第五章、煉鉛爐渣及其煙化處理.

1、第五章煉鉛爐渣及其煙化處理原理、煙化的主目的要求：要求同學們掌握煉鉛爐渣的化學組成、爐渣的來源、爐渣煙化的基本要設備及生產實踐。重點難點：1、爐渣煙化的基本原理;、爐渣煙化的主要設備及生產實踐。5.1 煉鉛爐渣的化學成分在火法煉鉛過程中產生的爐渣主要由煉鉛原料中脈石氧化物和冶金過程中生成的鐵、鋅氧化物組成，其組分主要來源于以下幾個方面：（1） 礦石或精礦中的脈石，如爐料中未被還原的氧化物二氧化硅，三氧化 二鋁，氧化 鈣，氧化鎂，氧化鋅等和 爐料中被部分還原形成的氧化物氧化鐵等。（2） 因熔融金屬和熔渣沖刷而侵蝕的爐襯材料，如爐缸或電熱前床中的鎂質或鎂銘質耐火材料帶來的氧化鎂、三氧化二銘等，這些

2、氧化物的量相對較少。（3） 為滿足冶煉需要而加入的熔劑，礦物原料中的脈石成分如二氧化硅，氧化鈣，三氧化二鋁，氧化鎂等，而是單體氧化物的熔化溫度很高，只有成分合適的多種氧化物因此，各種原料中脈石的比例不必須配入熔劑如河的混合物才可能具有合適熔化溫度和適合冶煉要求的物理性質。一定符合造渣所要求的比例, 砂（石英石）、石灰石等。（4） 伴隨炭質燃料和還原劑（煤、焦炭）以灰分帶入的脈石成分。工業(yè)上對爐渣的要求是多方面的，選擇十全十美的渣型比較困難。應根據原料成分、冶煉工藝等具體情況，從技術、經濟等各方面進行比較， 選擇一種較適 合本企業(yè)情況的相對理想渣型。煉鉛爐渣是一種非常復雜的高溫熔體體系，它由Fe

3、O SiO2、CaO AI2Q、ZnO MgO等多種氧化物組成，它們相互結合而形成化合物、固溶體、共晶混合物，還有少量硫化物、氟化物等。雖然各種煉鉛方法（如傳統(tǒng)的燒結-豉風爐煉鉛法、 密閉豉風爐煉鉛鋅和基夫賽特法、QSL法等）和不同工廠爐渣成分都有所不同，但基本在下列范圍波動（： 13? 20 Zn13? 30 SiO2,17 ? 31 Fe,10 ? 25 CaO, 0.5 ? 5 Pb,0.5 ? 1.5 Cu,3 ? 7 Al 203,1 ? 5 MgO 等.此外，爐渣還含有少量錮、錯、蛇、硒、硫、金、銀等稀貴金屬和鎘、錫等其它重金屬。其中含量較多的有價金屬是鉛、鋅。在鉛鼓風爐中， 燒結

4、塊中的鋅一部分在爐內焦化區(qū)被還原揮發(fā)進入煙塵， 大 部分鋅留下進入鉛爐渣，少量進入鉛锍。當燒結塊含硫高，在熔煉中產出锍時， 進入锍的鋅會有所增加。值得注意的是， ZnS 在粗鉛和爐渣中的溶解度都較小， 當其數(shù)量多時， 會自行析出， 形成熔點高、密度介于爐渣與粗鉛之間的且黏度大的，以 ZnS 為主體的單獨產品，稱為“橫隔膜層” ，它是造成鼓風爐爐結的重要原因。所以處理含鋅高的原料時，應在燒結時完全脫硫，使鋅在熔煉時以ZnS 形態(tài)進入爐渣。鼓風爐渣含Pb 1% ? 4% ，約占熔煉過程鉛總損失量的60%? 70% ，因此減少此項損失是十分重要的。損失于渣中的鉛的形態(tài)可分三類：（ 1 ）以硅酸鉛形態(tài)

5、入渣的化學損失；（ 2 ）以 PbS 溶解于渣中的物理損失；（ 3 ）以金屬鉛混雜于渣中的機械損失。此三種何者為主， 因各廠所用原料、 渣成分、 熔煉制度和技術條件及分離條件各不相同?；瘜W損失的原因在于熔煉速度大，爐料與爐氣接觸時間短以及還原氣氛弱、 爐溫底， 硅酸鉛未來得及還原就進入爐缸等。 另外， 硅酸鉛中的鉛含量還隨爐渣中的 CaO/SiQ 比值的增大而降低，這是因為 CaC 與 xPbO.ySiQ 的置換作用加強 的結果。物理損失是不同成分的爐渣在不同的溫度下對PbS 均有一定的溶解度所造成的。當然粘稠的爐渣也會由于與鉛銃分離不好，而使渣中PbS增高。一般來說，渣中FeO越高，SiO2

6、越低，則對硫化物的溶解度愈大。金屬鉛機械混雜于渣中的損失主要是由于渣鉛分離不完全而造成的。 如渣成 分不適宜，或渣含 FeAAl 2Q 和 ZnS 等較高而造成渣黏度大；爐溫低，熔體過熱程度不夠； 爐內外分離澄清時間短等原因皆可導致機械損失的增加。 鼓風爐熔煉 實踐證明，渣含 Pb 與渣中Fe3+ （呈FesQ形態(tài)）含量幾乎成直線關系。渣中 FaO 高，主要是由于爐內還原能力不足， 爐溫低和爐料與爐氣接觸時間短等而造成的。提高焦率，除去世15? 20mm勺碎焦（保證焦炭塊度 50? 100mr）提高渣中CaO含量，增加爐料的軟化溫度；提高料柱和爐溫都會使FaQ 含量降低，改變爐渣性能，減少渣含

7、鉛。綜上所述，降低渣打含鉛的途徑有：1. 提高燒結塊的質量（強度、孔隙度軟化溫度和還原氣氛應以開始有金屬鐵出現(xiàn)為性等到）； 2. 選擇最優(yōu)的焦風比，控制適宜的還原氣氛。最佳還原標志；3.提高爐子焦點區(qū)溫度，使熔體充分過熱;4. 提高渣中CaO的含量；除去碎焦和細粉；創(chuàng)造良好的爐內外分離條件等。5.2 爐渣煙化處理的基本原理煙化過程實質是還原揮發(fā)過程。即把粉煤（或其它還原劑）和空氣（或富氧空氣）的混合物豉入煙化爐內的液體爐渣中，使熔渣中的鉛、鋅氧化物還原成鉛鋅蒸氣，蒸氣壓比較高的氧化鉛、硫化鉛還可能以化合物形態(tài)直接揮發(fā)，金屬蒸 氣、金屬硫化物和氧化物隨煙氣一道進入爐子上部空間，被專門補入的空氣（

8、三次空氣）或爐氣再次氧化成 PbO和ZnQ并被捕集于收塵設備中，以粗氧化鋅產 物回收。同時In、Cd Sn及部分Ge也揮發(fā)，并隨ZnO一起被捕集。煉鉛爐渣 煙化爐煙化過程示意圖如圖 5-1二次空r3 3圖5-1煙化爐煙化過程示意圖HQ燕汽反應ffi 5 -2夾帶煤粒的代泡與熔渣發(fā)生反應的型在鉛的還原熔煉過程中，爐料所含的各種物質都在還原氣氛下參與高溫冶金反應。除了鉛由式（1）與式（2）得式（3）:不同溫度下各種金屬氧化物還原反應平衡的pCOQCO2比較見下圖的氧化物之外，所有的氧化物都將被還原，然而其被還原的程度則各異MeO=M?1/2O 2(1)C3 1/2O2=COMeOk CO=M<

9、;eCO氣泡由圖可見，在1200r時金屬氧化物還原的先后順序是CuO PbO NiO、CdO SnO、FaO、FeO ZnO 62Q、MnQ所以滿足ZnO的還原氣氛下，PbO更容易還原。煙化過程煙化爐的還原氣氛和熔池溫度靠調整粉煤和空氣量的比例來實現(xiàn)。是周期性作業(yè)，每周期分提溫和還原兩個階段。5.3 煙化爐處理鉛爐渣的影響因素1.煙化溫度和時間煙化溫度和時間對金屬揮發(fā)速度的影響如圖5-4和圖5-4所示.由圖可見,其他條件一定時）鋅和鉛的揮發(fā)速度隨溫度的升高和吹煉時間的延長而增加）但 溫度不能控制過高，如超過1350 C,由于FeO被碳還原，可能形成積鐵或形成鋅-鐵合金，有礙于煙化過程進行；溫度

10、過低，金屬氧化物的還原速度變慢，揮發(fā)速度降低，爐渣流動性變壞，放渣困難，甚至有結爐的危險。實踐證明，煙化爐溫度應控制在115 0? 1300 r 為宜。時砒關蟄1從含也出的時余散）那？ 4棒協(xié)發(fā)阜與湍群吹瘴即時間的關和從含曲加的*中燃）爐渣煙化可用固體，液體或氣體還原集兼作燃料。目前，大繆工廠仍采用固體還原劑。r。鐵50各種還原.理和脫鋅曲線如圖5- 6所示。由圖可見，還原劑中含氫愈多，貝月女因化過程的效2H15WC 薊 YW果愈好。所以，即使是以煤作還原劑，最好選用含氫量較高的煤，即揮發(fā)較多的煤，而煤的灰分量和發(fā)熱植對煙化過程影響不大。因止匕，對煤的質量要求不太高，煤在煙化過程中既是發(fā)熱劑又

11、是還原劑， 其消耗量 因含碳量而異，為渣量的 14%? 26%煙化過程中固體碳和 CO同時起 作用，煤 粉的粒度愈細愈好，因為細煤粉比表面積大，有利于溫度迅速升高和還原速度加大，鋅的揮發(fā)效益高。-6普種連原刑的理繪腕鋅曲線1M r亍2一黑煤r C:）=M憨科油< 15. sM母 > ;斗-卷揮疾g w揮繪忤煤 乂右3 .豉風強度及過?？諝庀禂?shù)值由于煙化過程的還原劑主要是CO因此影響揮發(fā)速度最主要的因素是豉風強度，因為爐溫,CO/CO比，氣體量和金屬蒸氣壓等都與豉風強度有關，而豉風強度的大小又決定與燃料消耗和a值，CO分壓愈高，則爐溫愈高，生產率愈大；反之，a值減小，CO分壓增大，則

12、爐內還原能力增強，鋅蒸氣的分壓也升高，即揮發(fā)速度加快。實際上，生產過程中的 a值是變動的，通常在煙化過程開始時 a值接近1,是碳幾乎全部燃 燒成CO,以提高熔渣溫度；轉入還原期后，調整a值為0.62? 0.65時，鋅的揮發(fā)率可達 84.5 % 鉛可達95%4 .渣中金屬含量及爐渣成分實踐證明，渣中金屬含量及爐渣成分對鋅揮發(fā)速度的影響較大。爐渣含鋅量愈高，則新的6%,否則揮發(fā)速 度便急劇降低（如圖 5-8 ）回收率也愈高。煙化爐處理爐渣含鋅量應不低于 含鋅低于4%勺爐渣用煙化爐處理是很不經濟的;渣含鋅也不應降至 2項下，否則也不經濟。隨著燃料和還原劑價格上漲，這些渣含鋅的下限也應當相應提高。爐渣

13、成分對鋅的揮發(fā)速度的影響可歸納為：(1) ZnO的活度隨渣中CaC含量的增加而增加，即提高 CaO含量有助于提高 鋅的揮發(fā) 速度；(2) FeO含量對Z nO活度影響不大故提高港中 FeO對鋅的揮發(fā)影響較小；(3)提高渣中SiO2和FaQ含量，鋅的揮發(fā)速度降低，因此，吹煉高硅爐渣是比較困難的，特別是煙化后期，隨著鉛鋅揮發(fā)SiO2含量相應升高，爐渣粘度急劇增大，給煤粉入爐和煙化操作造成困難4 4) PbO活度隨Z nO含量的增大而增大。國內某廠渣中 CaO/SiQ比與廢渣含 鋅的關系 見圖5 - 9。某廠經驗認為，欲獲得較好的煙化效果，應使熔渣中CaO不小于14% SiO2不應超過 30% Ca

14、O/SiQ >= 0.6。此外，鋅在渣中存在形態(tài)也影響其煙化效果，具易難程度依次是ZnO, ZnSiO, ZnFeO 及ZnS1400CBoor1200T12D0rOJ0,5 0.6 0.7WB tlO QJ5 0.20N釀fflS-9 潼中 CaO/SiOi 比與廢渣含引的關系圖5禱 鋅K氣壓P右與渣中 ZnOg爾5S1U 的關系氣相 CO/CO, = 60/4015 . 吹煉時間吹煉時間與鋅的揮發(fā)速度的關系如圖 理熔 5-3 , 5-4 所示。某廠實踐表明，僅處融爐渣是，吹煉時間為 90? 120mi n , 超過120min 后再繼續(xù)吹煉時燃料消耗很大，而鋅的揮發(fā)率增加很??；如加入

15、30%的冷料時，則煙化時間為 150mi n ； 如僅處理冷渣時則需要240mi n 。6 .熔池深度爐中渣層厚度一般控制在風口區(qū)以上700? 1000mm勺范圍。渣池越深，粉煤的利用率越高，其單位消耗量越小，但鋅的揮發(fā)速度相對減小，吹煉時間相對延長。應當指由的是熔池也不宜太深，否則粉煤不能均勻地送入爐渣內，并使熔渣流態(tài)化狀態(tài)變壞，正常作業(yè)遭到破壞；渣層太薄燃料的利用率降低，其消耗量大大增加，會使作業(yè)不經濟。7.強化措施-預熱空氣，富氧空氣和天然氣應用于煙化爐。(1 )采用預熱空氣不但可以提高吹煉的生產率，而且鋅的揮發(fā)速度也隨之提 高，如圖5-10 ,但熱風溫度不宜太高，否則會使送風困難，熱平

16、衡遭到破壞。5八10不同就同條件下的理論脫鋅曲H20一肖通它TH富寢空氣(含0.25. (5% > :3一預熱空(2)富氧空氣用于煙化爐具優(yōu)點在于：1強化了生產過程和提高了鋅的揮發(fā)速度。國外某鉛廠采用含氧 24%? 26%勺空氣，煙化爐生產率從原來的24? 25t/(m?d)提高到31.7? 37.4t/(m2.d),而鋅的揮發(fā)速度從 16? 16.5kg/min.降低了空氣消耗和節(jié)約了燃料，粉煤率從25%條至20%提高了鋅的回收率，降低了廢渣殘Zn。(3)天然氣的應用。國外某鉛廠在20.4m2的煙化爐上采用天然氣吹煉獲得了較好的指標。該廠用天然氣完全代替粉煤，在冷風條件下，鋅的回收率7

17、7%乂上，鉛在90%X上，廢渣殘 Zn在2.1項下，Pb<0.25%國外大型煙化爐有達 3m寬的，增加爐床面積主要是視生產規(guī)模調整風口區(qū)長度。有熔池 底部（爐底水套）至爐頂距離稱為爐子高度，它取決于爐渣重金屬含量、爐渣成分和熔池深度。煙化爐高度一般為5.0? 7.5m。為了使水套的內壁保持一層渣殼）以保護水套和將低水套帶走的熱損失）在水套內壁靠爐膛的表面每隔80m交叉距離焊接一些長 20? 50mm直徑為10? 12mm勺為了是誰套的內壁保 持一層渣殼，以保護水套和降低水套帶走的熱損失，在水套銷釘。兩側最下層水套設有風口，風口中心距離一般為200? 300mm離爐底平面距離為100? 2

18、50mm直彳至30? 40mm風口比一般為0.0033 ? 0.004.風口由三部分組 成（圖 5-12 ）:風嘴頭用銀鎘鋼制成，向爐內延伸60? 400mm中部為連接管，一般有陶瓷、陶石或鑄鐵等耐磨材料制成；后部是風煤混合器，有兩根支管，其中一根靠近水套的進風管送入粉煤和一次風，另一根進風管送入二次風，一次風和二次風混合后進入熔池內。一次風約占總風量的30%? 40%其余為二次風。為了防止粉煤外逸，二次風壓比一次風壓略高1013kPa。國外有的工廠在爐子上部豉入三次空氣，使還原由來的金屬重新氧化。我國大多在爐子第三（或第四）層水套上設有若干直徑為100? 150mm的三次風口，其位置距爐頂

19、400? 500mm通過它吸進空氣以使一氧化碳繼續(xù)燃燒并使金屬蒸汽氧化，同時，有經驗的三次風口操作工可借此觀察爐內火色來判斷爐況。爐子前段部底層水套設有 1至2個100? 150mm的放渣口。鉛鋅爐渣煙化爐放港口中心距離爐底約480? 530mm （其中包括約400mnt勺 爐底水套保護層）。放港口的尺寸及個數(shù)的確定原則在于盡快排放渣，縮短操作 時間。表5-4列由了國內 外一些鉛（鋅）廠煙化爐的主要結構尺寸。煙化爐爐頂多為水平式，也有前半部水平，后半部升高成上升煙道，與余熱鍋爐進口煙道相聯(lián)接。目前，國內外的有色冶金工廠在煙化爐爐型結構上進行了許多改革，在煙化爐與余熱鍋爐一體化的新型結構上取得了

20、良好的效果。5.4爐渣煙化的主要設備5.4.1 爐渣煙化爐煙化爐為以矩形爐（圖 5-11 ）。爐底由帶冷卻水管的鑄鐵和鑄鋼構成，其上砌一層高鋁耐 火磚，以保護鋼板不被侵蝕，也有用水套并于其上砌耐火材料的爐2.0? 2.4m不noTIU1J1jtStt底。由于受風口氣流向中心穿透能力的限制，煙化爐寬一般控制在范圍內，風口的結構：由三部分組成 風嘴頭：銀銘鋼制成，向爐內延伸60? 400mm 連接管：一般由陶瓷、鑄石或鑄鐵等耐磨材料制成 風煤混合器，有2個支管，靠近水套的進風管送入粉煤和一次風，另一根 進風管送入二次風。三次風口：在爐子第三（第四）層水套上，通過它豉風使一氧化碳燃燒并使金屬蒸氣氧化

21、。爐頂多為水平式，也有前半部水平，后半部升高成上升煙道， 與余熱鍋爐進 口煙道相連接。目前對爐型結構上的改革主要是煙化爐與余熱鍋爐一體化。1A5-3 5.Im煙化爐5.4.2 煙化爐余熱鍋爐一體化結構國內某廠為回收煙化爐產出的高溫煙氣顯熱同時改善煙化吹煉過程， 對其 8 平方米煙化爐、余熱鍋爐進行一體化研制。 該廠煙化爐余熱鍋爐結構由煙化吹 煉池、煙化爐頂帽、 煙氣冷卻室、省煤器、中壓氣包、 低壓氣包、汽化冷卻系統(tǒng)、 上升下降管系統(tǒng)、清灰結構等部分組成。如圖513 所示。煙化爐、 余熱鍋爐采用一體化爐型設計， 爐底為煙化吹煉池， 爐子中上部為 余熱鍋爐的水套及水冷壁， 密閉膜式壁結構的氣冷卻元

22、件和省煤器替代了原煙化 爐的淋水冷卻器和表面冷卻器，不僅增大了煙化爐的有效空間，有利于金屬氧化和粉煤燃燒， 改善煙化爐的吹煉狀況和余熱鍋爐技術操作條件， 爐體結構緊湊， 節(jié)省鋼材， 而 且有效地解決了煙化爐、 余熱鍋爐間斷生產與連續(xù)供汽的矛盾， 有利于全部收回 煙化工藝過程產生的余熱， 并通過余熱鍋爐產生蒸汽。 按壓力等級把蒸汽分成兩 個系統(tǒng)，一個是低氣壓蒸汽系統(tǒng)，由汽化水套、汽化冷卻系統(tǒng)與低壓汽包構成，蒸發(fā)量為7t/h,壓力0.4MPa;另一個是中壓蒸汽系統(tǒng)，由煙化爐頂帽、煙氣冷卻 室、省煤器、上升下降管系統(tǒng)與中壓汽包構成，蒸汽量為 16t/h ，壓力 3.2MPa, 產出的中壓蒸汽先進入畜

23、熱器， 經調壓后并入廠區(qū)熱力網， 實現(xiàn)間斷生產， 連續(xù) 供汽。由于煙化爐的間斷作業(yè)， 溫度變化頻繁， 設計中采用了特殊材料和迷宮式膨脹結構有效解決了鍋爐受熱面的金屬結構縱向和橫向的熱膨脹問題。 鍋爐下部采用了 RMC2 型、 RMS2型水夾套刮板機，解決了鍋爐灰不落地問題，同時根據煙 化爐的煙塵和沉降規(guī)律， 選擇了不同的清灰裝置。 在多種清灰措施的聯(lián)合作用下， 有效清除鍋爐積灰積塵，確保爐子的正常運行，也大大降低了工人的勞動強度， 改善勞動環(huán)境。由于煙化爐的間斷作業(yè)， 溫度變化頻繁， 設計中采用了特殊材料和迷宮式 膨脹結構有效解決了鍋爐受熱面的金屬結構縱向和橫向的熱膨脹問題。 鍋爐下部 采用了

24、 RMC2 型、 RMS2型水夾套刮板機，解決了鍋爐灰不落地問題，同時根據煙化爐的煙塵和沉降規(guī)律， 選擇了不同的清灰裝置。 在多種清灰措施的聯(lián)合作用 下，有效清除鍋爐積灰積塵， 確保爐子的正常運行， 也大大降低了工人的勞動強度，改善勞動環(huán)境。543 煙化爐的配套設施鉛爐渣煙化車間的配套設施主要是粉煤制備系統(tǒng)和爐氣冷卻與收塵系統(tǒng)。粉煤制備是根據爐渣煙化生產的要求，將原煤磨成粒度小于0.074mm (-200目）的干粉末，它包括原煤制備和磨煤兩部分。粉煤制備系統(tǒng)通常中間粉倉式和直接吹人式兩類。中間粉倉式是制成的粉煤 先貯在中間粉煤倉中，然后按需要通過控制螺旋給煤機轉速均勻將粉煤送人爐中，直接吹入式

25、是將磨煤機制成的粉煤直接供給煙化爐。值得注意的是，研磨產生的粉煤在料倉中的存貯時間不得超過12h、以防發(fā)生爆炸。高溫煙氣余熱回收利用途徑：一、建立配套余熱鍋爐或將煙化爐爐身水套改成汽化冷卻。產生高壓蒸汽。供取暖、生產或發(fā)電用：二、是建立熱交換器產生 200 250 E熱風，供豉風爐或煙化爐用。煙化爐生產實踐中，其流程為：由爐煙氣一余熱鍋爐-冷卻排管一送風機一 布袋收塵一排風機一大氣。5.5煙化爐吹煉的生產實踐5.5.1 爐渣煙化的原料和燃料煙化爐處理的含 Pb、Zn原料通常有兩類：一是來自鉛豉風爐或鉛鋅密閉豉風爐（ISF）電熱前床的熔融渣；另一類是豉風爐的水淬渣、渣包結殼、煙道結殼以及富鋅氧化

26、礦（15%- 30%Zn）和其他含鋅固體物料，如鋅浸生渣和煉鋼電弧爐煙塵等。熔融爐渣通常用渣包由吊車通過煙化爐前端墻上溜槽加入爐內。除熱渣外，有時還加入上述冷料即固體物料。通常先將熔渣加入爐內，再加入冷料。冷料的處理有利于綜合回收，但冷料加入量不宜多，否則會過多地增加燃料消耗，延長吹煉時間和降低爐子的生產能力，使作業(yè)不經濟。工廠實踐表明，冷料加 入量一般不超過30%。大多數(shù)工廠的煙化爐通常用粉煤來做還原劑和燃料，對煤質沒有嚴格的要 求,這也是煙化爐吹煉的優(yōu)點之一。粉煤中揮發(fā)分高對煙化過程有利；粒度對揮發(fā)效果及煙塵質量有較大影響，因此一般要求粉煤顆粒80%- 85%以上小于0.074mm其中0.

27、020? 0.050mm粒級應占多數(shù)，同時粉煤水分不超過1%,以利輸送和貯存。5.5.2 爐渣煙化的產物爐渣煙化的產物包括氧化鋅粉塵、 高溫煙氣和棄渣。 氧化鋅粉塵主要成分為 鉛、鋅氧化物及少量稀有元素，應當合理回收有價金屬。對于煙氣和棄渣，也應 變害為利，實現(xiàn)綜合利用。氧化鋅煙塵是爐渣煙化的主要產物， 受原料成分、 煙化爐和配套收塵設施的 工藝參數(shù)控制等影響， 不同集塵點捕集到的氧化鋅不僅化學成分差異較大， 而且 外觀顏色差異也較明顯。濾袋氧化鋅塵通常比冷卻煙道氧化鋅塵含鋅高， 顏色也更白、 氧化鋅塵可以 直接外銷或經脫氟、氯后送往濕法煉 鋅廠生產金屬鋅。煙化爐產出的氧化鋅煙塵一般含有10%

28、 ? 14%Pb 40% ? 60%Zn 其中，以最 后產出的布袋收塵器煙塵含鋅量最高，一般大于 60%zn 明顯優(yōu)于余熱鍋爐和冷 卻煙道塵。我國會澤鉛鋅礦用煙化爐處理含鍺的鉛-鋅氧化礦，得到含0.2%? 0.3%Ge 的氧化鋅煙塵，是回收稀散金屬鍺的優(yōu)質原料。煙化爐煙氣溫度高達1100c 以上，余熱利用有很大價值。國內外工廠生產 實踐大多是將高溫煙氣經余熱鍋爐和 U 型表面冷卻器將溫度降至 80? 100C 后再 送入布袋收塵器。鼓風爐渣經煙化爐吹煉，熔渣中的 Pb Zn 、 Ge 分別可降至0.1%0 ? 0.2% 、1%? 2%和 0.0007% ? 0.001% 。這種高溫熔渣經水淬后

29、一般成分（ %）為： 28 ? 35 Fe2O3,21 ? 24 SiO 2, 5? 7 Al 2Q 可搭配作為硅酸鹽水泥的原料。5.5.3 煙化爐吹煉的操作用煙化爐處理爐渣， 分進料、 吹煉和放渣三個步驟進行。 在前一爐吹煉完并放完渣后，用黃泥堵住渣口，插入水冷堵槍，打開進料閘門，由吊車將電熱前床盛滿熔渣的渣包吊至煙化爐進料溜槽， 將液體爐渣緩慢倒入爐內。 等將到一定高 度（一般渣深為 11.5m）, 關閉進料閘門，轉入正常吹煉 。煙化爐的正常操作， 一般是控制爐內的氣氛， 使單位時間內鋅蒸氣的分壓達 到最大限度值，因為鋅從爐渣中還原揮發(fā)的速度取決于風口區(qū)爐氣中的一氧化碳 的含量和爐渣溫度的

30、高低。實踐證明：在同等條件下，當一氧化碳含量升高時， 鋅的揮發(fā)速度加快； 在同等氣氛下，當爐渣溫度提高時鋅的揮發(fā)速度也隨之增大。為此，必須同時控制加煤量或過?？諝庀禂?shù)a值。a值以0.60? 0.8為好當過?？諝庀禂?shù)a =0.5時，風煤混合物具有最大的還原劭當過?？諝庀禂?shù) a=1時，爐內有足夠熱量，此時粉煤燃燒成二氧化碳。實際上吹煉初期，要求將入爐 渣升溫，因此所需空氣量接近于粉煤燃燒所需的理論空氣量； 進入還原期后， 此 時應控制空氣和粉煤的比值， 以使碳不完全燃燒生成一氧化碳。 為了保證鼓風機在最大的生產力下不斷工作， 必須通過控制螺旋給煤機的轉數(shù)來調節(jié)給煤量以保 證吹煉過程的穩(wěn)定。 有經驗

31、的三次風口操作工可以從三次風口觀察爐內火焰顏色和爐頂溫度來調整給煤量。若火焰黃白透明，溫度繼續(xù)上升，說明煤量不夠；火 焰不透明，有強烈藍白色，說明給煤適當；火焰不透明，暗紅色，且有斷續(xù)藍白 色，三次風口有火星冒出，用冷鋼釬插進三次風口時，附有黑色斑點，表明給煤 量過大，當吹煉 90? 140min 后，從三次風口觀察，爐內明亮，可看出對面水套壁，說明鋅已基本揮發(fā)完畢， 可打開放渣口放渣。 放渣時不需停風、 停煤和停水， 渣放完后，用泥堵住渣口，插好水冷堵槍，重復前述作業(yè)。某廠煙化爐技術條件控制如下：(1) 作業(yè)溫度為 1200 ? 1250C； ( 2)作業(yè)周期為70? 110min/ 爐；

32、( 3)空氣過剩系數(shù) ( a )值：加熱期 0.75? 1.0還原期 0.55? 0.7( 4)燃料率：處理液體渣15%? 25% ，處理固體渣30%? 50% ；(5)鼓風壓力：吹煉期 50? 70kPa ；進料時 40? 42kPa ；6) 風比為一次風/二次風 =3/7? 4/6 ；(7)粉煤消耗量：加熱期 0.6? 1.6kg/(t 渣? min) ；還原期0.9? 2.0kg/(t 渣? min) ；8) 空氣消耗：加熱期58m3/kg 煤；還原期3.8? 6.8m3/kg 煤；(9)水套出水溫度：爐體水套60? 80C；煙道水套50? 60C；爐底水套40? 50C；10) 沖渣水

33、壓： 23kg/cm 2；11) 冷料率：正常情況 10%? 25% 。5.5.4 煙化爐生產常見的故障和處理方法(1) 爆炸： 其原因是由于粉煤具有自燃和爆炸等特性。當給煤量過大時， 大量粉煤突然燃燒，體積膨脹而造成爆炸事故。防止辦法是： 在開爐時，先開排風機，等用手在三次風口感到冷空氣進爐 或爐頂壓力呈微負壓時， 才開高壓風機， 并打開二次風口， 準備進料。 當料已達 到 風口區(qū)時， 才打開一次風閘門，并等平衡負管與室式給料器中氣壓大致平衡 后，才七動螺旋給為煤機進行少量給煤；停爐時，先停煤后停風，可防止給煤管道及煙道積煤； 在變更室式給料器加煤時， 將欲停止的那一臺， 先關閉平衡風和 停止攪拌機，打開放風閥， 將另一臺的放風閥、 進煤閥和收塵器灰閥等全部關閉，按送煤操作順序送煤。(2) 三次風口沖渣：大量熔渣沖至三次風口外的原因是由于給煤量過小或無 煤，熱量不夠，爐溫下降，熔渣粘度增大，渣子的重力小