什么是富氧側吹直接煉鉛?
2023-02-13 17:16:37 點擊:
"富氧側吹煉鉛" (Oxy-fuel blowing lead smelting) 是一種制造鉛和鉛合金的工藝,它使用高氧濃度燃料氣 (如氧氣和脫硫氣) 與煤炭或油燃料一起燃燒,生成高溫高氧氣流,以把礦物加熱到液態,并吹送到鉛冶煉爐中。這種工藝對耐火材料的要求較高,因為高溫高氧氣流會對材料產生大的熱應力和氧腐蝕。
富氧側吹爐作為節能型冶煉爐已廣泛應用于銅鎳鉛錫冶煉,它的特點是用氣量小,設備尺寸小,占地面積省,原料適應性強,廢氣排放少,金屬回收率高。
布置在高處的為富氧側吹熔池熔煉氧化爐,布置在低處的為富氧側吹熔池熔煉還原爐。富氧側吹熔池熔煉爐呈長方形立式結構,主要由爐缸、爐身、爐頂、鋼架等部分組成。爐缸由耐火材料砌筑而成,爐缸以上部分為爐身,爐身由銅水套與鋼水套拼接而成。富氧側吹爐的特點是爐身兩側一層銅水套上設有數個一次風口,用于向熔體渣層鼓入富氧空氣。熔體在富氧空氣作用下強烈攪動,快速反應。在爐身兩側三層銅水套上設有數個二次風口,用于向爐內鼓人一定量的空氣,使煙氣中的可燃成分充分燃燒。三層銅水套以上以及爐頂由鋼水套組成。爐頂鋼水套設有固態加料口、液態加料口以及排煙口。爐缸一端設有虹吸室,用于鉛與熔煉渣進一步澄清分離,鉛通過虹吸連續放出,渣從放渣口連續排出。富氧側吹氧化爐與富氧側吹還原爐通過溜槽連接,使得硫化精礦氧化脫硫與富鉛渣還原熔煉可以連續進行。富氧側吹還原爐一端靠近爐頂位置設有液態高鉛渣進口。
富氧側吹爐已廣泛用于液態高鉛渣的還原熔煉和硫化鉛精礦的氧化熔煉,在液態高鉛渣還原熔煉的生產實踐中所采用的爐型均為單區爐。而且在生產實踐中開發出兩種結構不同的側吹爐,與煉鉛工業試驗爐基本相同,但是爐內沒有隔墻將加料區與熔煉區分開,矩形爐膛的爐墻由2~3層(高度方向)銅水套構成,銅水套內側不襯
耐火磚,銅水套直接與熔體接觸;爐膛不設單獨的澄清區,爐膛面積較小,爐膛兩側的銅水套均設有風口;每塊下層銅水套設有氧氣噴嘴,生產時只輪換開啟部分噴嘴,噴嘴結構與煉銅瓦紐科夫爐噴嘴基本相同,不能通入天然氣或煤氣等可燃氣體,噴嘴內徑較大,停止鼓風時可以插入鋼釬阻止熔體流入噴嘴,噴嘴使用壽命較長。
還有一種爐型是爐身用耐火磚砌筑,外面貼鋼水套或銅水套用于冷卻耐火磚,耐火磚容易被熔體腐蝕出現掉落;爐膛設有澄清區,爐膛面積較大,澄清區兩側爐墻沒有風口;噴嘴類似于QSL爐的噴嘴,噴嘴結構相對復雜,分為多層套管,可以噴入氣體燃料,內層管徑較小,停止鼓風時不能插入鋼釬阻止熔體流入噴嘴,必將熔體排出至噴嘴以下的高度,燒嘴磚使用壽命較短。
因此,選擇合適的耐火材料是非常重要的。常用的耐火材料包括硅酸鹽系列材料 (如耐火磚、耐火球和耐火棒),以及特殊耐火材料 (如高碳鐵素體鋼和鎳基合金)。這些材料應具有高溫強度、耐熱腐蝕性、耐火性和耐氧側腐蝕性等特性。
此外,在安裝耐火材料時也應注意一些關鍵因素,如保證材料的緊密貼合和不存在空隙、避免使用過于老化的材料等。這些因素對于確保吹煉鉛過程的正常和效率運行至關重要。
在富氧側吹煉鉛工藝中,通常使用以下耐火材料:
硅酸鹽耐火材料:硅酸鹽耐火材料,如耐火磚、耐火球和耐火棒,是常用的耐火材料。這些材料具有良好的耐熱性和耐火性,適用于高溫高氧氣流的環境。
高碳鐵素體鋼:高碳鐵素體鋼是一種特殊耐火材料,具有良好的耐氧側腐蝕性和耐熱性,適用于富氧側吹煉鉛的高溫高氧氣流環境。
鎳基合金:鎳基合金是一種高強度高耐熱性的耐火材料,具有良好的耐火性和耐氧側腐蝕性,適用于富氧側吹煉鉛的高溫高氧氣流環境。
需要注意的是,上述耐火材料并不適用于所有的富氧側吹煉鉛工藝,具體的選擇應根據工藝的特殊要求進行評估和確定。此外,選擇耐火材料時還需考慮其他因素,如成本、可用性等。