烟台富氧侧吹熔池熔炼炉的工业生产实践
富氧侧吹熔池熔炼处理低品位含铅物料问题分析及措施
富氧侧吹熔池熔炼处理低品位含铅物料问题分析及措施欧志光【摘要】富氧侧吹熔池熔炼炉处理低品位复杂多金属含铅物料因为原料适应性更广、占地面积小、投资少、运行成本低、操作更为简单而逐步被推广应用,但实际运行过程中还存在炉缸热平衡难以控制、炉渣容易过氧喷溅、炉子底层铜水套寿命短等问题.文章结合企业实际生产运行过程,在分析相应理论的基础上,提出了解决和预防的方法,为使富氧侧吹熔池熔炼炉在处理低品位物料生产运行时更顺畅提供一些理论依据和实践经验.%Application of oxygen-enriched side-blown melting furnace in treating of low-grade complex multi-metal lead-based materials has been gradually accepted, as it has the advantages of wide adaptability of raw materials, small foot space, low investment, low operating costs, and the more simple operation. While there still exist some problems in the actual operation process, among them difficult heat balance control, sputter of slag causing by peroxidation, and short life of copper water jacket in the bottom of the furnace being the three most typical. Based on the analysis of the corresponding theory and actual production and operation process, this paper puts forward the methods for solving and preventing of these problems, which can provide some theoretical basis and practical experience for running more smoothly of oxygen-rich side-blown melting furnace smelting furnace in the processing of low-grade materials.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2017(033)006【总页数】4页(P37-40)【关键词】富氧侧吹熔池熔炼;热平衡;炉渣过氧喷溅;水套寿命【作者】欧志光【作者单位】泰兴市申联环保科技有限公司,江苏泰兴225400【正文语种】中文【中图分类】TF803.11铅冶金是我国重要的有色金属基础产业。
氧气侧吹还原炉及高铅渣熔融还原过程研究
氧气侧吹还原炉及高铅渣熔融还原过程研究济源市万洋冶炼（集团）有限公司张立 蔺公敏 宾万达 李元香 李小兵摘要：本文详细介绍了氧气侧吹炉的炉型结构，高铅渣熔融还原过程及特性，通过生产实践数据表明，采用氧气侧吹炉处理高铅渣，节能效果明显，生产清洁环保，运行稳定，占地很小。
关键词：氧气侧吹炉；高铅渣；还原过程1 前言瓦纽科夫技术是前苏联研发并推广应用的熔池熔炼技术，最初被用在处理铜镍精矿。
2001年由河南新乡中联总公司率先引进建造了1.5m2试验炉处理铅精矿，通过多次优化摸索，试验改进，逐渐掌握了瓦纽科夫炉及其工艺过程，并形成了具有自主知识产权的氧气侧吹炉—“中联炉”，于2003年7月获得国家专利（ZL03246213.1）。
该炉既可作为氧化熔炼炉又可用作还原熔炼炉；既可以加熔融高铅渣又可以加固体高铅渣；既可以进行连续还原作业又可以进行间断、周期性还原作业；进行还原熔炼时既可以单用煤作还原剂和燃料，又可使用煤和燃气（煤气或天然气）混合作还原剂和燃料。
目前铅冶炼领域应用较广的氧气底吹（SKS）熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA 或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法都存在着工艺缺陷，熔融高铅渣铸块冷却经鼓风炉还原，潜热未得到利用，鼓风炉与烟化炉之间需设电热前床，能耗较大。
2009年万洋公司、中联公司及豫北金铅公司合作开发8.4m2工业生产炉，用于液态高铅渣的直接还原，很好的解决了以上工艺的弊端，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。
2 氧气侧吹还原炉氧气侧吹还原炉主要结构部件如图1所示：1）安置在炉基1上的炉缸2（在炉缸底部的侧面，开有虹吸放铅口21，在炉缸的一侧端墙上按位置高底的不同开有正常放渣口17-1，底渣、冰铜放出口17-2,底铅安全放出口17-3）；2）由铜质水套4、5、6围成横截面为矩形的炉身下中部（在一层铜水套4上安装有一次风口3，在三层铜水套上安装有二次风口13，三层铜水套分别固定在各自的钢框上，用高强罗栓连接，并用支撑杆18固定在炉支撑架12上）；3）由炉支撑架12支撑的炉上部内衬有耐火材料15的钢质箱式四层钢制水套10，其上右侧为内衬有耐火材料的钢质炉顶水套8，其上左侧为烟道接口水套9，用于连接余热锅炉；4）在炉顶水套和三层铜水套加料平台上装有加料口7-1和备用加料口7-2，它是煤和固体炉料的主加料口；5）在炉前端三层水套上设有熔体高铅渣流入口16，用溜槽与底吹炉排渣口连接；6）固定在炉支撑架上的向炉内供一次富氧空气和向炉内供二次风的供风系统19、20；图1 8.4m2氧气侧吹炉氧气侧吹炉从下到上可分为四个区域：炉缸区、熔池区、鼓泡区和再燃烧区。
富氧侧吹熔池熔炼炉冶金炉窑热平衡的测定与计算
富氧侧吹熔池熔炼炉冶金炉窑热平衡的测定与计算富氧侧吹熔池熔炼炉冶金炉窑热平衡的测定与计算一、引言富氧侧吹熔池熔炼炉是炼钢过程中常用的设备，其热平衡的测定与计算对于炉冶金炉窑的操作和生产至关重要。
本文将对富氧侧吹熔池熔炼炉冶金炉窑热平衡的测定与计算进行深入探讨，并分享个人观点和理解。
二、富氧侧吹熔池熔炼炉的热平衡1. 热平衡的概念富氧侧吹熔池熔炼炉的热平衡是指在冶炼过程中炉内各部分热量的平衡状态。
熔炼炉内存在着多种热量的流动和转换，如化学热、辐射热、对流热等，而热平衡即是在这些热量之间达到平衡状态，确保炉内温度和热量的稳定。
2. 热平衡的测定与计算要准确测定和计算富氧侧吹熔池熔炼炉的热平衡，需要考虑炉内各部分的热量输入和输出。
首先是炉料和燃料的热量输入，其次是废气和废渣的热量输出，还需要考虑炉壁和炉底的热量损失等。
通过对这些因素的测定和计算，可以得出炉内热平衡的状态，有助于调整冶炼过程，提高炉窑热效率。
三、富氧侧吹熔池熔炼炉的热平衡测定方法1. 热量输入的测定炉料和燃料的热量输入是熔炼过程中最主要的能量来源，其测定是热平衡计算的关键。
可以通过测定燃料的热值和炉料的热容来计算其输入的热量，确保炉内能量充足，保证冶炼过程的稳定进行。
2. 热量输出的测定废气和废渣的热量输出是熔炼炉的热平衡中的重要组成部分。
通过测定废气和废渣的温度、流量等参数，可以计算其带走的热量，进而更好地控制炉内热平衡状态。
3. 热量损失的估算在熔炼炉的运行过程中，热量损失是不可避免的。
炉壁和炉底的散热、辐射热等都会导致热量的损失。
通过对炉壁和炉底的材料和结构进行分析，可以估算热量损失，从而更好地维持炉内热平衡。
四、热平衡的重要性及个人观点热平衡的合理测定和计算对于富氧侧吹熔池熔炼炉的生产和操作至关重要。
只有保持炉内的热平衡状态，才能确保熔炼过程的稳定性和高效性。
通过有效地测定和计算热平衡，可以更好地控制熔炼过程，提高冶金炉窑的生产效率和质量。
富氧侧吹熔池熔炼处理低品位含铅物料问题分析及措施
废弃物资源综合利用研究工作 。
合金金属要求在在 １ ． ５～ ２ ｈ的时间 内全部置换一
３ ８
湖 南有 色金属
第３ ３卷
次， 通过 控制 人 炉 原 料 的铅 品位 使 产 生 足 够 的 新 生 的过 热 液态 高温 铅 合 金 金 属 沉 降 至 炉 缸 ， 不 断 置 换 出炉底逐 步 开始 降 温 的液 态 铅 合 金 金 属 ， 使 炉 缸 的
作用损失 的热量并保证炉缸温度 。炉缸热平衡控制 不当容易造成粗铅 中的铜、 冰铜等高熔点金属析 出 形成 隔膜 ， 或 者 金 属 与 熔 融 炉 渣 接 触 过 渡 层 因为 金 属温度偏 低且低 于过渡层 熔点 就会形成 隔膜 的现
象 。一般 实践 ห้องสมุดไป่ตู้产 过程 中通 过 控 制炉 缸 金 属 置换 时
快 技术 进 步 ， 推 广应 用新 工 艺 、 新技术 、 新装备 ， 以期 到２ ０ ２ ０年全 行业 实现 绿 色清 洁 生产 ， 国内有 色 金 属 冶 炼技 术 达 到世 界 先进 水 平 。规 划 中指 出 ， 在 铅 冶 炼工艺中， 推广 采用 富氧 熔池 熔 炼 工艺 ， 实 现 清 洁 生 产 和 降低 能耗 。富 氧 熔 池熔 炼 工 艺 主要 包 括 底 吹 、 侧 吹 和顶 吹三 种 方 法 ， 其 中 富氧 侧 吹熔 池 熔 炼 工 艺 具 有对 原料 适 应 性 强 、 熔炼强度大 、 金 属 回收 率 高 、 操 作简 单 、 烟气 逸 散 少 、 环保 效果 好 、 节 能 效 果 好 和 建设 投 资省 工 艺 特 性 ， 尤 其 能处 理 低 品位 复 杂 多 金属 含铅 物料 ， 在 铅工 业 中的应 用 日益普 遍 。
间以及 提 高 炉 缸保 温性 能 来 控 制 及 改善 炉 缸 热
“富氧顶吹熔炼-侧吹还原熔炼直接炼铅工艺”搭配处理低品位铅锌共生氧化矿生产实践
３．２
富氧顶吹熔炼炉处理氧化矿 富氧顶吹熔炼炉为固定立式圆筒形钢壳，内衬
入炉内，铅精矿和低品位铅锌共生氧化矿等含铅物 料氧化和熔化所需的富氧空气和粉煤经顶部喷枪喷 入炉内，熔炼时富氧浓度约４０％。粉煤作为主要的
铬镁砖，炉顶装有立式喷枪。炉料从炉顶加料口加
万方数据
２０１４年１２月第６期
保自坤等：“富氧顶吹熔炼一侧吹还原熔炼直接炼铅工艺”搭配处理低品位铅锌共生氧化矿生产实践 速率从２ ｔ／ｈ一直提高到３ ｔ／ｈ，计加入９２
ｍ３／ｈ和煤气量在３０００～３
４００
ｍ３／ｈ。生产试验结果见表６～表９。
表６侧吹还原炉处理氧化矿工艺控制参数
投入
产出（干基）
生产水／ｍ３
除盐水／ｍ３
压缩空气／ｍ３
粗铅／ｔ
烟尘／ｔ
熔渣／ｔ
蒸汽／ｔ
接炼铅工艺”流程中搭配处理低品位铅锌共生氧化
４
经济技术指标
在已投产的“富氧顶吹熔炼一侧吹还原熔炼直
矿后，原料、能源消耗和粗铅加工成本有所增加。具 体情况见表１０、表１１。
２．１
国内外低品位铅锌共生氧化矿处理现状 低品位铅锌共生氧化矿国内外储量非常丰富，
万方数据
．６．
中国有色冶金
共生氧化矿铅精矿
Ａ生产实践篇・重金属
其矿石主要特性有以下两点：（１）由于矿石的深度 氧化，原生矿泥多，颗粒较细，用一般选矿方法处理， 选矿回收率很低，造成资源的损失和浪费。（２）矿 石中含铅、锌较低，且伴生较富的锗、镉等有价金属。 因此，矿石的边界品位往往根据回收有价金属的经 济价值确定。 铅锌氧化矿的火法富集工艺以回转窑挥发和烟 化炉吹炼最为普遍。国外采用回转窑工艺较多，国 内主要有矮鼓风炉、旋涡炉和氧化矿制团一鼓风炉 化矿一烟化法富集等火法工艺。但传统工艺处理低 品位铅锌共生氧化矿工艺存在下述缺点：生产能力 低、流程长、工艺复杂、物料制备要求高，能耗很高， 处理一吨矿石耗用焦量多达０．５ｔ以上。 ２．２利用新工艺处理低品位铅锌共生氧化矿的优
现代富氧侧吹熔池熔炼
现代富氧侧吹熔池熔炼公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]现代富氧侧吹熔池熔炼主要铜镍矿根据富氧侧吹熔池熔炼工艺的特点，富氧侧吹炉的结构，工艺流程及工业生产实践，富氧侧吹熔池熔炼炉具有炉料能在液态中迅速完成气、液、固三相间的主要反应，能耗低，作业环境好等特点。
项目概况铜镍矿为拓展产品领域扩大产能，治理三度污染，提高企业的竞争力，2008年喀拉通克铜镍矿责任有限公司，决定新建一套铜镍精矿熔炼系统，以逐步替代原有的传统密闭式鼓风炉系统，由于需要处理外购镍精矿和适应镍品位低氧化镁高的原料特点，经过对瓦纽科夫熔池熔炼技术和传统密闭式鼓风炉对比决定采用具有我国自主知识产权的富氧侧吹熔池熔炼技术，改造老系统的密闭鼓风炉工艺。
项目于2008年启动，2009年开始施工，工程于2010年12月基本完成，2011年3月初开始烧炉，3月15日正式报料生产。
富氧侧吹熔池熔炼炉结构性能：富氧侧吹熔池熔炼炉主长方形立式结构，主要由炉缸、炉身、炉顶、钢架等组成。
炉缸由耐水材料砌筑而成，炉缸以上为炉身，炉身由铜水套组成。
该炉最大特点是在炉身两侧一层铜水套上开有数个一次风口，用于向熔体渣层鼓入富氧空气；在炉身两侧二层铜水套上开有数个二次风口，用于向炉内鼓入一定量的空气，使烟气中的可燃成分燃烧充分；三层铜水套以上及炉顶由钢水套组成，炉顶钢水套没有固态加料口，液态料口以及排烟口。
富氧侧吹熔池熔炼炉炼的工艺流程图炉渣冰铜 烟灰 烟气水蒸气水碎返料仓 制酸生渣场水率高镍烟气烟灰吹渣镍厂精炼制酸料仓选矿按一定比例混合均匀的原料和燃料，由皮带经炉顶的加料口加入炉内，进入炉内的物料经高温烟气干燥后落入熔池，富氧压缩空气，炉身两侧的一次风口鼓入熔体渣层，在富氧压缩空气的作用下，熔体在炉内剧烈搅拌，能迅速完成熔炼及氧化造渣过程，生成的潭锍共熔体，经虹吸放出口进入沉降电炉内澄清分离，得到渣和冰铜，高温烟气经余热锅炉，送制酸系统生产制酸。
富氧底吹熔池炼铜的理论与实践_崔志祥
人生产 , 采用 的工艺为富氧底吹熔 池造梳熔炼 一 转炉吹炼一阳极炉精炼 。熔炼炉和吹炼炉的烟气经
过余热锅炉 、 电收尘后送硫酸厂生产硫酸 , 余热锅炉
产生的蒸汽用于发电 。底 吹炉所用的氧气 由自建的
爪深冷法制氧站供给 。 富氧底吹造梳熔炼
由于氧浓高 , 烟气量小 , 热损失少 , 炉料中不需
要另外配煤 。试生产初期 , 曾配人 步降至 、 的碎煤 , 后逐 , 直至完全不配煤 。 不但节省 了燃
料 以及煤燃烧所用 的氧气 ,保 证 了氧气充分有效利
用 , 而且使二氧化碳烟气排放量最小 ,甚至做到了无 碳排放 。 主要炼铜工艺熔炼过程配人燃料的燃烧 热、 在热平衡 中占的比例及离炉烟气带走热量见表
一
一
一
前言
东营方圆有色金属有限公 司 年建厂 , 以废
主体设备
主体核 心设备是一 台中 回转反应炉 结构见图 , 内衬长度为
的卧式可 的铬
杂铜为原料生产电解铜 , 现生产规模 新建 的年 产
万 口 电铜 。 年投
万 规模 的粗铜冶炼厂 于
镁砖 ,外 形类似诺兰达炉和智利的特尼恩特熔炼炉 , 不 同的是诺 兰达炉和智利特 尼恩特炉通过风 口送 氧 , 而底吹炉是氧枪送氧 。底吹炉共有 支氧枪 , 分 两排布置 下排呈 “角 , 支氧枪 上排呈 角, 支
了 ,、 伟 声 八 ︸ 、八 ,`︸
炉型
热平衡中燃 料热 的比例
配煤率
烟气带 走的热
三菱熔炼炉
澳大利亚艾萨公司 艾萨熔炼炉
…
氧量控制 , 均通过 握。
系统完成 , 操作简单 , 易于掌
不 易产 生 “泡 沫渣 ”
富氧侧吹炉协同处理含铜危废和有机危废生产实践
2024年 2月下 世界有色金属9冶金冶炼M etallurgical smelting富氧侧吹炉协同处理含铜危废和有机危废生产实践雷 鸣，黄 祥，胡展光，覃建恒湖南叶林环保科技有限公司，湖南，永兴 ４２３３００摘 要：本文简要介绍了富氧侧吹炉协同处理含铜危废及有机危废基本原理；通过生产实践探索最优渣型Ｆｅ／ＳｉＯ２０．３~０．５，ＣａＯ／ＳｉＯ２０．８~１．０，危废配伍热值范围３５００~５０００Ｋｃａｌ，制定Ｃ、Ｈ、Ｓ、Ｆ、Ｃｌ等元素入炉限值，控制入炉物料盐分含量少于８％；针对生产过程中出现的状况进行了分析，提出了应对措施；总结了富氧侧吹炉处理危险废物的技术优势。
关键词：富氧侧吹炉；含铜危废；有机危废；危险废物中图分类号：ＴＦ８１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０４－０００９－３Production Practice of Synergistic Treatment of Copper Containing Hazardous Waste andOrganic Hazardous Waste with Oxygen Rich Side Blowing FurnaceLEI Ming，HUANG Xiang，HU Zhan-guang，QIN Jian-hengＨｕｎａｎ Ｓｈｅｎｌｉａｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｙｏｎｇｘｉｎｇ ４２３３００，Ｈｕｎａｎ，ＣｈｉｎａAbstract: Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｕｓｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ ｒｉｃｈ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅｓ； Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｌａｇ ｔｙｐｅ Ｆｅ／ＳｉＯ２０．３~０．５， ＣａＯ／ＳｉＯ２０．８~１．０， ａｎｄ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｃａｌｏｒｉｆｉｃ ｖａｌｕｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ３５００~５０００Ｋｃａｌ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ， ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ｅｎｔｒｙ ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ Ｃ， Ｈ， Ｓ， Ｆ， ａｎｄ Ｃｌ， ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｌｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｅｎｔｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｔｏ ｂｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ８％； Ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ； Ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ｒｉｃｈ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ．Keywords: Ｏｘｙｇｅｎ ｒｉｃｈ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ； ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ； ｏｒｇａｎｉｃ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ； ａｎｄ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ收稿日期：２０２３－１２作者简介：雷鸣，生于１９８９年，男，湖南祁东人，冶金工程师，研究方向：有色金属冶炼及危险废物处理技术。