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鼓风炉炼锌熔炼车间设计

浏览次数: 日期:2018年1月26日 15:48

  用炼锌鼓风炉处理含铅锌的热烧结块或团矿,产出蒸馏锌和粗铅的锌冶炼厂车间设计。产出的蒸馏锌可供精馏制取精锌,也可作为成品出售。粗铅供铅精炼生产精铅。炉渣含锌6%~8%,铅1%~1.5%,可设烟化炉处理,以氧化物烟尘形态回收锌和铅,经压团后返回炼锌鼓风炉。

  鼓风炉炼锌熔炼车间设计内容主要为:工艺过程、主要设备、车间配置和技术经济指标。

  筒史 鼓风炉炼锌(ISP)是英国帝国熔炼公司(Imperial Smelting Corp)开发的技术,20世纪50年代开始用于工业生产,到60年代已在澳大利亚、法国、日本等国设计建厂。中国于1966年采用该项技术,设计建成韶关冶炼厂。到20世纪80年代末,各国采用该法所产锌量之和约占世界产锌量的12%。

  工艺过程 炉料经炉顶双钟加料装置加入炼锌鼓风炉,与向上流动的炽热炉气相对运行。料柱高度一般为5.5~6m。炉料降到风口区完成还原熔炼,锌蒸气随炉气从炉顶引出,经冷凝器铅雨冷凝(即由转子扬起的铅液细滴冷凝吸收炼锌鼓风炉烟气中的锌蒸气),形成液态锌,经铅、锌分离槽分出蒸馏锌。铅和炉渣同时从炉缸排出,经前床沉清分离产出粗铅和炉渣。鼓风炉炼锌工艺的特点是在同一座冶金炉内处理含铅、锌的炉料,同时获得蒸馏锌和粗铅两种产品,其银和锗的回收率高于其他炼锌工艺。鼓风炉炼锌工艺对技术操作控制要求较严,对混合精矿要求含Zn+Pb>48%;Zn:Pb≈2:1。焦炭含固定碳≥80%;反应性(NR)=1.1~1.3。入炉焦炭需经预热炉加热到800℃,烧结块要保持.300~400℃。炼锌鼓风炉的送风温度对炉子生产能力影响很大,一般预热到500~1000℃或更高。鼓风炉炼锌工艺流程见图1。

  

 

  主要设备 有炼锌鼓风炉、热风炉和焦炭预热炉。

  (1)炼锌鼓风炉。是由料钟密封炉顶、下部带有水冷风口的炉身和炉缸,并配有冷凝器、分离槽和冷却溜槽组成的炼锌竖式炉。一般所说的标准炉,炉身断面积为17.2m2、风口区断面积为11.2m2。炼锌鼓风炉的生产能力,以全鼓风时的燃碳量表示。熔炼不同品位炉料所需碳量,根据冶金计算结果,按以下经验公式求得。

  Q=K[0.936×蒸发锌量+0.2173(渣量+黄渣量+铅锍量)]

  式中Q为实际所需碳量,t/d;K为碳耗率修正系数,一般为0.68~0.84;蒸发锌量为蒸馏锌中含锌量+浮渣中含锌量+损失的锌量,t/d;渣量、黄渣量、铅锍量均按冶金计算结果,t/d。

  (2)热风炉。是用热气流加热钢壳内砌耐火砖的蓄热室,以预热所需空气的设备,炼锌鼓风炉所需热风温度一般在800℃以上。设计通常选用二座交替使用。热风炉的蓄热面积可按下式计算

  

 

  式中F蓄为每台热风炉的蓄热面积,m2;V风为送风量,m3/h;ƒ为单位风量所需蓄热面积,m2/(m3•min),与热风温度有关,当热风温度900~1000℃时,取为18~30m2/(m3•min);,n为热风炉台数。

  车间配置 须靠近备料、锌精馏、铅精炼部分,以便炉料、液体蒸馏锌和粗铅运输。车间为多层结构厂房,底层通常配置炼锌鼓风炉、前床以及洗涤和蓝粉捕集设备。二楼主要配置冷凝器,分离槽、冷却溜槽、贮锌槽及浮渣处理设备。炼锌鼓风炉的加料装置置于车间的最上层。其车间配置见图2。

  

 

  技术经济指标 主要技术经济指标为

  标准炉燃碳量/t•d–1 180~220

  锌回收率/% 90~96

  铅回收率/% 93~96

  渣含锌/% 6~8

  渣含铅/% 1~1.5

  每吨蒸馏锌综合能耗/MJ 25470~41650

  每吨粗铅综合能耗/MJ 9420~15400

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