提高铅锌密闭鼓风炉原料适应性生产实践_殷勤生.pdf

第 卷第 期 年 月甘 肃 冶 金 ，文章编号：（）提高铅锌密闭鼓风炉原料适应性生产实践殷勤生，陶乃兴，苗彦臣，鲁兴武（白银有色集团股份有限公司，甘肃 白银；西北矿冶研究院，甘肃 白银）摘 要：铅锌密闭鼓风炉炼锌（）是一种对原料具有很好适应性的炼锌工艺，以某厂 年 年生产实践为例，探讨了在提高鼓风炉原料适应性方面的一些经验，尤其是对近年来密闭鼓风炉处理高硅烧结块在工艺条件控制方面的改进。关键词：密闭鼓风炉；适应性；焦炭；烧结块；中图分类号：文献标识码：，（，；，）：（），：；引言密闭鼓风炉熔炼铅锌法又称 法，是近代发展起来的火法炼锌技术，也是目前保留完整、环保高效的火法炼锌方法，在处理复杂铅锌物料方面有独特的优势，具有利用氧化物料直接生产铅锌，对原料适应性强、综合回收能力强的特点。近年来，随着铅锌产能的迅速扩张，铅锌精矿资源竞争激烈，吃细粮计价系数高盈利空间十分有限，必须充分发挥工艺优势另辟蹊径。某厂充分挖掘 工艺潜力，在生产流程中逐步提高中间氧化物的配入比例，不断降低精矿投入量，通过提高原料适应性保障盈利能力和可持续性，取得了一定的效果。但由于中间氧化物料成分复杂，入炉烧结块品位存在一定的波动，且烧结块含硅明显增高，在一定程度上影响了密闭鼓风炉生产工艺的稳定性，主要表现在炉身生长炉结快、炉前放渣作业困难和渣含锌的控制难度增加。入炉烧结块标准及现状密闭鼓风炉的入炉物料主要有烧结块、焦炭和锌渣，烧结块是铅锌密闭鼓风炉炉料的主要组成部分。其质量的好坏直接影响到炉子的生产率及、直收率。对烧结块有下列严格的要求：烧结块要具有相当大的热强度和机械强度，以免在输送及入炉过程中压碎，保证固体炉料与炉气之间有充分的接触时间，一般烧结块强度（转鼓率）要求。烧结块要具有良好的孔隙度，以保证炉内有良好的透气性，烧结块孔隙度要求。烧结块要具有均匀的化学成分，。热烧结块应采取良好的保温措施，尽量保持烧结块的物理显热；在冷烧结块的保存、转运过程中应尽可能避免淋湿、受潮，以减少炉顶温度波动，确基金项目：国家重点研发计划：复杂铅基多金属固废协同冶炼技术与大型化装备（）。DOI:10.16042/62-1053/tf.2022.06.032保降低焦炭消耗。烧结块要具有较高的软化点，避免在到达风口区前过早软化，保证料柱的透气性，以利于 的还原和处理量的稳定。由于该厂烧结配料所用精矿来源广泛，且品位参差不齐，加上配入中间物料种类较多，成分不均匀等因素影响，使得烧结块含 较高、成分不稳定。外进锌精矿、混合矿及中间物料成分见表 和表。表 进口混合矿成分表 名称矿源 矿源 矿源 矿源 矿源 矿源 矿源 矿源 矿源 表 配入中间物料成分表 名称鼓风炉烟尘冷凝器浮渣兰粉烧结烟灰综合烟尘反射炉烟灰烟化氧化锌 从表 和表 中可以看出，该厂现用矿源复杂，成分差别较大，且大部分混合矿含 较高。该厂 年 月 年 月入炉烧结块成分如表 所示，品位每月基本在 波动，成分不够稳定，且烧结块含 较高，基本在，与 工艺要求低于 相比，高了将近。表 年 月 年 月烧结块成分表 日期 烧结块含 高对密闭鼓风炉生产的影响 鼓风炉热压大，生产能力下降如果烧结块中 含量增高会使烧结块的软化温度降低，导致烧结块极易在鼓风炉内达到一定温度后在上部过早软化、熔融，进而使炉料的透气性变差，导致鼓风炉压力偏高，如果不加以重视，仍保持相同风量控制将会使得炉内焦点区上移，物料就会过早软化、熔融，使得炉况进一步恶化，因此最好的办法是降低风口风量，确保炉况平稳运行，但同时也会降低鼓风炉的生产能力。炉身炉结生长快，扫除周期短由于含 高的烧结块，会使烧结块的软化温度降低，因此在炉内就会过早软化，容易导致炉结的形成，造成鼓风炉的有效容积变小，炉料下行过程受阻，易出现悬料、偏料现象，炉况不断恶化，此类情况时间过长，最终就会导致鼓风炉休风处理；同时会严重影响焦炭在炉内的分布，导致焦炭在风口区分布不均匀，造成局部风口缺焦，炉内熔渣还原程度及受热不均匀，使炉况运行过程极不稳定，严重时生产就会中断。鼓风炉放渣困难在炉渣组分中，对炉渣黏度的影响最大，且炉渣黏度和 含量成正比，烧结块中 的含量高，会造成炉渣黏度大，流动性差，风口易挂渣，放渣时间长，且容易结死流槽，给放渣操作带来很大的困难。另一方面由于烧结块含 高，为保证炉渣成分稳定，势必会提高烧结块中 的配比，高钙渣型熔点高，若焦率调整不及时或热风温度偏低则会导致炉渣过热不足，炉渣黏度大，炉缸区易堆积高熔点渣，风口挂渣，进风不畅，鼓风炉放渣困难，严重时甚至长时间炉渣放不出。金属回收率降低由于烧结块含 高，短期化料速度快，物料以固态停留时间较短，来不及还原挥发而进入渣中，炉渣含 高，炉渣内损失的 金属量大，导致熔炼过程中金属回收率降低。焦炭单耗增加由于高硅烧结块入炉后炉渣含 高，为增大炉渣中 的还原程度，应提高焦率，但由于焦炭灰第 期 殷勤生，等：提高铅锌密闭鼓风炉原料适应性生产实践 分中 成分也比较高，提高焦率会将更多的 带入渣中，使得渣中的 含量进一步增高，从而造成恶性循环。浮渣、兰粉量大，粗锌补铅单耗高烧结块中 含量偏高，烧结块的软化温度自然就会降低，在炉内温度一高，就会过早软化，在炉内就会极易形成炉结，如果炉气的流速增快，带入冷凝器粉状物料就会增多，导致炉气 的比值波动变大，引起冷凝器中浮渣量大大增加，兰粉量同时也会增加，有价金属回收率变低，而且粗锌中补铅消耗升高，将会大大增加粗锌加工成本。生产实践 重新匹配料柱风量，减缓炉身上部炉结形成含 较高的烧结块加入鼓风炉后，炉身上部的炉结形成速度较快，频繁休风处理炉身上部炉结，导致鼓风炉生产周期较短。为了缓解炉身炉结对生产过程的影响，该厂将鼓风炉料柱高度由 逐步降到 左右，并同步降低风量，将入炉风量由 逐步降到 ，从生产实践来看，此生产模式有效的减缓了炉身炉结的形成，处理炉身炉结次数明显减少，鼓风炉送风时率明显提高。调整配料结构，提高烧结块熔点含 高的烧结块在炉内还原熔炼过程中会很快熔化，迅速在炉内形成炉结，恶化鼓风炉炉况，对料柱的控制及放渣操作极为不利。而适当增加 及 含量，可增高炉渣熔点，延长炉料固体形态存在的时间，避免料柱过早的熔化，减缓炉结的形成；同时 高还提高了渣中 的活度，使渣中 更好地被还原，有利于降低渣含。强化烧结作业，提高烧结块质量为了增加烧结强度，提高 浓度，目前鼓风炉尝试采用富氧烧结，但是使用富氧烧结，提高了烧结焙烧的速度及穿点温度，同时采用厚料层烧结的方式，提高了烧结块料层的蓄热能力，减少了有价金属在炉料表层的挥发损失，增加高熔点物质的生成比例，能够使炉料的放热反应进一步强化，促使烧结矿中硫酸盐进一步分解，从而降低了烧结块中硫的含量，增加了烧结块氧化锌和蜂窝状铁酸锌在成品烧结块中的含量，提高烧结块的软化温度，进而提高烧结块的成品率。提高热风温度，改善渣的流动性烧结块入炉后熔化过快使得炉内需要大量热量进行供应，炉内热量不足会导致炉渣温度偏低，炉渣的温度决定了炉渣的流动性，而提高热风温度能增加炉内的显热，同时又使风口区燃烧速度加快，对提高炉内温度效果明显，有利于炉况顺行。较高的热风温度在保障焦炭燃烧过程中带有足够的温度和还原气氛的同时还能降低焦炭的消耗。加强各岗位精细化操作调度根据焦炭固定炭、反应性及热强度，结合烧结块含锌、废煤气成分、特取样渣含锌、鼓风压力、渣温、渣流动性、炉内还原气氛等条件严格控制焦炭配比，确保鼓风炉渣型正常。密切关注鼓风压力波动及风口上渣情况确定放渣时间，勤观察疏通风口，确保风嘴进风通畅。控制好鼓风炉料柱高度，出现偏料时及时补单罐，保证料线的平稳。强化焦炭预热，要求排料时焦炭零星见红，排料过程中，焦炭排料误差控制在 以内，烧结块排料误差控制在 以内。热风炉岗位做好烧炉工作，确保热风温度能保持在 换炉。结语近年来该厂充分发挥了 工艺处理复杂混合矿和中间氧化物料的优势，积累了丰富的实践经验，面对含 高的烧结块积极调整烧结配料，控制炉渣中的 和 ，并对生产过程控制做出了相应的调整，加强关键岗位操作，采取积极措施，保证鼓风炉生产流程稳定，炉况顺行，为提高鼓风炉原料适应范围，拓展原料市场做出了大胆尝试，值得 行业借鉴。但在生产实践中发现，鼓风炉在处理含 高的物料过程中存在补铅消耗高及焦炭消耗大等问题需进一步解决。为进一步促进 工艺的发展，对处理含 高的烧结块还可从以下两个方面进行：选购优质入炉焦炭，强化鼓风炉还原熔炼过程，改善料柱结构；采用富氧熔炼，提高鼓风炉还原熔炼强度。参考文献：王 华，田海军密闭鼓风炉炼锌工艺实践有色冶金设计与研究，（）：江新辉，赵 平韶关冶炼厂提高 工艺处理混合矿能力的实践南方金属，（）：刘吉殷，周长青 处理高、低 物料生产实践湖南有色金属，（）：陈绍刚烧结块质量波动对铅锌密闭鼓风炉生产的影响及对策江西有色金属，（）：收稿日期：作者简介：殷勤生（），男，甘肃武威人，正高级工程师，本科。主要从事预算管理工作。甘 肃 冶 金 第 卷