产万吨粗铅毕业设计方案

1、0/ 33摘要本次设计主要是年处理10万吨铅精矿的铅顶吹直接熔炼炉，通过对 铅及其主要化合物的物理化学性质和用途的认识、铅生产方法的了 解、铅直接熔炼原理及工艺流程的选择、计算熔炼炉炼铅的物料平 衡与热平衡计算。对铅顶吹直接熔炼炉进行选择计算，根据计算出 的尺寸对熔炼炉进行定型，通过尺寸定型画出熔炼炉的结构图。设 计方案以技术新、效益高为原则，充分体现了先进、灵活、多功能 的特点。关键词:铅顶吹直接熔炼炉、年产10万吨、工艺流程的选择、物料 平衡与热平衡计算、尺寸定型、画结构图。1/ 33目录1绪论12、铅生产概述32、1铅及其主要化合物的物理化学性质和用途2、1、1铅的性质和用途32、1、2

2、铅的主要化合物的物理化学性质52、2铅生产方法概述82、2、1直接炼铅法82、2、2传统炼铅法92、3铅直接熔炼92、3、1铅直接熔炼的基本原理92、3、2铅直接熔炼工艺流程112、3、3铅直接熔炼中各主要组分的行为142、3、4铅直接熔炼主要产物162、4铅直接冶炼艾萨炉熔炼系统主要设备结构2、4、1艾萨炉的炉体结构172、4、2艾萨炉喷枪172、4、3辅助燃烧喷嘴182、4、4艾萨炉的熔体排放192、4、5艾萨熔炼操作要点19冶金计算213、1原料213、2燃料223、3辅助材料233、3、1石英石233、3、2石灰石243、3、3铁焙砂24172 / 330/ 33、绪论在所有金属的冶炼

3、中，铅冶炼一直是个难点。世界已查明的铅 资源储量为150万吨，中国的铅储量为9万吨，在世界上居第二 位。中国的铅产量接近世界的?，居世界第一位。中国的铅消费也在 增加，成为世界第二大消费国，仅次于美国。2003年中国的铅消费 量为116.82x106吨。随着铅工业的发展，中国铅冶炼的技术装备 水平也在提高，但与国外相比仍有差距，主要体现在以下几个方 面：、铅冶炼企业的规模较小；、技术装备相对落后；、再生资源利用率低；、环境污染比较严重；、技术经济指标偏低。目前，世界上以，硫化铅矿为原料铅，冶炼生产仍以烧结-还原 熔炼工艺为主，其产量占世界铅产量的70%以上，密闭鼓风炉熔炼 工艺约占10%,新炼

4、铅工艺占10%-15%。中国铅冶炼的情况与上述情 况大致相同，对矿产铅而言，烧结-还原熔炼工艺占65%，ISA工艺 占12%，新工艺占23%。ISA工艺将铅精矿混合冶炼，一般铅锌比例 为1:2，烧结烟气中SG浓度为5%左右，可采用两转两吸接触制酸工 艺回收其中的SO,烟气可达标排放。中国采用的铅冶炼新工艺有氧气底吹技术、氧气顶吹技术和卡尔 多法。这些方法的共同特点是取消了硫化铅的烧结脱硫过程,采用2/ 33氧熔炼脱硫，烟气SO2浓度可达到10%以上，均采用常规制酸工艺进 行烟气处理，回收其中的SO，尾气可达标排放。所不同的是氧气底 吹和氧气顶吹技术仍需鼓风炉进行还原熔炼，卡尔多法可直接产出 粗

5、铅。现世界各国争相学习和接纳中国的炼铅新技术并取得了不俗 的产量和效果。按工艺交流学习其氧气顶吹的鼓风炉直接熔炼，掌 握其原理，对我们将来的发展有着重要作用。3/ 332、铅生产概述2、1铅及其主要化合物的物理化学性质和用途2、1、1铅的性质和用途铅是周期表中第四族元素，原子序数为82，在化合物中铅为两 价及四价，原子量为207.21207，呈蓝灰色或银灰色银灰色蓝，晶 体结构为面心立方晶格，熔点327.4C,沸点1725C,密度11.336克/厘M。铅主要用于制造合金：耐蚀合金用于蓄电池栅板、电缆护套、 化工设备及管道等）；焊料合金用于电子工业、高温焊料、电解槽 耐蚀件）；电池合金用于产干电

6、池）；轴承和模合金。应用于颜料 的铅化合物有铅白、铅丹、铅黄、密陀僧。可用于聚氯乙烯的稳定 剂。铅对X射线及r射线有良好的吸收能力，广泛用于X光机和原 子能装置的防护材料。目前，有研究将铅用于电动汽车和电动自行车动力电池）、重力 水淮测量装置、核废料包装物、氡气防护屏、微电子和超导料。 铅的最重要的有机化合物是四乙基铅，常用作汽油的防爆剂。、物理性质金属铅结晶属于等轴晶系，其物理性质方面的特点为硬度小、 密度大、熔点低、沸点高、展性好、延性差、对电与热的传导性能 差、高温下容易挥发、在液态下流动性大。这些性质如表11所示。4/ 33表1-1铅的主要物理性质工程原子量密度/CC C、熔点硬度(莫

7、沸点粘度(340C单位(20匚3g/cmC氏CPa-s数值207.2111.3437327.431.515250.189工程比电阻(20导热系数f100 C 平均热容(一表面张力(327.5C气化潜热熔化潜热单位a Q/cm2J/(cm-sJ/(g-Pa/cmJ/gJ/g数值20.6480.3390.150544.484026.17铅的蒸气压与温度的关系如下:温度(C6207108209601130 1290 1360 1415 1525蒸气压1.33X1.33X1.33X0.13101._4_3_21.336.713.3 38.5(kPa10101033可见在高温下铅的挥发程度很大，所以在火

8、法炼铅过程中容易导致铅的挥发损失和环境污染，炼铅厂必须设置完善的收尘设备。、化学性质铅在完全干燥的常温空气中或在不含空气的水中， 不发生任何 化学变化；但在潮湿和含有CO的空气中，则失去光泽而变成暗灰色，其表面被PbO薄膜所覆盖，此膜慢慢地转变成碱性碳酸铅3PbCOPb(OH。铅在空气中加热熔化时，最初氧化成PbO,温度升高时则氧化为PbO,继续加热到330450C形成的PbO氧化为PbO,在450470C的温度范围内，则形成PbO。(即2PbO- PbO,俗称铅 丹。无论是PbQ,或PbQ在高温下都会离解生成PbQ因此PbO是高温下惟一稳5/ 33定的氧化物。CQ对铅的作用不大；浸没在水中（

9、无空气的铅很少腐蚀。铅易溶于硝酸（HNQ、硼氟酸（HBF4、硅氟酸（MSiFe、醋酸（CHCQQH及AgNQ等；盐酸与硫酸仅在常温下与铅的表面起作用而 形成几乎是不溶解的PbCl2和PbSQ的表面膜。可见，以工业上常用 的“三酸”作为溶剂，都不太适宜用于湿法炼铅和粗金属铅的水溶 液电解精炼，因为尽管硫酸、盐酸价廉易得，但生成的PbSQ4、PbCb在水溶液中溶解度小；而与硝酸形成的Pb（NQ2在水溶液中不太稳定，容易生成挥发性的氧化氮。这就是湿法炼铅工业化规模生 产的困难所在，也是粗铅电解精炼不得不采用较昂贵的H2SiF6作电解质的缘故。铅是放射性元素铀、锕和钍分裂的最后产物，可吸收放射性 线，

10、且具有抵抗放射性物质透过的性能。2、1、2铅主要化合物的物理化学性质、硫化铅硫化铅（PbS在自然界呈方铅矿存在，色黑（结晶状态呈灰色, 具有金属 光泽。PbS含Pb86.6%，密度7.47.6g/cm3，熔 点1135C，熔化后流动性很大，可透过粘土质材料而不起侵蚀作用， 易渗入砖缝。PbS在600C时已开始挥发，其蒸气压与温度的关系如下：温度(c852928蒸气压0.130.66(kPa 3797510741108116012211281101.1.337.9913.326.753.336/ 33PbS的离解压很小，1000C时仅为16.8Pa。但PbS中的Pb可被对硫亲和力大的金属所置换，

11、如温度高于1000C时，铁可置换PbS中的铅（PbS+Fe二FeS +Pb这就是炼铅常见的“沉淀反应”。PbS可与FeS C12S等金属硫化物形成锍，CaO BaO对PbS可起分解作用（4PbS+4CaO=4Pb+3CaS+CaSQ在还原气氛下，可发生 下列反应：2PbS+CaO+C（CO二Pb+PbS：aS+CO（CO。当炉料中存在大量CaS时，会降低铅的回收率，因为CaS将与PbS形成稳定的CaS- PbS在铅的熔点附近，PbS不溶于铅中，随着温度的升高，PbS在铅 中的溶解度增加。至U 1040C时，PbS与Pb的熔合体分为两层，上层 含PbS 89.5%,Pb10.5%;下层含PbS1

12、9.4%,Pb 80.6%。当冷却 时PbS以纯净的结晶体从Pb-PbS熔合体中析出，这是鼓风炉熔炼 中炉结形成的原因之一。PbS溶解于HNO及FeCl3的水溶液中，所以HNO和FeCb均可用 来作为方铅矿的浸出剂。PbS几乎不与C和CO发生作用。PbS在空气中加热时生成PbO和PbSQ,其开始氧化温度为360380C。、氧化铅氧化铅（PbOX名密陀僧，熔点886C，沸点1472C，有两种同 素异形体：属于正方晶系的红密陀僧和斜方晶系的黄密陀僧。熔化的密陀僧急冷时呈黄色，缓冷时呈红色，前者在高温下稳定，两者的相变点为450500C。PbO在不同温度下的平衡蒸气压如下：温度（C 94310391

13、085122212651330140214727/ 33蒸气压0.130.661.337.9913.326.753.3101.(kPa373PbO是强氧化剂，能氧化Te、S、As、Sb Bi禾口Zn等。PbO是两性氧化物， 既可与SiO2、Fe2O3，结合成硅酸盐或铁酸盐；也可与CaO MgO等形成铅酸盐（如PbO+CaO二CaPbO还可与Al2Q结合成铝酸盐。PbO对硅砖和粘土砖的侵蚀作用很强烈。所有 的铅酸盐都不稳定，在高温下离解并放出氧气。PbO是良好的助熔剂， 它可与许多金属氧化物形成易熔的共晶 体或化合物。在PbO过剩的情况下，难熔的金属氧化物即使不形成 化合物也会变成易熔物。此种作

14、用在炼铅过程中具有重要意义。PbO属于难离解的稳定化合物，但容易被C和CC所还原。、硫酸铅硫酸铅（PbSO的密度为6.34g/cm3，熔点为1170C。PbSO是比较稳定的化合物，开始分解的温度为850C，而激烈分解的温度为905CoPbS ZnS和CuS等的存在可促进PbSO的分 解，促使其开始分解温度降低。例如PbSO4+PbS系中，反应开始温度为630CoPbSO和PbO均能与PbS发生相互反应生成金属铅，是硫化铅精矿直接熔炼的反应之一。、氯化铅氯化铅（PbCL为白色，其熔点为498C，沸点为954C，密度 为5.91g/cm3。PbCk在水溶液中的溶解度甚小，25C时为1.07%,10

15、0C时才为3.2%。但PbCl2溶解于碱金属和碱土金属的氯化物（如NaCI等水溶液中。8/ 33PbCl2在NaCI水溶液中的溶解度随温度和NaCI浓度的提高而增大，当有CaCk存在时，其溶解度更大。例如，在50C下NaCI饱和溶液中铅的最大溶解度为42g/L;当有CaCb存在 下的NaCI饱和溶液加热至100C时，则铅的溶解度可达100110g/L。2、2铅生产方法概述铅从原矿开始，经过采矿和选矿，得到含铅45泊70%的铅精矿，然后送入冶炼厂进行冶炼。目前世界上铅的冶炼方法有火法和 湿法两种，主要以火法为主，湿法炼铅还未实现工业化。火法冶炼 又可分为直接冶炼法和传统冶炼法。2、2、1直接炼铅

16、法直接冶炼法主要有以下几种：1）基夫塞特法（Kivcet炼铅：1967年前苏联有色金属矿冶研究院开始实验；1988年实现了工业化连续生产。该工艺是由原苏联 的莫斯科有色研究院和哈萨克斯坦共同研制完成的。意大利萨M公司购买了该项专利权并在威斯麦港，基夫塞特法炼铅对物料的制备 要求严格，入炉炉料经配料后要求充分干燥至水份0.5%以下，粒度要求100目左右。终渣含铅3%以上，仍有低空污染问题，生产能耗 高。2）氧气底吹炼铅法QSL:由德国鲁奇公司等研制的，已在 中国、德国、韩国建厂，该工艺对原料制备要求相对较为宽松，物 料水份、粒度组成不受严格的限制。由于氧化与还原在同一个装置中完成，终渣含铅为5%

17、-10%氧耗高、电耗高。3）水口山炼铅法SKS该法是中国自行开发的直接炼铅新工 艺。它是在一台氧气底吹回转炉内冶炼的。铅精矿不经焙烧和烧 结，在此炼出一步分粗铅，另一部分铅氧化成PbO进入炉渣，炉渣含铅40%铸块后进鼓风炉还原熔炼。4）氧气顶吹炼铅法：此法是两段氧化和还原）操作的直接炼 铅法，澳9/ 33大利亚MIM公司和Ausmelt公司分别拥有类似的技术。所 建的工厂有处理铅精矿和废旧电池的，也有用于炼铅炉渣烟化回收 锌的。炉型和炼铜的艾萨炉或奥氏炉相同。MIM公司最初建设的一套生产设施是由两台相互连通的炉子组成，一台氧化熔炼炉产出粗 铅和高铅炉渣的混合熔体，该混合熔体经过连通管进入还原炉

18、，高 铅炉渣在还原炉用喷枪喷入粉煤还原。2、2、2传统炼铅法传统炼铅法主要为烧结鼓风炉熔炼法，而鼓风炉炼铅历史悠久，到19世纪已出现较大规模的生产，主要是将烧结块和焦炭从炉 顶分层加入鼓风炉内进行还原熔炼。粗铅和炉渣从各自的放出口间 断或连续放出。粗铅品位为96%- 98%需进一步精炼。炉渣进行烟 化处理，回收其中的锌、铅和其它有价金属后弃去。由于该法工艺 简单、生产稳定、回收率高等优点，多年来被广泛采用，所生产的 铅占世界铅产量的80%以上。2、3铅直接熔炼2、3、1铅直接熔炼的基本原理金属硫化物精矿直接熔炼的特点之一是利用工业氧气，二是采用 强化冶炼过程的现代冶金设备，从而使金属硫化物受控

19、氧化熔炼在工业上应用成为可能在铅精矿的直接熔炼中，根据原料主成分PbS的含量,按照PbS氧化发生的基本反应PbS+O二Pb+SQ控制氧的供给量与PbS的加 入量的比例（简称为氧/料比,从而决定了金属硫化物受控氧化发生 的程度。实际上,PbS氧化生成金属铅有两种主要途径：一是PbS直接氧 化生成金属铅，较多发生在冶金反应器的炉膛空间内；二是PbS与10/ 33PbQ发生交互反应生成金属铅，较多发生在反应器熔池中。为使氧 化熔炼过程尽可能脱除硫包括溶解在金属铅中的硫） ， 有更多的PbQ生成是不可避免的，在操作上合理控制氧/料比就成为直接熔炼 的关键。在理论上，可借助Pb-S-Q系硫势一氧势化学势

20、图图4-1）进 行讨论。Paa4-i uoor时Pb号-o泵硫勢-氣势图在图4-1中，横坐标和纵坐标分别代表Pb-S-Q系中的硫势和氧势，并用多相体系中硫的平衡分压和氧的平衡分压表示，其对数值 分别为lgPs2和lgP2.图中间一条黑实线折线）将该体系分成上下 两个稳定区又称优势区）。上部PbO-PbS4为熔盐，代表PbS氧化 生成的烧结焙烧产物。在该区域，随着硫势或SO势增大，烧结产物中的硫酸盐增多；图下部为Pb- PbS共晶物的稳定区，由于Pb和PbS的互溶度很大，因此在高温下溶解在金属铅中的S含量可在很大范围内变化。如图所示，在低氧势、高硫势条件下，金属铅相中的硫可达11/ 3313%甚

21、至更高，这就形成了平衡于纵坐标的等硫量S%线。随着硫 势降低，意味着粗铅中更多的硫被氧化生成SO进入气相。在这里，用点实线斜线）代表二氧化硫的等分压线用PSO2表示）。等PsO2线 表示在多相体系中存在的平衡反应1/2S2+O2=SO2.在一定FSO2下，体系中的氧势增大，则硫势降低。反之亦然。2、3、2铅直接熔炼工艺流程 该法属于顶吹熔池熔炼技术,其炉体为圆筒形,内衬耐火材料,喷 枪由顶部插入。精矿、 熔剂、 粉煤等物料,通常经混合制粒后,由加料口加入炉内（细料也可由喷枪直接加入炉内,炉料被喷入的 空气或富氧空气所氧化,熔炼产出的高铅渣进入第二段熔炉中,在 有还原剂的条件下,由喷枪喷入空气（

22、或富氧空气及燃料燃烧供热,使高铅渣还原,产出粗铅。该法的核心技术是顶吹喷枪系统。该喷 枪在作业时通常置于渣层下面,但却能受冷渣层的保护而不损坏。作业时,喷入的气体和反应产生的气体的作用使熔池中的熔体产生 剧烈运动,从而加速反应进行。铅精矿、熔剂、烟尘和含铅渣料等按配料比例充分混合并经制粒 后由皮带运输机从炉顶加料口送入炉子, PbS氧化反应所需的氧气 和空气及燃油通过喷枪直接以旋涡状喷射到熔池渣层中,并使熔池 剧烈搅动。由于喷枪以漩涡状高速喷出气体,使炉料在高氧位的条 件下和有限的空间内,进行气-固-液三相的充分接触和迅速反应,加速了冶炼过程的传热和传质速度,大大强化了炉内熔炼的氧化过 程。氧

23、气由氧气站供给,纯度为90%93%。操作温度一般控制在12/ 331050C左右。熔炼过程中硫化铅和氧气反应生成氧化铅，硫化铅和氧化铅反应生成粗铅、 富铅渣和高浓度S02因气。ISA熔炼炉产出 的高浓度S02因气通过余热锅炉回收余热、收尘系统收尘后，送往硫酸车间制酸。整个反应释放出大量的热,加入的炉料被迅速加热 熔化并完成冶金过程的反应,所生成粗铅从排铅口排出,采用圆盘 铸锭机浇铸后送电解精炼。富铅渣由铸渣机铸成渣块,冷却后经重 型槽式输送机送至鼓风炉车间进行还原熔炼。 工艺流程如图1-1所 示。13/ 33艾萨-鼓风炉炼铅工艺具有如下优点：、处理能力大，生产效率高。在生产过程中，经摸索改进，

24、14/ 33ISA炉日处理量可提高到设计值的170%左右,同时如果要继续提高 处理能力,直接将富氧浓度适当提高就可以,不需要增加大的硬件 投入。、原料适应性强。在富氧顶吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺生产实践中,可处理优质铅精矿、 含Cu、Zn严重超标的杂矿、 电铅 铜浮渣等多种杂料。、设备配套灵活。ISA炉与鼓风炉（YGM炉之间用铸渣机连接，可以连续生产,可以断开生产,互相制约度小。、环保效果优越。ISA炉的密闭性比较好，冶炼过程中烟气泄漏点少，作业环境好。 同时产生高SO浓度烟气，完全满足制酸要 求, S回收利用率高。、生产效率高。整个工艺采用DCS空制系统生产，自动化程度高,生产效率高。2、3

25、、3铅直接熔炼中各主要组分的行为、铁的硫化物黄铁矿FeS）和滋硫铁矿vF&S+i）是硫化铅精矿中的必然生物，当加热到300C以上时，均分解成FeS和S21气）。FeS氧化成FeO Fe2O3 Fe3O4并形成2FeOSiO2、mPbO nFe2O3等 各种硅酸盐和铁酸盐进入炉渣。少部分以FeS形态入铅锍。、铜的硫化物铜在硫化铅精矿中，以黄铜矿Cu FeS2、铜蓝CuS、辉铜矿Cu2S15/ 33等形态存在，部分在高温下分解、氧化成氧化物，以及生成各种硅 酸盐和铁酸盐。部分未被氧化以Cu2S形态入铅锍。、硫化锌、硫化镉硫化锌在高温下氧化成ZnQ也能生成硅酸盐和铁酸盐入渣；硫化 镉在咼温下

26、氧化成CdQ部分入渣，大部分挥发入烟尘。、砷的硫化物砷在硫化铅精矿中，以毒砂 FeAsS）、雄黄vAsS）等形态在在高 温下分解、氧化成极易挥发的As2Q3在120C时已显著挥发入 烟尘。少部分未挥发的进一步氧化成难挥发的As2Q5与其它金属氧化物作用生成很稳定的砷酸盐入渣。FeAsS=As+FeS少部分As2S3也挥发入烟尘）。、锑的硫化物锑在硫化铅精矿中，以辉锑矿vSbS）、硫锑铅矿5PbS2 Sb2S3） 等形态存在，在咼温下分解、氧化成Sb2Q3,少量挥发入烟尘。极 大部分进一步氧化成稳定且难挥发的SbQ、SbQ,与其它金属氧 化物作用生成锑酸盐入渣。、银的硫化物、金银常以辉银矿AgS

27、）存在于硫化铅精矿中，在高温下氧化成Ag+SQ2因此，金和银主要以金属形态留在粗铅和高铅渣中。、铋的硫化物铋以辉铋矿Bi2S3存在于硫化铅精矿中，在高温下氧化成BizQ入18/ 332.3.4铅直接熔炼主要产物、 粗铅 在整个熔炼系统中，相对于还原熔炼所产粗铅而言，称其为一次粗铅。一般含：Pb94%-98% Cu1% Sv1% As+Sbc 2%还含有Ag、Au、Bi、Sn等有价元素。一次粗铅产率或一次沉铅率）35%左 右，随精矿铅品位的提高而提高。炉内液态粗铅温度950C左右）由虹吸道、溜槽、中间包、溜 槽到元盘铸锭机铸成重不超过2.0吨的方梯形粗铅锭，表面平整， 不夹铜锍、炉渣及其它杂物。

28、、 高铅渣 相对于下步还原熔炼所产炉渣而言，称其为初渣。是熔炼系统中 诸 多 金 属 氧 化 物 的 共 熔 体 ， 主 要 成 分 为PbO- ZnOFeOFe2O3- SiO2-CaQ其含量占渣量的90%以上, 另外还含有MgO、Al2O3及Cu、As、Sb、Bi、Cd等元素的氧化 物。一般含：Pb38%-50%、Zn6%-10%、S1%、Fe8%-15% SiO27%-14%、CaO 4%-10%。炉内液态高铅渣由渣口、溜槽直接入还原炉熔炼；目前大部分 厂家，利用铸渣机铸成高铅渣块料冷态），再进行鼓风炉还原熔炼虽然要消耗昂贵的冶金焦，但是工艺相对成熟的多）。、烟尘富氧顶吹熔炼烟尘率相当于

29、铅精矿）一般15%左右，有时高达20%以上，相对而言，重复冶炼费用较高。系统烟尘含余热锅炉尘、电收尘）成分：Pb 60%-70% S 10%-15% Zn 1.5%-2.0%。通过烟尘输送系统返回圆盘制粒。19/ 33当处理含砷物料时，收砷系统得到的砷尘一般含As2O3达85%以上，经袋装作为副产品外售。AS2O3（谷名砒霜，是一种巨毒物品。、烟气氧气顶吹熔炼烟气温度高，烟气量大，烟气热焓量高，含尘170g/ Nm3锅炉入口）.含SO浓度20%-25%，应当经过余热回收和收尘含收砷）后，再送制酸系统。2、4铅直接冶炼艾萨炉熔炼系统主要设备结构艾萨熔炼主体设备有艾萨炉、喷枪、余热锅炉、烧嘴、喷枪

30、卷扬机等，辅助系统有供风、收尘、铸造、铸铅、制酸等外围系统。2、4、1艾萨炉的炉体结构图4-甘艾萨妒示倉图I垂宜烟道：壬 阻槪板门一炉体常耳一喷枪皿一辅助燃姥喷嘴泊一加料箱2、4、2艾萨炉喷枪20/ 33喷枪是艾萨炉的核心技术。艾萨炉喷枪由三层同心圆管组成。最里层是测压管。第二层是柴油或粉煤的通道，通过控制燃料燃烧 可快速调节炉温。最外层是富氧空气，供艾萨炉熔炼需要的氧。为 使熔池允分搅动，喷枪末端设置有旋流导片，保证鼓风以一定的切 向速度鼓人熔池，造成熔池上下翻腾的同时，整个熔体急速旋转， 从而加速反应并减少对炉衬耐火材料的径向冲刷力。气体作旋向运 动，同时强化气体对喷枪枪体的冷却作用，使高

31、温熔池中喷溅的炉 渣在喷枪末端外表面粘结、凝固为相对稳定的炉渣保护层.延缓高 温熔体对钢制喷枪的浸蚀，另外，呈旋流状喷出的反应气体对熔体 产生的旋向作用.强化了对熔体/炉料的混合搅拌作用，为熔池中 气、固、液三相的传热传质创造了有利条件。囁枪结构示意图I软鶴总一测压晴总油借沁斑曹2、4、3辅助燃烧喷嘴艾萨炉的辅助燃烧喷嘴，长期置于炉内，烤炉和暂停熔炼时, 喷嘴供油供风，燃烧补热。正常作业情况下，喷嘴停油，但供风作 业熔炼补充风用。23图921/ 332、4、4艾萨炉的熔体排放艾萨熔炼炉采用间断排放熔体。其优点是排液瞬时流量大，排 液溜槽不易冻结，对熔体过热温度要求较低。渣线上下波动范围较 大，

32、炉衬磨损和腐蚀相对较分散，渣线区炉衬寿命较长。其缺点是 需要设置泥炮，定期打孔、放液、堵孔；清理溜槽，操作较繁琐。 熔体高度周期性上下波动，喷枪需要随时进行相应调整，需精心操 作控制。2、4、5艾萨熔炼操作要点 艾萨熔炼操作：分为点火烘炉和正常熔炼、烘炉艾萨炉的耐火材料采用镁铬砖，外层是高铝砖，烘炉应遵照升 温曲线进行，余热锅炉也同时升温。烘炉采用专门的升温烧嘴进 行，它设有供油装置、供风系统和自动点火机构，按照执行程序由 计算机控制运行，炉温以安装在炉体上部的热电偶测量出来的温度 为基准。、熔炼操作熔池熔炼第一步是造熔池，为了确保在接近正常生产炉温投 产。应该用富铅渣这样炉温低，形成熔池快；

33、没有富铅渣也可用 鼓风炉炉渣但炉温控制较高，需要很长时间。当挂渣结束后，则转入正常熔炼状态，从小料量开始。在正常生产进料后，熔池深度不断上升。先放渣，后放铅在整 个作业过程中，加料连续进行，只有排放作业是周期性。、渣型控制艾萨熔炼的富铅渣为PbO-CaO-SFeO-Z nO渣型，其成分控制 主要检测SiQ和Fe含量，一般为Fe/ SiO2=1.11.2艾萨熔炼系强化熔炼，反应激烈、Fe/ SiO2比不适当，会使渣 中FQO22/ 33含量急剧升高，渣的粘度迅速增加，严重时送入熔池的气体 和反应生成物中的气体不能及时释放，窒息到定的程度后会急剧 膨胀，熔池虽然涌动，但翻腾效果很差，最后携带大量炉

34、渣喷出炉 膛形成泡沫渣，造成安全事故。、喷枪的检查和更换。、保温烧嘴作业。、艾萨炉及余热锅炉的清理。艾萨炉炉顶与垂直烟道都是余热锅炉的一部分。炉结的产生影 响炉子的负压控制与烟气流通，致使不能正常作业。此时，可以适 当调整艾萨炉烟气出口温度， 造成一定范围的温度波动， 从而使锅 炉炉壁形成不均匀的膨胀的收缩，动摇粘结物的附着力，使其落入 熔池。在生产运行中，由于各种原因可能引起锅炉爆管，必须及时处 理，否则会影响锅炉上水，造成严重后果。但如果停止艾萨炉作 业，会造成频繁启动，严重影响炉寿。在炉顶处与锅炉垂直段连接 处采用伸缩节，清理锅炉时，从此处将两者隔离。首先将炉顶的水循环切换至另外单独的系

35、统，切换时应特别注意，因为两者水压相 差较大，再升高可伸缩的冷却屏，清理干净结渣，插入水冷闸板， 逐渐使锅炉降至常温，处理问题。这样可以保证艾萨炉仍然继续保 温，减少频繁启动，减少炉体耐火材料因冷热反复变化而降低使用 寿命。3、冶金计算一.原始数据3、1原料23/ 333、1、1铅精矿本工程粗铅产量为10万t/a。铅精矿分为两类，铅精矿1和2,其比率各占50%含铅主要化学成分见表31.表31各类含铅物料主要化学成分干基，Wt%名称数 量t/a)PbZnCuSFeSiO2CaOMgO铅精矿159.945.740.0218.846.112.830.78铅精 矿252.486.950.0717.88

36、.251.62.780.14名称数量t/a)AI2OAsSbCdGeAgFCl铅精矿10.650.080.010.010.0400.010.01铅精0.60.140.180.010.010.050.010.02矿24混合后含铅物料平均含水10%3、2燃料3、2、1原煤粉煤制备需要原煤，原煤年需要量为？t，含8.86%。原煤粒度要求小于120mm由汽车运输入厂。业主提供的原煤干基成分见表32，,碎煤灰分化学成分见表33.表32原料干基成分%C用S用H用O用N用A用24/ 3360.00.592.373.040.8724.27碎煤含水约8%表33原煤灰分化学成分%FeSiO2CaO15.0032.

37、0012.003、2、2粉煤顶吹熔炼炉使用粉煤为燃料，年需要量为产量的？。粉煤应用干基成分见表44。粉煤灰分成分见表35。表34粉煤应用干基成分%C用S用H用O用N用A用W用65.170.642.573.300.9526.361.00粉煤发热值：Q用低=24.439MJ/kgv干基）；表35粉煤灰分成分%FeSiO2CaO15.0032.0012.003、2、3轻柴油顶吹熔炼炉开炉、备用烧嘴保温及锌焙烧炉使用轻柴油作燃料，年需要量为？t，由柴油罐汽车运输入厂。轻柴油采用GB252-87标准中的0#油。3、3辅助材料3、3、1石英石25/ 33顶吹炉熔炼及鼓风炉还原熔炼使用溶剂为石英石（河砂），年 需要量为？t，由汽车运输入厂，其主要化学成分见表36.表36石英石主要化学成分干基，Wt%名称CaOSiO2FeMgO石英石0.3080.002.400.20溶剂粒度要求小于5mm3、3、2石灰石鼓风炉还原熔炼需添加石灰石溶剂，年需要量为？t，由汽车运输入厂，其主要化学成分见表3