来冶50m_2锡反射炉还原熔炼工艺优化
锡冶炼炉窑设施的几点个人看法
锡冶炼炉窑设施的几点个人看法一：熔析炉现有的熔析炉有两种类型，一种是旋转电热熔析炉，此设备应参考《关于乙锡熔析设备机械化建议》或进行实地考察，此设备特点:此炉机械化程度强,劳动强度小，易操作,工作坏境好。
另一种也是传统的炉型，即反射炉:此炉炉床面积一般在5~10M2，现以6M为例作实物分析，此炉需普通耐火砖及填充料（生料）约为：1、炉墙：a: 13677kg b:4559kg2、炉底: 17367kg(砖十填充生料)3、炉顶：5992kg4、合计：41595kg还需要部分锅炉钢板和加固用工字钢，另设一个400 x 18000的烟筒一个，（可用钢管制作）高度也可根据厂房高度而定.个人看法：可以考虑采用旋转电热熔析炉处理反射炉乙锡、精炼碳渣和硫渣，放锡后的渣进入回转窑脱硫脱砷。
离心渣经破碎筛分后进回转窑处理，不宜进入熔析炉处理。
二：电热白砷窑回转窑在焙烧锡精矿时，会产生大量的高砷烟尘，这部分烟尘中还含有一部分金属，为了进一步回收烟尘中的白砷和金属锡，因为这部分烟尘如果打包处理经济效益不是很好，降低了金属回收率，故需上一名电热白砷窑，来处理回转窑所产出的高砷烟尘，电热白砷窑在处理高砷烟尘时能产出高纯度的白砷和含有一定数量金属的白砷残渣，白砷残渣进一步加工处理后返回反射炉再熔炼，以回收其中的系，即能提高金属回收率，又能收到可观的经济效益。
云锡一冶经多年反复试验研究成功的电热白砷窑从锡冶炼高砷烟尘中提取砷的新工艺，有效的回收了大量的白砷，该工艺是综合利用，变废为利，提高锡冶炼回收的重要冶炼方法，在国内重有色冶炼白砷的回收中是一处经济环保和社会效益都比较好的工艺技术设备。
电热白砷窑需建造一个白砷窑厂房和布袋收尘室，以及相应的电器设备。
个人看法：可以考虑建立电热白砷窑分别处理粗炼和精炼产出的高砷尘，得出残砷渣经配料搭配进反射炉处理。
三、渣场只需要临近的开阔地加以硬化即可。
个人看法：渣场必须要有，注意靠近马路和地面水泥耐高温防裂问题，放在下风口。
有色金属行业冶炼技术创新方案
有色金属行业冶炼技术创新方案第1章有色金属冶炼技术概述 (4)1.1 有色金属冶炼技术的发展历程 (4)1.2 有色金属冶炼技术分类及特点 (4)1.3 有色金属冶炼技术发展趋势 (4)第2章冶炼过程优化与控制 (5)2.1 冶炼过程参数优化 (5)2.1.1 参数优化的重要性 (5)2.1.2 参数优化方法 (5)2.1.3 参数优化应用实例 (5)2.2 冶炼过程自动控制技术 (5)2.2.1 自动控制技术概述 (5)2.2.2 控制策略与算法 (6)2.2.3 自动控制技术应用实例 (6)2.3 冶炼过程仿真与模拟 (6)2.3.1 仿真与模拟的意义 (6)2.3.2 仿真与模拟方法 (6)2.3.3 仿真与模拟应用实例 (6)第3章熔炼技术创新 (6)3.1 直接熔炼技术 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 技术创新点 (6)3.2 闪速熔炼技术 (6)3.2.1 概述 (7)3.2.2 技术创新点 (7)3.3 富氧熔炼技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 技术创新点 (7)3.4 熔池熔炼技术 (7)3.4.1 概述 (7)3.4.2 技术创新点 (7)第4章精炼技术改进 (7)4.1 火法精炼技术 (7)4.1.1 优化熔炼工艺 (7)4.1.2 提高金属回收率 (8)4.2 湿法精炼技术 (8)4.2.1 优化浸出过程 (8)4.2.2 提高金属回收率 (8)4.3 熔盐精炼技术 (8)4.3.1 熔盐体系优化 (8)4.3.2 提高金属回收率 (8)4.4 精炼过程环保与资源综合利用 (9)4.4.2 提高资源利用率 (9)第5章有色金属回收与利用 (9)5.1 废旧有色金属回收技术 (9)5.1.1 物理回收技术 (9)5.1.2 化学回收技术 (9)5.1.3 生物回收技术 (9)5.2 有色金属再生利用技术 (9)5.2.1 直接再生利用 (9)5.2.2 间接再生利用 (9)5.2.3 再生资源深加工 (10)5.3 回收过程中的环境保护 (10)5.3.1 污染防治措施 (10)5.3.2 资源综合利用 (10)5.3.3 环保法规与政策 (10)5.3.4 环保意识培养 (10)第6章新型冶炼设备研发 (10)6.1 冶炼设备设计原理 (10)6.2 高效节能冶炼设备 (10)6.3 智能化冶炼设备 (11)6.4 设备维护与故障诊断 (11)第7章冶炼过程节能减排 (11)7.1 冶炼过程节能技术 (11)7.1.1 高效燃烧技术 (11)7.1.2 余热回收技术 (11)7.1.3 蓄热式加热技术 (11)7.1.4 优化冶炼工艺 (12)7.2 二氧化硫排放控制技术 (12)7.2.1 干法脱硫技术 (12)7.2.2 湿法脱硫技术 (12)7.2.3 烟气脱硫集成技术 (12)7.3 粉尘与废气处理技术 (12)7.3.1 袋式除尘技术 (12)7.3.2 电除尘技术 (12)7.3.3 湿式除尘技术 (12)7.4 废水处理与循环利用 (12)7.4.1 物理化学处理技术 (12)7.4.2 生物处理技术 (12)7.4.3 废水回用技术 (13)第8章冶炼过程自动化与智能化 (13)8.1 自动化控制系统 (13)8.1.1 概述 (13)8.1.2 控制策略 (13)8.1.3 硬件配置 (13)8.2 智能监测与诊断技术 (13)8.2.1 概述 (13)8.2.2 参数监测 (13)8.2.3 故障诊断 (13)8.3 数据分析与优化 (14)8.3.1 概述 (14)8.3.2 数据预处理 (14)8.3.3 数据分析 (14)8.3.4 优化算法 (14)8.4 冶炼过程智能制造 (14)8.4.1 概述 (14)8.4.2 数字化工厂 (14)8.4.3 网络化协同 (14)8.4.4 智能决策 (14)第9章有色金属冶炼新技术摸索 (14)9.1 等离子体冶炼技术 (14)9.1.1 概述 (14)9.1.2 技术原理 (15)9.1.3 技术优势 (15)9.2 金属有机化合物气相沉积技术 (15)9.2.1 概述 (15)9.2.2 技术原理 (15)9.2.3 技术优势 (15)9.3 生物冶金技术 (15)9.3.1 概述 (15)9.3.2 技术原理 (15)9.3.3 技术优势 (16)9.4 新型环保冶炼技术 (16)9.4.1 概述 (16)9.4.2 技术原理 (16)9.4.3 技术优势 (16)第10章冶炼技术创新与产业升级 (16)10.1 冶炼技术创新策略 (16)10.1.1 高效节能冶炼技术研发 (16)10.1.2 环保型冶炼技术摸索 (16)10.1.3 智能化冶炼技术发展 (16)10.2 冶炼产业技术升级路径 (16)10.2.1 技术改造与升级 (17)10.2.2 创新技术应用与推广 (17)10.2.3 产业链上下游协同创新 (17)10.3 冶炼产业协同发展 (17)10.3.1 产业协同创新平台建设 (17)10.3.2 产业协同发展机制 (17)10.4 冶炼产业政策与标准建议 (17)10.4.1 政策支持 (17)10.4.2 技术标准制定 (17)10.4.3 环保与安全监管 (17)第1章有色金属冶炼技术概述1.1 有色金属冶炼技术的发展历程有色金属冶炼技术可追溯至古代文明时期，当时的铜、锡、铅等金属的冶炼技术仅为初级阶段。
金属冶炼中的炼锡工艺
应对资源短缺和价格上涨的挑战
多元化原料来源
开发多种锡矿资源，降低对单一矿源的依赖，保证原材料的稳定供应。
提高生产效率
通过改进工艺技术和设备，提高炼锡的生产效率，降低生产成本，增强企业的市场竞争力。
THANK YOU
循环经济
建立循环经济体系，实现废物的减量 化、资源化和无害化处理。例如，将 废渣和废弃物进行回收和再利用，减 少对资源的依赖和环境的污染。
05
未来炼锡工艺的发展趋势和挑战
新材料和新技术在炼锡工艺中的应用
新型耐火材料的研发
随着新材料技术的不断发展，新型耐火材料在炼锡工艺中的应用将更加广泛， 能够承受更高的温度和更复杂的化学环境，提高生产效率和产品质量。
在汽车制造业中的应用
1 2 3
发动机部件制造
在汽车发动机部件的制造过程中，锡因其良好的 耐高温性和抗腐蚀性而被用于制造气缸套和排气 管等关键部件。
焊接工艺
锡在汽车制造业中广泛应用于焊接工艺，能够提 高焊接质量和效率，确保汽车各部件的可靠性和 安全性。
润滑油添加剂
在某些润滑油中添加锡化合物作为添加剂，能够 提高润滑油的抗氧化性能和抗磨性能，延长发动 机使用寿命。
蒸馏原理
利用不同物质沸点的差异，通过加热和冷凝的方法使杂质与纯锡分 离。
02
炼锡工艺流程
原料准备
01
原料来源
炼锡所需的原料主要来自矿山开 采的锡精矿，以及其他伴生金属 矿石。
原料品质
02
03
原料储存
为确保产品质量，需对原料进行 严格的质量检测和控制，去除杂 质。
5熔炼技术--锡还原[37页]
![5熔炼技术--锡还原[37页]](https://img.taocdn.com/s3/m/6a81149cddccda38366baf9b.png)
在还原熔炼过程中，氧化锌的行为与氧化 铁的行为类似，但由于金属锌在高温下易 挥发，因此在实际生产中，锌主要分配在 炉渣和烟尘中。
SnO2的还原分两个阶段进行： SnO2＋2CO=Sn＋2CO2（5） SnO2＋CO=SnO＋CO2（6） SnO＋CO=Sn＋CO2（7）
碳的气化反应，亦称布多尔反应： C＋CO2 =2CO＋172269 J·mol-1（3）
煤气燃烧反应： （4）2CO＋O2 =2CO2－565400 J·mol-1
综上所述可知： 在锡精矿高温还原熔炼的条件下，碳的燃烧反 应反应（1）与气化反应（3）同时进行，才能 维持炉内的高温（1000～1200℃）和还原气 氛CO（％）。
第二类对氧亲和力比锡小的杂质：铜、铅、镍、钴 等金属，其ΔG较SnO2大，比SnO2更不稳定些，它 们在锡氧化物被还原的条件下，会比SnO2优先被 还原进入粗锡中，给粗锡的精炼带来许多麻烦，应 在炼前准备阶段中尽量将其分离。
第三类杂质：铁其氧化物生成ΔG值与SnO2线临近， 生产实践表明，炉料中的铁氧化物部分被还原为金 属铁溶入粗锡中，部分被还原为FeO再与其他脉石 SiO2等造渣而入炉渣中。
MeO＋CO=Me＋CO2
CO2＋C=2CO
在锡精矿的还原熔炼过程中，大都采用固体碳 质还原剂，如煤、焦炭等。在熔炼高温下，当 这种还原剂与空气中的氧接触时，就会发生碳 的燃烧反应，根据反应过程，其反应可分为：
碳的完全燃烧反应： C＋O2=CO2 － 393129 J·mol-1（1）
碳的不完全燃烧反应： 2C＋O2=2CO－220860 J·mol-1（2）
铁的氧化物还原的这种特性，给锡精矿的还原 熔炼过程造成较大的困难。
熔融还原炼铁技术
熔融还原炼铁技术摘要随着社会经济的发展，高炉炼铁资源短缺与环境负荷日益加重的局面已经充分显现，开发新技术逐步取代传统技术将迫在眉睫，这其中以熔融还原炼铁技术为主要开发对象。
国际钢铁界始终没有停止对熔融还原炼铁技术开发的脚步，本文对现有HIsmelt、COREX和FINEX熔融还原工艺及设备进行了分析研究和综合评价，指出了开发新熔融还原技术的原则，介绍了克服高炉炼铁及COREX、HIsmelt熔融还原法存在的缺点的LSM炼铁工艺。
我们应针对目前存在的问题，开发新的熔融还原炼铁技术。
关键词熔融还原；COREX；FINEX；HIsmelt；LSMSMELTING REDUCTION IRONMAKING TECHNOLOGYABSTRACT With the economic society developing, it fully shows that the resources shortage and environment of blast furnace ironmaking load have aggravated day by day. It is very urgent to exploit new technology to replace the traditional. The smelting reduction ironmaking technology is one of the main research fields. International Iron and Steel sector has not stopped for smelting reduction ironmaking technology development pace. The development for the smelting reduction ironmaking technology was never stopped in the world. This thesis just generates under this background.This paper analyzes and makes comprehensive evaluation of the existing HIsmelt, COREX and FINEX reduction process and equipment, points out that the principle of developing new smelting reduction technology, introduces LSM ironmaking process ,which overcomes existing shortcomings of blast furnace ironmaking and COREX, HIsmelt smelting reduction method.We should be aiming at the existing problems, develop new smelting reduction ironmaking technology.KEY WORDS smelting reduction,COREX,FINEX,HIsmelt,LSM1. 前言高炉炼铁方法从使用焦炭算起已有三百多年的历史，第二次世界大战后的50年来，钢铁冶金技术获得了重大发展。
锡的火法精炼
锡的冶炼--锡的火法精炼一、粗锡的精炼（一）杂质对锡性质的影响锡精矿还原熔炼产出的粗锡含有许多许多杂质，即使是从富锡精矿炼出的锡其纯度通常也不能满足工业应用上的要求。
为了达到标准牌号的精锡，总要进行锡的精炼。
粗锡中常见的杂质有铁、砷、锑、铜、铅、铋和硫，对锡的性质影响较大。
铁：含0%～0.05%Fe，锡的腐蚀性和可塑性没有明显的影响；含铁量化合物生成，锡的硬度增大。
达到百分之几后，锡中有FeSn2砷：砷有毒。
包装食品和生活用品的锡箔、镀锡薄板用的锡，含砷量限定在0.015%以下。
砷引起锡的外观和可塑性变坏，增加锡液的粘度。
含有0.055%As，锡硬度增至布氏硬度8.7，锡的脆性也增大，锡的断面成粒状。
锑：含0.24%Sb，对锡的硬度和其他机械性能没有显著的影响。
含锑升高到0.5%，锡的伸长率降低，硬度和抗拉强度增加，但锡展性不变。
铜：用作镀层的锡含铜越少越好，因为铜不仅形成有毒的化合物，还会降低镀层的稳定性。
含有约0.05%Cu，会增加锡的硬度、拉伸强度和屈服点。
铅：镀层用的锡含铅不应大于0.04%，因为铅的化合物有互性。
用于马口铁镀锡的精锡近年要求含铅量更低，最好能低于0.01%，以保证食品的质量。
铋：含0.057%Bi的锡，拉伸强度极限13.72MPa（纯锡为18.62 MPa～20.58MPa），布氏硬度4.6（纯锡为4.9～5.2）。
铝和锌：在镀锡中含铝或锌不应大于0.002%。
含锌大于0.24%，锡的硬度增加3倍，并降低锡的延长率。
（请补充铝对锡的影响）（二）粗锡的一般成分及精锡标准各冶炼厂生产的粗锡成分波动范围很大，这主要取决于锡精矿的成分、精矿炼前处理作业及处理的工艺流程等。
一般而言，粗锡成分大体可分为三类，一类是处理冲积砂矿所获得的很纯净锡精矿，含锡在75%以上，含杂质很少，采用反射炉两段熔炼，其粗锡含锡在99%以上，只含少量的杂质元素；第二类是处理脉锡矿所获得的含锡在50%以上的锡精矿，经过炼前处理除去部分杂质后采用一段还原熔炼，其粗锡含锡99%以上，含有较高的杂质元素；第三类是处理脉锡矿所获得的含锡约40%的锡精矿，其它杂质含量高，又没有炼前处理作业，其粗锡品位在80%左右，粗锡中杂质元素含量高。
熔炼工艺与技术
各组分材料在熔炼过程中应具有良好的相容性， 以保持材料的稳定性。
CHAPTER 04
熔炼过程控制与优化
熔炼过程的热力学控制
1 2 3
热力学第一定律
熔炼过程中能量的转化与守恒，涉及加热、熔化 、蒸发等过程所需的热量计算和控制。
热力学第二定律
熔炼过程中的熵增原理，即自发反应总是向着熵 增加的方向进行，影响熔炼过程的自发性和方向 性。
感应熔炼技术
总结词
利用高频电磁场感应加热原理熔化金属的熔炼技术。
详细描述
感应熔炼技术利用高频电磁场感应加热原理，使金属产生涡流加热并熔化。该技术具有高效、节能、环保等优点 ，广泛应用于有色金属、钢铁、稀有金属等的熔炼和连铸连轧工艺。
真空熔炼技术
总结词
在真空环境下进行金属熔炼的熔炼技术 。
VS
详细描述
真空熔炼技术是在真空环境下进行金属熔 炼的一种技术，通过降低气体分压，减少 金属氧化和挥发的可能性。该技术广泛应 用于稀有金属、难熔金属、高温合金等的 熔炼和精炼，能够获得高纯度、高性能的 金属材料。
火焰熔炼技术
总结词
利用燃气燃烧产生的高温火焰熔化金属的熔 炼技术。
详细描述
火焰熔炼技术利用燃气燃烧产生的高温火焰 来熔化金属，通常采用煤气或天然气作为燃 料，通过调整火焰温度和气氛来控制金属的 熔炼过程。该技术广泛应用于钢铁、有色金 属等的熔炼和连铸连轧工艺。
根据工艺特点
根据工艺特点，熔炼可分为连续熔炼和间歇熔炼。连续熔炼 是指金属或合金在持续不断的加热过程中连续不断地熔化； 而间歇熔炼则是在一个封闭的炉子中分批进行，每批熔炼完 成后需要打开炉子进行操作。
CHAPTER 02
熔炼技术
电弧熔炼技术
锡冶炼过程中的冶炼工艺优化考核试卷
3.锡精矿的焙烧目的是去除其中的______。（）
4.锡冶炼过程中，电解精炼的电解液通常含有______。（）
5.提高锡冶炼炉温可以增加______的效率。（）
6.为了减少锡冶炼过程中的环境污染，可以采用______措施。（）
7.在锡的熔炼过程中，助熔剂的作用是______。（）
8.锡冶炼过程中，所有的废渣都可以用作建筑材料。（）
9.锡冶炼过程中的电解液成分对电解效率没有影响。（）
10.锡冶炼工艺的优化可以提高生产效率并减少资源浪费。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述锡冶炼过程中火法冶炼的基本步骤，并说明每一步骤的主要目的。
2.描述湿法冶炼锡的原理，并列举两种常用的浸出剂及其特点。
D.氢氧化钠
15.锡冶炼过程中，以下哪个因素会影响锡的回收率？（）
A.原料品位
B.冶炼方法
C.设备性能
D.以上都是
16.下列哪种方法不适用于锡冶炼程中的废渣处理？（）
A.填埋
B.混合熔炼
C.水泥固化
D.磁选回收
17.在锡冶炼过程中，以下哪个环节会产生大量烟尘？（）
A.焙烧
B.熔炼
C.精炼
D.废渣处理
B.提高熔炼温度
C.加强废渣处理
D.减少物料损失
17.下列哪些方法可以减少锡冶炼过程中的能源消耗？（）
A.优化热能利用
B.减少熔炼时间
C.使用高效设备
D.提高炉温
18.锡冶炼过程中的环境保护措施包括以下哪些？（）
A.烟气净化
B.废水处理
C.噪音控制
D.固废处理
19.下列哪些因素会影响锡冶炼过程中熔炼炉的操作效率？（）
锡冶炼新技术研究考核试卷
考生姓名：__________答题日期：_______年__月__日得分：_________判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.下列哪种方法不是锡冶炼的传统方法？()
A.火法冶炼
C.阴极材料
D.电解槽的设计
19.锡冶炼新技术在提高产品质量方面的措施包括哪些？()
A.优化熔炼工艺
B.采用高纯度原料
C.加强精炼环节
D.引入智能化控制
20.下列哪些方法可以用于锡冶炼过程中的环境保护？()
A.烟气净化
B.废水处理
C.噪音控制
D.固废处理
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
8. ABC
9. ABCD
10. ABCD
11. ABCD
12. ABC
13. ABC
14. ABCD
15. ABC
16. ABCD
17. ABCD
18. ABCD
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.锡石
2.焙烧、熔炼、精炼
3.等离子体冶炼
4.硫酸钠溶液
5.调整炉渣成分，促进锡的分离
6.电流效率和电解质回收率
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.锡冶炼过程中，湿法冶金不依赖于化学反应。( )
2.等离子体冶炼技术可以提高锡的回收率和产品质量。( )
3.锡的熔炼过程中，温度越高，熔炼效果越好。( )
4.在锡电解过程中，电流密度越高，电解效率越高。( )
2007年总目录(标题后面括号内数字分别为期数和起始页码)
Ｍｇ Ｏ对 镁 电 解质 物 理 化 学 性 质 的 影 响 及 其 消 除方 法 （ ，９ ５ １） 水 热 温 度 对 水 合 氧 化 铝 相结 构 及微 观形 貌 的影 响 （， ３ ５２）
中低 品位 铝 土 矿 溶 出 抑 制 研究 （ ， ４ ６２） 稀 土 氧 化 物 电 解 槽 内 阴 极 产 生金 属 钕 的研 究 （ ， ８ ６２ ） 微 波 加 热 还 原 钛 精 矿 制 取 富钛 料扩 大试 验 （ ， １ ６３ ） ＫＣ 一 Ｃ 一 Ｃ 盐 中镁 在 铂 电极 上 的阴 极 还 原 （ ， ５ １ Ｎａ １ Ｍｇ １ 熔 ６３）
铅冶 炼 烟 灰 的综 合 利 用 （ ，３ ３１）
氨法 制 备 低 铁 锌 工 艺 研 究 （ １ ） ３， ５
奥斯 麦特 炉重 油 供 油 系 统 改 造 实 践 （ ， ０ ３２）
来冶 ５ 锡 反 射 炉 还 原 熔 炼 工 艺 优 化 （ ，２ ０ｍ ３２） 高铟 高铁 硫 化 锌 精 矿 加 压 浸 出溶 液铁 的 还 原研 究 （ ，） ４２
维普资讯
有 色金属 （ 炼 部分 ） ２０ 冶 ０ ７年 ６期
・ ３ ５ ・
２０ ０ ７年 总 目录
（ 题 后 面 括 号 内数 字 分 别 为 期 数 和起 始 页 码 ） 标
＊重 有 色 金 属 ＊
金隆公司 ２ Ｏ万 吨 电 解工 艺方 案论 证 与 选 择 （ ， ） １ ２ 金 昌 冶炼 厂奥 斯 麦 特 工 艺 的改 进 与 完 善 （ ， ） １ ５
＊轻 有 色 金 属 ＊
用 铝 酸 钡 脱 除 铝 酸 钠 溶 液 中 硫 的研 究 （ ， １ １１） 钾 离 子 对 铝 酸 钠 溶 液 种 分 分 解 率 的影 响 （ ， ５ ３２） 铝 电解 阳极 效 应 的 分 析 及 控 制 （ ， ８ ３２）
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来冶50m 2锡反射炉还原熔炼工艺优化赵纯权1,王伟1,钟胜奎2(1 柳州华锡集团来宾冶炼厂,来宾 546115;2 桂林工学院材料与化学系,桂林 541004)摘要:介绍来冶50m 2炼锡反射炉在近年来的生产实践,通过对反射炉炉体结构改进、供热和物料配比等工艺进行优化,提高了生产能力,降低了生产成本。
关键词:反射炉;结构改进;工艺优化中图分类号:T F 814 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2007)03-0022-04Optimization of Reduction Smelting Process of 50m 2Tin Reverberatory Furnace in Laibin SmelterZH A O Chun quan 1,WANG wei 1,ZH ONG Sheng kui 2(1 Laibin Smelter,Liuz hou H uaxi Gr ou p,Laibin 546115,Ch ina;2 Department of M aterial and C hemistry,Guilin U nivers ity of T echnology,Guilin 541004,Chin a)Abstract:T he plant practice of 50m 2tin reverber ator y furnace in Laibin Smelter in r ecent years is intro duced The productiv ity can improv ed and the co st is reduced by optim izing the structure of reverberatory furnace body ,heat supply and m aterial ratioKeywords:Reverberatory furnace;Structure improv em ent;Optim ization process 作者简介:赵纯权(1977-),男,工程师柳州华锡集团来宾冶炼厂(以下简称来冶)2台50m 2炼锡反射炉是目前亚洲最大的炼锡反射炉,承担着来冶生产粗锡重任,设计炉床能力为1 2t/m 2 d,1991年开始投产,但2台反射炉的生产能力远远不能满足实际生产要求,在市场经济的推动下,对50m 2反射炉进行参数优化成为来冶锡冶炼系统扩大生产能力、降低生产成本的关键问题之一。
经过几年的生产实践,通过对供热系统改造和炉体结构改进,以及入炉物料配比、风煤比等方面不断优化工艺条件,使反射炉达到了提高生产能力、降低燃煤率的目的。
1 物料性质1 1 含锡物料现来冶反射炉主要熔炼物料有锡焙砂、锡精矿、制粒砂、进口砂、锡烟尘、冷富渣、长窑渣等。
锡焙砂是指各含S 、As 高的锡精矿经过炼前处理硫态化沸腾炉脱S 、As 后的产出物。
锡精矿、制粒砂、湖南砂、进口砂来源于大厂矿区和国内各地的锡精矿。
锡烟尘是指粗炼车间各反射炉、烟化炉、保温炉的烟尘,长窑渣是指精炼车间的C 、S 渣同乙锡、熔析渣等进短窑熔析,经长窑焙烧后的产物;冷富渣是反射炉、保温炉渣包结壳渣。
表1为反射炉还原熔炼入炉含锡物料化学成份。
1 2 辅助物料辅助物料主要是煤和熔剂,煤分为燃料煤和还原煤,燃料煤要求粒度-0 15mm 占100%、其中-0 074mm 占80%以上,含水量 1 5%。
熔剂主要为生石灰或石灰石,生石灰用在烟尘制粒配入相应的熔剂,石灰石用在反射炉还原熔炼。
2 存在的问题2 1 料斗分布反射炉原设计10个料斗,料斗从炉头至炉尾以炉内中心线两边1/4线分布成两排,两排料斗从炉头至炉尾均匀分布,投料后各料堆产生高温熔化锡液和炉渣从料堆表面流下,分别集中于各料坡下周围,在各料堆交汇处形成多个小锡渣池,这些小锡渣池渣锡少,同其他物料热交换能力不够,造成物料反应速度慢,能耗高,当各料堆还原熔化2/3时,各料堆周围的小锡渣池相互汇集成一片,形成一个大熔池,此时物料除表面接受炉体辐热外,料坡底部与大熔池充分接触,这部分料进入熔池熔炼状态,物料还原速度加快,池不断扩大,使整炉物料还原速度成倍急剧加快,直到全部物料还原熔化。
全部物料还原熔化过程中,前2/3的料用时占冶炼时间的6/7,后1/3的物料只占总时间的1/7。
因此,要缩短冶炼耗时,必须加快前2/3物料还原熔化速度。
表1 反射炉入炉含锡物料化学成份Table1 The chemical components of raw material /%名称Sn Pb Zn S As Sb Cu Bi SiO2C aO Fe Al2O3锡焙砂55 030 200 480 640 340 100 010 025 421 4214 700 44锡精矿51 950 390 452 870 170 220 010 025 021 7211 770 34制粒砂52 150 040 060 610 130 110 010 015 811 299 72湖南砂63 50 30 834 231 384 32锡烟尘40 770 3310 943 642 100 557 461 303 75冷富渣13 640 0190 363 9223 279 5928 517 97长窑渣57 330 866 6515 722 2 供热工艺2 2 1 燃烧系统来冶反射炉采用烟粉煤为燃料,以双管式烧嘴作燃烧器,原采用大同煤,成本高,现主要采用贵州煤,但贵州煤的特性与大同煤成份不同,原有的燃烧工艺参数不适用于贵州煤,必须对风煤比进行调节优化,确保粉煤完全燃烧。
2 2 2 炉体料斗原反射炉料斗从炉头至炉尾均匀分布,而炉头两个料斗正对着粉煤烧嘴,投料后,料堆挡住烧嘴,火焰喷在料堆上,火苗短,炉尾物料受热须等炉头物料熔化,料堆下降才能充分受热,造成炉尾物料难还原熔炼,增加了还原熔炼时间。
同时,堆料挡在炉头,粉煤从一次风管喷出后,与二次风混合受阻,造成粉煤燃烧不完全,导致煤耗高。
同时,由于料堆阻挡,使喷出的粉煤难以雾化,炉膛内粉煤分布不均,集中在炉头,造成炉头火力集中,煤灰排出受阻,炉头易结底,炉中、炉尾物料难熔。
2 3 炉体结构2 3 1 炉尾烟道口烟道口的大小直接关系到反射炉的热效率,烟道口过大,热量在给炉体供热时间短,直接进入烟道,炉体升温速度慢。
烟道口过小,炉气在炉内流动不畅通,煤灰不能及时排出,积在炉料表面,阻止物料受热,物料难熔。
经生产对比研究发现原烟道口偏大,能耗高。
2 3 2 炉顶、炉墙来冶反射炉原采用300m m高铝砖作炉顶耐火材料,炉墙用T-3高铝砖。
高铝砖作炉顶砖不耐冲刷,寿命短,每年需要修3~4次炉顶。
而炉墙为T-3,砖缝多,并且当砖被冲刷4/5时,此砖掉落,另1/5砖未起到保护炉墙效果,1/5砖进入炉内,同炉渣排出,易堵放锡口。
2 3 3 炉底反射炉炉底原采用镁砖和玻璃水捣固料,由于反射炉部分炉料水分高,造成镁砖寿命短,同时玻璃水捣固料密度低,锡易渗透进入炉低,炉底便成块浮起,炉底寿命只8~9月。
反射炉大修时,炉体全部拆除,耐火材料损耗大。
2 4 物料配比来宾冶炼厂所处理的原料以大厂锡精矿为主,同时收购部分湖南砂、进口砂、贺州砂、云南砂、新疆砂等外购砂。
大厂矿为高铁中硅低钙,杂质主要为铁、砷、铜、锑、铅,而湖南砂等外购矿主要为低铁高硅低钙矿,杂质含量比大厂矿区低,但含钨高、含氟高,矿渣熔点高,如果在配料时湖南矿搭配量多,便出现炉温高、物料难熔、冶炼时间长、渣型差等现象。
3 改进与优化3 1 调整料斗分布针对炉头烧嘴喷火困难和需要加快物料前2/3熔炼速度,将反射炉原设计10个料斗,改为14个料斗,增加传热面积,同时料斗由原从炉头至炉尾成以炉内中心线两边中1/4线分布成两排,改为偏向两边炉墙;炉头、炉尾向炉中靠(见图1)。
这样确保粉煤雾化喷射畅通,投入物料形成料坡,物料熔化时迅速在炉中产生熔池,加快熔炼速度。
图1 反射炉料斗改造前后对比图Fig 1 The chute distribution of reverberatory furnace before/after reconstruction3 2 根据粉煤来源,合理调节风煤比当使用大同煤时,将一次风量调到2400~2500 m3/h,二次风量调到3800~3900m3/h,并将烧嘴回扩散阀向炉头拉10mm左右;当用贵州煤时,给煤量在原基础上变动不大,但将一次风量调至1900~ 2000m3/h,二次风量调至4000~4150m3/h,扩散阀向炉尾推10mm左右。
3 3 改进炉体结构3 3 1 烟道口原烟道口宽度不变,将高度减小500mm,使烟道口的抽风面积面积缩小1m2,确保炉气能在炉内流动畅通、煤灰能及时排走的同时,减少炉内负压,降低高温烟气流速,延长高温烟气的停留时间,使传热过程更充分,加快物料升温速度,缩短物料熔化时间。
3 3 2 炉顶炉顶采用高铝质新型耐冲刷的耐火材料,并将原长度为300m m的炉顶砖改为380mm,同时取消炉顶捣固耐火材料,确保炉顶合理散热。
3 3 3 炉墙炉墙砖由原T-3的高铝砖改为380m m!240 m m!120mm大砖;炉墙上部厚度和耐火材料仍用高铝砖,针对炉墙渣线以下冲刷强度大,渣线部分加厚240mm,并由原高铝砖改为铬渣砖(如图2)图2 炉体结构改造前后对比图Fig 2 The sketch map of reverberatory furnace's structure before/after reconstruction3 34 炉底为了减少锡渗入炉底,炉底捣打层采用新型不定耐火材料连体浇注,增加炉底的强度和密度,并将炉底砖加大加长,采用长380mm铝铬大砖,使炉底大砖更耐水分的冲刷。
3 4 优化物料配比针对大厂矿、湖南砂、进口砂、贺州砂、云南砂、新疆砂等物料特点,以大厂矿为主体,合理配入湖南砂、进口砂以及其它各地含锡物料和锡烟尘等,尽量减少熔剂加入量,将渣的硅酸度控制在1 25左右,确保各炉物料熔炼状态良好。
表2为来冶50m2反射炉部分优化物料配比配料单。
(下转第37页)Fe2+影响的研究[J].矿冶工程,2004(4):36-38.[5]胡凯光,胡鄂明,康泉,等.细菌浸矿机理和影响因素[J].中国矿业,2004(4):73-77.[6]郑志宏,张卫民,刘亚洁,等.721矿山南铀矿石微生物槽浸的适应性试验研究[J].华东地质学院学报,2002(9): 190-194.(上接第24页)表2 反射炉配料表Table2 The blending data of reverberatory furnace /t 原料焙砂湖南砂进口砂烟尘还原碳石灰长窑渣混富渣合计优化前10--21 50 5-317 00 28-11 61 0-316 60优化后105183 231 23334 43 120483 051 03334 054 效果来冶在1998年对反射炉的炉体结构进行改进,对工艺参数进行优化后,反射炉炉床能力由1998的1 23t/(m2 d)提高到2002年2 12t/(m2 d)。