万洋“三连炉”直接炼铅法的生产实践
济源市万洋冶炼（集团）有限公司
李小兵 李元香 蔺公敏 宾万达 张立
摘要：本文介绍了济源市万洋冶炼（集团）有限公司“三连炉”直接炼铅法工艺系统情况及生产实践的主要技术经济指标。实践表明，该方法生产效率高，节能效果好，运行稳定，前景广阔。分析了“三连炉”炼铅法的特点优势，阐明了该工艺对提升我国铅生产技术水平实现节能减排的意义和作用。
关键词：三连炉；高铅渣；氧气侧吹还原炉；综合能耗
1 前言
铅的火法冶炼方法主要有烧结—鼓风炉熔炼法、氧气底吹熔炼（SKS）—鼓风炉还原法、浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法、氧气顶吹卡尔多（Kaldo）转炉法、氧气底吹（QSL）法和基夫赛特（Kivcet）法。在上述方法中，氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法已实现了稳定持续的生产，并取得了良好的技术经济指标，为我国大部分的铅冶炼厂所采用。氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法在工艺上都是将冶炼的氧化和还原过程分开，在不同的反应器上完成，即在熔炼炉内主要完成氧化反应以脱除硫，同时产出一部分粗铅和高铅渣。高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼，产出的粗铅送往精炼车间电解，产出的炉渣流至电热前床贮存保温，前床的熔渣流入渣包或通过溜槽进入烟化炉提锌。随着我国对节能减排和清洁生产政策的不断贯彻落实，上述工艺的弊端也显现出来，鼓风炉还原高铅渣块，液态高铅渣的潜热得不到利用，还要消耗大量的焦炭，随着焦炭价格的提升，炼铅成本居高不下。电热前床消耗大量的电能和石墨材料，也增加了冶炼成本，同时需要占用大量的土地和投资。
济源市万洋冶炼（集团）有限公司是一家主营铅冶炼生产企业，始建于1995年，拥有年产电解铅20万吨的生产能力，现有富氧底吹—鼓风炉系统和“三连炉”直接炼铅法系统两个工艺流程。万洋公司与豫北金铅公司、中联公司于2009年合作开发“三连炉”炼铅新工艺，采用氧化炉—还原炉—烟化炉三炉相连，热渣直流，投入运行以后，取得了理想的技术、经济指标。实践表明，“三连炉”直接炼铅法节能效果明显，生产清洁环保，运行稳定，自动化程度高，实用性强，占地小，投资省。
2 万洋“三连炉”工艺介绍
2.1“三连炉”工艺流程
万洋公司与豫北金铅公司、中联公司于2009年合作开发“三连炉”炼铅新工艺，采用氧化炉—还原炉—烟化炉三炉相连，热渣直流，三台熔池熔炼炉由两道连接溜槽串接在一起组成一整体；两连接溜槽分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间，充分利用液态高铅渣和还原炉渣的潜热，紧凑的布置使得流程短占地很少，工人劳动强度小，环保效果好，实现了铅冶炼生产的低碳模式。“三连炉”炼铅工艺流程图见图1。
图1“三连炉”炼铅工艺流程图
如图1所示，“三连炉”中氧化炉可以是氧气底吹炉，也可以是奥斯麦特（Ausmelt）炉、艾萨（ISA）炉、氧气侧吹炉等，还原炉为氧气侧吹还原炉，烟化炉增加渗铅装置改进。生产系统具体为硫化物精矿、石灰石、石英砂、含铅烟尘物料进入氧化炉熔炼炉内充分混合、迅速熔化和氧化，生成一次粗铅、高铅渣和烟气。粗铅送到下道工序进行电解精炼。氧化炉产生的液态高铅渣通过溜槽直接流入氧气侧吹还原炉，高铅渣与煤、熔剂，经鼓入的富氧空气强烈搅拌而激烈反应，产出的粗铅经虹吸道流出，含有微量SO2气体经锅炉回收余热后进入脱硫塔处理排空。还原炉产出的炉渣通过直接流入烟化炉提锌。
与氧气底吹熔炼—鼓风炉还原工艺相比，三炉通过溜槽直接相连，液态高铅渣直接流入侧吹还原炉内，充分利用了高铅渣的潜热，取消了铸渣机，避免了高铅渣块产生的烟尘飞扬
现象；还原炉热渣直接流入烟化炉内，潜热也得到了充分利用，进入烟化炉内不需要提温期，可以直接喷入粉煤还原提锌，降低了煤耗，缩短了烟化提锌时间，提高了生产效率；同时取消了电热前床和热渣吊运过程，既节省了设备投资，也降低了生产电耗以及避免了渣包运输带来的环境问题。
2.2“三连炉”炉型结构
万洋公司的老系统工艺采用的是烧结机—鼓风炉工艺，为响应国家节能减排和清洁生产政策，2009年拆除了烧结机、鼓风炉，与豫北金铅公司、新乡中联公司共同开发“三连炉”工艺，其中氧化段为氧气底吹熔炼炉，还原段为氧气侧吹炉，后面溜槽连接烟化炉。氧气底吹熔炼炉在全国已经大范围推广和应用，基本上属于成熟的技术和设备；“三连炉”中核心设备是氧气侧吹还原炉，河南新乡中联公司与俄专家合作在2001年设计了1.5m2氧气侧吹熔池熔炼炉，自2001年11月工程建成投入试验，历经多次优化摸索，到2003年7月试验获得成功并获国家专利（ZL03246213.1），2004年8月该项技术通过了河南省科技厅组织的技术成果鉴定，专家认定该项技术是一项高效、节能、环保的炼铅新技术。2009年万洋公司与中联公司开发8.4m2工业生产炉，该炉一次性试车成功，2011年3月10日开炉以来，生产稳定，技术经济指标均取得了理想的效果，还原炉渣含铅一直控制在2%以下，这部分渣进入烟化炉，热渣中的铅经烟化提锌，进入到氧化锌粉中，既降低了尘中氧化锌含量，又得不到回收。烟化炉虽为传统成熟工艺，为增加了铅的回收率，保证氧化锌的品质，万洋公司在这次设计中多次论证，大胆创新，在传统烟化炉的基础上取消炉底水套，增加炉缸设计，并设出铅口。烟化炉经改进设计后，从开炉以来氧化锌品位始终保持在80%以上，使万洋公司的氧化锌在销售中取得了很好的价位优势。系统炉型如图2所示。
图2 万洋“三连炉”示意图
如图所示，1为底吹炉，2为氧气侧吹还原炉，3为烟化炉；三台熔炼炉之间由两道连接溜槽4串接在一起，两连接溜槽4分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间，使三台熔池熔炼炉联成一个整体设备。还原炉2由炉缸5和位于炉缸上的炉身构成；侧吹还原炉架设在炉基6上，由竖立地安装在路基外侧的炉支撑架7和支撑调节杆8支撑，并利用支撑杆8进行平衡调节。所述炉身由下部炉身和上部炉身组合成一体，下部炉身由铜质水套构成，上部炉身由钢制水套围成，内部衬耐火材料；全炉身的水套内通有循环水路。上部炉身顶设有排烟口9和备用下料口10，在炉身的上方设有炉料下料口11和液态高铅渣下料口12，在下部炉身底部前端设有渣虹吸井和出渣口，炉缸底部还设有铅虹吸出口，在炉身的两侧壁上安有三排送风口，一次风口13、二次风口14和三次风口15，一次风口位于炉身下方熔融区内，二次风口设在下部炉身的上部，位于鼓泡层表面之上的区域；三次风口设在上部炉身的上部。下部炉身的炉底由高炉底16和低炉底17构成，炉底的这种高低设计，节省了高处金属区的空间，减少了炉缸的容积，降低沉铅在炉内的停留时间，加快热交换，保持炉缸有足够高的温度，节约能源并保持了炉内熔体良好的热交换。烟化炉3取消底部水套结构，增加炉缸8设计，并设沉铅出口19。
3“三连炉”生产实践
3.1运行状况
万洋公司氧气侧吹炉在新乡中联公司多次试验的基础上，于2011年3月10日一次性开炉成功，运行60余天，生产稳定连续，各项技术经济指标达到了预期目标值。前期氧化段底吹炉为Φ3.8m×11.5m，110～120min放一次渣，产出液态高铅渣量为28～35t/炉，渣含铅43～50%，此次设计的氧气侧吹炉为8.4m2，高铅渣在一个还原周期内完全可以降至1%以下，但此时的还原气氛过强，为了考虑后面烟化炉的生产，使熔池内的锌尽可能的保留在渣中，生产中控制渣含铅不大于2%。
3.2主要技术经济指标
万洋公司“三连炉”工艺的主要技术经济指标如表1所示：
表1 几种工艺的技术经济指标对比
项目 万洋氧气底吹-鼓风炉还原工艺某厂富氧底吹-液态渣还原工艺 万洋“三连炉”工艺 工艺流程 较短短 短
工作环境 扬尘点较少，环境好扬尘点少,环境更好 扬尘点少,环境更好
生产效率 较高：1）氧化段产出部分粗铅；2）
采用富氧熔炼，反应速度较快；3）
单位时间内效率高。
高：1）氧化段产出部分粗铅；
2）采用富氧熔炼，反应速度较
快；3）氧化段生成的液态高铅
渣直接流入还原炉，流程紧凑，
效率高。
高：1）氧化段产出部分粗铅；2）采
用富氧熔炼，反应速度较快；3）氧
化段生成的液态高铅渣直接流入还
原炉，流程紧凑，效率高。
原料适应性 原料适应性广原料适应性广 原料适应性广 粗铅品位 98-99%98-99% 98-99%
烟气SO2浓度及收率 SO2浓度：8～10%
SO2收率：98%
SO2浓度：8～10%
SO2收率：98%
SO2浓度：8～10%
SO2收率：98%
铅总收率 96.5～98%97～98% 97～98% 脱硫率 98%98% 98%
烟尘率 氧化段：12～14%，还原段：6～7%氧化段：12～14%，还原段：12～
13%
氧化段：12～14%，还原段：8～10%
熔剂率 氧化段：3%，还原段：7～8%氧化段：3%，还原段：2～3% 氧化段：3%，还原段：2～3%
氧气单耗 270～280m3/t360 m3/t 320～330 m3/t
电耗 115～125kWh/t80～96 kwh/t 68～80 kwh/t
焦耗 170～190kg/t 69 kg/t（无烟煤耗） 131 kg/t（煤耗）
天然气耗 ——37.4Nm3/t ——
混合矿含铅 45～55%45～65% 45～65%
混合矿含硫 14～18%16～18% 16～18%
鼓风炉床能力 50～65 t/(m2·日)—— ——
还原炉床能力 ———— 50～80 t/(m2·日)
鼓风炉焦率 14～18%—— ——
终渣含铅 2～3% 2.5～3% ≤2%
综合能耗(注) 300 kgce/t230 kgce/t 230 kgce/t
投资额 小大 小
注：目前铅冶炼领域烟化提锌工艺中因还原炉与烟化炉之间操作匹配问题不能解决，必须设置电热前床贮渣保温，万洋公司经过工艺改进，解决了还原炉与烟化炉之间操作时间匹配问题，采用“三连炉”工艺还原炉—烟化炉热渣直流，省去了电热前床，仅此一项，每月可节省用电420000kwh，此项如算进粗铅能耗，吨铅可节省52kwh，同时也节省了石墨材料。由此可见“三连炉”工艺节能效果优势明显。
万洋公司氧化段底吹炉产生的5t/h蒸汽（压力3.8Mpa）和还原段氧气侧吹炉产生的8t/h 蒸汽（压力
3.8Mpa）全部回收利用，送至公司肥业分厂生产磷酸一铵，这部分产生蒸汽未
从综合能耗中减去。同时从日本订货的岛津X射线荧光光谱仪由于日本大地震而无法及时到货，炉前现场工艺分析无法进行，导致生产数据的报送严重滞后，不能及时对炉况进行调整，加上还原炉生产时间短，设备磨合、人员熟练程度和经验的积累也需要一个过程，相信随着生产条件的逐步完善，人员操作水平的逐步提高，技术经济指标还有很大的提高优化空间。
3.3“三连炉”工艺的技术优势
与氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法相比，“三连炉”工艺具有以下的优势：
（1）取消了铸渣机，避免了高铅渣冷却铸块过程中水汽迷漫、碎沫飞扬的现象，生产环境进一步改善，也省下了铸渣机的设备投资。
（2）高铅渣在熔融液态下直接还原，充分利用了高铅渣熔体的潜热，节省了大量的燃料，使吨铅生产能耗下降。
（3）侧吹还原炉的高温炉渣直接流入烟化炉，不需要提温阶段，充分利用了熔渣的热能，可直接进入还原提锌，节省了粉煤，也提高了生产效率，同时氧化锌品质更好。
（4）高铅渣还原只采用单一的煤作为燃料和还原剂，起到加热和还原的作用。与鼓风炉相比煤比焦炭价格低廉，与国内其他的还原炉相比不需要天然气或煤气作为燃料，使不具有天然气或煤气的厂家也可采用此种工艺，对建厂条件的适应性更好，推广前景更广。
（5）侧吹还原炉床能率很高，时间上可以与底吹炉、烟化炉相匹配，取消了电热前床，节省大量的电能及石墨电极，使能耗降低。
（6）侧吹还原炉熔池熔炼反应激烈，还原程度彻底，为了保证锌的回收，渣含铅控制不大于2%。
（7）烟化炉采用渗铅改进，既增加了铅的回收率，也提高了氧化锌的品位。
（8）三炉相连，热渣直流，占地很少，节省投资。
（9）生产操作简单，指标易于控制，工人劳动强度小，生产操作环境好。
4 结语
河南济源市万洋冶炼（集团）有限公司“三连炉”工艺投产运行以来，取得很好的技术指标和经济指标，尤其是氧气侧吹还原炉突破了必须用煤气或天然气的限制，对建厂条件的适应性更好，实践表明，它是一种高效、节能、环保的现代冶炼方法，具有环保效果好，铅回收率高，综合能耗低，布置紧凑占地小，投资省等方面的优点，具有乐观的推广前景，将对我国铅冶炼技术水平的提高起到积极的推动作用，为我国的铅领域的节能降耗、低碳生产
作出自己的贡献！
参考文献
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20．热回收焦炉的工艺流程热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008 年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装置、烟气脱硫除尘装置以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水，并可实现余热有效回收利用和废气低污染排放的一种炼焦炉。每个焦炉炉组由多个可互相引火的炼焦室组合而成，具有共用总烟道进行二次燃烧并与热回收装置相联通的炼焦生产单元。炼焦室具有炼焦煤同室加热、炭化和熄焦功能，在主燃烧室中以贫氧气分层、分隔燃烧层与结焦层，通过两侧立火道、底火道、分烟道与炉组总烟道相联接，在负压情况下实现二次燃烧，并实现炼焦煤上下与两侧四向加热成焦的一个封闭空间；在炼焦过程中经二次燃烧后的高温烟气，通过废热锅炉回收余热生产蒸气，并对其热能加以利用。一般配套发电机组用以发电，对热能回收利用后的尾气采用脱硫除尘加以净化处理，对熄焦废水采用沉淀工艺加以净化后实现循环闭路使用，不产生焦化废水外排，是一种新型的大容积焦炉。 21．清洁型热回收焦炉的优势 清洁型热回收焦炉与传统的大机焦炉相比，具有如下优势： （1）提高煤炭资源的综合利用水平。清洁型热回收焦炉配煤要求生产冶金焦焦煤配入量不大于 20％～25％，弱粘煤与无烟煤不低于 50％；生产铸造焦焦煤配
入量不大于 50％，弱粘煤与无烟煤配入量不低于 40％，与传统大机焦比，弱粘煤比例大大提高，还可以配入无烟煤用以炼焦。目前焦煤资源越来越少，有利于节约宝贵的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，每吨差价至少在 200 元以上，大大地降低了焦炭成本，以规模 60 万吨的焦化厂计，采用清洁型热回收焦炉炼焦用煤成本每年可降低 4800 万元以上，有力地提高焦炭企业的经济效益。同时可以较灵活地改变炼焦配煤和加热制度，并根据需要生产不同品种的焦炭，如高炉焦、铸造焦、化工焦等。 （2）减少环境污染，有利于环境保护工作实施。热回收焦炉采用焦炉炭化室负压操作，炉内负压低于-lOPa，调节烟气燃烧气氛并防止大气污染物向外泄漏，与传统的大机焦正压操作相比，杜绝了跑烟冒火，杜绝了原传统大机焦产生的苯化口等大气污染物外排，从而彻底改善了焦化厂大气环境。清洁型热回收焦炉熄焦水闭路循环使用，杜绝了废水外排。与传统大机焦比，不产生由于后序化生产工序而产生的含酚、含氰等焦化废水，彻底的改善了焦化厂所在区域的水环境。 （3）提高焦炭产品质量。由于采用大容积捣固炼焦，炼焦煤堆密度在O.98g／cm3以上，且由于扩大炼焦煤以外的弱粘煤、无烟煤的加入，更有利于控制焦炭的灰分、硫分，相较传统大机焦的焦炭产品质量更好。 （4）有利于减少基建投资和降低炼焦工序能耗。清洁型热回收焦炉与传统大机焦相比达到或超过传统大机焦的机械化水平，实现焦炉装煤、出焦、熄焦、捣固机械化，但是由于没有传统焦炉的化产回收、煤气净化、循环水、制冷站等工序，也没有污水处理等环境保护的尾部治理措施，生产过程能耗较低。同时，由于焦炉配套的辅助生产设施和公用设施少，建设投资低，建设速度快，一般情况下基建投资为相同规模的传统焦炉的 50％～60％，建设周期为 7～10 个月，生产全过程操作
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新技术
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法 一、氧气底吹熔炼—鼓风炉法简介 氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法工艺流程为:熔剂、铅精矿或二次铅原 料及铅烟尘经配料、制粒或混捏后进行氧气底吹熔炼,产出烟气、一次粗铅和 铅氧化渣,烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后采用二转二吸工艺制酸,尾气排放,铅烟尘返回配料。铅氧化渣经铸块后与焦块、熔剂块混合后入鼓风 炉进行还原熔炼,产出炉渣、烟气和粗铅,烟气经收尘后放空,铅烟尘返回配料。 工艺主要设备包括可旋转式氧气底吹熔炼炉,多元套管结构氧枪（多通道 水冷高温喷镀耐磨底吹氧枪）,特殊耐磨材质的氧枪口保护砖，浅层分格富铅 渣速冷铸渣机（铅氧化渣铸渣机）,带弧型密封罩和垂直模式壁中压防腐余热 锅炉，全封闭铅烟尘输送配料等, 新型结构鼓风炉（双排风口大炉腹角高料柱）等。 工艺的核心设备是氧气底吹熔炼炉。熔炼炉炉型结构为可回转的卧式圆筒形,在炉顶部设有2～3 个加料口,底侧部设有3～6 个氧气喷入口,炉子两端分 别设一个虹吸放铅口和铅氧化渣放出口。炉端上方设有烟气出口。 铅精矿的氧化熔炼是在一个水平回转式熔炼炉中进行的。铅精矿、铅烟尘、熔剂及少量粉煤经计量、配料、圆盘制粒后, 由炉子上方的气封加料口加入炉内, 工业纯氧从炉底的氧枪喷入熔池。氧气进入熔池后, 首先和铅液接触反应, 生成氧化铅(PbO ) , 其中一部分氧化铅在激烈的搅动状态下, 和位于熔池上 部的硫化铅(PbS) 进行反应熔炼, 产出一次粗铅并放出SO 2。反应生成的一次粗铅和铅氧化渣沉淀分离后, 粗铅虹吸或直接放出,铅氧化渣则由铸锭机铸块
重视应用捣固炼焦技术 -12-10 所谓捣固炼焦技术( StampCokingTechnology, 简称SCT) , 是一种能够经过增加配煤中高挥发分、弱粘结性或不粘结性的低价煤的含量来扩大炼焦煤资源的方法。其优点如下: ( 1) 提高焦炭质量和节约资源: 煤料经捣固后, 堆密度可提高到0.95~1.15t/m3, 煤粒间接触致密, 比常规顶装煤煤粒子间的间距缩小28%~33%, 所得焦炭的致密程度明显改进, 有明显的改进焦炭质量的效果。同时, 在保证同样焦炭质量的前提下, 可多用20%~30%左右的高挥发分弱粘煤及部分非粘结煤, 扩大炼焦用煤源, 降低对优质炼焦用煤的依赖度和提升焦炭生产的成本优势。( 2) 经济效益显著: 尽管捣固焦炉的捣固机和装煤车的投资高于顶装煤的机械费用, 可是捣固煤饼的堆积密度比顶装煤高1/3, 故相同生产规模的焦炉, 捣固焦炉能够减少炭化室的孔数或炭化室容积, 因此, 捣固焦炉的总投资并不比顶装焦炉高。另外, 捣固炼焦工艺能够比顶装煤炼焦工艺配入更多的高挥发分或弱粘结性的低价煤, 同时增加石油焦及焦粉的配入量, 减少焦煤用量, 直接降低了焦炭的生产成本, 并使捣固焦炉焦炭质量提高, 可相应提高销售价格, 增加销售收入。( 3) 减少环境污染: 与顶装焦炉相比较, 在产量相同的情况下, 捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改进操作环境和减少无组织排放的优点; 装煤的污染物排放量减少90%; 工艺除尘效率高, 减少了环境污染。 捣固炼焦工艺由于具有诸多优点, 已在许多国家大量采用, 特别是在缺乏强粘结性煤资源的国家。原苏联从1989年开始将一个顶装焦炉改造为捣固炼焦炉以后, 开始在其高挥发分煤矿地区采用捣固炼焦工艺。波兰由于其国内挥发分高的煤源比较多, 适合炼焦的煤源不太丰富, 因此也大量采用捣固工艺。 当前, 世界上比较先进的捣固技术是由德国开发的萨尔堡捣固技术。这种技术应用的较为广泛, 中国青岛管道燃气公司采用的就是这种技术。 德国萨尔堡矿业公司开发的这种新一代捣固技术, 采用薄层连续给料代替传统的分层捣固法, 捣固时间由12min左右缩短到4min左右, 提高了捣固机效
20．热回收焦炉的工艺流程 热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008 年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装臵、烟气脱硫除尘装臵以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水，并可实现余热有效回收利用和废气低污染排放的一种炼焦炉。每个焦炉炉组由多个可互相引火的炼焦室组合而成，具有共用总烟道进行二次燃烧并与热回收装臵相联通的炼焦生产单元。炼焦室具有炼焦煤同室加热、炭化和熄焦功能，在主燃烧室中以贫氧气分层、分隔燃烧层与结焦层，通过两侧立火道、底火道、分烟道与炉组总烟道相联接，在负压情况下实现二次燃烧，并实现炼焦煤上下与两侧四向加热成焦的一个封闭空间；在炼焦过程中经二次燃烧后的高温烟气，通过废热锅炉回收余热生产蒸气，并对其热能加以利用。一般配套发电机组用以发电，对热能回收利用后的尾气采用脱硫除尘加以净化处理，对熄焦废水采用沉淀工艺加以净化后实现循环闭路使用，不产生焦化废水外排，是一种新型的大容积焦炉。 21．清洁型热回收焦炉的优势 清洁型热回收焦炉与传统的大机焦炉相比，具有如下优势： （1）提高煤炭资源的综合利用水平。清洁型热回收焦炉配煤要求生产冶金焦焦煤配入量不大于20％～25％，弱粘煤与无烟煤不低于50％；生产铸造焦焦煤配入量不大于50％，弱粘煤与无烟煤配入量不低于40％，与传统大机焦比，弱粘煤比例大大提高，还可以配入无烟煤用以炼焦。目前焦煤资源越来越少，有利于节约宝贵的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，
鼓风炉炼铅 故障排除方法 目录 一、炼铅鼓风炉常见故障及处理方法 (1) 1.炉顶故障及其处理方法 (1) 2.风口故障及其处理方法 (1) 3.咽喉故障及其处理方法 (2) 4.虹吸故障及其处理方法 (2) 5.炉结的生成及其处理 (2) 二、停炉 (4) 1.临时性停炉 (4) 2.计划性停炉大修 (5) 三、排放熔炼产物 (5) 四、铅鼓风炉的供风与焦炭燃烧 (6) 1焦炭燃烧反应的合理控制 (6) 2焦炭燃烧与炉内还原气氛的控制 (6) 3炉内还原气氛的控制 (7) 4 焦炭燃烧强度与鼓风炉生产率的关系 (7) 五、鼓风炉炼铅的主要技术条件及控制 (8) 1鼓风炉炼铅的主要技术条件 (8) 2鼓风炉炼铅的主要技术经济指标 (10)
一、炼铅鼓风炉常见故障及处理方法 1.炉顶故障及其处理方法 炉顶冒火产生的原因： ①风焦比不当，焦炭过剩，大量CO在炉顶燃烧； ②焦炭中含挥发物过多； ③焦点上移； ④料柱太低，大量CO来不及同炉料作用，便逸到炉面上燃烧； ⑤炉结形成，引起悬料。 消除的措施： ①调节好风量、风压； ②改善焦炭质量； ③提高料柱； ④消除炉结和悬料。 料面跑空风产生的原因： ①炉结严重，造成炉子横截面积缩小，炉气集中通过； ②炉料粉状物多，透气性差，风压高，将粉料吹出形成空洞。 消除的措施： ①暂停风，消除炉结； ②改进烧结配料和操作，提高烧结块强度； ③适当降低风压。 降料速度慢产生的原因： ①风口送风不好； ②还原能力过强，风口区温度低； ③炉料粉状物多或强度太低，造成透气性差； ④炉料或炉渣熔点高。 消除的措施： ①处理好风口，扩大送风面积； ②调整好风焦比； ③加入返渣改善炉料透气性； ④烧结改料调整炉渣成分。 2.风口故障及其处理方法 风口常见故障是：发黑、发红、发暗、发空、发硬。 其产生的原因： ①焦率太低，造成风口发黑、发暗； ②焦率太高，焦点上移，风口区变冷而引起发黑； ③风口上方长炉结，造成风口区出现空洞； ④焦炭分布不均匀，炉中心焦炭不足，造成中心发硬； ⑤水冷水套水温太低，造成风口区冷凝或发红。 消除的措施： ①调整焦率，使风焦比适当；
钢铁生产工艺流程 炼焦生产流程：炼焦作业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。资源来源：台湾中钢公司网站。
高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。资源来源：台湾中钢公司网站。
连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模内，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、内为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延。资源来源：台湾中钢公司网站。
炼焦工艺 现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。 1.洗煤 原煤在炼焦之前，先进行洗选。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。 2.配煤 将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。 目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工产品。 3.炼焦 将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦炭。 4.炼焦的产品处理 将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。 熄焦方法有干法和湿法两种。
湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋60～90s。 干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为2～4h。 在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。 炼焦工艺主要设备 1、焦炉简介: 现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。一般，炭化室宽0.4～0.5m、长10～17m、高4～7.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧)，两端用炉门封闭。燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。 焦炉系统中常用的控制设备：PLC、变频器、组态软件、电动机、断路器、接触器、按钮、温度仪表等等。 2、捣固焦炉简介: 捣固焦泛指采用捣固炼焦技术在捣固焦专用炉型内生产出的焦炭，这种专用炉型即捣固焦炉。捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。
焦炭生产工艺与应用 焦炭广泛用于高炉炼铁、冲天炉熔铁、铁合金冶炼和有色金属冶炼等生产，作为还原剂、能源和供炭剂，也应用于电石生产、气化和合成化学等领域作为原料。据统计，世界焦炭产量的90％以上用于高炉炼铁，冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术的必备原料之一，被喻为钢铁工业的“基本食粮”，具有重要的战略价值和经济意义。我国是传统的焦炭生产和出口大国，近年来焦炭产量一直占世界焦炭产量的50％左右，出口量占世界贸易量的60%左右，根据中国炼焦行业协会的统计，我国2007 年和2008年焦炭产量分别达到3.3 亿吨和3.27 亿吨，出口为1400 万吨和1213 万吨，焦炭是我国目前为数不多排名世界第一位的、具有重要影响力的资源型产品。由烟煤、石油、沥青或者其他液体碳氢化合物为原料，在隔绝空气的条件下干馏得到的固体产物都可称之为广义的焦炭。本报告中所指焦炭相对上述范围较小，是指以烟煤为主要原料，在隔绝空气条件下通过室式焦炉中加热至950～1050℃干馏形成而得到的固体产物，特征通常表现为质地坚硬、多孔、呈银灰色并有不同粗细裂纹的炭质固体块状材料，其真相对密度为1.8～1.95，堆积密度为400～520kg/m3，肉眼可以观察到明显的纵横裂纹。 根据原料煤的性质、干馏的条件不同，可以形成不同规格和质量的高温焦炭，其中用于高炉冶炼的称高炉焦，用于冲天炉熔铁的称铸造焦，用于铁合金生产的称铁合金用焦，还有非金属冶炼用焦（以上统称冶金焦），以及气化用焦、电石用焦等。 表1 焦炭的种类
一、炼焦煤 1．世界炼焦煤资源的分布 据统计，截止到2004 年底，全世界探明的煤炭总储量大约为4.3 万亿吨，其中前苏联、中国、美国、澳大利亚、加拿大、德国等世界前十名的主要产煤国的储量约占世界煤炭资源总量的95％。其中，炼焦煤不到硬煤资源量的1/10，肥煤、焦煤和瘦煤约占炼焦煤总量的1/2，低硫、低灰的优质炼焦煤资源大约有600 亿吨。在世界炼焦煤资源中，约有1/2 分布在亚洲地区,1/4 分布在北美洲地区，其余1/4 则分散在世界其他地区。 2．中国炼焦煤资源的储量与分布 中国煤炭探明可采储量仅次于美、俄，居于世界第三位，炼焦煤约占全部1 万多亿吨的“查明资源储量”中的26％，其中气煤（包括1/3 焦）占“查明资源储量”的12％，焦煤占6％，瘦煤、贫瘦煤和肥煤、气肥煤各占4％和3％。中国的炼焦煤资源以山西省为最多，“查明资源储量”达1000 多亿吨，占全国炼焦煤“查明资源储量”的56％强，“查明资源储量”居于第二位、
第五章炼铅炉渣及其烟化处理 目的要求：要求同学们掌握炼铅炉渣的化学组成、炉渣的来源、炉渣烟化的基本原理、烟化的主要设备及生产实践。 重点难点：1、炉渣烟化的基本原理； 2、炉渣烟化的主要设备及生产实践。 5.1炼铅炉渣的化学成分 在火法炼铅过程中产出的炉渣主要由炼铅原料中脉石氧化物和冶金过程中生成的铁、锌氧化物组成，其组分主要来源于以下几个方面： （1）矿石或精矿中的脉石，如炉料中未被还原的氧化物二氧化硅，三氧化二铝，氧化钙，氧化镁，氧化锌等和炉料中被部分还原形成的氧化物氧化铁等。 （2）因熔融金属和熔渣冲刷而侵蚀的炉衬材料，如炉缸或电热前床中的镁质或镁铬质耐火材料带来的氧化镁、三氧化二铬等，这些氧化物的量相对较少。 （3）为满足冶炼需要而加入的熔剂，矿物原料中的脉石成分如二氧化硅，氧化钙，三氧化二铝，氧化镁等，而是单体氧化物的熔化温度很高，只有成分合适的多种氧化物的混合物才可能具有合适熔化温度和适合冶炼要求的物理性质。因此，各种原料中脉石的比例不一定符合造渣所要求的比例，必须配入熔剂如河砂（石英石）、石灰石等。 （4）伴随炭质燃料和还原剂（煤、焦炭）以灰分带入的脉石成分。 工业上对炉渣的要求是多方面的，选择十全十美的渣型比较困难。应根据原料成分、冶炼工艺等具体情况，从技术、经济等各方面进行比较，选择一种较适合本企业情况的相对理想渣型。 炼铅炉渣是一种非常复杂的高温熔体体系，它由FeO、SiO 2、CaO、Al 2 O 3 、ZnO、 MgO等多种氧化物组成，它们相互结合而形成化合物、固溶体、共晶混合物，还有少量硫化物、氟化物等。虽然各种炼铅方法（如传统的烧结---鼓风炉炼铅法、密闭鼓风炉炼铅锌和基夫赛特法、QSL法等）和不同工厂炉渣成分都有所不同，但基本在下列范围波动（%）：13～20 Zn
捣鼓焦 近几年，我国捣固装煤炼焦有较快发展。焦炉炭化室高度已由过去的2.8m、3.2m、3.8m增加到4.3m、5m、5.5m以及6.25m，捣固焦炭产能己超过8000万吨。捣固装煤炼焦是适合我国炼焦煤资源中粘结性肥煤和焦煤不足状况的炼焦工艺。在当前较快发展中提出以下有关捣固炼焦配煤和焦炭质量的关系、捣固强度与配煤的关联性以及需要在生产实践中探索的几个问题进行一些讨论，供业界参考。 1 焦炭质量的基础是配煤质量，不会因煤准备和炼焦工艺等有根本性的改变 这里说的焦炭质量是指焦炭强度(不包括灰分和硫分等)，焦炭强度与配煤的关系，经过长期研究和实践己有了明确而科学的结论：焦炭强度从其本质而言，决定于焦炭气孔壁厚薄及其组成、所形成气孔的均匀程度和所占有的体积。这个概念指导着传统的、经典的煤质指标和以此为依据的煤分类，以及按此分类形成的以煤种为基础的配煤原则。 焦炭是多孔体，这个多孔体的强度可分成气孔壁强度、孔状体强度和块焦强度。孔状体强度是指含有气孔，但几乎没有裂纹的焦炭颗粒的机械抗性。孔状体强度和气孔壁强度经常合称焦炭结构强度，这就是M10的内涵。块焦强度中的M40，即依服于结构强度又决定于焦炭中裂纹和裂纹数量与特性。目前评价焦炭强度，既有冷强度，又有热强度。M40和M10属于冷强度，用中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的配煤，其生成的焦炭气孔壁厚而牢固，裂纹少，
故M40和M10指标好。而热强度以CRI和CSR为指标，理论和实践表明，以低变质程度、高挥发分的炼焦煤(气煤类煤)为主的配煤，其焦炭显微结构在光学上各向同性占优势，其CRI和CSR指标差。以中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的炼焦配煤，其焦炭显微结构在光学上各向异性占优势，其CRI和CSR指标好。 基于上述，即炼焦界周知的决定焦炭冷、热强度的基础是炼焦配煤，而对煤准备，如煤调湿和捣固等工艺以及干熄焦等对焦炭质量的作用，在于对气孔壁厚度、气孔率大小和均匀程度以及裂纹等有影响，这些影响对焦炭质量(特别是冷强度)在不同程度上有一定改善。而对热强度，由于不能改变焦炭显微结构的组成，故基本影响不了焦炭的热强度。当然，并不是说改进煤准备和炼焦工艺没有必要，而只是对焦炭质量不会有根本性的改变。这里需要提出的是宝钢配入型煤炼焦，在增加装煤堆密度的同时，主要是增加了粘结剂，相当增加了配煤中的粘结组分。因而在宝钢炼焦配煤中，虽然粘结性的肥煤和焦煤只占50%左右，但由于粘结组分的增加，提高了焦炭质量，生产出可满足大于4000m3高炉需要的焦炭。 2 捣固炼焦的亮点是多用低变质程度、高挥发分气煤类的炼焦煤，生产出一定质量的焦炭 捣固炼焦是用机械力将煤料的粒子压紧，因压紧而导致：①增加煤料堆密度；②因粒子的压紧而使胶质体填充的空隙减少，而相对扩展了粘结范围；③由于堆密度的增加单位体积内析出的煤气量增加，而提高了膨胀压力。这些因素导致了焦炭多孔体的气孔壁增厚，气孔
焦化厂主要生产车间：备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其公辅设施等，各车间主要生产设施如下表所示： 3、炼焦的重要意义 由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料；炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物，供合成纤维、医药、染料、涂料和国防等工业做原料；经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此，高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径，也是冶金工业的重要组成成分。 政策性风险煤炭是我国最重要的能源之一,在国民经济运行中处于举足轻重的地位,焦化行业属于国家重点扶持的行业。为建立大型钢铁循环结构，在钢铁的重要生产基地和炼焦煤生产基地建设并经营现代化大型焦化厂符合我国产业政策和经济结构调整方向,也是焦化工业发展的一个前景。 五、原料煤的准备 备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足、质量合乎要求的配合煤。其工艺流程为：原料煤→受煤坑→煤场→斗槽→配煤盘→粉碎机→煤塔。
1、煤的接收与储存 原料煤一般以汽车火车的方式从各地运输过来，邯钢焦化厂的原料煤主要来自邢台的康庄、官庄，峰峰和山西等地。当汽车、火车到达后，与受煤坑定位后，用螺旋卸煤机把煤卸到料仓里，当送料小车开启料仓开口后，用皮带把煤料运到规定位置。注意：每个料仓一次只能盛放同一种类别的煤。 为了保证焦炉的连续生产和稳定焦炉煤的质量，应根据煤质的类别用堆取料机把运来的煤卸放在煤场的各规定位置。邯钢焦化厂的备煤车间用的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种，按规定分别堆放在煤场的五个区。 2、煤原料的特性及配煤原则 ①气煤气煤的煤化程度比长焰煤高，煤的分子结构中侧链多且长，含氧量高。在热解过程中，不仅侧链从缩合芳环上断裂，而且侧链本身又在氧键处断裂，所以生成了较多的胶质体，但黏度小，流动性大，其热稳定性差，容易分解。在生成半焦时，分解出大量的挥发性气体，能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时，收缩性大，产生了很多裂纹，大部分为纵裂纹，所以焦炭细长易碎。 在配煤中，气煤含量多，将使焦炭块度降低，强度低。但配以适当的气煤，可以增加焦炭的收缩性，便于推焦，又保护了炉体，同时可以得到较多的化学产品。由于中国气煤储存量大，为了合理的利用炼焦煤的资源，在炼焦时应尽量多配气煤。 ②肥煤肥煤的煤化程度比气煤高，属于中等变质程度的煤。从分子结构看，肥煤所含的侧链较多，但含氧量少，隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大的液态产物，因此，肥煤产生的胶质体数量最多，其最大胶质体厚度可达25mm以上，并具有良好的流动性，且热稳定性也好。肥煤胶质体生成温度为320℃，固化温度为460℃，处于胶质体状态的温度间隔为140℃。如果升温速度为3℃/min，胶质体的存在时间可达50min，因此决定了肥煤黏结性最强，是中国炼焦煤的基础煤种之一。由于挥发性高，半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈，最终收缩量很大，所以生成焦炭的类问较多，又深又宽，且多以横裂纹出现，故易碎成小块，耐磨性差，高挥发性的肥煤炼出的焦炭的耐磨强度更差一些。肥煤单独炼焦时，由于胶质体数量多，又有一定的黏结性，膨胀性较大，导致推焦困难。 在配煤中，加入肥煤后，可起到提高黏结性的作用，所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分，并为多配入黏结性较差的煤提供了条件。
钢丝 百科名片 钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。 目录 钢丝 钢丝的生产 烘干处理 热处理 镀层处理 钢丝的分类 编辑本段 钢丝 From 中国食品百科全书 Jump to: navigation, search [中文]: 钢丝
[英文]: steel wire [说明]: 钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉 钢丝 制成的再加工产品。按断面形状分类，主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分类，有特细<0.1毫米、较细0.1~0.5毫米、细0.5~1.5毫米、中等1.5~3.0毫米、粗3.0~6.0毫米、较粗6.0~8.0毫米，特粗>8.0毫米；按强度分类，有低强度<390兆帕、较低强度390~785兆帕、普通强度785~1225兆帕、较高强度1225~1960兆帕、高强度1960~3135兆帕、特高强度>3135兆帕；按用途分类有：普通质量钢丝包括焊条、制钉、制网、包装和印刷业用钢丝，冷顶锻用钢丝供冷镦铆钉、螺钉等，电工用钢包括生产架空通讯线、钢芯铝绞线等用专用钢丝，纺织工业用钢丝包括粗梳子、综013、针布和针用钢丝，制绳钢丝专供生产钢丝绳和辐条，弹簧钢丝包括弹簧和弹簧垫圈用、琴用及轮胎、帘布和运输胶带用钢丝，结构钢丝指钟表工业、滚珠、自动机易切削用钢丝，不锈钢丝包括上述各用途的不锈钢丝及外科植入物钢丝，电阻合金丝供加热器元件、电阻元件用，工具钢丝包括钢筋钢丝和制鞋钢丝。 编辑本段 钢丝的生产 钢丝生产的主要工序包括原料选择、清除氧化铁皮、烘干、涂层处理、热处理、拉丝、镀层处理等。 原料选择见钢丝原料。 清除氧化铁皮指去除盘条或中间线坯表面的氧化铁皮，目的是防止拉拔时氧化铁皮损伤模具和钢丝表面，为后继的涂或镀层处理准备良好的表面条件以及减小拉拔时的摩擦降低拉拔力。清除氧化铁皮的方法有化学法和机械法两大类，见盘条化学除鳞和盘条机械除鳞。 编辑本段
捣固炼焦值得关注的几个问题 近几年，我国捣固装煤炼焦有较快发展。焦炉炭化室高度已由过去的2.8m、3.2m、3.8m 增加到4.3m、5m、5.5m以及6.25m，捣固焦炭产能己超过8000万吨。捣固装煤炼焦是适合我国炼焦煤资源中粘结性肥煤和焦煤不足状况的炼焦工艺。在当前较快发展中提出以下有关捣固炼焦配煤和焦炭质量的关系、捣固强度与配煤的关联性以及需要在生产实践中探索的几个问题进行一些讨论，供业界参考。 1 焦炭质量的基础是配煤质量，不会因煤准备和炼焦工艺等有根本性的改变 这里说的焦炭质量是指焦炭强度(不包括灰分和硫分等)，焦炭强度与配煤的关系，经过长期研究和实践己有了明确而科学的结论：焦炭强度从其本质而言，决定于焦炭气孔壁厚薄及其组成、所形成气孔的均匀程度和所占有的体积。这个概念指导着传统的、经典的煤质指标和以此为依据的煤分类，以及按此分类形成的以煤种为基础的配煤原则。 焦炭是多孔体，这个多孔体的强度可分成气孔壁强度、孔状体强度和块焦强度。孔状体强度是指含有气孔，但几乎没有裂纹的焦炭颗粒的机械抗性。孔状体强度和气孔壁强度经常合称焦炭结构强度，这就是M10的内涵。块焦强度中的M40，即依服于结构强度又决定于焦炭中裂纹和裂纹数量与特性。目前评价焦炭强度，既有冷强度，又有热强度。M40和M10属于冷强度，用中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的配煤，其生成的焦炭气孔壁厚而牢固，裂纹少，故M40和M10指标好。而热强度以CRI和CSR为指标，理论和实践表明，以低变质程度、高挥发分的炼焦煤(气煤类煤)为主的配煤，其焦炭显微结构在光学上各向同性占优势，其CRI和CSR指标差。以中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的炼焦配煤，其焦炭显微结构在光学上各向异性占优势，其CRI和CSR指标好。 基于上述，即炼焦界周知的决定焦炭冷、热强度的基础是炼焦配煤，而对煤准备，如煤调湿和捣固等工艺以及干熄焦等对焦炭质量的作用，在于对气孔壁厚度、气孔率大小和均匀程度以及裂纹等有影响，这些影响对焦炭质量(特别是冷强度)在不同程度上有一定改善。而对热强度，由于不能改变焦炭显微结构的组成，故基本影响不了焦炭的热强度。当然，并不是说改进煤准备和炼焦工艺没有必要，而只是对焦炭质量不会有根本性的改变。这里需要提出的是宝钢配入型煤炼焦，在增加装煤堆密度的同时，主要是增加了粘结剂，相当增加了配煤中的粘结组分。因而在宝钢炼焦配煤中，虽然粘结性的肥煤和焦煤只占50%左右，但由于粘结组分的增加，提高了焦炭质量，生产出可满足大于4000m3高炉需要的焦炭。 2 捣固炼焦的亮点是多用低变质程度、高挥发分气煤类的炼焦煤，生产出一定质量的焦炭 捣固炼焦是用机械力将煤料的粒子压紧，因压紧而导致：①增加煤料堆密度；②因粒子的压紧而使胶质体填充的空隙减少，而相对扩展了粘结范围；③由于堆密度的增加单位体积内析出的煤气量增加，而提高了膨胀压力。这些因素导致了焦炭多孔体的气孔壁增厚，气孔率降低且趋向均匀，因而M40、M10都有所改善，CRI和CSR也略有改善。 我国比较传统性捣固炼焦用配煤大体是：Vdaf 30%～33%, G值58～72(平均～65), Y值14±2、膨胀序数≮2.5。这样的配煤如在顶装焦炉中炼焦，焦炭的M40～65, CSR<50。而捣固炼焦生产的焦炭(捣固堆密度0.9～0.95t/m3 )的M4o大体在70左右, CSR～50。这样的焦炭曾用到1000～1500m3高炉上。 这里需要特别提出攀钢的焦炭质量，攀钢成功地用大型高炉冶炼钒钛磁铁矿，攀钢炼焦配煤偏瘦、碱金属含量较高，所以高炉用焦炭热强度不高。但由于高炉炉料中有较高的钛含量，对焦炭的溶碳反应有较强的抑制作用，所以攀钢用捣固炼焦生产的焦炭，能适应～2000m3的高炉冶炼要求。
第一章总论 第一节概述 XXX公司（以下简称XXX公司）是我国具有历史悠久的大型有色金属采、选、冶联合企业之一。公司下辖三个矿山、五个冶炼厂及机修、运输、建安等辅助单位，全公司现有职工11000多人，铜、铅、锌等主要有色金属综合生产能力18万t/a，2001年实际完成有色金属产量15.56万吨，有色金属矿产品金属含量4.33万t，完成工业总产值11.45亿元，销售收入13.33亿元，实现利税10980万元，其中利润1600万元。 XXX公司位于XX省常宁市XX镇，北临X江，北距XX市40Km，西南距XX市35Km，均有公路相通；东距京广线XX车站21Km，该站有公司自营大型专用货场。 第二节企业概况及治理的必要性 XXX公司第三冶炼厂是我国最早采用烧结－鼓风炉工艺生产粗铅的铅冶炼厂，始建于1908年，1938年由长沙迁至常宁市松柏镇，规模3000t/a，新中国成立后，于1952年恢复生产，当年生产粗铅1021t。随着生产发展和技术进步，逐步实现了机械进料、连续排渣、连续出铅、自动铸锭及炉顶密封等措施。通过多次改扩建，目前已达到年生产粗铅60000t/a、电铅80000t/a（含集体企业电铅产量）的规模，并配套建设炉渣烟化设施，综合回收氧化锌5000t/a。但由于条件的限制，仍沿用落后的烧结锅－鼓风炉工艺和设备，特别是烧结仍采用简陋、间断作业的烧结锅维持粗铅生产，产生的低浓度二氧化硫（0.8～1.0%）
烟气难以回收利用，粉尘及烟气造成的空气污染严重，恶化了操作区环境，每年排放至大气的SO2达33000t左右，给方圆二十余公里范围内农作物造成严重危害，对附近城乡居民身体健康也带来不良影响，每年农业赔款达150万元。该问题严重地阻碍着企业今后的生存和发展。 1990年1月21日，国家环保局、国家计委（90）环计字第035号下达第二批国家环境污染限期治理项目的通知，对XXX公司第三冶炼厂SO2烟气的污染限期治理达标。鉴于上述情况，形势相当紧迫，XXX公司三厂铅烟气SO2污染源的治理势在必行，刻不容缓。 第三节建设方案 一、国内外炼铅技术现状 国内外的粗铅生产，烧结－鼓风炉还原法仍占主导地位，其产量占总产量的80%以上。这一古老的炼铅工艺虽然不断得到改进和完善，但仍存在能耗高、环境污染严重、劳动条件差等致命弱点。因此，各国都在积极研究新的炼铅方法，近十年来已取得了实质性进展。特别是进入80年代以来，国际上先后有前苏联的kivcet法、德国鲁奇公司的QSL法、瑞典波立登公司的kaldo法和澳大利亚的氧气顶吹熔炼炼铅法等先进炼铅工艺实现了工业化生产。此外，我国也开发了类似于QSL炼铅法氧化段的氧气底吹熔炼新工艺。这些新工艺使传统的烧结－鼓风炉炼铅工艺得到了彻底的革命，从根本上解决了低浓度SO2烟气对环境造成的污染。 基夫赛特（kivcet）法是70年代前苏联有色金属研究院研究成功，并在本国首先用于工业生产的直接炼铅工艺。意大利Nuova Samin公司维斯姆港KSS铅厂采用此工艺建厂生产，各项指标都超过预期目标。它是目前世界上超大型炼铅工厂生产较成功的一步炼铅新工艺。目前，世界上有意大利（处理入炉料600t/d）、哈萨克斯坦（处理入炉料400～500t/d）和加拿大（产粗铅120000t/a）等3家工厂采用kitcet炼铅工艺
焦化生产工艺流程 焦化生产 炼焦生产是以一定特性的洗精煤为原料，在焦炉中密闭高温干馏，使之分解炭化生产出焦炭和焦炉煤气，再通过各种化工单元，对焦炉煤气进行净化，并回收其中的焦油、硫铵、粗苯、硫磺等化工产品。 一、备煤车间 1、概述 备煤主要由煤场、受煤坑及转运站、粉碎机室及高架栈桥等设施组成。用以完成煤场内煤的配合、堆放、上料、粉碎等任务，最终得到按一定比例配合好的炼焦煤，运送到焦炉煤塔中备用。本工程备煤系统采用两级粉碎的工艺方案。备煤系统能力是按年产90万吨的捣固焦炉生产能力而配套设计的。备料、粉碎及配煤能力为360t/h。 2、工艺流程 进厂的洗精煤按不同煤种卸在各自的堆场、分类堆存。贮煤塔需要供煤时，精煤堆场的各种煤分别由装载机将煤送入各自受煤坑内的受煤漏斗，受煤坑下部设有可调容积式给料机将煤送入破碎机，可调容积式给料机控制各种煤量大小，通过控制给煤速度达到精确配煤目的。此工艺既提高了配煤效果，又降低了投资。粘结性差的本地煤和晋城无烟煤通过受煤坑、可调容积式给料机进入PFCK可逆反击锤式破碎机粉碎至小于1mm粒度达到75%以上。粉碎后的弱粘结煤再与未经破碎的焦煤共同进入PFJ反击式破碎机再次破碎并混合，将其中的焦煤粉碎至 3mm以下。完成粉碎、混合、粉碎三个过程的配合煤最后由带式输送机将煤运至贮煤塔，供焦炉炼焦使用。 备煤工艺的关键在于将粘结差的本地煤和无烟煤由PFCK可逆反击锤式破碎机进行高细度破碎后再与未经粉碎的焦煤共同进入粗粒度的PFJ反击式破碎机进行粉碎。如此设计的目的是使弱粘结煤的粒度小于主焦煤的粒度，粉碎并混合后，不同粒度的煤料能够形成更合理的颗粒级配，提高煤料的堆密度，并使主焦煤与弱粘结煤或不粘结煤能够项目包裹，从而达到更好的捣固和结焦效果。该技术是实现大量采用当地廉价的非炼焦煤生产优质冶金焦炭的关键之一。 —1—． 二、焦化车间 1、概述 炼焦车间主要由2×45孔550-D型，炭化室高5.5m蓄热室式捣固焦炉，双4t。100×10联火道、废气循环、下喷、单热式焦炉及配套设施组成。年产焦炭采用湿法熄焦。炼焦车间主要用以完成启闭炉门、捣固煤饼、装煤、炼焦、推焦、拦
内容摘要：我国焦炭市场自2006年开始转暖，焦化企业扭亏为盈，国内焦煤价格 及运输价格持续走高，炼焦企业利润空间有限，优化配煤方案，降低原煤成本，提高焦炭声生产效率，提高焦炭质量成了企业成了企业在激烈竞争中获得更大利润的基本任务。各国都在改进现有炼焦工艺的同时不断探索新的工艺，而捣鼓炼焦作为一种经济适用性，现已成为一成熟的炼焦工艺，被国能外广泛采用。捣鼓炼焦的特点是：配煤时可以多配备高挥发的分、弱粘的炼焦煤，而且可以提高焦炭质量。本文主要论述为提高捣鼓式焦炉的焦炭质量如何结合实际采取延长捣鼓时间等措施来提高焦炭质量。 关键词：捣鼓炼焦；捣鼓炼焦特点;焦炭质量；捣鼓时间； 一、捣鼓炼焦 1、我国捣鼓炼焦的发展历程 我国第一批近代炼焦炉于1919年在鞍钢建成投产，由于战乱，遭到破坏。1949年~1959年我国新建、改建24座、1239孔炼焦炉。1958年，我国自行设计和建设的第一座58型焦炉在北京焦化厂一次投产成功。1970年，炭化室高3.8m的捣鼓焦炉建成的捣鼓焦炉建成投产。1995年，青岛煤气厂使用引进德国摩擦传动、薄层给煤、连续捣打的捣固机。2005年8月，景德镇焦化煤气总厂将炭化室高4.3m、宽450mm的80型顶装焦炉改造成捣固焦炉。2006年2月邯郸裕泰实业有限公司将炭化室高4.3米、宽500mm的顶装焦炉改造成捣固焦炉，拉开了我国4.3m顶装焦炉改造成捣固焦炉的序幕。2006年底，5.5m的捣固焦炉在云南曲靖建成投产，在全国掀起了建设5.5m捣固焦炉的热潮。2007年6月，中冶焦耐公司总承包了河北唐山市佳华公司的炭化室高6.25m世界最高的捣固焦炉的建设，预计2008年8月投产，这标致着我国大型捣固焦炉技术达到了国际先进水平。2007年9月，中冶焦耐公司中标建设印度塔塔钢铁公司5m的捣固焦炉，标致着我国大型捣固焦炉设计正式走向国际市场。同期，涟源钢铁公司和攀枝花钢铁公司也决定新建捣固焦炉，标致着我国大中型钢铁企业开始接受和采用捣固炼焦技术。近几年，我国的捣固炼焦技术发展很快，焦炉炭化室高度已由过去的2.8m、3.2m、3.8m增加到4.3m、5m、5.5m以及6.25m，捣固焦炭产能己超过8000万吨。 2、捣鼓炼焦的价值与意义 捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。 捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备, 将炼焦配合煤按炭化室的大小, 捣打成略小于炭化室的煤饼, 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔, 以水熄灭后再放到凉焦台, 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭 经研究发现：在相同配煤比之下，捣鼓炼焦大幅度提高了交谈的冷态强度。捣鼓可以改善焦炭气孔结构，提高焦炭反应强度。捣固炼焦是用机械力将煤料的粒子压紧，因压紧而导致：①增加煤料堆密度；②因粒子的压紧而使胶质体填充的空隙减少，而相对扩展了粘结范围； ③由于堆密度的增加单位体积内析出的煤气量增加，而提高了膨胀压力。这些因素导致了焦
捣固注意的问题
近几年，我国捣固装煤炼焦有较快发展。焦炉炭化室高度已由过去的2.8m、3.2m、3.8m增加到4.3m、5m、5.5m以及6.25m，捣固焦炭产能己超过8000万吨。捣固装煤炼焦是适合我国炼焦煤资源中粘结性肥煤和焦煤不足状况的炼焦工艺。在当前较快发展中提出以下有关捣固炼焦配煤和焦炭质量的关系、捣固强度与配煤的关联性以及需要在生产实践中探索的几个问题进行一些讨论，供业界参考。 1、焦炭质量的基础是配煤质量，不会因煤准备和炼焦工艺等有根本性的改变 这里说的焦炭质量是指焦炭强度(不包括灰分和硫分等)，焦炭强度与配煤的关系，经过长期研究和实践己有了明确而科学的结论：焦炭强度从其本质而言，决定于焦炭气孔壁厚薄及其组成、所形成气孔的均匀程度和所占有的体积。这个概念指导着传统的、经典的煤质指标和以此为依据的煤分类，以及按此分类形成的以煤种为基础的配煤原则。 焦炭是多孔体，这个多孔体的强度可分成气孔壁强度、孔状体强度和块焦强度。孔状体强度是指含有气孔，但几乎没有裂纹的焦炭颗粒的机械抗性。孔状体强度和气孔壁强度经常合称焦炭结构强度，这就是M10的内涵。块焦强度中的M40，即依服于结构强度又决定于焦炭中裂纹和裂纹数量与特性。目前评价焦炭强度，既有冷强度，又有热强度。M40和M10属于冷强度，用中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的配煤，其生成的焦炭气孔壁厚而牢固，裂纹少，故M40和M10指标好。而热强度以CRI和CSR为指标，理论和实践表明，以低变质程度、高挥发分的炼焦煤(气煤类煤)为主的配煤，其焦炭显微结构在光学上各向同性占优势，其CRI和CSR指标差。以中等变质程度、粘结性肥煤和焦煤占50%以上的炼焦配煤，其焦炭显微结构在光学上各向异性占优势，其CRI和CSR指标好。 基于上述，即炼焦界周知的决定焦炭冷、热强度的基础是炼焦配煤，而对煤准备，如煤调湿和捣固等工艺以及干熄焦等对焦炭质量的作用，在于对气孔壁厚度、气孔率大小和均匀程度以及裂纹等有影响，这些影响对焦炭质量(特别是冷强度)在不同程度上有一定改善。而对热强度，由于不能改变焦炭显微结构的组成，故基本影响不了焦炭的热强度。当然，并不是说改进煤准备和炼焦工艺没有必要，而只是对焦炭质量不会有根本性的改变。这里需要提出的是宝钢配入型煤炼焦，在增加装煤堆密度的同时，主要是增加了粘结剂，相当增加了配煤中的粘结组分。因而在宝钢炼焦配煤中，虽然粘结性的肥煤和焦煤只占50%左右，但由于粘结组分的增加，提高了焦炭质量，生产出可满足大于4000m3高炉需要的焦炭。 2、捣固炼焦的亮点是多用低变质程度、高挥发分气煤类的炼焦煤，生产出一定质量的焦炭 捣固炼焦是用机械力将煤料的粒子压紧，因压紧而导致：①增加煤料堆密度；②因粒子的压紧而使胶质体填充的空隙减少，而相对扩展了粘结范围；③由于堆密度的增加单位体积内析出的煤气量增加，而提高了膨胀压力。这些因素导致了焦炭多孔体的气孔壁增厚，气孔率降低且趋向均匀，因而M40、M10都有所改善，CRI和CSR也略有改善。 我国比较传统性捣固炼焦用配煤大体是：Vdaf 30%～33%, G值58～72(平均～65), Y值14±2、膨胀序数≮2.5。这样的配煤如在顶装焦炉中炼焦，焦炭的M40～65, CSR<50。而捣固炼焦生产的焦炭(捣固堆密度0.9～0.95t/m3 )的M4o大体在70左右, CSR～50。这样的焦炭曾用到1000～1500m3高炉上。 这里需要特别提出攀钢的焦炭质量，攀钢成功地用大型高炉冶炼钒钛磁铁矿，攀钢炼焦配煤偏瘦、碱金属含量较高，所以高炉用焦炭热强度不高。但由于高炉炉料中有较高的钛含量，对焦炭的溶碳反应有较强的抑制作用，所以攀钢用捣固炼焦生产的焦炭，能适应～2000m3的高炉冶炼要求。