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【word】 烟化炉富氧吹炼生产实践【word】 烟化炉富氧吹炼生产实践 烟化炉富氧吹炼生产实践 有色金属(冶炼部分)2008年5期?13? 烟化炉富氧吹炼生产实践 刘虔,阳德炎 (衡阳水口山铅业发展有限公司,湖南衡阳,421513) 摘要:介绍了烟化炉生产中采用传统吹炼法时存在的问题,论述了实 施富氧吹炼的必要性和可行性,经 过四个阶段的对比试验,通过控制不同的工艺参数对主要技术经济 指标的影响,寻找理想的工艺条件应 用于生产实践,取得了很好的生产效果. 关键词:烟化炉;富氧吹炼;工艺控制;技术经济指标 中图分类号:TF812文...

【word】 烟化炉富氧吹炼生产实践
【word】 烟化炉富氧吹炼生产实践 烟化炉富氧吹炼生产实践 有色金属(冶炼部分)2008年5期?13? 烟化炉富氧吹炼生产实践 刘虔,阳德炎 (衡阳水口山铅业发展有限公司,湖南衡阳,421513) 摘要:介绍了烟化炉生产中采用传统吹炼法时存在的问题,论述了实 施富氧吹炼的必要性和可行性,经 过四个阶段的对比试验,通过控制不同的工艺参数对主要技术经济 指标的影响,寻找理想的工艺条件应 用于生产实践,取得了很好的生产效果. 关键词:烟化炉;富氧吹炼;工艺控制;技术经济指标 中图分类号:TF812文献标识码:A文章编 号:1007—7545(2008)05—0013--05 ThePlantPracticeofOxygen—enrichedAirCovertinginFumingFurance LIUQian,YANGDe—yan (HengyangShuikoushanLeadIndustryDevelopmentLimited,Hengyang42 1513,China) Abstract:Theexistingproblemsoffumingfuranceusedintheproductionoftra ditionalblowingisdis— CUSSed.thenecessityandfeasibilityofoxygen—enrichedaircovertingisals ostudied.Afterfour—stagecorn- parativetestbycontrollingthedifferentprocessingparametersonthemaintec hnology,theidealtechno— logicalconditionsappliedtoproductionpracticeisfound. enrichedairconverting;Processcont Keywords:Fumingfurnace;Oxygen— rol;Technicalandeconomicalin— dicators 我公司采用先进的”SKS炼铅法”生产,其基本 工序为:氧气底吹熔炼——鼓风炉还原熔炼——烟 化炉吹炼,SO烟气采用”二转二吸”制酸工艺技术. 烟化炉是我厂重要的冶金炉之一,床面积8.0m, 采用了烟化炉——余热锅炉一体化 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,用于处理 鼓风炉电热前床放出的熔渣,综合回收其中的锌,铅 等有价金属.自2005年9月份开炉以来,经过2年 多时间的实践摸索,工艺条件基本成熟,生产和技术 经济指标走向正常,但仍然存在以下问题:(1)床能 力低;(2)熔渣利用率偏低,搭配冷料生产对炉况有 明显影响;(3)粉煤率偏高.因此,公司认为有必要 进一步提高技术经济指标,改善炉况,并尽量减少渣 壳和鼓风炉水淬的堆存,结合氧站制氧能力过剩的 特点,决定在烟化炉组织富氧吹炼试验. 目前,国内尚未有烟化炉富氧吹炼生产可以参 作者简介:刘虔(1967一),男,湖南衡阳人,冶金工程师. 照的实践经验,为此,公司成立了烟化炉富氧吹炼试 验攻关小组.2006年1O月份拟出可行性 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和试 验方案,l1月份完成了氧气供应管道及控制系统安 装与调试,2006年11月28日至12月7日共10天 组织烟化炉富氧吹炼攻关试验.设计指标见表1. 1试验实施 1.1富氧吹炼原理 富氧吹炼的实质就是提高鼓人空气中的O含 量,相应增大给煤量,加剧风口区的燃烧反应.从热 力学角度看,大大增加了单位时间内燃烧反应的放 热量,能迅速提高熔渣温度,加快冷料的熔化速度, 温度较高的熔渣还能有效地促进金属氧化物的还原 和金属的挥发过程;从动力学角度看,鼓人富氧空气 进一步强化气一液一固相之间的传质传热效应,加 ? 14?有色金属(冶炼部分)2008年5期 1.2富氧吹炼目的 (1)强化风口区燃烧反应,缩短吹炼时间.在搭 配4.6,6.9t(2,3斗)冷料的情况下,每炉吹炼时 间控制为9O,110rain,缩短生产周期,力求平均每 天在现有基础上增加1,2炉,每月增加吹炼3O炉 以上. (2)鼓入富氧空气吹炼,相对减少烟气量,减少 热损失. (3)强化熔池反应,将搭配冷料措施 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 化,并 加大冷料搭配量. 1.3富氧吹炼工艺装置 I.3.1工艺整改 我厂烟化炉生产工艺流程见图1. 设计时未考虑富氧吹炼方式,必须组织富氧吹 炼专项整改,设计专门装置从氧气总管接引浓度为 99.6的纯氧至烟化炉二次风管,在氧气总管接口 附近设置氧气降压,稳压和计量装置,并在二次风管 接口附近设置止回阀,紧急切断阀,控制系统接人中 控室,实现DCS联机控制.富氧吹炼时氧气浓度控 制十分关键,氧气浓度过低达不到预期目的;氧气浓 度过大,熔池内反应热增加过快,容易破坏整体工艺 平衡;同时,由于一次风量有限,无法输送更多的粉 煤,还原气氛得不到保证,弃渣含锌反而会有所提 高,因此,富氧浓度自动控制,安全联锁自动控制,工 艺控制等问题十分关键. 1.3.2氧量和风量的计算 参照加拿大特累尔厂生产数据,设定烟化炉富 氧吹炼富氧浓度不超过23.5,在正常生产中供风 量基本固定,依靠控制氧气流量来调节氧气浓度. 副产氧化锌(包装) 图1烟化炉生产工艺流程图 Fig.1Theflowsheetoffumingfurnace 因此,控制系统经以下 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算后确定氧气流量: Fo2=F风x(D富氧一D空气)/(Do2一D富氧) F富氧一F风+F02 式中:F富氧一需要的富氧空气流量;D富氧一需要 的富氧浓度;D空气一当地空气中含氧浓度;D瓯纯氧 浓度;Fo一纯氧流量;F风一供风流量. 例如:烟化炉吹炼中,供风量15000m/h,富氧 浓度23.59/6,氧站所供的纯氧浓度99.69,6,我厂所 有色金属(冶炼部分)2OO8年5期?15? 在地空气中含氧浓度2O.9,通过上式可计算出所 需的纯氧流量及富氧空气量:FO2—512m./h,F富氯 一15512m./h. 以上计算结果可以看出,我们可以控制烟化炉 用氧量不超过500m./h,底吹炉用氧量不超过 5000m./h,鼓风炉用氧量为450m./h左右,实际 总用氧量不超过5950m/h.我们的制氧能力为 6000m./h,完全具备相应的供氧能力. 1.4工艺控制 1.4.1富氧吹炼工艺条件 (1)富氧浓度:富氧浓度控制在20.9, 23.5,通过试验摸索出所需理想的富氧浓度. (2)供氧起点:倒完第一包熔渣,熔渣液面高于 风口区时可以供氧. (3)供氧终点:放渣前停止供氧. (4)还原条件:还原状态时停止供氧. (5)布袋收尘室进口温度:严密监视滤袋收尘室 进口温度,确保在170?以内. 1.4.2生产条件 (1)鼓风炉渣型:Pb<~5,Zn?15,FeO29 , 32,SiO222%,26%,CaO17,19,要求成 分稳定,波动较少. (2)吹炼控制参数:风量1300015000m./h, 一 次风压3O,35kPa,二次风压35,40kPa,熔渣 温度1200?,烟气温度(锅炉前?1150?,省煤器 后?400?,布袋收尘器前?17O?). (3)工艺条件:热渣2,4包(约7t/包),冷料 1,3斗(约2.3t/斗),作业周期12o,150rain,炉 数7,9炉/天. 2试验过程 富氧吹炼试验在烟化炉正常生产状态下进行, 按具体试验过程可分为四个阶段. 2.1第一阶段:初试阶段(11月28日) 初试目的:富氧控制系统完全受控.11月28 日早班第一炉开始试验,富氧浓度为21.5,吹炼 期全程供氧,当天共吹炼9炉,富氧控制系统(附注: 已在国内 申请 关于撤销行政处分的申请关于工程延期监理费的申请报告关于减免管理费的申请关于减租申请书的范文关于解除警告处分的申请 专利)自动化程度高,操作灵敏稳定; 炉况与普通吹炼法相比提温速度有所加快,弃渣温 度较高,放渣比较流畅.试验数据统计见表2. 表2第一阶段试验数据 Table2Thedataoffirststeptest 编号吹间供间放间热渣/包冷料/斗单耗煤弃渣Pb/%弃渣z/%吹度 /mln/mln/mln/t/ *异常数据在统计平均值时略去 2.2第二阶段:摸索阶段(11月29日,12月2日) 为了进一步搭配冷料,缩短吹炼时间,摸索出更 为理想的工艺条件,从29日开始提高富氧浓度至 23%,吹炼期全程供氧,本阶段进行4天,共吹炼32 炉;与第一阶段试验相比,炉内提温速度显着加快, 放渣流畅,但化验结果表明,弃渣含Zn,Pb较高,不 能降到考核指标(?2)以内.试验数据统计见表 3 2.3第三阶段:提高阶段(12月3日,12月4日) 我们分析第二阶段试验弃渣含Zn,Pb较高的 原因是还原期CO浓度过低,因此,12月3日早班, 晚班及12月415中班改进富氧控制条件吹炼6炉. 改进后富氧吹炼控制条件为:富氧浓度23,从进 完第一包熔渣开始供氧6Omin.本阶段试验表明: 在改进的工艺控制条件下,提温速度快,放渣流畅, 弃渣含Zn,Pb低.试验数据统计见表4. 5586 OOO0 0O00 9060392770 5656656556 9 ll111l101.0 51 . 32343433.23 8 550705505.1121212116 l 6 O5.O55000.?nmn ?虬nn ... .16.有色金属(冶炼部分)2008年5期 2.4第四阶段:确定阶段(12月5日,12月7日) 经过以上三个阶段的试验,基本上找到了理想 的富氧吹炼工艺条件,决定进一步加大冷料搭配量, 适当调整第三阶段试验工艺参数,并确定为我厂富 氧吹炼生产工艺条件.本阶段试验进行了3天,共 吹炼21炉;富氧吹炼控制条件为:富氧浓度239,5, 从进完第一包熔渣开始供氧时间45,60min,本 阶段试验表明:在上述控制条件下,冷料搭配量较 大,提温速度快,吹炼时间较短,比较节省煤耗,弃渣 含Zn,Pb低.试验数据统计见表5. 有色金属(冶炼部分)2008年5期.17. 1l25 285 395 l2一O54I10 580 695 7100 1.32 0.58 1_l6 1.37 1.35 1.33 1.6O 1.OZ平均103.558.0 *异常数据在统计平均值时略去 2.5试验效果分析 2.5.1工艺效果 随着工艺条件的完善和操作水平的提高,第四 阶段试验的生产效果全面优于其它三个阶段.富氧 吹炼对提高炉温并加速冷料的熔化具有显着作用, 在加大冷料搭配量的同时,通过合理操作,完全可以 取得更为理想的技术经济指标.但进入还原期时必 须停氧,从而保证足够的CO浓度,确保弃渣Pb,Zn 品位达到或超过设计要求,同时还可以节约用氧. 实践证明:由于受到一次风量的限制,不采用增加给 煤量以保证CO浓度的办法,因为会破坏正常的供 风运转. 2.5.2经济和社会效益 (1)每月可增产副产氧化锌150t,每吨氧化锌 获利0.15万元以上,正常生产时每月可增利22.5 万元,全年可增利250万元以上. (2)冷料搭配量增加,炉况明显改善,减轻了职 工的劳动强度,优化了作业环境. (3)2007年1,8月烟化炉实行富氧吹炼生产 后,与2006年度传统吹炼法相比,主要技术经济指 标有了新的提高,其中副产氧化锌工艺能耗下降了 11.59,6(见表1). 3存在问题与解决措施 (1)由于强化了风口区燃烧反应,风口区水套急 冷急热效应增强,有必要将熔池前,后端水套也改为 波形水套,并尽量保持烟化炉吹炼作业的连续性. (2)单位时间内给煤量较大,必须严格按照技术 和安全规程操作,确保安全生产,并进一步优化操 作,降低煤耗. (3)风嘴出口段蚀损速度加快,已改善材质. (4)由于强化了风口区燃烧反应,熔池内熔渣过 热加剧,可能使熔渣从渣口及水箱缝隙漏出,因此必 须加强操作管理,避免意外情况的发生. (5)正常生产时每炉搭配冷料4.6t(2斗)以 上,因为进料管理方式及渣型方面存在的问题,导致 渣壳量有所增加,所以与2006年相比每炉进料量增 加并不明显,需要采用更好的办法实施冷料搭配,并 在工艺上,经济上统筹规划,尽可能减少渣壳量. 4结论 烟化炉完全可以按照富氧吹炼试验过程的第四 阶段工艺条件组织生产.2007年生产实践证明,烟 化炉实施富氧吹炼生产,为减少渣壳的堆存并改善 炉况,为落实节能减排措施和提高综合效益开辟了 一 条新的道路. ?卵弘弘一I昌船一弱弘船弘?一1l1l221—1l22l一111Z21112 一;Ill1—1}1—1l11l}l—l 2779679—22996—346799276—9 u{一一u{&u{一 OO50., 89n 一 2 l 0O0O5O;*m? 34567890l 11}11Z2 7 0— 2
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