔煉時加入黃鐵礦作硫化劑,將銅的氧化物再硫化成為Cu2S,使之進入鉛锍,而鋅以ZnO形態(tài)進入爐渣。國內(nèi)鉛廠對含Cu、Zn都較高的精礦一般不造鉛锍,而是采用“死焙燒”。這樣既免除ZnS的危害,又減少造锍的麻煩和锍處理的費用,同時鉛的直收率也得到提高。我國煉鉛廠實踐證明,粗鉛含Cu25左右時,操作中沒有多大困難。如某廠處理含鋅和銅都比較高的精礦時,鼓風(fēng)爐產(chǎn)出粗鉛含Cu達3545,只要采用高焦高鈣爐渣進行熔煉,并維持較高的爐缸溫度,操作無多大困難,但銅在粗鉛中的回收率為7075。脫硫率是指焙燒時燒去的硫量與焙燒前爐料中總含硫量的百分比。鉛燒結(jié)焙燒的脫硫率一般為70左右。脫硫率可按下式計算:脫硫率爐料含硫量(燒結(jié)塊殘硫量返粉含硫量)/爐料含硫量1003.3.3、燒結(jié)塊的質(zhì)量要求燒結(jié)塊的化學(xué)成分應(yīng)滿足還原反應(yīng)與造渣過程的要求,同時應(yīng)具有一定的機械強度,在鼓風(fēng)爐還原熔煉時不致被一定高度的爐料層所壓碎;燒結(jié)塊應(yīng)為多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)并具有良好的透氣性。燒結(jié)塊的質(zhì)量,主要以強度、孔隙度和殘硫率三個指標(biāo)來衡量。強度測定,通常作落下試驗,將燒結(jié)塊從15的高處,自由落到水泥地面或鋼板上,反復(fù)三次,一般視裂成少數(shù)幾塊而不全碎成粉為好;或?qū)⑷嗡楹笪镞M行篩分,小于10mm的重量不超過1520,則強度符合要求。孔隙度在工廠很少測定,質(zhì)量好的燒結(jié)塊一般不小于5060,通常憑肉眼判斷。殘硫率則根據(jù)取樣測定,一般要求在2以下。3.3.4、燒結(jié)焙燒爐料的準(zhǔn)備為了在生產(chǎn)實踐中能順利地對含鉛爐料進行燒結(jié)焙燒,并能獲得具有孔隙度大和足夠強度的燒結(jié)塊,又能滿足鼓風(fēng)爐熔煉對化學(xué)成分的要求,所以燒結(jié)焙燒爐料的準(zhǔn)備,無論是對燒結(jié)焙燒本身,還是對鼓風(fēng)爐熔煉,都具有很重要的意義。3.3.5、對爐料化學(xué)成分的要求燒結(jié)前進行配料,主要滿足S、Pb和造渣組分的要求。精礦中的硫化物就是焙燒過程的燃料,配料時硫的數(shù)量的確定是直接與過程的熱平衡和燒結(jié)塊殘硫聯(lián)系在一起的,過高與過低都會導(dǎo)致過程熱制度的破壞以及殘硫不符合要求。燒結(jié)料適宜的硫量應(yīng)當(dāng)是:脫硫率一般為6075,欲得殘硫1015的燒結(jié)塊,則料含S應(yīng)為57。如果S7時,則燒結(jié)塊殘硫必然升高而不合要求。為了使鼓風(fēng)爐熔煉獲得高的生產(chǎn)率、金屬回收率以及低的燃料和熔劑消耗,希望盡可能地提高燒結(jié)塊的含Pb量,但太高會導(dǎo)致熔煉困難,因此,許多工廠將混合爐料中的鉛含量提高到45左右。在日本有的工廠已將混合料含鉛從48提高到51,最高達52。由于各鉛廠原料成分和原料性質(zhì)的不同,再加上冶煉技術(shù)水平的差異, 各鉛廠選配渣成分就不一樣,且差別極大,一般范圍()是:SiO22032,F(xiàn)e2230,CaO1420,Zn815。3.4、鉛鼓風(fēng)爐熔煉的正常操作與故障處理3.4.1、開爐對于新建的或檢修后的鼓風(fēng)爐,開爐前應(yīng)對整個爐子(包括爐子的砌體、供水系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng))進行周密檢查和試車,看是否符合要求;對開爐用的粗鉛、木柴、木炭、焦炭、返渣、燒結(jié)塊等要準(zhǔn)備充足,所需工具準(zhǔn)備齊全。(1)烤爐烘烤爐缸一般與烘烤電熱前床同步進行??緺t的目的是將耐火磚砌體中的水分逐漸蒸發(fā)出來,先用木柴、木炭小火烘烤,條件許可用電阻絲加熱最為理想??緺t缸時切不可升溫太急,以防磚縫開裂和磚塊破裂,否則會導(dǎo)致生產(chǎn)時由于磚縫滲鉛而損壞爐缸,嚴(yán)重時甚至使?fàn)t缸浮起來而被迫停爐。木柴烘烤期間要勤清灰,保持砌體與火焰直接接觸,使?fàn)t缸烘烤達到赤熱程度。烘烤時間視具體情況而定,一般57天,經(jīng)修補的爐缸只需要35天。(2)開爐開爐前徹底清出爐缸中的積灰,堵好安全口,虹吸道插入鋼釬,用耐火泥與焦粉加入少量水混勻后扎好,虹吸口繼續(xù)用木炭烘烤。開爐的順序:爐缸鋪設(shè)木柴點火投木柴加底焦、底鉛(開始送風(fēng))進渣料進輕本料進本料轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。具體操作方法:點火后砌好山型水箱、咽喉窩、安放小水箱,于咽喉眼中插入鋼釬并用黃泥扎實,打開風(fēng)口大蓋自然送風(fēng)。點燃木柴,使其充分燃燒。投焦炭前,關(guān)上風(fēng)口大蓋,開鼓風(fēng)機少量送風(fēng),每批焦炭都帶入底鉛,當(dāng)?shù)足U投入量占總量的80左右時,投入渣料,提高爐溫。當(dāng)進完渣料后,要注意從風(fēng)口檢查爐內(nèi)液面情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有上渣跡象時,咽喉即放渣,然后逐步提高風(fēng)量,恢復(fù)料柱,調(diào)整渣溜槽高度和鉛壩高度,正常排出熔渣、粗鉛。3.4.2、正常作業(yè)鼓風(fēng)爐的正常作業(yè)包括:進料(燃料和爐料)、熔煉產(chǎn)物的排放(即咽喉、虹吸的操作);風(fēng)量、風(fēng)壓的控制及風(fēng)口的作業(yè);水冷系統(tǒng)的照應(yīng);電熱前床的操作。(1)進料將焦炭、燒結(jié)塊、返渣等料倉內(nèi)的物料通過配料、計量,靠電動機械礦車或皮帶等運輸設(shè)備,把物料分別從爐頂兩側(cè)或中部加入爐內(nèi)。一般進料順序為:焦炭返渣燒結(jié)塊。側(cè)面加料,要求大塊物料分布于爐子中央,而小塊物料分布于兩端。加料后在正常情況下,物料料面成鍋底形(中央?yún)^(qū)較低)。為了使鼓入的空氣在爐內(nèi)分布良好以及爐氣上升均勻,關(guān)鍵在于穩(wěn)定料面,控制加入物料的速度,做到布料均勻,防止?fàn)t頂上火等。裝料操作關(guān)鍵在于控制料柱高度,確切地說是控制進料前后的料位差值應(yīng)最小,即穩(wěn)定料面。生產(chǎn)實踐中,有兩種作業(yè)制度即高料柱(366)和低料柱(253)。低料柱作業(yè)的特點是爐子生產(chǎn)能力較高,焦炭消耗少,爐頂溫度高(約600),被爐氣帶走的鉛塵量大,渣含鉛高,故鉛回收率低,這是此作業(yè)一個大缺點。高料柱作業(yè)時,爐頂溫度低(100150),因而被爐氣帶走的鉛塵少,爐渣含鉛低,故回收率高,但爐子生產(chǎn)能力較低,焦炭消耗大。目前,這兩種作業(yè)制度都有廠家采用。(2)熔煉產(chǎn)物的排放粗鉛從虹吸道連續(xù)排出鑄錠,或用鉛包送至下道工序精煉;爐渣從咽喉口連續(xù)排至電熱前床進行沉淀分離、保溫;鉛锍根據(jù)其量多少,不定期由渣溜槽側(cè)面與咽喉口在同一水平面的放锍口排出。改變虹吸出口和渣溜槽高度,可調(diào)節(jié)爐缸中鉛液面的水平與渣層的厚度。實際操作中,兩溜槽高度應(yīng)調(diào)整到適宜位置上。若鉛溜槽低,爐缸儲鉛量減少,溫度降低,則部分溶解在鉛中的雜質(zhì)析出,造成虹吸道堵塞,同時部分锍將進入爐缸與鉛一起排出,這不僅影響粗鉛的質(zhì)量,同樣使虹吸道堵塞;若鉛溜槽高,則咽喉口被鉛液填充,阻止?fàn)t渣排出。渣溜槽高時,則本床中渣層厚,會將爐缸中的鉛壓出,風(fēng)口區(qū)出現(xiàn)上渣跡象,容易造成風(fēng)口上渣,甚至灌死風(fēng)口,影響風(fēng)口送風(fēng)。渣溜槽低時,則咽喉口噴風(fēng),操作無法進行。(3)風(fēng)量、風(fēng)壓的控制及風(fēng)口的作業(yè)鉛鼓風(fēng)爐的送風(fēng)量應(yīng)該穩(wěn)定,任何風(fēng)量波動均能給爐子作業(yè)帶來負(fù)面影響。實際上,往往由于爐料、焦炭質(zhì)量及操作上的原因,加入爐內(nèi)焦炭相應(yīng)減少或因料柱阻力升高,而使送風(fēng)量減少造成風(fēng)焦比的嚴(yán)重失調(diào)。對鼓風(fēng)爐風(fēng)量的控制更確切地說是對風(fēng)焦比的控制。風(fēng)口操作的基本任務(wù)是要經(jīng)常捅打風(fēng)口,擴大風(fēng)口送風(fēng)面積,使風(fēng)能達到爐子的中心;第二要減少風(fēng)口大蓋的漏風(fēng),及時更換密封圈,擰緊大蓋螺栓,通過觀察風(fēng)口內(nèi)部,判斷爐況是否正常。通常風(fēng)口表面有類似蜂窩狀亮點,鋼釬易于捅至爐中心,鋼釬不帶粘渣,表明爐況正常;如果風(fēng)口發(fā)黑、發(fā)暗表明爐況不正常,應(yīng)及時處理;發(fā)現(xiàn)風(fēng)口有上渣跡象,則可能是咽喉或虹吸道堵塞,應(yīng)立即進行處理。(4)水冷系統(tǒng)的照應(yīng)不論是汽化冷卻還是水冷卻,都要求水套內(nèi)水溫穩(wěn)定并且不得斷水,如果水套采用水冷,則應(yīng)控制出口溫度達7080,水溫太低則熱損失增大,爐結(jié)易形成。如果實行汽化冷卻,則要經(jīng)常檢查汽包水位、蒸汽壓力,關(guān)鍵是要穩(wěn)定汽包壓力02025Pa,汽包嚴(yán)禁缺水,缺水時間長了水套有被燒壞的危險。無論是水冷還是汽化冷卻,都應(yīng)用軟水,以防止水套結(jié)垢影響冷卻效果進而影響水套的壽命,同時應(yīng)定期對汽包、水套排污。在開爐、開風(fēng)、停風(fēng)、打爐結(jié)過程中,要注意水位、壓力的波動情況,及時調(diào)節(jié)與上水。3.4.3、常見故障及其處理(1)爐頂故障及其處理方法爐頂冒火產(chǎn)生的原因:風(fēng)焦比不當(dāng),焦炭過剩,大量CO在爐頂燃燒;焦炭中含揮發(fā)物過多;焦點上移;料柱太低,大量CO來不及同爐料作用,便逸到爐面上燃燒;爐結(jié)形成,引起懸料。消除的措施:調(diào)節(jié)好風(fēng)量、風(fēng)壓;改善焦炭質(zhì)量;提高料柱;消除爐結(jié)和懸料。料面跑空風(fēng)產(chǎn)生的原因:爐結(jié)嚴(yán)重,造成爐子橫截面積縮小,爐氣集中通過;爐料粉狀物多,透氣性差,風(fēng)壓高,將粉料吹出形成空洞。消除的措施:暫停風(fēng),消除爐結(jié);改進燒結(jié)配料和操作,提高燒結(jié)塊強度;適當(dāng)降低風(fēng)壓。降料速度慢產(chǎn)生的原因:風(fēng)口送風(fēng)不好;還原能力過強,風(fēng)口區(qū)溫度低;爐料粉狀物多或強度太低,造成透氣性差;爐料或爐渣熔點高。消除的措施:處理好風(fēng)口,擴大送風(fēng)面積;調(diào)整好風(fēng)焦比;加入返渣改善爐料透氣性;燒結(jié)改料調(diào)整爐渣成分。(2)風(fēng)口故障及其處理方法風(fēng)口常見故障是:發(fā)黑、發(fā)紅、發(fā)暗、發(fā)空、發(fā)硬。其產(chǎn)生的原因:焦率太低,造成風(fēng)口發(fā)黑、發(fā)暗;焦率太高,焦點上移,風(fēng)口區(qū)變冷而引起發(fā)黑;風(fēng)口上方長爐結(jié),造成風(fēng)口區(qū)出現(xiàn)空洞;焦炭分布不均勻,爐中心焦炭不足,造成中心發(fā)硬;水冷水套水溫太低,造成風(fēng)口區(qū)冷凝或發(fā)紅。消除的措施:調(diào)整焦率,使風(fēng)焦比適當(dāng);改進布料方法,使焦炭在爐內(nèi)均勻分布;集中壓一次底焦,提高風(fēng)口區(qū)溫度;及時清除爐結(jié);調(diào)整水套冷卻水量,以提高出水溫度。風(fēng)口上渣是鼓風(fēng)爐熔煉過程中最常見的故障之一,產(chǎn)生原因是:咽喉堵塞,未及時處理;虹吸堵塞,使?fàn)t內(nèi)液面升高,咽喉或虹吸堵塞,處理時間長;爐缸內(nèi)長“橫隔膜”;突然停風(fēng),造成風(fēng)壓猛降,爐缸內(nèi)熔體回升;由于爐內(nèi)懸料崩塌,爐缸熔體回升;停風(fēng)前未將粘渣排凈,或準(zhǔn)備工作未做好;開風(fēng)時,爐況未能及時轉(zhuǎn)入正?;蛴捎谠鼔翁摺L幚矸椒ǎ杭訌妼缥?、咽喉的檢查,發(fā)現(xiàn)堵塞,迅速處理,保證暢通;用氧氣燒穿爐內(nèi) “橫隔膜”;突然停風(fēng),應(yīng)迅速打開幾個風(fēng)口大蓋,使熔渣排出,以免將風(fēng)口全部堵死;穩(wěn)定風(fēng)壓,防止因爐內(nèi)阻力過大,使風(fēng)機跳閘;計劃停風(fēng),必須先將爐內(nèi)粘渣排盡,開風(fēng)前從咽喉眼往爐內(nèi)用氧氣燒透;發(fā)現(xiàn)風(fēng)口上渣,必須降低渣面,此時不許降風(fēng)壓或者打開風(fēng)口大蓋處理,更不準(zhǔn)停風(fēng)。待風(fēng)口上渣現(xiàn)象消失,才能將冷凝物排除保證風(fēng)口暢通;如果風(fēng)口全部堵死,可設(shè)法間隔打通幾個風(fēng)口,死風(fēng)口不送風(fēng),活風(fēng)口送風(fēng),使鄰近風(fēng)口冷凝物熔化后,再行處理打通送風(fēng)。(3)咽喉故障及其處理方法咽喉故障一般是凝結(jié),致使咽喉口縮小,渣流不暢通;也可能是高熔點雜物或焦炭堵塞。其產(chǎn)生原因:渣成分變化,不符合造渣要求,渣含鋅、氧化鈣過高,熔渣易發(fā)粘乃至凝結(jié);爐料含鋅過高,燒結(jié)塊含硫高生成大量的硫化鋅進入渣中,使?fàn)t渣發(fā)粘;鉛锍、黃渣等未及時排出;風(fēng)焦比失調(diào),造成渣溫降低,爐渣發(fā)粘;虹吸鉛壩太低或渣壩太高,致使?fàn)t缸內(nèi)高熔點熔體無法排出,停留過久,溫度下降,造成咽喉堵塞;焦炭或高熔點雜物堵塞咽喉口。處理方法:調(diào)整燒結(jié)配料,臨時加入調(diào)整渣型的塊狀熔劑或螢石等;排出鉛锍、黃渣及粘渣;調(diào)整風(fēng)焦比,提高爐溫;墊高虹吸鉛壩,降低咽喉渣壩高度,減少熔渣在爐內(nèi)、井內(nèi)的停留時間;降低燒結(jié)塊含硫;用氧氣燒化凝結(jié)物以擴大咽喉口,排出焦炭或難熔物。(4)虹吸故障及其處理方法虹吸常見的故障是虹吸道縮小、不暢通或堵塞。產(chǎn)生原因:燒結(jié)塊含銅高,浮渣多;爐內(nèi)形成“橫隔膜”,鉛液不能進入爐缸;虹吸道出鉛锍;燒結(jié)塊品位低或鉛壩太低,爐缸存鉛少,溫度低,鉛液中的銅凝析堵塞虹吸;停風(fēng)后再開風(fēng)時,鉛井未燒靈活。處理方法:用鋼釬捅或氧氣燒;調(diào)整好鉛溜、渣溜槽高度,防止鉛锍進入虹吸道;用氧氣從虹吸口或咽喉口將“橫隔膜”燒通,并加入部分渣料或螢石洗爐;開風(fēng)前,必須將鉛井燒靈活。(5)爐結(jié)的生成及其處理爐結(jié)是鉛鼓風(fēng)爐生產(chǎn)最大的故障,往往因爐結(jié)而導(dǎo)致生產(chǎn)作業(yè)極度混亂。因此,必須有計劃、有準(zhǔn)備地臨時停爐進行處理。現(xiàn)在普遍采用爆破、機械及人工錘打相結(jié)合的方法來處理。爐結(jié)生成的原因非常復(fù)雜,不同部位的爐結(jié)的物相組成也不同。按爐結(jié)生成部位不同分為爐身爐結(jié)和爐缸爐結(jié)兩類,爐身爐結(jié)可分為上、中、下三部分。爐結(jié)生成的主要因素是:爐料成分及性質(zhì),含硫量、塊度;熔煉過程采取的料柱高度;焦率高低;風(fēng)量、風(fēng)壓;水套水溫;布料是否均勻等等。應(yīng)先分析爐況,查明產(chǎn)生爐結(jié)的主要原因,采取有效措施,盡快消除爐結(jié),以保證爐子恢復(fù)正常生產(chǎn)。現(xiàn)將各部爐結(jié)的生成原因以及預(yù)防處理方法介紹如下:上部爐結(jié):上部爐結(jié)的化學(xué)成分基本與燒結(jié)塊相似,這表明是粉狀料因爐頂溫度波動熔融而成。上部爐結(jié)形成后的特征是爐頂上火,爐內(nèi)各部位降料速度不均勻;上部爐結(jié)嚴(yán)重時,可形成懸崖狀或橋狀,使物料搭棚難以下移;甚至造成局部穿孔,產(chǎn)生跑空風(fēng)等現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:粉狀料太多,造成爐內(nèi)阻力不均,粉料集中處一旦被高溫氣流吹成噴火口時,引起上火跑空風(fēng),使靠爐壁的粉料迅速受熱熔化,粘附于低溫爐壁上,并且加爐料時,粉料在爐邊落得多,很容易形成粉狀爐結(jié);燒結(jié)塊中的金屬鉛在上部熔化,將粉料粘裹;高溫區(qū)上移,爐頂溫度過高,部分爐料過早在上部熔化;鉛、鋅等金屬及其化合物的蒸汽升至上部后,被冷凝而積結(jié)在爐壁上。防止及處理方法:減少爐料中的粉料,入爐物料必須符合要求;控制好風(fēng)焦比,防止焦點上移,減少爐頂上火和跑空風(fēng);提高燒結(jié)塊質(zhì)量,降低殘硫,生產(chǎn)堅硬多孔的燒結(jié)塊,以改善爐內(nèi)透氣性;改善配料比,調(diào)整渣成分,使?fàn)t料熔點適當(dāng);降低料面,用機械或爆破清除爐結(jié);用返渣洗爐,有條件時在配料中加入適量的氯化鉛渣。中部爐結(jié):其主要成分為硫化鋅,該爐結(jié)堅硬,難以清除。其產(chǎn)生原因:燒結(jié)塊殘硫高,鉛鋅的硫化物在風(fēng)口上部呈半熔融狀態(tài),粘結(jié)于水套壁上;高鋅爐料進入還原帶后,較多的鋅化物被還原,呈鋅蒸汽上升至爐子中部,再度氧化成氧化鋅和被硫化成硫化鋅粘于爐壁形成爐結(jié),或在高溫區(qū)部分硫化鋅直接揮發(fā)上升至中部后而凝結(jié)成爐結(jié);風(fēng)焦比失調(diào),使?fàn)t子中部溫度降低,以硫化鋅為主體的半熔融物凝結(jié)而形成爐結(jié);無準(zhǔn)備的長時間停風(fēng),使半熔融物在風(fēng)口上方冷卻凝結(jié);水套水溫控制太低,使水套壁上的渣殼覆蓋層逐漸加厚。風(fēng)口上部爐結(jié)生成的特征:風(fēng)口黑暗,釬子捅時發(fā)硬發(fā)粘;水套中的水熱交換差,進出口水溫差小;長爐壁上方降料緩慢。防止及處理方法:燒結(jié)塊含鋅不可過高,降低殘硫,以防鉛、鋅硫化物大量存在;適當(dāng)提高焦率,增加焦炭層厚度以提高爐溫;當(dāng)燒結(jié)塊殘硫高,則應(yīng)降低料柱,以提高爐子的脫硫能力;加入返渣,洗爐;穩(wěn)定汽包汽壓或提高水套水溫;停止因爐結(jié)造成的暗風(fēng)口送風(fēng)(或送小風(fēng)),使?fàn)t結(jié)熔化直至風(fēng)口變亮,逐漸送風(fēng)至正常操作。下部爐結(jié)即床爐結(jié):下部爐結(jié)含鋅、硫很高,這表明是ZnS引起的結(jié)塊。其產(chǎn)生原因:燒結(jié)塊殘硫高,大量硫化鋅在風(fēng)口下部凝結(jié);爐內(nèi)還原能力過強,渣中鈣太高,易使金屬鐵析出;虹吸堵塞后,處理不及時,促使熔解在鉛中的高熔點金屬析出浮于鉛液面,形成爐結(jié)。本床爐結(jié)生成的特征:鉛溫下降,顏色由紅變暗,流量減少,咽喉有鉛液流出;降低風(fēng)壓檢查,虹吸井鉛面無明顯波動;用釬子捅虹吸時,不感到虹吸道和爐缸底部有阻礙物。反之,如果感到有阻礙物,即使用氧氣燒通,也無鉛液流出,則表明本床已長橫隔膜。處理方法:加入低鋅返渣及低銅鉛爐料,提高爐缸溫度,促使?fàn)t結(jié)熔化;改變風(fēng)焦比,控制好還原氣氛;加入黃鐵礦,使其熔化;臨時停風(fēng),用氧氣燒穿橫隔膜,使其熔化。爐缸爐結(jié):爐缸爐結(jié)含Cu、Zn、S均高,這主要是爐缸溫度逐漸降低形成的爐底爐結(jié)。特別是當(dāng)停風(fēng)次數(shù)多而時間又長時,將助長其生成。爐缸爐結(jié),首先是在咽喉正對著一端爐缸以及虹吸道相對的那一邊爐缸處形成爐結(jié),因爐內(nèi)熱量分布及渣、鉛、鉛锍等流動情況等原因,使這些地方溫度偏低并形成死角,所以,高熔點的硫化物等易先在該處形成爐結(jié),并逐漸向爐缸中心及底部發(fā)展。爐缸爐結(jié)生成原因:爐料含硫化鋅高,形成鋅锍,粘附于缸壁上;爐料含銅高,在爐缸內(nèi)析出;焦率過高,還原能力極強時,可能有大量的鐵被還原,形成爐缸積鐵,或生成大量黃渣,排除不及時,爐缸溫度降低而冷凝形成爐結(jié);爐缸鉛液少,熱交換差,高熔點化合物凝結(jié);風(fēng)壓太低,風(fēng)速太小,送不到爐子中心,則中心部分未熔化的爐料落入爐缸形成底結(jié);停風(fēng)時間過長,次數(shù)過多,爐缸溫度急劇下降。爐缸爐結(jié)生成的特征:虹吸道不暢通;咽喉故障多,渣含鉛高;長時間放不出鉛锍。其預(yù)防及處理方法:從虹吸及咽喉用氧氣燒穿橫隔膜,或打開山型處理;加入無銅、鐵爐料或改變渣型等措施加以消除“積鐵”或“積銅”造成的爐缸爐結(jié);控制好風(fēng)焦比,提高爐溫并提高入爐風(fēng)壓,及時排除粘渣等物。3.4.4、停爐(1)臨時性停爐主要是為了清除爐結(jié)。在爐料供應(yīng)不上和附屬設(shè)備出現(xiàn)故障時需要停爐,一般不超過12,首先停止進料降料面,在降料過程中,將虹吸井墊高,渣溜槽逐步降低,待料面降至風(fēng)口區(qū)以上1左右時,打開放锍口,排凈爐內(nèi)的渣子、锍、黃渣等粘物,停止送風(fēng),打開部分風(fēng)口大蓋,關(guān)閉支風(fēng)管閥門,用黃泥堵塞風(fēng)口,壓底焦(按每2床面積加焦200300Kg),拆除咽喉窩,取下小水箱,虹吸井用木炭保溫。再開風(fēng)時,先用氧氣燒開咽喉口內(nèi)的凝渣,使咽喉與虹吸連通,安裝小水箱,砌咽喉窩,扒出風(fēng)口黃泥,關(guān)好風(fēng)口大蓋,開鼓風(fēng)機送風(fēng),用一些渣料洗爐,再進料提高料面,轉(zhuǎn)入正常作業(yè)。若突然停電引起臨時性停爐,則需馬上打開幾個風(fēng)口大蓋放渣,打開放锍口,放出爐內(nèi)熔渣,從咽喉口插入鋼釬,處理風(fēng)口,扒出風(fēng)口中的凝渣。(2)計劃性停爐大修首先將貯倉中的物料處理完,然后降料面,進幾次渣料洗爐,待料面降至風(fēng)口區(qū)后停風(fēng),放凈爐內(nèi)熔渣,再放底鉛,拆水套,清除爐內(nèi)和爐缸中的殘余爐料,進行檢修。3.5、鼓風(fēng)爐煉鉛的主要技術(shù)條件及其控制3.5.1、鼓風(fēng)爐煉鉛的主要技術(shù)條件(1)進料量鼓風(fēng)爐的每批進料量隨爐子大小差異較大,大型爐可達135,小型爐僅為100500Kg,進料時間間隔一般為1020min,要求加料前后料面波動不大于05。(2)料柱高度鉛鼓風(fēng)爐生產(chǎn)有高料柱(3660)與低料柱(253)兩種操作方法,一般多用前者。當(dāng)有下列特殊情況時,可考慮采用低料柱操作法:燒結(jié)塊含鉛品位較高(50以上),殘S較高;燒結(jié)塊強度低;為取得較高的床能率指標(biāo)8090(2);小型鼓風(fēng)爐熔煉。(3)鼓風(fēng)風(fēng)量與風(fēng)壓生產(chǎn)中,當(dāng)采用高料柱作業(yè)時,鼓風(fēng)強度為25353(2min);低料柱操作時,鼓風(fēng)強度為40603(2min),鼓風(fēng)爐的鼓風(fēng)壓力主要取決于爐內(nèi)料柱的阻力,并隨爐況而波動,當(dāng)高料柱作業(yè)時,一般為1120KPa;低料柱作業(yè)時,一般為6711KPa,當(dāng)鼓風(fēng)爐風(fēng)口區(qū)寬度較大或選用的風(fēng)口比較小時,應(yīng)取較高的鼓風(fēng)壓力,反之則取較低的鼓風(fēng)壓力。(4)液鉛、熔渣放出溫度和爐頂壓力鉛液放出溫度為8001000,爐渣溫度為11001200。為了防止?fàn)t頂冒煙和大量漏風(fēng),應(yīng)控制微負(fù)壓操作,爐頂壓力一般為1050Pa。(5)焦率高料柱作業(yè)時,焦率一般控制為1013;低料柱作業(yè)時,焦率控制為7510。(6)鼓風(fēng)爐水套供水水套冷卻方式有水冷卻和汽化冷卻兩種。當(dāng)鼓風(fēng)爐水套用水冷卻時,對供水有如下要求:水套出口水溫度一般為6080,水的硬度較大時采用下限,反之則采用上限;當(dāng)水套進出口水溫差為4060時,單位水套面積耗水量為16L(2min),也可按噸爐料耗水243估算;(7)有爐缸鼓風(fēng)爐鉛液面、渣面的控制當(dāng)鼓風(fēng)壓力為133173KPa時,虹吸鉛井的鉛液面一般比爐缸內(nèi)鉛液面高100250mm。鉛井內(nèi)鉛液面的高低用放鉛溜槽的泥堰來控制,爐缸鉛液面過高,則咽喉排渣和排锍時會夾帶出部分鉛液;若太低,锍又不能及時排出而滯留在爐缸內(nèi),極易形成爐缸爐結(jié)。當(dāng)鼓風(fēng)壓力為11173KPa時,咽喉口底面低于虹吸井鉛液面50100mm;咽喉口渣壩高度一般為350450mm。3.5.2、鼓風(fēng)爐煉鉛的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)國內(nèi)幾個煉鉛廠鼓風(fēng)爐熔煉的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)列于表324。3.6、煉鉛爐渣及其煙化處理3.6.1煉鉛爐渣的化學(xué)組成在火法煉鉛過程中產(chǎn)出的爐渣主要由煉鉛原料中的脈石氧化物和冶金過程中生成的鐵、鋅氧化物組成,其組分主要來源于以下幾個方面:(1)礦石或精礦中的脈石,如爐料中未被還原的氧化物SiO2,Al2O3,CaO,MgO,ZnO等和爐料中被部分還原形成的氧化物FeO等。(2)因熔融金屬和熔渣沖刷而侵蝕的爐襯材料,如爐缸或電熱前床中的鎂質(zhì)或鎂鉻質(zhì)耐火材料帶來的MgO、Cr2O3等,這些氧化物的量相對較少。(3)為滿足冶煉需要而加入的熔劑,礦物原料中的脈石成分如SiO2,CaO,Al2O3,MgO等,而是單體氧化物的熔化溫度很高,只有成分合適的多種氧化物的混合物才可能具有合適熔化溫度和適合冶煉要求的物理性質(zhì)。因此,各種原料中脈石的比例不一定符合造渣所要求的比例,必須配入熔劑如河砂(石英石)、石灰石等。(4)伴隨炭質(zhì)燃料和還原劑(煤、焦炭)以灰分帶入的脈石成分。工業(yè)上對爐渣的要求是多方面的,選擇十全十美的渣型比較困難。應(yīng)根據(jù)原料成分、冶煉工藝等具體情況,從技術(shù)、經(jīng)濟等各方面進行比較,選擇一種較適合本企業(yè)情況的相對理想渣型。煉鉛爐渣是一種非常復(fù)雜的高溫熔體體系,它由FeO、SiO2、CaO、Al2O3、ZnO、MgO等多種氧化物組成,它們相互結(jié)合而形成化合物、固溶體、共晶混合物,還含有少量硫化物、氟化物等。爐渣成分基本在下列范圍波動():320Zn。1330SiO2,1731Fe,1025CaO,055Pb,0515Cu,37 Al2O3,15MgO等。此外,爐渣還含有少量銦、鍺、鉈、硒、碲、金、銀等稀貴金屬和鎘、錫等其他重金屬。其中含量較多的有價金屬是鉛、鋅。在鉛鼓風(fēng)爐中,燒結(jié)塊中的鋅一部分在爐內(nèi)焦化區(qū)被還原揮發(fā)進入煙塵,大部分鋅留下進入鉛爐渣,少量進入鉛锍。當(dāng)燒結(jié)塊含硫高,在熔煉中產(chǎn)出锍時,進入锍的鋅會有所增加。值得注意的是,ZnS在粗鉛和爐渣中的溶解度都較小,當(dāng)其數(shù)量多時,會自行析出,形成熔點高、密度介于爐渣與粗鉛之間的且粘度大的,以ZnS為主體的單獨產(chǎn)品,稱為“橫隔膜層”,它是造成鼓風(fēng)爐爐結(jié)的重要原因。所以處理含鋅高的原料時,應(yīng)在燒結(jié)時完全脫硫,使鋅在熔煉時以ZnO形態(tài)進入爐渣。ZnO是兩性化合物,作為堿性物進入渣中便與SiO2生成難熔的硅酸鹽,如ZnOSiO2、2ZnOSiO2,其生成溫度在1550以上,ZnO很難溶于這種熔體中。ZnO作為酸性物進入硅酸鐵的爐渣中,發(fā)現(xiàn)有FeOZnO存在,因此有的工廠處理含鋅高的原料時,造高鐵低硅低鈣爐渣,因為ZnO在這種爐渣中的溶解度較大。Al2O3也是兩性氧化物,在爐渣中的作用與ZnO相似,因此,當(dāng)原料中Al2O3高時,把Al2O3當(dāng)作ZnO看待,造低硅低鈣的爐渣為好。3.62煙化爐處理鉛爐渣的影響因素3.6.2.1煙化溫度和時間其他條件一定時,鋅和鉛的揮發(fā)速度隨溫度的升高和吹煉時間的延長而增加,但溫度不能控制過高,如超過1350,由于FeO被碳還原,可能形成積鐵或形成鋅鐵合金,有礙于煙化過程進行;溫度過低,金屬氧化物的還原速度變慢,揮發(fā)速度降低,爐渣流動性變壞,放渣困難,甚至有結(jié)爐的危險。實踐證明,煙化爐溫度應(yīng)控制在11501300為宜。3.6.2.2還原劑爐渣煙化可用固體、液體或氣體還原劑兼作燃料。目前,大多數(shù)工廠仍采用固體還原劑。還原劑中含氫愈多,則煙化過程的效果愈好。所以,即使是以煤作還原劑,最好選用含氫量較高的煤,即揮發(fā)分較多的煤,而煤的灰分量和發(fā)熱值對煙化過程影響不大。因此,對煤的質(zhì)量要求不太高,煤在煙化過程中既是發(fā)熱劑又是還原劑,其消耗量因含碳量而異,為渣量的1426。煙化過程中固體碳和CO同時起作用,粉煤的粒度愈細愈好,因為細粉煤比表面積大,有利于溫度迅速升高和還原速度加大,鋅的揮發(fā)效率高。3.6.2.3鼓風(fēng)強度及過??諝庀禂?shù)值由于煙化過程的還原劑主要是CO,因此影響揮發(fā)速度最主要的的因素是鼓風(fēng)強度,因為爐溫、COCO2比、氣體量和金屬蒸氣壓等都與鼓風(fēng)強度有關(guān),而鼓風(fēng)強度的大小又決定于燃料消耗和值,值愈大,CO2分壓愈高,則爐溫愈高,生產(chǎn)率愈大;反之,值減小,CO分壓增大,則爐內(nèi)還原能力增強,鋅蒸氣的分壓也升高,即揮發(fā)速度加快。實際上,生產(chǎn)過程中的值是變動的,通常在煙化過程開始時值接近1,使碳幾乎全部燃燒成CO2,以提高熔渣溫度;轉(zhuǎn)入還原期后,調(diào)整值為062065時,鋅的揮發(fā)率可達845,鉛可達95。3.6.2.4渣中金屬含量及爐渣成分實踐證明,渣中金屬含量及爐渣成分對鋅揮發(fā)速度的影響較大。爐渣含鋅量愈高,則鋅的回收率也愈高。煙化爐處理爐渣含鋅量應(yīng)不低于6,否則揮發(fā)速度便急劇降低;含鋅低于4的爐渣用煙化爐處理是很不經(jīng)濟的;終渣含鋅也不應(yīng)降至2以下,否則也不經(jīng)濟。隨著燃料和還原劑價格上漲,這些渣含鋅的下限也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)提高。3.6.2.5吹煉時間某廠實踐表明,僅處理熔融爐渣時,吹煉時間為90120min,超過120min后再繼續(xù)吹煉時,燃料消耗很大,而鋅的揮發(fā)率增加很小;如加入30的冷料時,則煙化時間為150min;如僅處理冷渣時則需要240min。3.6.2.6熔池深度爐中渣層厚度一般控制在風(fēng)口區(qū)以上7001000mm的范圍。渣池越深,粉煤的利用率越高,其單位消耗量越小,但鋅的揮發(fā)速度相對減小,吹煉時間相對延長。應(yīng)當(dāng)指出的是熔池也不宜太深,否則粉煤不能均勻地送入爐渣內(nèi),并使熔渣流態(tài)化狀態(tài)變壞,正常作業(yè)遭到破壞;渣層太薄,燃料的利用率降低,其消耗量大大增加,會使作業(yè)不經(jīng)濟。3.6.3煙化爐吹煉的生產(chǎn)實踐3.6.3.1爐渣煙化的原料和燃料煙化爐處理的含Pb、Zn原料通常有兩類:一是來自鉛鼓風(fēng)爐或鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐(S)電熱前床的熔融渣;另一類是鼓風(fēng)爐的水淬渣、渣包結(jié)殼、煙道結(jié)殼以及富鋅氧化礦(1530Zn)和其他含鋅固體物料,如鋅浸出渣和煉鋼電弧爐煙塵等。熔融爐渣通常用渣包由吊車通過煙化爐前端墻上溜槽加入爐內(nèi)。除熱渣外,有時還加入上述冷料即固體物料。通常是先將熔渣加入爐內(nèi),再加入冷料。冷料的處理有利于綜合回收,但冷料加入量不宜多,否則會過多地增加燃料消耗,延長吹煉時間和降低爐子的生產(chǎn)能力,使作業(yè)不經(jīng)濟。工廠實踐表明,冷料加入量一般不超過30。大多數(shù)工廠的煙化爐通常用粉煤來做還原劑和燃料,對煤質(zhì)沒有嚴(yán)格的要求,這也是煙化爐吹煉的優(yōu)點之一。粉煤中揮發(fā)分高對煙化過程有利;粒度對揮發(fā)效果及煙塵質(zhì)量有較大影響,因此一般要求粉煤顆料8085以上小于0074mm,其中00200050mm粒級應(yīng)占多數(shù),同時粉煤水分不超過1,以利輸送和(注:爐渣加入量為熔融爐渣與冷爐渣量之和)貯存。3.6.3.2煙化爐吹煉的操作用煙化爐處理爐渣,分進料、吹煉和放渣三個步驟進行。在前一爐吹煉完并放完渣后,用黃泥堵住渣口,插入水冷堵槍,打開進料閘門,由吊車將電熱前床盛滿熔渣的渣包吊至煙化爐進料溜槽,將液體爐渣緩慢倒入爐內(nèi)。待裝到一定高度(一般渣深為115),關(guān)閉進料閘門,轉(zhuǎn)入正

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