密闭鼓风炉炼铅锌
延长铅锌密闭鼓风炉的大修周期
延长铅锌密闭鼓风炉的大修周期李新民【摘要】文章分析了铅锌密闭鼓风炉耐火材料的侵蚀机理,介绍了韶关冶炼厂鼓风炉耐火材料方面的改进及使用效果.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2006(022)004【总页数】2页(P63-64)【关键词】铅锌密闭鼓风炉;炉身;红柱石砖【作者】李新民【作者单位】韶关冶炼厂,广东,韶关,512024【正文语种】中文【中图分类】TF06铅锌密闭鼓风炉是ISP法炼铅锌的主体设备。
如图1所示，密闭鼓风炉结构与一般炼铅鼓风炉相似，由炉基、炉缸、炉腹、炉身、炉顶组成。
但是密闭鼓风炉炉温最高区域的炉腹采用喷淋冷却炉壳；风嘴采用水冷活动式；炉身用轻质高铝砖和高炉高铝砖砌筑，加强保温以维持炉顶的高温；炉身上部除设有清扫孔外，在一侧设有炉喉与冷凝器相连；设数个炉顶风口，以便鼓入热风使炉气中CO燃烧，提高炉顶温度；密封炉顶采用悬挂式浇注炉顶，以异形吊挂为骨架；炉顶上装有双钟加料器。
鼓风炉炼铅锌采用高温高钙强还原性作业，正常作业时炉身内高温带温度达1 200～1 350℃，为了避免锌蒸气的二次氧化，炉身顶部温度也高达1 000～1050℃。
鼓风炉在熔炼过程中容易发生炉身结瘤故障，特别是炉喉、四个炉门和二次风口及以上部位，常采用炸药爆破、焦洗、返渣洗炉等方法处理。
焦洗时，炉顶温度高达1 350～1 400℃。
对难以清除的炉渣需用一定份量的炸药进行爆破清渣。
每隔1～2周需休风清扫一次，在2 h内降温达到500℃以上。
2000年以前韶关冶炼厂（以下简称韶冶）两台鼓风炉的检修周期是两年进行一次大修。
随着对耐火材料和冷却方面研究的加深，为了提高设备作业率，降低成本，提高产量，韶冶决定将检修周期延长至三年一大修。
其核心设备鼓风炉改进的成功为这一工艺改进的成功奠定了基础。
1.1 耐火材料破损情况耐火材料内衬的改进是三年一大修改进的关键要素。
韶冶鼓风炉炉缸采用优质镁砖砌筑的双层反拱结构，在每年一次的中修过程中，发现底部反拱基本完好。
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新技术
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新技术氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法一、氧气底吹熔炼—鼓风炉法简介氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法工艺流程为:熔剂、铅精矿或二次铅原料及铅烟尘经配料、制粒或混捏后进行氧气底吹熔炼,产出烟气、一次粗铅和铅氧化渣,烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后采用二转二吸工艺制酸,尾气排放,铅烟尘返回配料。
铅氧化渣经铸块后与焦块、熔剂块混合后入鼓风炉进行还原熔炼,产出炉渣、烟气和粗铅,烟气经收尘后放空,铅烟尘返回配料。
工艺主要设备包括可旋转式氧气底吹熔炼炉,多元套管结构氧枪（多通道水冷高温喷镀耐磨底吹氧枪）,特殊耐磨材质的氧枪口保护砖，浅层分格富铅渣速冷铸渣机（铅氧化渣铸渣机）,带弧型密封罩和垂直模式壁中压防腐余热锅炉，全封闭铅烟尘输送配料等, 新型结构鼓风炉（双排风口大炉腹角高料柱）等。
工艺的核心设备是氧气底吹熔炼炉。
熔炼炉炉型结构为可回转的卧式圆筒形,在炉顶部设有2～3 个加料口,底侧部设有3～6 个氧气喷入口,炉子两端分别设一个虹吸放铅口和铅氧化渣放出口。
炉端上方设有烟气出口。
铅精矿的氧化熔炼是在一个水平回转式熔炼炉中进行的。
铅精矿、铅烟尘、熔剂及少量粉煤经计量、配料、圆盘制粒后, 由炉子上方的气封加料口加入炉内, 工业纯氧从炉底的氧枪喷入熔池。
氧气进入熔池后, 首先和铅液接触反应, 生成氧化铅(PbO ) , 其中一部分氧化铅在激烈的搅动状态下, 和位于熔池上部的硫化铅(PbS) 进行反应熔炼, 产出一次粗铅并放出SO 2。
反应生成的一次粗铅和铅氧化渣沉淀分离后, 粗铅虹吸或直接放出,铅氧化渣则由铸锭机铸块后, 送往鼓风炉工段还原熔炼, 产出二次粗铅。
出炉SO 2 烟气采用余热锅炉或汽化冷却器回收余热, 经电收尘器收尘, 送硫酸车间处理。
熔炼炉采用微负压操作, 整个烟气排放系统处于密封状态, 从而有效防止了烟气外逸。
同时, 由于混合物料是以润湿、粒状形式输送入炉的, 加上在出铅、出渣口采取有效的集烟通风措施, 从而避免了铅烟尘的飞扬。
锌铅冶炼
4. 添加剂 锌电积要加入一定的添加剂，其作用是提高电流效率、提高电积锌质量和提 高电积锌的剥脱能力等。 添加剂一般由SrCO3（硫酸与碳酸锶起反应生成硫酸锶）、胶（动物胶等）, 吐酒石（K(SbO)C4H4O6）组成。 电积锌中铅含量不易达到要求。溶液中的Pb2+主要来自阳极(铅—银合金)。 是阳极电化学反应溶解的结果。进入溶液中的铅易在阴极上析出, 影响电积锌的 铅含量。另外阳极泥中含PbO2，造成机械夹带。
在铅塔中未被冷凝的锌、镉蒸气从铅塔最上层逸出，经铅塔冷凝器 冷凝为液体（含镉＜1%）后进入镉塔分离锌和镉，燃烧室温度控制在 1100℃左右，发生与在铅塔中相同的冷蒸发和冷凝过程。最后，从镉塔 最上层逸出的富镉蒸气，进入进入镉冷凝器冷凝为Cd-Zn合(5~15%Cd)， 这种合金是生产镉的重要原料。镉塔的最下层聚积了除去镉纯锌液，铸 锭后即为商品纯锌。
酸性浸出：中性浸出的渣还含有大量锌，需要进一步浸出。酸性浸出有低 酸（约60oC，1~5g/L硫酸）浸出和高温高酸性（约85~95oC，20~60g/L 硫酸） 浸出。 低酸浸出：低酸浸出中性渣时，铁酸锌的浸出率不大，一般仅为1~3%，低 酸浸出的渣含锌20%以上，主要是铁酸锌。为了回收锌，还需将渣高温挥锌或热 酸性处理，工艺比较复杂。
制作人：阎沙 湖南欧吉能源科技有限公司
有色金属冶炼工艺及主体设备
• 锌冶金工艺 • 铅冶金工艺 • 焙烧炉 • 鼓风炉
一.锌冶金工艺
• • • 锌提取工艺分火法和湿法。 我国锌冶炼工艺以湿法冶炼为主。 湿法炼锌占80%，火法炼锌占20%。
1.火法炼锌 火法炼锌
火法炼锌是将含ZnO的死焙烧矿用碳质还原剂还原得到金属锌的过程。 还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。竖罐和平罐炼 锌是间接加热，电炉炼锌为直接加热。共同特点是：产生的炉气中锌蒸气浓度 大，而且含CO2含量少，容易冷凝得到液体锌。 20世纪50年代开发，60年代投入工业生产的密闭鼓风炉炼锌(简称ISP) 法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含 CO2含量高而锌含量低的炉气中冷凝锌，产出铅和锌两种产品。
密闭鼓风炉炉前生产实践
密闭鼓风炉炉前生产实践【摘要】本文针对二系统鼓风炉炉前的生产运转现状，深入分析了影响炉前渣型变化的主要因素，并提出一些控制渣型变化的建议与措施。
【关键词】密闭鼓风炉;烧结块;焦炭;风温0.前言韶关冶炼厂采用密闭鼓风炉熔炼技术进行生产，原料为铅锌烧结块，燃料和还原剂为冶金焦，产出粗铅和粗锌。
该技术主要的优点是对原料的适应性强，可以处理多种铅锌原生或次生原料，尤其是难选的铅锌混合矿；缺点主要是密闭鼓风炉和冷凝器内易结瘤，需要定期清理。
1.密闭鼓风炉生产过程及工艺流程铅锌烧结块，预热冶金焦炭从炉顶加入鼓风炉内。
在高温和强还原气氛中进行还原熔炼。
在熔炼过程中，脉石和其它杂质等造渣除去，有价金属则被还原出来。
铅和渣呈液体定期从炉子下部渣口放出，一起进入前床。
在前床进行铅、渣分离，分别得到粗铅和炉渣。
粗铅转到下一道工序精炼成精铅。
炉渣经过烟化炉处理，进一步回收有价金属。
锌呈气态随炉气（Zn5～7%,CO20～22%,CO210～12）溢出料面，升温到1273K,然后进入铅雨冷凝器。
经过铅雨冷凝吸收形成铅锌混合物，用铅泵抽到冷却流槽进行冷却分离得到粗锌。
粗锌转到下一步工序精炼成粗锌。
炉气经过冷凝吸收后，洗涤、升压，含CO的炉气用来做低热值煤气回收利用。
2.影响密闭鼓风炉炉前岗位渣型变化的因素密闭鼓风炉在实际生产过程中，影响鼓风炉炉前岗位渣型变化的因素主要有以下几个方面：2.1入炉原料烧结块质量的影响生产实践告诉我们，入炉物料的质量是密闭鼓风炉运转良好的基础。
其中烧结块的质量对鼓风炉的生产影响尤为显著。
烧结块的质量恶化鼓风炉炉渣型变化。
烧结块的质量好坏，主要通过考察其物理及化学性质加以判断。
2.1.1鼓风炉对入炉烧结块的物理性质要求入炉烧结块应有足够的机械强度，热强度和较高的化点温度。
为了保证固体炉料和炉气间的充分的接触，烧结块在高温状态下不至被料柱重要压碎，一般要求烧结块强度转鼓率达80%以上。
为了避免炉料在到达风口区前过早软化和软化后形成炉结，确保炉内具有良好的透气性，一般要求烧结块软化点温度大于1000℃。
锌的冶炼方法
1 锌的冶炼方法1.1 火法冶锌火法冶锌是基于铅锌的沸点不同，使其还原后分离的方法，其工序为：精矿焙烧，烧结矿、熔剂、焦炭在密闭鼓风炉中还原焙烧成金属。
火法冶锌又可分为：竖罐炉法，鼓风炉法，电炉法及其它土法冶锌。
1.2 电炉法电炉法是利用电能直接在电炉内加热炉料，经还原熔炼连续蒸发出锌蒸气，然后冷凝得粗锌，再精炼得精制锌，或将锌蒸气骤冷得超细锌粉。
该法可以处理焙砂、氧化矿、煅烧的菱锌矿，也可以在炉料中配入适量锌浮渣。
电炉法产锌约占3％。
该方法工序简单，投资省，建设周期短，热利用率高，环保条件也可以。
但该方法生产规模小，单台电炉产量为1000～2500t／a，吨锌电耗4000～5000kW·h，只在电源丰富的地方采用，近年来，各地建立了一批电炉冶锌厂，规模在年产2000t以下。
1.3 火法炼锌是基于氧化锌在高温条件下能被炭质还原剂还原，使锌挥发出来，而与原料中其他组分分离，其还原反应为：ZnO+CO=Zn（气）+CO2挥发出来的锌蒸气，经冷凝成为液体金属锌。
火法炼锌的原则流程如图所示。
50年代出现的密闭鼓风炉炼锌，使火法炼锌获得了新的发展。
其优点是能处理铅、锌复含精矿及含锌氧化物料，在同座鼓风炉中可生产出铅、锌两种不同金属。
但目前只占锌产量的左右。
1、4 锌冶炼性质的特殊性表现为：沸点低，在火法冶炼温度下难以液态产出；氧化物稳定性高，一方面是还原挥发难度较大，冷凝中易重新氧化；另一方面决定了难以从硫化物直接氧化得到金属；负电性大，电积过程对净化要求高。
对锌冶炼方法可能发展的方面简要介绍如下：（1）以液态产出锌的还原熔炼法，需采用高压火法设备，在可以预见的未来，不会成功。
（2）硫化物直接氧化产出锌，实现的可能性很低。
（3）硫化物直接还原，日本东京大学开展了在氧化钙存在条件下，用碳直接还原挥发锌的研究，但目前只进行了实验室试验。
此外，大量含硫化钙的罐渣如何处理尚需研究。
（4）喷吹炼锌法：该工艺是将焦粉、氧气、锌焙砂喷入熔体渣中，使锌还原挥发，再用铅雨冷凝。
湿法炼锌
1 概述1.1 国内外发展锌冶炼方法分湿法和火法两大类，火法炼锌有横罐炼锌、竖罐炼锌和密闭鼓风炉炼锌。
横罐炼锌由于环境污染严重，劳动条件恶劣，已基本淘汰。
竖罐炼锌也存在环境污染、能耗较高、不利于综合回收的缺点，也逐步被其他方法所取代。
密闭鼓风炉炼锌又称帝国熔炼法（简称LSP），是由英国帝国熔炼公司开发出来的一种铅锌冶炼方法，20世界60年代开始应用于工业化生产，目前在全世界有20座炉，锌产量占世界锌总产量的12%左右。
由于该方法对原料适应性强，可以冶炼铅锌混合精矿，能耗较小，建设肉孜相对较少，并且很好地解决了火法冶炼的环境污染问题，具有较强的生命力和发展前景。
湿法炼锌是当今炼锌的主要方法，其产量占世界锌产量的80%以上，湿法炼锌可分为常规法、黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法，采用较多的是前三种方法。
前面提到的湿法炼锌工艺，都需要采用氧化脱硫，一般是沸腾焙烧，焙烧产出的氧化锌焙砂送湿法炼锌系统生产电锌。
另外还有全湿法炼锌工艺，即硫化锌精矿直接加压氧浸工艺。
加压氧气浸出技术是加拿大谢利特·哥顿公司在20世纪50年代开发的，开始用于金属硫化精矿的处理，回收镍、钴，共建有6座工厂，其中4座回收镍，2座回收钴。
70年代加压氧浸被用于硫化锌精矿处理。
炼锌技术的发展方向主要是减少污染，降低消耗，节约成本和提高有价金属回收率等，由此推动炼锌技术的不断进步，创造出多种多样的炼锌技术和工艺流程，可供我们合理选择。
我国是世界上锌生产和消费大国，从1996年至今其产量稳居世界第一。
2014年我国锌产量582.7万t，占当年全球锌总产量1315万t的43.2%。
这是基于我国的镀锌钢板产量差不多占世界半壁江山、年产成百亿支锌锰电池大规模出口、制造业对黄铜等各类锌基合金需求旺盛、建筑业的高速发展使氧化锌涂料消费量急增等需求因素带动了锌产业的快速发展。
另外我国锌资源较为丰富，其储量及储量基础仅次于澳大利亚，居世界第二位。
重金属铜铅锌锡冶金思考题
铅冶金1、请列举出铅的主要化合物及其重要的性质。
2、请列举出各种提炼铅的方法并写出氧化还原熔炼的工艺流程。
3、请简述硫化铅精矿氧化焙烧时，各金属发生的反应及存在状态。
4、请说出硫化铅直接氧化为金属铅的热力学条件，并通过MeS+2MeO=3Me+SO2的lgp SO2－T的关系图简要说明各杂质金属的反应。
5、请根据C-O系反应ΔG-T关系图，说明CO还原和碳还原的热力学。
6、硫化铅精矿烧结焙烧脱硫的程度与什么有关系，脱硫的目的是什么？7、试述烧结焙烧的过程及各个步骤的原则、作用。
8、试述富氧鼓风烧结过程及其与单纯鼓风烧结和返烟烧结有什么不同？9、简述鼓风炉正常工作时的炉温分布情况以及熔炼完成后的熔炼产物组成情况。
10、请简述QSL氧化熔炼的特点及工艺流程。
11、请简述闪速氧化熔炼（Kivcet）氧化段和还原段的冶炼过程。
12、简述烟化炉的性能参数及吹炼过程。
13、简述烟化炉处理炉渣的原理。
14、试述粗铅火法精炼流程，并简述熔析法除铜的原理和过程。
15、试述粗铅精炼除砷、锑、锡的方法，并说明氧化精炼过程。
16、电解精炼的工艺是怎样的，请写出粗铅电解精炼阳极和阴极的主要反应。
17、请指出粗铅电解精炼前都有哪些杂质元素，铅阳极中杂质元素的行为？18、请简述再生铅的原料及原料的炼前处理过程。
19、再生铅废料的熔炼技术有哪些，请分别简要进行说明。
20、试述废蓄电池渣泥固相电解还原法回收含铅废料的原理、过程及工艺。
21、与火法炼铅相比，湿法炼铅有哪些特点。
22、湿法炼铅大致有哪几类方法，简述碱浸出过程。
23、写出利用蓄电池铅废料生产三盐基硫酸铅的方法和操作流程。
24、简述有色金属电解中铅阳极材料的应用情况。
25、举例谈谈你对铅产品深加工的发展趋势。
铜冶金1、当今铜的主要消费领域是哪些？2、试从资源综合利用和生产过程对环境的友好两方面，分析火法炼铜和湿法炼铜的主要优缺点。
3、造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？4、酸性炉渣和碱性炉渣各有何特点？5、闪速炉造锍熔炼对入炉铜精矿为何要预先进行干燥？6、闪速熔炼过程要达到自热，生产上采用哪些措施来保证？7、闪速熔炼的发展趋势如何？8、熔池熔炼产出的炉渣为何含铜较高？9、奥斯麦特/艾萨法造锍熔炼过程主要控制哪些技术条件？生产上是怎样控制？10、铜锍的吹炼过程为何能分为两个周期？11、在吹炼过程中Fe3O4有何危害？怎样抑制其形成？12、吹炼过程中铁、硫之外的其它杂质行为如何？13、简述炉渣贫化的过程原理。
韶关冶炼厂Ⅰ、Ⅱ系统铅锌密闭鼓风炉技术改造效果及对比
韶关冶炼厂Ⅰ、Ⅱ系统铅锌密闭鼓风炉技术改造效果及对比钟勇【摘要】文章主要介绍了韶关冶炼厂30万t挖潜技术改造中Ⅰ、Ⅱ系统铅锌密闭鼓风炉系统改造情况,并对改造后效果进行对比分析,为今后鼓风炉改造提供-定参考.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2008(024)006【总页数】5页(P27-30,66)【关键词】密闭鼓风炉;喷淋炉壳;技术改造;效果【作者】钟勇【作者单位】韶关冶炼厂,广东,韶关,512024【正文语种】中文【中图分类】TF065韶关冶炼厂（以下简称韶冶）始建于 20世纪 60年代，采用帝国熔炼技术（ISP 工艺）生产铅锌，设计规模为年产铅锌5万t，于 1975年建成投产。
在对国外技术消化吸收的基础上，经过一系列技术改造，1987年生产能力达 7.5万 t，1992年达到 10万t。
与此同时新建了第二套 ISP系统，设计能力为 8.5万 t／a，于1996年建成投产，当年达到设计能力。
两套生产系统虽然经过多次技术改造，但是每次改造都是局部的更新改造，导致各主要工序和主要生产能力和技术水平不平衡增长。
有的工序和设备的能力尚有富余，有的部分能力不够，从而影响全厂生产能力的进一步提高。
如果要发挥现有设备的富余能力，必须对装备水平相对落后和制约产量的局部工艺设备进行技术改造。
为此，韶冶对两个系统进行攻关挖潜技术改造，挖掘现有潜在生产能力，从而将韶冶铅锌金属产能提高至 30万 t，达到扩大产量、降低生产成本、加强资源综合利用、节能环保及提高竞争能力的目的。
2006年和2007年底韶冶分别对Ⅰ、Ⅱ粗炼系统进行了以烧结机、铅锌密闭鼓风炉为核心的攻关挖潜技术改造，文章主要介绍Ⅰ、Ⅱ系统铅锌密闭鼓风炉改造主要内容及改造后生产情况，并对两个系统鼓风炉改造效果进行对比分析。
1.1 铅锌密闭鼓风炉由于受Ⅰ、Ⅱ系统鼓风炉厂房结构所限，韶冶 30万 t挖潜技术改造目标要求Ⅰ、Ⅱ系统密闭鼓风炉粗铅锌产量从 10万 t／a分别提高到 12.5万 t／a、15万 t／a，根据理论测算，Ⅰ系统主风口风量需从 36 km3／h提高至 38～39 km3／h，Ⅱ系统主风口风量需提高至45～46 km3／h。