铅锌熔炼炉用耐材讲解
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有色冶炼行业冶炼炉型及其需要使用的耐火材料介绍一鼓风炉鼓风炉广泛应用于铜、铅、铅锌、锑等金属的粗炼过程。
鼓风炉由炉顶、炉身、本床(也称咽喉口)、炉缸、风口装置等组成。
冶炼炉料(精矿、烧结矿等)、焦炭、熔剂、反料等固体物料,从炉顶加入,炉身下部侧面风口装置中鼓入的高压空气,在向上走的过程中,与向下的物料进行熔化、氧化、还原等反应,完成冶炼过程,液态金属、锍、炉渣从炉子下部的咽喉口或炉缸排出,烟气、烟尘、气态金属或金属氧化物从炉顶烟气出口排出。
目前多为密闭炉顶,炉身为全水套,耐火材料只在咽喉口和炉缸使用,因其炉渣属碱性炉渣,故咽喉口部分主要用镁砖、镁铬砖、铝铬砖;炉缸侧壁和炉底上部用镁砖、镁铬砖、铝铬砖;炉底砌成反拱形。
二反射炉反射炉有熔炼反射炉和精炼反射炉,其结构形式基本相同只是精炼反射炉规格较小。
为长方形炉体,生产是连续的,反射炉炉头操作温度一般为1400~1500℃,出炉烟气温度一般为1150~1200℃。
炉底由下而上依次为石棉板、保温砖层、粘土砖层、镁铝砖或镁砖层。
炉墙多采用镁铝砖或镁砖,有些重要部位为了延长使用寿命均采用镁铬砖砌筑,外墙一般采用粘土砖。
炉顶采用吊挂式炉顶,小型反射炉炉顶采用砖拱,拱顶材质为镁铝砖。
我国炼铅(铜)工厂大多采用传统的烧结—鼓风炉熔炼流程,由于它存在着以下缺陷:a、烧结过程中硫燃烧很不充分,返回料比率高;b、鼓风炉炉料中铅(铜)含量低;c、大量烟气污染环境。
因而人们一直在努力探索炼铅新工艺,其目的不外乎两个方面:1、利用反应热进行熔炼;2、用一步法工艺代替原来的多步法。
国外已成功地研究出艾萨炉(奥斯麦特炉)、卡尔多炉、QSL法、基夫赛特法、悉罗法、富氧炼铅炉等新型炼铅炉和新工艺。
三艾萨炉(奥斯麦特炉)艾萨炉炉体为简单的竖式圆筒形,其技术核心是采用了浸没式顶吹燃烧喷枪,在多年小规模试验研究基础上,芒特&8226;艾萨冶炼厂于1983年建成了一个处理量为5T/H的炼铅艾萨炉。
耐火材料在铅冶金行业的设计与应用有色金属冶炼对于耐火材料的要求比较复杂,既要有足够的耐高温性,还需具备一定的高温强度,同时需具备良好的抗渣侵蚀及抗炉渣、烟气冲刷的能力,因此对于炉内耐火材料的选择有着严格的要求。
同时对于各种有色金属的冶炼均有各自特点,需有选择性地选用耐火材料。
目前国内使用在有色金属冶炼行业中的耐火材料大致分为两大类:偏酸性耐火材料、偏碱性耐火材料。
偏酸性耐火材料以三价氧化物为主(Al₂O₃-SiO₂系),主要包括高铝砖、莫来石砖、锆刚玉砖等;而偏碱性耐火材料则以二价氧化物为主(MgO-Al₂O₃、MgO-Cr₂O₃系),包括镁铬砖、镁铝砖、镁铝尖晶石砖等。
1、耐火材料在铅冶金行业的设计与应用实践1)炉底设计经过多年的实际生产经验,对于铅冶炼,所使用的冶金炉包括处理各种铅物料的几十种冶金炉,但冶金炉的耐火内衬主要使用的是镁铬砖、高铝砖、高铝质的耐火捣打料等。
(1)炉底永久层区域在炉衬的设计中,炉体内各个位置不同,耐材的选择也相应变化。
以固定卧式冶金炉炉体为例,炉底一般使用的有镁铬砖、高铝砖、铝铬尖晶石及高铝质捣打料、镁质捣打料等,还有的使用高强防渗捣打料,其成分也是属Al₂O₃-SiO₂系, Al₂O₃的含量>75%。
液态铅的比重达10.6g/cm³,渗透性极强,因此炉底耐材既要有散热的功能,也要具备较高的防渗铅的能力。
目前广泛应用的做法是炉底钢板上首先铺设高铝砖,高铝砖具有较高的耐压强度(常温耐压强度40~60MPa),用作炉底底部作为垫层比较合理;在炉底垫层上部应设置一层具有抗铅渗透的耐火材料,目前采用的有镁质捣打料或高强防渗捣打料(高铝质),两种均可起到隔层的作用。
其中镁质捣打料的配比为:镁砂:镁粉=7:3,配以卤水,镁砂粒度:0.2~0.5mm70%、1.5~3.0mm 30%;高强防渗捣打料的成分则是:高铝质的各种粒度的骨料、骨粉配置而成,在经过高温烘烤后,各种粒度的骨料膨胀紧密结合,达到理想的防渗铅目的。
铅锌冶炼废渣标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述铅锌冶炼是一种重要的冶炼工艺,而废渣是其生产过程中不可避免的产物。
铅锌冶炼废渣主要包括氧化渣、硫化渣和炉渣等,其中含有大量的铅、锌等有害元素。
目前,国内外对于铅锌冶炼废渣的标准和管理制度尚不完善,存在着一定的安全隐患和环保问题。
因此,本文将针对铅锌冶炼废渣的特点、现行标准分析以及制定建议进行深入探讨,旨在为完善相关标准和规范提供参考和建议。
1.2 文章结构本文分为三个主要部分:引言、正文和结论。
在引言部分,将对铅锌冶炼废渣标准的概述进行介绍,说明文章的结构和目的。
在正文部分,将分析铅锌冶炼废渣的特点,现行标准的情况以及针对铅锌冶炼废渣标准制定的建议。
在结论部分,将对全文进行总结,分析铅锌冶炼废渣标准的影响,并展望未来的发展方向。
通过这样的文章结构,读者可以全面了解铅锌冶炼废渣标准的现状和未来发展趋势。
1.3 目的本文的目的在于分析铅锌冶炼废渣的特点,并对现行标准进行评估和分析。
通过对现行标准存在的问题和不足之处进行深入的研究,我们将提出针对铅锌冶炼废渣的新标准制定建议,以便更好地规范铅锌冶炼废渣的处理和利用,保护环境,维护人民健康,促进资源的有效利用。
同时,通过对铅锌冶炼废渣标准的讨论和分析,还可以促进相关行业的技术创新和发展,提高企业的环保水平和社会责任感。
因此,本文的目的是为了完善铅锌冶炼废渣的相关标准,推动相关行业的可持续发展。
2.正文2.1 铅锌冶炼废渣特点铅锌冶炼废渣是指在铅锌冶炼过程中产生的固体废物,通常含有一定的铅、锌以及其他有害物质。
其主要特点如下:1. 复杂成分:铅锌冶炼废渣的成分复杂多样,包括铅、锌、硫、氧化物、矿物质等多种物质,其中有些物质具有毒性和危险性。
2. 高含铅含锌:铅锌冶炼废渣中含有大量的铅和锌,这些金属是其中的主要成分,也是对环境和人体健康造成危害的重要元素。
3. 酸性较强:由于铅锌冶炼过程中通常会使用酸性介质,因此铅锌冶炼废渣具有一定的酸性,其PH值较低。
有色金属冶炼炉窑上耐火材料的应用摘要:有色金属冶炼的主要设备就是有色金属冶炼炉窑,研究有色金属冶炼工业技术进步对耐火材料品种、质量的需求应该是耐火材料行业为有色金属冶炼炉窑延长寿命、提高产量主要的任务。
现就铜、铅、锌等主要有色金属冶炼炉窑的现状和对耐火材料的要求进行介绍。
关键词:有色金属;金属冶炼;耐火材料;炉窑目前,虽然我国耐火材料生产厂众多,但多数为规模小、技术水平低,设备落后的企业,它们占据了大量资源,对耐火材料工业的发展非常不利。
应该通过市场竞争机制,淘汰一大批技术落后的耐火材料厂,采用耐火材料行业准入管理是当务之急。
应该在加大技术改造及创新投入、加快淘汰落后产能、鼓励行业兼并重组、完善产业发展政策、充分发挥行业协会作用等方面制定切实可行的措施,使耐火材料工业的生产走上健康发展的道路。
一、再生金属工业概况目前,一些再生金属的生产企业不仅生产规模大,而且采用了一些较先进的工艺,如再生铜领域采用竖平炉工艺、倾动炉精炼工艺、再生黄铜棒电炉熔炼—潜液转流—多头多流水平连铸工艺等;再生铝领域采用侧井熔炼炉工艺、回转炉工艺、三室反射炉工艺等;再生铅领域采用短回转窑熔炼工艺、氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅新技术等。
目前,再生金属行业正深入落实再生有色金属产业准入制度,再生金属行业已经走上了形式多样化、企业规模化、设备大型化、质量标准化、技术不断创新及产业升级速度加快的轨道。
在这一过程中,采用先进的再生金属熔炼设备是很关键的,而其耐火材料起着重要的作用。
以竖平炉(见图1)工艺为例:熔铜和熔铝的竖平炉是在反射炉(平炉)的尾部砌筑竖式通道(竖炉),因而称之为竖平炉。
图1 竖平炉结构图物料从竖炉顶部加入,反射炉的高温烟气从竖炉下部进入,预热物料后从竖炉上部排出。
反射炉的最大缺点是热效率低,1100℃~1350℃的高温烟气不能充分利用。
而竖平炉则因为烟气预热了物料,排出竖炉时仅400℃~600℃,大大提高了炉子的热效率。
含铅、锌、铜、砷铁矿的高炉冶炼用高炉冶炼含有铅、锌、铜、砷等元素的共生铁矿石的工艺过程。
铅、锌、铜、砷等元素对高炉炼铁都是有害元素,中国南方地区的铁矿石大都含有这些元素中的一种或几种,广东大宝山矿是典型代表。
铅、锌在高炉内被还原,虽然基本上不溶于铁水中,但它们在高炉内的行为危害高炉炉衬,降低高炉一代寿命,锌还给高炉造成结瘤危害。
铜和砷在高炉内是10017<的还原并溶入铁水,它们影响铁水质量并殃及钢的质量,因此生产中只能通过配矿来降低铜和砷进入生铁的数量。
含铅铁矿的高炉冶炼在铁矿中铅主要以方铅矿(PbS)和铅黄(PhO)的形态存在,在烧结矿中主要为硅酸铅(PbO•SiO2及2PbO•SiO2)。
铅在高炉中的走向铅的各种化合物在高炉内易分解还原,其基本反应式为PbO+CO=Pb+CO2,PbS+Fe=Pb+FeS(或借助CaO的置换作用PbS 变为PbO再被CO还原)和2PbO•SiO2+CO+FeO+2CO=2Pb+2CO2+CaO•FeO•SiO2。
在炉身中部900~1000℃温度区还原完毕,熔滴至高炉下部高温区时一部分铅液穿过渣铁层沉积于炉缸底部,一部分气化,气态铅绝大部分随煤气流上升,少量从渣铁口排出。
沉积于炉缸底部的铅液渗入炉底砌体砖缝、气孔甚至基墩以下。
炉缸内有铅液积存时,则在出铁过程中随渣铁排出挥发气化,有时铁口泥芯周边可见铅液渗出滴集铁口前。
而随气流上升的气态铅遇H2O和CO2转化为氧化铅。
氧化铅和金属铅部分粘附于炉尘上随煤气逸出,部分粘附于料块上随之下降形成循环富集,部分渗入炉衬、冷却壁填缝、风渣口各缝隙,有时冷凝的铅液会从炉壳开口、缝隙或裂纹处流出。
有的凝结于炉衬内表面。
铅对高炉的危害渗入炉底砌体的铅液随温度升高体积膨胀产生巨大破坏力,会导致砖层浮动甚至整个炉底砌体毁坏以及炉壳开裂穿漏等事故。
当炉缸铅液积存过多时则引起炉前工作失常,如铁口、主沟难以维护,堵死撇渣器酿成跑铁事故等,而随渣铁排出的铅污染炉前环境导致人体铅中毒。
矿热炉耐火材料配置方案矿热炉是一种用于冶炼金属的重要设备,耐火材料的选择和配置对矿热炉的性能和寿命有着重要影响。
本文将针对矿热炉耐火材料的配置方案进行探讨和介绍。
矿热炉的耐火材料主要分为炉墙、炉底和炉顶三个部分。
炉墙是矿热炉的主要承重部分,一般采用高铝砖作为炉墙材料。
高铝砖具有耐高温、耐磨损等优点,能够有效地抵抗矿热炉内部高温和化学腐蚀的侵蚀。
同时,高铝砖还具有优良的导热性能,能够提高矿热炉的热效率。
炉底是矿热炉的支撑和矿石冶炼的主要区域,炉底的耐火材料一般采用石墨砖。
石墨砖具有高温稳定性好、耐磨损等特点,能够有效地抵抗炉底的高温和化学腐蚀。
此外,石墨砖还具有优良的导热性能和导电性能,能够提高矿热炉的冶炼效率。
炉顶是矿热炉的顶部,一般采用镁砖作为炉顶材料。
镁砖具有优异的耐火性能和热震稳定性,能够有效地抵抗炉顶的高温和化学腐蚀。
此外,镁砖还具有较低的导热性能,能够减少炉顶的热量损失。
除了以上三个主要部分,矿热炉还需要配置一些辅助耐火材料,如炉墙渣口、炉底渣口和炉顶渣口等。
这些渣口处于矿热炉的高温区域,需要使用耐火砖进行衬砌,以防止渣口的烧蚀和损坏。
在矿热炉耐火材料的配置方案中,除了选择合适的材料外,还需要考虑其布局和结构。
矿热炉的内部结构复杂,各部分之间需要有合理的连接和衔接,以确保炉体的整体稳定性和密封性。
同时,还需要考虑到耐火材料的热膨胀系数和热导率等参数,以避免因温度变化引起的破裂和损坏。
在耐火材料的配置过程中,还需要考虑到矿热炉的具体工艺条件和使用要求。
不同的矿热炉在温度、压力和冶炼物料等方面存在差异,因此需要根据实际情况选择合适的耐火材料和配置方案。
同时,还需要定期进行检查和维护,及时修补或更换损坏的耐火材料,以保证矿热炉的正常运行。
矿热炉耐火材料的配置方案对于矿热炉的性能和寿命具有重要影响。
通过选择合适的材料和合理的配置方案,能够提高矿热炉的耐火性能和热效率,延长其使用寿命。
因此,在进行矿热炉耐火材料的配置时,需要考虑到矿热炉的工艺条件和使用要求,以及耐火材料的特性和性能,以确保配置方案的合理和有效。