艾萨炉炼铅法的生产实践与总结
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艾萨炉粉煤喷吹强化熔炼实践摘要:会泽冶炼厂艾萨炉采用克莱德粉煤喷吹技术,采取合理的渣型,优化入炉物料,稳定合理的操作等措施,生产指标不断优化,艾萨炉点火后连续稳产高产,实现了强化熔炼。
关键词:艾萨炉;克莱德喷吹;强化熔炼;0 前言艾萨炉的技术核心,是使用顶吹喷枪通过喷枪内独立的富氧空气管道和粉煤管道,将富氧空气和粉煤鼓入熔池。
气流通过旋流器的作用在熔池内形成旋流状搅拌环境。
艾萨炉能够处理高硫自热硫化铅精矿的能力。
同时由于具有强烈的搅拌环境和粉煤燃烧提供的热能,因此艾萨炉富氧顶吹熔炼具处理物料复杂多样性的特点。
1 克莱德粉煤喷吹喷煤系统安装在煤粉料仓下。
包括两个压力容器(锁气罐、发送罐)和一个定容积的给料器,可以连续并精确的将煤粉喷入熔炉中。
空气在给料器出口处进入以便于能沿着输送管线输送物料。
氮气用于在两个压力容器中流化物料。
在锁气罐和发送仓的进口和锁气罐的出口都安装有克莱德公司的气控圆顶阀。
这些阀门充气密封后可以防止压力泄漏。
发送仓可供应稳定的物料量到给料机中。
给料仓的流化是用通过孔板提供的氮气进入流化设备完成的。
氮气通过一个阀环路控制后提供给每一个流化点。
2 顶吹喷枪2.1 喷枪结构艾萨炉喷枪由同心煤管、工艺风管组成,喷枪上部设置有橡胶制波纹膨胀节。
该装置的能够保证喷枪端部在熔池内搅动时对顶部产生的力,通过膨胀节进行释放,防止喷枪受到应力剪切而折断。
喷枪内部设置有旋流器,旋流器的主要作用是将喷枪鼓入的垂向气流,通过旋流器后改变气流方向。
使之形成垂向与横向交叉的旋转气流。
旋流形成情况直接关系着炉内熔池的搅拌反应情况。
序号旋流器角度旋流器与喷枪口的距离煤管与喷枪口的距离使用效果145°700mm500mm喷枪摆动较好,但是喷枪喷溅太大265°900mm700mm喷枪喷溅较小,但是摆动较差355°900mm700mm喷枪使用效果较为理想,喷溅不是太大,摆动较好通过不断的试验摸索,从旋流器的角度、安装位置着手,找出了对喷枪损伤最小、搅动最优、喷溅最小的旋流器参数,并运用于生产中取得了较好的效果。
铅火法熔炼直收率提升措施的生产实践摘要:面对铅金属易挥发的特性,铅粗炼直收率的高低直接影响到粗铅加工成本,通过对渣温、渣铅、渣型、制粒效果、喷枪插入熔池深度、系统负压等方面的控制可有效对烟尘率的降低、渣与铅的分离效果、粗铅杂质去除效果、粗铅含铅提升效果等方面得到提升。
关键词:铅粗炼直收率;烟尘率;渣温;渣型;喷枪;0 前言直收率指标一般用于化学及工业生产,是指在化学反应或相关的化学工业生产中,投入单位数量原料获得的实际生产的产品产量与理论计算的产品产量的比值。
在同样的一个化学反应在不同的气压、温度下会产生不同的直收率,一般而言,直收率在90%以上是很高的直收率,75%以上是不错的直收率,60%左右是一般的直收率,30%以下是很低的直收率。
所以在一定程度上直收率与转化率可以等同说明,因此,提升直收率也就是在提高产出率,也就是在节约生产过程的生产成本;铅火法冶炼受到铅易挥发的特性影响,致使铅粗炼直收率偏低,若能找到合理的控制方法使铅粗炼直收率得到提升,生产成本就能得到相应的降低,企业的效益也就能得到提升,因此,直收率的提升是企业创效的一个重要方面。
1 铅粗炼工艺简介云南驰宏锌锗股份有限公司会泽冶炼分公司的粗铅冶炼生产工艺是采用艾萨炉富氧顶吹熔炼--富氧侧吹还原--烟化炉吹炼流程。
艾萨炉的主要任务是将投入的冷态铅物料熔化的同时进行脱硫及产出部分粗铅,产出富铅渣进入侧吹还原炉进行二次还原得到大部分粗铅;艾萨炉炼铅的每个熔炼周期过程可分为进料、调整、放渣三个阶段。
其中,进料阶段是所有铅物料全部加入,此阶段为低氧熔炼作业,伴有还原效果;调整阶段则停止铅渣和烟尘的加入,此阶段为高氧熔炼作业,以消除炉内泡沫渣和快速提温,以快速完成放渣作业为主要目的。
从整体周期来看,物料在炉内经历了低温、还原、氧化反应、升温等过程,温度梯度变化达 150~200℃,温度变化大;这也就造成了炉内氛围、温度、反应的多变,致使粗铅品质偏低、烟尘率偏高等情况的发生,最终导致铅粗炼直收率偏低。
ISA—YMG炼铅法的生产实践与总结ISA—YMG炼铅法是我公司引进国外顶吹沉没熔炼技术来改造传统烧结—鼓风炉还原熔炼技术而开发出的一种粗铅冶炼新工艺,该工艺引进ISA炼铅法中的氧化熔炼部分并结合我公司比较成熟的鼓风炉还原熔炼技术,在此基础上进行组合开发而形成的一种节能、环保、高效的绿色炼铅新工艺。
该项目于2005年3月在我公司曲靖基地建设完工,6月艾萨炉点火投产一次成功。
它是目前为止世界上首家用铅精矿直接熔炼生产粗铅的第一座艾萨炉,它的成功标志着国际炼铅技术的发展又取得了新的突破。
一、ISA—YMG炼铅工艺由两个部分组成:艾萨炉的氧化熔炼部分和我公司的鼓风炉还原熔炼部分。
在氧化熔炼阶段:铅精矿、熔剂和烟尘经混合制粒由后皮带运送至艾萨炉顶。
然后从加料口进入艾萨炉并在炉中发生剧烈的氧化脱硫反应,反应所需的空气和燃油经艾萨炉喷枪进入熔池中,反应所生成的产物有粗铅、富铅渣和烟尘,所产生的SO2气体经收尘处理后送酸厂制酸,烟尘返回备料系统配料;在鼓风炉还原熔炼阶段:艾萨炉所产出的富铅渣经铸渣机铸块后运送到鼓风炉,在炉中与焦碳、熔剂一起发生还原反应,生成粗铅、熔渣和烟气。
熔渣进入电热前床经沉清处理后送烟化炉回收Zn和Ge,烟气经冷却降温和收尘后排空。
工艺流程图如下:一)艾萨炉氧化熔炼氧化熔炼作业在艾萨炉中进行,整个熔炼系统包括艾萨炉主体、余热锅炉、电收尘、引风机、工艺鼓风机、燃油供给系统、喷枪、保温烧嘴等(如下图所示):概述艾萨炉是一个高11.2米,约2.9米内壁直径,内衬耐火材料的圆柱形容器,炉子上端设有加料口,喷枪口和烟道口,底部设有两个排铅口,一个放渣口,一个放铅口。
铅精矿、熔剂、烟尘等按配料比例充分混合并经制粒后皮带运输机从炉顶加料口送入炉子,PbS 氧化所需的氧气和空气及燃油通过喷枪直接以旋涡状喷射到熔池渣层中,并使熔池剧烈搅动,加速冶炼过程的传热和传质速度,大大强化了炉内熔炼的氧化过程。
整个反应释放出大量的热,加入的炉料被迅速加热熔化并完成冶金过程的反应,反应所生成粗铅从排铅口排出,采用圆盘铸锭机浇铸后,送电解精练。
侧吹还原炉液态高铅渣直接还原炼铅工艺试生产总结篇一:铅富氧侧吹炉开炉生产实践-论文doi:10.3969/j.issn.1007-7545.20XX.08.006铅富氧侧吹炉开炉生产实践胡卫文,徐旭东,欧阳坤(湖南水口山有色金属集团有限公司,湖南衡阳421500)摘要:详细介绍了目前国内已建成的采用无烟粒煤为还原剂最大的富氧侧吹还原炉开炉试生产情况和技术指标。
工业生产实践表明,该侧吹还原炉技术先进、投资省、工艺稳定、吨铅综合能耗低、工作环境好。
关键词:铅;侧吹炉;生产实践;富氧熔炼中图分类号:TF812文献标志码:a文章编号:1007-7545(20XX)08-0000-00StartupPracticeofLeadoxygenEichmentSide-blownFurnaceHUwei-wen,XUXu-dong,oUYanGKun (ShuikoushannonferrousmetalsGroupofHunanProvince,Hengyang421500, Hunan,china)abstract:Trialproductionandtechnicalindexofcurrentlargestdomesticbuiltoxygeneichmentside-blownfurnacewithsmokelesscoalasreductantwereintroduced.in dustrialpracticeshowsthatoxygeneichmentside-blownfurnacehastheadvant agesofadvancedtechnology,lowinvestment,stableprocess,lowcomprehensi veenergyconsumption,andgoodworkingenvironment.Keywords:lead;side-blownfurnace;plantpractice;oxygeneichmentsmelting某厂侧吹炉由西安有色冶金设计院负责设计,侧吹炉炉床面积为12.15m2,是目前国内已建成的采用粒煤作为还原剂的最大的富氧侧吹还原炉,设计规模为年产10万t粗铅,20XX年11月份开工建设,至20XX年10月份开炉试生产,工作进展顺利。
年产10万吨粗铅毕业设计摘要本次设计主要是年处理10万吨铅精矿的铅顶吹直接熔炼炉,通过对铅及其主要化合物的物理化学性质和用途的认识、铅生产方法的了解、铅直接熔炼原理及工艺流程的选择、计算熔炼炉炼铅的物料平衡与热平衡计算。
对铅顶吹直接熔炼炉进行选择计算,根据计算出的尺寸对熔炼炉进行定型,通过尺寸定型画出熔炼炉的结构图。
设计方案以技术新、效益高为原则,充分体现了先进、灵活、多功能的特点。
关键词: 铅顶吹直接熔炼炉、年产10万吨、工艺流程的选择、物料平衡与热平衡计算、尺寸定型、画结构图。
目录1 绪论 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
2、铅生产概述 (3)2、1铅及其主要化合物的物理化学性质和用途 (3)2、1、1铅的性质和用途 (3)2、1、2铅的主要化合物的物理化学性质 (5)2、2铅生产方法概述 (8)2、2、1直接炼铅法 (8)2、2、2传统炼铅法 (9)2、3铅直接熔炼 (9)2、3、1铅直接熔炼的基本原理 (9)2、3、2铅直接熔炼工艺流程 (11)2、3、3铅直接熔炼中各主要组分的行为 (14)2、3、4铅直接熔炼主要产物 (16)2、4铅直接冶炼艾萨炉熔炼系统主要设备结构 (17)2、4、1艾萨炉的炉体结构 (17)2、4、2艾萨炉喷枪 (17)2、4、3辅助燃烧喷嘴 (18)2、4、4艾萨炉的熔体排放 (19)2、4、5艾萨熔炼操作要点 (19)3、冶金计算 (21)3、1原料 (21)3、2燃料 (22)3、3辅助材料 (23)3、3、1石英石 (23)3、3、2石灰石 (24)3、3、3铁焙砂 (24)1、绪论在所有金属的冶炼中,铅冶炼一直是个难点。
世界已查明的铅资源储量为150万吨,中国的铅储量为9万吨,在世界上居第二位。
目录0引言 (2)1生产工艺特点 (3)1.1生产工艺(见图1) (3)1.2开路除砷技术特点 (4)1.3电积脱铜技术特点 (4)2高砷烟尘开路除砷、电积法富集铜生产实践 (4)2.1烟尘的调浆浸出 (5)2.2电积法富集铜 (6)2.3浸出液脱锌 (6)2.4开路除砷 (7)3鼓风炉熔炼富集铅的生产实践 (7)3.1主要反应的热力学及主金属反应关系 (7)3.1.1热力学反应式 (7)3.1.2主金属反应关系 (8)3.2渣型选择 (9)3.3浸出渣的配料制砖 (10)3.4鼓风炉富集熔炼 (10)3.5反应过程元素走向 (11)4铅铋合金精炼 (13)4.1铅铋合金的火法精炼 (13)4.1.1熔析除铜 (13)4.1.2氧化除锡、砷、锑 (13)4.2铅铋合金长周期电解精炼 (13)5结论 (14)6主要参考文献 (16)7结束语 ................................................................ 错误!未定义书签。
0 引言随着矿产资源的不断开采利用,矿产资源的不断缩减,矿产资源品位不断下降,市场竞争日益激励,各个冶炼企业对有价金属的综合回收越来越重视,形成了对矿产资源的综合回收利用的多少,成为了各个公司利润的增长点所在,从而有价金属的综合回收利用,成为了近年来各大公司的重点攻关项目。
2002年5月云铜股份有限公司艾萨熔炼改造工程顺利完成并投产,当年底实现达产达标。
艾萨炉熔炼工艺,脱杂能力非常强,随铜精矿带入流程的各种杂质元素在熔炼过程中绝大部分进入烟尘或渣相。
艾萨熔炼过程中所产出的烟尘含有铜、铅、锌、铋、砷、镉、银、锑等多种有价金属,有效的对其中的有价金属进行回收,成为了企业利润的新增长点。
由于该烟尘中的砷含量较高,不仅有害生产,还污染环境,为解决这一难题,西科工贸有限公司自主研发西科-B法新工艺,西科-B法工艺主要是经过两段浸出,使烟尘中90%的As、Cd、Zn、C u等元素进入溶液予以回收,得到主要以P b、Bi、Sn、A u、Ag等留在浸出渣中,浸出渣运送至富民薪冶工贸有限公司进行有价金属的综合回收。
实习报告学院:专业:年级:学生姓名:指导教师:日期:教务处制一、实习时间、地点和内容 (3)二、云铜艾萨炉 (3)2.1 艾萨炉的认识 (3)三、铜冶炼艾萨炉配料系统 (5)3.1配料分析 (5)3.2 配料计算过程 (6)3.3仓式配料存在的问题 (6)3.3.1原料预处理大,混料成分不均 (6)3. 3.2配料控制困难。
物料成分波动大 (7)3.3.3.吊车作业率高 (7)3.4 堆取料机在艾萨炉配料中应用探讨 (7)3.4.1堆取料机的性能 (7)3.4.2 堆取料机应用的可行性 (7)3.5 备料系统 (8)四、艾萨炉控制系统 (9)4.1 硬件配置 (9)4.2 软件结构 (9)4.2.1操作接口软件 (10)4.2.2 实时监控软件. (10)4.2.3 控制功能 (10)4.2.4完善艾萨炉燃烧控制程序 (11)五、铜冶炼余热锅炉系统 (11)5.1 系统功能 (12)5.2 系统结构 (12)5.3 控制原理 (13)5.3.1汽包水位控制 (13)1、低压余热锅炉汽包水位的一般控制方案如图5 (13)2 、变PID参数的作用 (14)3、摇炉期间低压转炉汽包的水位控制 (14)4、中压余热锅炉汽包水位的控制方案 (14)六、S7-200 (15)6.1 SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成 (15)6.1.1 硬件 (15)6.1.2 工业软件 (15)6.1.3模块连接形式 (16)七、总结 (17)参考文献 (18)摘要云铜股份冶炼加工总厂的铜冶炼采用火法冶炼工艺,主要工艺流程为混合铜精矿先进人艾萨炉中熔炼,熔炼产生的冰铜及炉渣混和熔体进入贫化电炉进行沉降分离,再由卧式转炉将电炉沉降出的冰铜进行吹炼,进一步脱氧脱硫成粗铜、转炉渣和烟气。
其中粗铜送阳极反射炉精炼.炉渣返电炉。
烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器降温收尘后送到硫酸分厂制酸,余热锅炉收下的烟尘经破碎后返回电炉,电收尘器收下的烟尘送入电炉。
ISA—YMG炼铅法的生产实践与总结ISA—YMG炼铅法是我公司引进国外顶吹沉没熔炼技术来改造传统烧结—鼓风炉还原熔炼技术而开发出的一种粗铅冶炼新工艺,该工艺引进ISA炼铅法中的氧化熔炼部分并结合我公司比较成熟的鼓风炉还原熔炼技术,在此基础上进行组合开发而形成的一种节能、环保、高效的绿色炼铅新工艺。
该项目于2005年3月在我公司基地建设完工,6月艾萨炉点火投产一次成功。
它是目前为止世界上首家用铅精矿直接熔炼生产粗铅的第一座艾萨炉,它的成功标志着国际炼铅技术的发展又取得了新的突破。
一、ISA—YMG炼铅工艺由两个部分组成:艾萨炉的氧化熔炼部分和我公司的鼓风炉还原熔炼部分。
在氧化熔炼阶段:铅精矿、熔剂和烟尘经混合制粒由后皮带运送至艾萨炉顶。
然后从加料口进入艾萨炉并在炉中发生剧烈的氧化脱硫反应,反应所需的空气和燃油经艾萨炉喷枪进入熔池中,反应所生成的产物有粗铅、富铅渣和烟尘,所产生的SO2气体经收尘处理后送酸厂制酸,烟尘返回备料系统配料;在鼓风炉还原熔炼阶段:艾萨炉所产出的富铅渣经铸渣机铸块后运送到鼓风炉,在炉中与焦碳、熔剂一起发生还原反应,生成粗铅、熔渣和烟气。
熔渣进入电热前床经沉清处理后送烟化炉回收Zn和Ge,烟气经冷却降温和收尘后排空。
工艺流程图如下:一)艾萨炉氧化熔炼氧化熔炼作业在艾萨炉中进行,整个熔炼系统包括艾萨炉主体、余热锅炉、电收尘、引风机、工艺鼓风机、燃油供给系统、喷枪、保温烧嘴等(如下图所示):概述艾萨炉是一个高11.2米,约2.9米壁直径,衬耐火材料的圆柱形容器,炉子上端设有加料口,喷枪口和烟道口,底部设有两个排铅口,一个放渣口,一个放铅口。
铅精矿、熔剂、烟尘等按配料比例充分混合并经制粒后皮带运输机从炉顶加料口送入炉子,PbS氧化所需的氧气和空气及燃油通过喷枪直接以旋涡状喷射到熔池渣层中,并使熔池剧烈搅动,加速冶炼过程的传热和传质速度,大大强化了炉熔炼的氧化过程。
整个反应释放出大量的热,加入的炉料被迅速加热熔化并完成冶金过程的反应,反应所生成粗铅从排铅口排出,采用圆盘铸锭机浇铸后,送电解精练。
富铅渣由铸渣机铸成渣块,送鼓风炉还原处理。
原料艾萨炉对原料适应性强,不仅可以处理铅精矿,而且还可以处理各种二次含铅物料、铅渣等。
对物料的粒度,无论是块状还是粉沫状都无特殊要求,备料过程简单,混合的铅精矿、熔剂经过制粒机制粒后,即可入炉,为防止精矿过早从进料口下方进入烟气,入炉物料水分一般控制到8—12%之间,对入炉物料成分也无特殊要求,一般情况下,Pb%控制在50—60%之间。
当然Pb%越高,越有利于整个熔炼过程,以下是入炉物料的平均成分表:入炉物料进入炉子后在1050℃温度下进行氧化熔炼,整个反应过程基本上属于恒温操作,熔炼温度下降可使炉寿增长并降低烟尘率,但会使炉渣变稠,给操作带来困难。
整个过程采用富氧熔炼,富氧浓度为30%,氧气由制氧站提供。
产出的富铅渣化学成分如表二所示,原料约有45%的铅进入富铅渣,40%的铅变成粗铅,15%的铅进入烟尘。
喷枪萨炼铅法的关键技术之一,它由钢管制成,喷枪口的直径为250mm,采用空气冷却,喷枪从里到外分三个部分,最里面的部分是输油管道,Φ约mm,油管外面是用于控制在13.5Kpa左右,此时喷枪在熔池中的深度为300—500mm,如果端压增大则喷枪插入熔池的深度增加,反之亦然。
喷枪设有旋流哭,喷枪的气体通过旋流哭后可加速气体流速,并呈旋涡状从中流过。
燃烧气体以极高的流速呈旋涡状从中流过,大大加快了把热量从枪体传递给气体的速度,从而能在喷枪外表面形成一层冷却凝固的渣壳,形成柱渣,这层渣壳保护了喷枪,使其能长时间在高温炉渣中工作而不发生烧损,从而处长了喷枪寿命。
在正常熔炼条件下,喷枪的使用寿命约为7—12天。
在喷枪出问题或需暂时停炉时,通常用保温烧嘴代替喷枪,并对炉子时行保温。
保温烧嘴结构比喷枪较为简单,由两部分组成,油管在最里面,外面是空气管道,Φ约mm。
炉衬保护艾萨炉采用镁砖或铬镁砖砌筑成圆筒形,外层是厚度为100mm的钢筒,炉子经约2.9米,反应区离炉壁有一段距离,在反应过程中,会生成一种熔点较高的炉渣铁酸锌(ZnO+Fe2O3→ZnF2O4),它会附着在炉壁上,从而保护了耐火砖,使耐火砖不易烧损,艾萨炉耐火砖寿命一般为2年。
在炉子最初升温时,为了保护耐火砖,升温速度一定要按照升温曲线的规律进行,升温曲线的规律如图所示:在熔炼过程中要避免耐火砖受到热冲击。
操作艾萨炼铅法机械自动化程度高,操作控制简单,能通过DCS很方便地调整燃煤、空气、富氧浓度、燃油的比例来及时控制炉子的反应,使冶炼过程在恒温状态下产出我们所需要的产品来,熔炼呈连续的过程,在炉进行氧化反应,直接生产出一部份粗铅,其余产出富铅渣,熔炼制酸。
这样可以避免SO2对大气造成的污染,同时,也可降低产品的能耗和成本,可见艾萨炼铅法是世界上先进的炼铅之法之一。
表三、处理含Pb64%时艾萨熔炼烟气成分熔炼工艺艾萨熔炼工艺的特点是采用了一根“末端浸没式”喷枪将空气和燃料喷入熔池熔体层。
该工艺之所以能成功,是基于在喷枪外壁能保留一层冷凝渣层以保护喷枪。
喷枪是夹层的,分管和外管,富氧空气通过外管喷入炉(富氧浓度含28%O2),管是喷油管,喷枪末端有一个旋流哭将二者混合,由于空气流速高,足以使喷枪外部冷却(1),喷枪外壁的冷却效应导致外壁被粘附上以层保护性凝渣,防止外壁被炉渣腐蚀。
当喷入炉富氧空气中的氧与加进炉的物料在熔渣层反应时,熔炼过程开始进行(2)。
柴油和煤被用作艾萨熔炼炉的补充热源。
空气由KKK鼓风机供应,氧气由一个生产能力为560吨/天的氧气站供应。
该氧气站足以满足艾萨熔炼需要。
在艾萨熔炼炉,熔池液面距炉底1到2.5m,分铅和渣两层,每2到3小时放渣一次,每3到4小时放铅一次,每次排放时间约60分钟。
喷枪从炉顶开口处插入炉,喷枪的末端中插到熔渣层为止。
熔池温度保持在1050之间。
熔体温度是通过安置在炉体位于熔池区的4支热电偶进行监测,通过调节给煤率、给油率、富氧浓度来控制温度的波动。
烟气处理从艾萨熔炼炉上部出口出来的烟气从炉顶进入余热锅炉上升烟道,烟气通过辐射降温,进入余热锅炉的辐射段和对流段,最后烟气进入静电除尘器排除细尘。
从余热锅炉中收集的粗尘经刮板运输机运送到烟尘储仓,最后人工返回备料系统。
电收尘收集的细尘也如此处理。
按设计要求本来从余热锅炉和电收尘收集到的烟尘要用汽化喷射泵送回备料系统,但该设备从投产至今一直无法投入使用。
余热锅炉的各个部分都安装了自动振打装置,以减少烟尘粒粘附在余热锅炉的炉壁上。
从艾萨炉进料口、渣排放口及铅排放口所产生的烟气均装有排气烟罩用单独的环保风机抽走,以进化员工的操作环境。
除尘后的艾萨熔炼炉烟气的混合气体的SO2的水平为7至10%。
冶金控制通常,留在艾萨炉熔炼炉熔池的熔体(铅加炉渣)总量为10吨,平均停留时间为100分钟。
因此冶金过程的控制和实际监测十分必要。
艾萨熔炼炉工作时,主要冶金过程参数有:1. 富铅渣铅品位2. SiO2/Fe比3. 温度冶金过程控制从配料车间开始,将精矿、石英砂和煤按比例混合,以期得到理想的渣型和铅品位。
每一批混料约6000~8000吨,每次成分报告都要向控制室报告。
如有必要应对该批混料予以校正,以确保艾萨熔炼炉的一致性。
混料校正的主要参数为:铅品位50%—60%;炉渣SiO2;Fe的比率为0.80。
配料成分分析被输入DCS控制系统后,于是系统即可根据设定值参数自动计算出氧气的需要量。
每放一次铅和炉渣就作一次分析。
使用X射线荧光分析仪做铅和炉渣的成分分析,分析结果送控制室操作人员。
艾萨熔炼炉的化学反应艾萨炉具有很强的冶炼能力,铅精矿、熔剂和烟尘等混合物料进入炉子后,由于喷枪以旋涡状高速喷出的气体,剧烈搅动熔池,使炉料在高氧位的条件下和有限的空间,进行气一固一液三相的充分接触和迅速反应,精矿中的PbS与反应空气中的氧气发生反应后,生成铅;二氧化硫(SO2)并放出大量的热,它的反应原理是PbS富氧强化熔炼,在熔炼过程中主要发生的化学反应有:C + O2→CO2PbS + 1.5O2→PbO + SO2PbS + O2→Pb + SO2从热力学角度看,硫化铅精矿的氧化过程都能自动进行,它们都是放热反应,一旦反应发生,它所释放的热量便可使反应维持下去因此在艾萨熔炼过程中。
可以不消耗燃料或只消耗极少的燃料,就可以把反应进行下去,基本能够实现自热熔炼。
上述反应式简要地描述了铅精矿的熔炼过程。
但实际还存在一系列的反应,其中一个对艾萨熔炼工艺有很好作用的反应是:Fe2O3+ ZnO =ZnFe2O4铁酸锌熔点很高,通常以固态的形式存在于富铅渣中,它们会在喷枪和炉壁上形成一层很好的保护层,减少熔体对喷枪和炉砖的磨损。
工厂投产后的运行效果同大多数冶炼厂设备的投产一样,冶金集团艾萨熔炼炉的投产在生产工艺、设备的设计、新设备的熟悉程度和维修工作等方面存在着许多问题。
到本文落笔时为止,艾萨熔炼炉已经运行了6个月,并且已经基本实现了预期的目标。
在这段时间的生产中,产量已接近设计能力。
而且值得更加乐观的事情是:在投产后的4个月里,投产初期所暴露的主要问题,大部分已被解决了。
2005年6月12日开始第一次向艾萨熔炼炉投料,从6~9月,继续生产了竟接近4个月时间,运行过程所有主要问题都暴露出来了,问题如下:1.泡沫渣的出现;2.余热锅炉的炉顶(喷枪入口处、保温烧嘴入口处以及炉顶上升烟道与喷枪入口之间)三次爆管泄漏事故;3.喷枪口、进料口和保温烧嘴口容易结瘤;4.备料系统各下料口易堵塞,精矿仓下料非常困难;5.排放开口机无法使用;6.烟尘量特别大,大于45%;7.铅溜槽易烧损泄漏,放铅口不易堵塞;8.喷枪寿命短;9.排放困难,排放冷却铜水套泄漏;10.粗铅表面层出现冷却后析出的铅冰铜层,不易分离。
粗铅质量偶尔较差。
上述问题,大多数在投产后几个月得到解决,然而直到现在,有些问题仍对生产构成威胁。
下面将详细叙述这些难题和解决的办法。
泡沫渣的产生艾萨炉从开始投产至今,泡沫渣就一直出现,影响着生产的连续作业,并给安全生产埋下隐患,这是外方专家和我们都没有想到的问题,也是艾萨炼铅法首次遇到的工艺问题。
这是一种非常特殊的泡沫渣。
它的化学成分如下:泡沫渣产生的原因:1)、渣含铅的高低是艾萨炉熔炼过程中产生泡沫渣的根本原因,一般来说,随着渣含铅的升高,产生泡沫渣的可能性在增加,渣含铅以40%左右为转折点,但如果渣含铅在40%以下,一般来说,泡沫产生的可能性很小。
根据实践中的摸索,渣含铅的高低与泡沫渣的关系如下图所示:2)、喷枪空气流量的大小也会影响泡沫渣产生的程度在有泡沫渣存在的情况下,如果喷枪空气流量加大,则泡沫渣程度加重,反之减小喷枪空气流量,则泡沫渣会减弱一些,但不会消失,因此,喷枪空气流量的大小示加重或减弱泡沫渣的一个原因,但不是形成泡沫渣的根本原因。