情景三 铅烧结矿的鼓风炉熔炼

1、情景三 铅烧结矿的鼓风炉熔炼3.1概述烧结焙烧得到的铅烧结块中的铅主要以PbO（包括结合态的硅酸铅）和少量的PbS、金属Pb及PbSO4等形态存在，此外还含有伴存的Cu、Zn、Bi等有价金属和贵金属Ag、Au以及一些脉石氧化物。鼓风炉熔炼的主要过程有：碳质燃料的燃烧过程、金属氧化物的还原过程、脉石氧化物（含氧化锌）的造渣过程，有的还发生造锍、造黄渣过程，最后是上述熔体产物的沉淀分离过程。一、熔炼目的1、从炉料中使铅的化合物还原成金属铅并将贵金属（Au、Ag）富集于其中，即产出粗铅；2、使炉料中各种造渣成分结合生产出炉渣，并最大限度地使锌进入渣中；3、当炉料含铜、砷、镍、钴等有价金属时，使其分别

2、集中于铅冰铜或砷冰铜中，以便综合回收。二、熔炼过程鼓风炉是一种最容易造成还原气氛，具有垂直作业空间，与圆形或矩形竖井相似的冶金设备。其作业过程是炉料（包括燃料）从炉顶分批加入，随着熔炼的进行而逐步下移，而空气则经过炉腹下部的风口鼓入并向上透过，两者形成逆流运动。从风口鼓入的空气，首先在风口区形成氧化燃烧带，即空气中的氧与下移的赤热焦炭中的固定炭起氧化燃烧作用生成CO2；CO2又与赤热的焦炭作用，被还原为CO，此还原性高温气体沿炉体上升，与下移的烧结块相互接触而发生物理化学变化，依此形成粗铅、炉渣及铅冰铜等液体产物，流经赤热（13001500度）的底焦后，被充分过热而进入炉缸按比重分层，然后分别

3、从虹吸、咽喉（排渣口）流出，而含有烟尘的炉气则从炉顶排出，进入收尘系统。3.2 铅鼓风炉熔炼的炉料组成及对炉料的要求鼓风炉炼铅的原料由炉料 和焦炭组成。炉料主要组成为自熔性烧结块，它占炉料组成的80%100%。除此之外，根据鼓风炉正常作业的需要，有时也加入少量铁屑、返渣、黄铁矿、萤石等辅助物料。焦炭是熔炼过程的发热剂和还原剂。一般用量为炉料量的9%13%左右，即为焦率。 烧结块的化学成分和物理性能 1）化学成分要求主金属铅含量为40%50%。造渣成分的含量应符合鼓风炉选定的渣型。烧结块含硫应小于3%，当烧结块含铜1.5%以下，控制烧结块含硫1.5%2.0%。某些炼铅厂的铅烧结块化学成分如表3-

4、1。2）物理规格块度为50120mm，小于50mm的碎块和大于120mm的大块不大于25%；孔隙度不小于50%60%；烧结块强度一般要求它的转鼓率为28 %40%，或者从1.5m高处三次自然落至水泥地面或钢板上后，块度小于10mm的重量少于15%20%。 焦炭质量焦炭在铅鼓风炉还原熔炼过程中的作用：焦炭燃烧放出的热量为吸热化学反应和炉料熔化造渣提供充足的热量，保证熔体过热所必需的温度；产生一氧化碳气体，使炉料中的金属氧化物还原成金属。焦炭质量具体要求见表3-2。 辅助物料鼓风炉熔炼一般不需要添加熔剂，只有在米况不正常时可能加萤石（CaF2)、黄铁矿（FeS2)，主要用作洗炉。后者还作硫化剂使用

5、，在炉料中铅高、硫不足时，使铜进入铅，以提高铜的回收率。此外，为了改善炉况，使熔炼过程比较容易进行，有时也加块度为50120mm的鼓风炉渣。当烧结块含硫高时，可添加铁屑，置换残存PbS中的铅，降低铜锍含铅量，以提高铅的回收率。3.3 铅鼓风炉还原熔炼的基本原理 铅鼓风炉还原熔炼，基于烧结块中金属氧化物在高温下与还原剂作用，而将其中的金属还原出来，其基本反应，可用下式表示： Mcn+mX=Me+XmOn 式中Me代表金属，O代表氧，X代表还原剂，m、n为系数。 在铅鼓风炉生产实践中，通常作为还原剂的是焦炭，也有个别工厂采用少量的无烟煤或无然焦代替部分冶金焦，在鼓风炉发生的主要反应过程，概括起来是

6、： 1、还原、沉淀、硫化及造渣过程； 2、碳质燃料的燃烧过程； 3、炉内料层沿不同度度所起的物理化学变化 一、炉料沿炉子高度所发生的变化 炉料在还原熔炼过程中由上而下移动，将发生一系列物理及化学变化，影响此变化的因素是炉气成分和温度。因为沿炉内高度的不同，炉气成分和温度也各异，故大致可沿炉高将炉分为六个区域。如右图1-4-3-1所示： 1、预热区（100140度），在此区，物料被预热，带入的水分被蒸发。水分蒸发是吸热过程，故炉顶料面温度较低，降低了铅的挥发损失。继而化学结晶水开始被分解蒸发，易还原的氧化物如Bi2O3及游离的PbO开始被还原。 2、上还原区（400700度），物料本身所有的结晶

7、水被分解蒸发，各种金属的炭酸盐及硫酸盐开始离解，易于还原的金属氧化物（如PbO、CdO、CuO、Cu2O等）还原金属，高价氧化物开始被还原成低价氧化物（如Fe2O3Fe3O4FeO等），PbS、氧化铅及硫酸铅开始相互反应而形成铅及SO2，生成的铅象雨滴似地冲洗在炉料上，并从中富集金和银。 3、下还原区（700900度），所有在上述区域中开始的反应，在此区将更为强烈的进行。各种碳酸盐的离解作用在此大致完成，各种硫酸盐（如BaSO4、PbSO4、CaSO4等）的离解反应以及硫化物的沉淀反应均分别进行；固体碳的还原作用加强，CO的还原作用更为激烈，因而还原过程加快。金属Cu和铅在硫化反应过程中形成低

8、价化合物，未分解的以及被还原的硅酸铅在此区熔化，流至下区还原。 4、熔化区（9001200度），此区位于燃烧层上，上述各区反应均在此区完成，所有炉料熔炼成液体。造渣、造锍（冰铜）作用完成；析出的氧化铅则被CO或C还原成铅。 5、风口区：几乎由赤热的焦炭充满，其厚度为0.8-1.0米左右，前述各区反应所得到的熔体均在此区过热。约1米厚的焦炭层，粗略又可分为两个带。近风口的一层是炉内燃料的燃烧带（氧化带）。在氧化带发生碳的燃烧反应。由此产生高温，其温度可达14001500度，通常称此高温区为焦点，实际为一个区域，可称焦点区。焦点区以上为还原带，主要是燃烧带产生的大量CO2，通过此赤热焦炭层而发生气

9、化反应产出大量CO，反应式为：CO2C2CO 此反应式为吸热反应，故此带温度降至12001300度。 6、炉缸区 包括风口以下至炉缸底部，其温度上部为12001300度，下部为10001100度，深度为0.81.3米。过热后的各种熔融液体，流入炉缸按比重分层。由于铅的比重（约10.5）最大，故沉于缸底；其上层为砷冰铜（比重67）；再上层为铅冰铜（比重4.1-5.5），最上层为炉渣（比重3.33.6）。 分层以后，铅冰铜、砷冰铜、炉渣等从炉缸的排渣口（俗称咽喉口）一道排出，至前床或沉淀锅；而粗铅（8001000度）经虹吸道连续排出炉外铸锭或流入铅包送往精炼。 3.4 铅鼓风炉熔炼产物当在鼓风炉中

10、还原熔炼铅炉料时，可获得下列各种熔炼产物：粗铅、铅冰铜、砷冰铜、烟尘和炉渣。 一、粗铅：一般含铅9699，并含有铜、铋、锡等金属杂质和金、银、碲等稀贵金属。因此，粗铅必须进一步精炼，以提高铅的纯度和回收有价金属。其处理方法有由火法初步精炼与电解精炼组成的联合法和火法精炼两种。 二、铅、砷冰铜：铅冰铜是由硫化铅、硫化亚铁及硫化亚铜所组成的合金，此外，尚有少量的硫化银、硫化锌及其它金属硫化物或砷、锑的化合物。只有当炉料中存在大量砷与锑时才会生成砷冰铜（又称黄渣），它主要由砷、锑与镍、钴的金属化合物组成。由于各厂在铅生产过程中使用的原料不同，因此产出的铅、砷冰铜成分波动较大，故其处理方法也不一致，如

11、某厂将粉状冰铜先在小鼓风炉内进行熔炼，然后铸成块，块状冰铜则直接装入转炉，采用固体冰铜吹炼法进行处理。 三、烟尘：烟尘中含有许多有价金属，如铅、镉、铊等。烟尘成分在很大程度上取决于熔炼条件和原料成分。 四、烟气：铅鼓风炉料面气体取决于操作制度，入炉物料成分及供风条件。 五、炉渣：炉渣主要是由各种金属氧化物组成，这些氧化物相互之间又形成某种化合物、固溶体和液体熔液与低熔点混合物。此外，还含有金属硫化物、金属和气体。因此，炉渣是一种混杂的多种组成物系统。 熔炼进行得顺利与否，在很大程度上取决于所选择的炉渣成分正确与否和炉渣的性能是否良好。例如炉渣的熔点影响鼓风炉的生产率，而粘度和比重影响铅的回收率

12、。易熔炉渣可以提高炉子的生产率，并降低燃料的消耗。粘度和比重大的炉渣含铅较高。炉渣的熔点过高、过低都是不利的。3.5 炼铅鼓风炉鼓风炉是一种古老的冶金设备，它的发展已有几千年的历史，随着现代化大型生产的发展，世界各国广泛采用的是上宽下窄的倾斜炉腹型的全水套矩形鼓风炉，有的国家采用椅形（异形炉的一种型式）鼓风炉。在此仅介绍国内广泛采用的普通矩形炉的构造。 矩形鼓风炉是由炉基、炉缸、炉身（又称井）、装料口（炉喉）与炉顶五部分及风口、支架等组成。 某厂鼓风炉构造如图1-4-1-1所示：炉子的高度：又称总高度，是指从炉底到加料平台的垂直距离，它取决于生产量，以前高度限制在35米，其理由是增加高度，投资

13、昂贵而且产量无较明显增长，不经济，并且高度增加后使操作控制较为困难。近年来，随着科技的发展和金属需求量的增加，要求扩大鼓风炉的熔炼能力，故炉高、炉宽均有明显增加。 炉子的有效高度：是指从风口中心线到加料平台的高度。一般46米。 炉内料柱高度：是指从风口中心线到料面之间的垂直距离。视炉料的性质，含铅量及烧结块的块度、强度等而定。常分为高料柱（45.5米）和低料柱（2.53米）。 炉子的宽度：以前炉宽在1.01.2米左右，近年来，炉宽已增大到1.51.9米左右。其宽度取决于鼓风炉熔炼制度，操作条件及炉子结构等因素。各厂应按具体条件来确定最佳的炉宽。 1、炉基：即鼓风炉的基础。要求能承受鼓风炉的全部

14、重要。一般能承受4060吨/米2，通常是用混凝土捣固或石块砌成。 2、炉缸：砌筑在炉基上，常用厚钢板制成炉缸外壳，此外壳强度必须能抵抗生产时炉缸内熔炼的压力和砌体的受热膨胀压力。 沿炉子的长度一侧，砌筑有一个横截面积不大的虹吸道，铅液由此连续放出，流至铅包再送往火法精炼或流入铸钢模中铸锭。 3、炉身：由上下两列不同高度的水套组成（也有将水套排成上、中、下三列或只排一列的）。水套的冷却，分为水冷却或汽化冷却两种。若是汽化冷却，则有供水及汽包等一套循环系统。水套内壁用锅炉钢板制成，外壁一般为普通钢板。 上排水套全部垂直安装。为了便于清除炉结，可在上端部靠炉腹处，安一绞链悬挂式的单块活动水套，因操作

15、不方便，现多改用门式水套，以便打炉结。 下排的端头水套，一般由对称的两块水套组成，其内外壁垂直，一侧边为直角形，并在与炉缸交界处留一缺口，作为放出炉渣，冰铜及处理炉况用。另一侧边有与侧面水套相同的倾角。将两 块端水套组装后，其下角缺口成一山状，故称山型。除在最底处设一6565mm的放出口，用于炉渣及冰铜的排放，其余均用普通耐火砖砌死。此放出口一般称作咽喉眼，有的工厂在炉子的两端均有放出口，其中一个备用，称后眼。为了延长山型砌砖的寿命，在咽喉眼外，安装了一个比山型低100150mm的小水套（箱），有时也通过调节小水箱进出水量来控制回喉眼的大小，以防喷风。渣子通过与咽喉井连接的铸铁溜槽流入电热前床

16、保温贮存，定期放入烟化炉吹炼或流入普通的活动前床，渣锅内沉淀分离后水淬。 鼓风炉的下排水套做成向下倾斜的，使之形成炉腹。可促使风口区热量集中，有利于熔炼过程的进行和熔体的过热，降低了炉气的上升速度，有利于延长还原时间，有利于热交换以及使炉气带走的烟尘也相应减少。 炉腹的倾斜度一般是炉高增加一米，大约收缩150300mm。处理块度较大的炉料，倾斜度宜大些。 每块下侧水套视其宽度设有13个风口，通常为圆形，离水套底边距离通常为300400mm。风口直径为60150mm，相邻风口中心距离一般为200400mm，风口一般水平安装，但有的工厂风口倾角35度，风口一般是单排的，但有的厂是双排的，风口直径越

17、大，送入同等风量所消耗的动力越小，其直径与个数、接所选择的风口比而定。 风口比：是指全部风口的总垂直断面积与炉子风口区水平断面积的比值。风口比波动范围37。近年来。趋于减少风口直径和增大风压，故风口比波动在25，在连接风口与总风管的支管上，装有调节风量的闸门，视炉况调整入炉风量。 4、炉喉（装料口）：一般为铸铁钢板构成，为上大下小的漏斗形，位于水套炉身与加料平台之间。其上两侧为斜坡铸铁板。其上部比风口区宽0.51倍。其作用：a、便于均匀加料；b、炉气上升至炉喉，由于断面扩大气流速度降低，减少了炉气含尘量。 5、炉顶：炉子上部的装料和排气部分装置称为炉顶，按炉料的装入和炉气的排出方式不同，分为开

18、式和闭式炉顶。 开式炉顶设有烟罩，物料从炉顶中央加入，而炉气则从加料台下端壁的排气孔排出。由于在炉顶中央加料，细料大部分集中在炉子中央，而粗料则多集中两侧，使炉况恶化。加之端壁排气，使炉内气氛分布及上升速度不均匀，使熔炼过程困难。另外侧壁附近温度过高，易生炉结，而中央部分温度过低，炉料熔化缓慢，故已很少采用。 闭式炉顶在加料台上装有烟罩，烟罩中央设排气口，通过烟管与烟道相连。两侧则设加料口，使布料均匀而稳定炉况。 总之，选择炉顶构造的原则是炉内整个断面上炉气与炉料要均匀分布，方能获得炉料与炉气的良好接触，加快熔炼速度，以提高生产能力。3.6 电热前床电热前床是利用电能转变为热能来加热炉渣的一种

19、冶金设备，其作用：1作为鼓风炉与烟化炉之间的熔渣贮存器，因为烟化炉是间断周期性作业，故要求前床的贮存量必须满足烟化炉吹炼一次的最大装料量。2保持熔渣温度在1200度左右。3使炉渣夹带的铅及冰铜在前床内进一步分离，以降低渣的含铅量，提高铅的直收率。 一、电热前床的构造 一般是两端头为半园形的容器，外壳为普通铁板制成，两侧以立柱拉杆紧固，如反射炉一样。壳内最低层用耐火材料捣制，上砌普通耐火砖，然后再砌镁砖成倒拱型，墙为镁砖或铬镁砖砌筑，前床顶为高铝砖或普通粘土砖砌成拱型，开有三个安放电极的孔，一端头有放渣孔及底铅、冰铜放出孔，另一端上部有安放与鼓风炉连接的渣溜口。电极用卷扬机提升或降低，电极是石墨

20、制的，以黄铜制造的水套式夹持器夹紧（电极夹），电极夹以紫铜母线与导电排相接。 为了保护渣线一带的砌体，在炉壳上与渣线一带相应处可作成水套式的，为保护放渣口砌体，在渣口外设有小水箱，为了鼓风炉停风方便，进渣口上设水套及通风排尘罩。为保护电极孔砌体和密封，电极孔外设内壁为圆锥柱形的护圈水套，安放电极后放入封密块以密,封防止空气氧化电极及烟气外冒。为了吊装电极和设备，在前床上面空间设有电动葫芦。 电热前床的砌体，有的工厂试用磷酸盐水泥捣制，有的炉墙采用铁合金厂产出的渣子加工成砖砌筑，均取得了一定的经验和效果。 二、电热前床开炉及正常操作的实践 一、电热前床的开炉 开炉前，按其理论升温曲线进行烘烤，实

21、践中应尽力做到。理论升温曲线见图1471烘炉可用木炭、木柴、电阻丝烘烤和电弧烘炉等方式。木柴、木炭烘烤阶段升温不能急，主要是驱除砌体的水分，此阶段要注意清灰（如用电阻丝烤就不存在清灰问题）。电弧烘烤又分热渣起弧和冷渣起弧两种，热渣起弧是用木炭、木柴烘烤（或用电阻丝烘烤）后，待鼓风炉开炉熔渣流入前床后再通电起弧，随熔渣流入而逐渐升温。冷渣起弧的优点是如果起弧不顺利，仍有时间进一步处理。温度升起来后，即可投入正常生产。下面着重叙述冷渣起弧的生产实践。 1起弧前的设备检查、调整 a、对供电及其控制系统进行全面检查，必须安全，准确好用，绝缘部分应保持良好的绝缘性能。 b、对水冷系统进行试车，做到无跑、

22、冒、滴、漏。 c、对电极提升机构进行试车，必须灵活可靠好用。 d、将放底铅、冰铜口堵好。 2起弧的物质准备 a、清扫炉内灰屑杂物。 b、炉内铺设水淬渣（干的）、钢筋、焦炭、木炭、木柴等，如图1472（横断面）所示。 水淬渣铺设规格：沿炉子的方向炉底铺设一层水淬渣，如是新砌炉，可铺厚一些。再按一层钢筋，一层水淬渣往上铺设34层，每层厚度为150200mm。 焦炭层厚0.10.15米，在电极周围再堆一些。焦炭层上面铺设木炭，木炭之上铺设木柴。木炭、木柴的数量以保证引燃焦炭为准。然后洒上废机油，以便点火引燃木柴。 钢筋（圆钢、角钢、槽钢、厚钢板条、铁轨均可，尽可能利废）的长度必须使第一根与第三根电极

23、均能全部压到。如电极中心距1200mm，电极400mm,直径则钢筋长度不少于2808mm。铺好后，严禁提升电极。 c、水冷系统通水。 d、点燃木柴升温，待炉内温度升至400500度，电极发红（往往达不到），即可通电起弧。点火可用氧气管燃烧后从放渣口插入点火，并助燃，或从进渣口点燃。点燃后可设法鼓风助燃，鼓风入口处的木柴燃完后要添加新木柴。 3起弧 a、电源接法 Y1Y2Y3Y4Y512视具体情况逐级调整。 b、接通电源开关起弧。起弧后，岗位人员必须严守岗位，密切注视炉况，及时调整电极，以防断弧，视温度情况及时调整级数及电源接法（Y）。 c、熔渣进入前床后，视渣层厚度及炉内温度，再调整成3，（一

24、般3可满足生产需要），转入正常生产。 d、起弧过程中要及时调节水套及电极夹水温。（围炉水套水温80度左右，电极夹及护圈水套水温4060度左右）。 4起弧后注意事项 a、熔渣进入前床前后，应对前床各部分作23次检查。表1471 某厂的一次电烘供电计划起止时间电压(V)电流(A)耗电(KWh)备注8:009:00805001089:009:30停电检查9:3013:008050043213:0014:00停电检查14:0016:008050021616:0024:0080100017320:007:3070150021207:308:00停电检查8:0016:00702000300016:0024

25、:0070260039300:007:3060350042507:308:00停电检查8:0016:00603800493016:0024:0060380049300:008:0050400042308:0016:005045004850计划总耗电量34800 b、熔炼进入前床时，必须注意电极的升降。严防断电降温，造成渣子凝结将电极结死，而无法调整，影响鼓风炉开炉进行，熔渣进入前床后则可堵好放渣口。 整个起弧过程必须作好原始记录。送电起弧一般在鼓风炉计划点火开炉前的24天进行。现将某厂冷渣起弧的电烘烤供电计划列于表1471。 2、电热前床的正常操作 随着鼓风炉熔渣不断进入前床，电极插入熔渣的深

26、度也随着变化。此时，热的来源，主要是靠强大的电流通过熔渣时产生的焦耳热（焦耳愣次定律：热量Q=0.24RI2T，R为电阻，I为电流强度，T是通电时间）。当电压一定时，电流随着电极插入熔渣的深度而增加。故正常操作时，一般以升降电极插入熔渣的深度来调节电流，从而达到调整炉温的目的。只有当调整电极插入深度还不能满足所需温度时，才改变电压（亦即改变电源接法的级数）。通常电极插入深度为熔渣层厚的0.40.5倍。烟化炉需要熔渣时，将放渣口钎子退出，即可出渣，通过溜槽流入渣包（若烟化炉与前床是阶梯式配置，则可经溜槽流烟化炉）。若放渣口不出熔渣时，即烧氧气升温烧通。烧氧气时要防止将小水箱烧坏。放完渣后，用黄泥

27、堵死渣口再插入钎子。前床内按比重分离出来的金属铅及冰铜，从底铅口放出，如果鼓风炉产冰铜，则前床应再设置一个冰铜放出口，专作放冰铜用。 在生产过程中，因电极烧损，在下放电极或接长电极时，应停电进行。电极断裂落入前床时，应尽可能设法捞出。放渣前应停电1520分钟，放渣后再恢复送电。在鼓风炉停风期间，前床进渣口不准盖死，以免发生事故。如遇突然停电，需将电极提起（卷扬或手提升装置）。如停电时间较长，需将前床内熔体放完，待来电鼓风炉开起来有熔渣流入前床后, 进行热渣起弧。正常操作时，需检查水套是否有水，严禁水进入前床，也不允许水套断水，以防烧坏水套。生产过程中应经常检查炉子砌体情况，以防发生意外。 三、

28、电热前床的检修 电热前床砖砌炉顶及炉墙，一般每年检修一次，而炉底及炉壳，一般可用810年。因此，延长前床使用寿命的关键是炉墙和炉顶的使用寿命。 电热前床炉进行中、小修前，要视底部粘结情况，进行“化底”（即将床底部凝结物尽可能熔化放出），将床内熔体放净。变压器断电，提起电极，让前床自然冷却，拆除电极夹，吊起操作台等。即可拆除炉顶、炉墙、清出墙基，再砌新墙及顶，砌好后再重新将操作台、电极夹等复位，提升机构安调好。整个过程严禁水进入前床，供电系统应视具体情况确定检修。 若是大修，则将前床全部拆除，重新砌筑（能利用旧的附属设备除外）。3.5电热前床结构与作用电热前床的构造 一般是两端头为半园形的容器，

29、外壳为普通铁板制成，两侧以立柱拉杆紧固，如反射炉一样。壳内最低层用耐火材料捣制，上砌普通耐火砖，然后再砌镁砖成倒拱型，墙为镁砖或铬镁砖砌筑，前床顶为高铝砖或普通粘土砖砌成拱型，开有三个安放电极的孔，一端头设有放渣孔及底铅、冰铜放出孔，另一端上部设有与鼓风炉连接的渣溜口。电极利用卷扬机来提升或降低，电极是石墨制的，以黄铜制造的水套式夹持器夹紧（电极夹），电极夹以紫铜母线与导电排相接。 为了保护渣线一带的砌体，在炉壳上与渣线一带相应处可作成水套式的，为保护放渣口砌体，在渣口外设有小水箱，为了鼓风炉停风方便，进渣口上设水套及通风排尘罩。为保护电极孔砌体和密封，电极孔外设内壁为圆锥柱形的护圈水套，电极

30、安装好后放入密封块加以密封，防止空气氧化电极及烟气外冒。为了吊装电极和设备，在前床上面空间设有电动葫芦。 电热前床的砌体，有的工厂试用磷酸盐水泥捣制，有的炉墙采用铁合金厂产出的渣子加工成砖砌筑，使用情况良好。电热前床的作用 电热前床是利用电能转变为热能来加热炉渣的一种冶金设备，其作用为：1作为鼓风炉与烟化炉之间的熔渣贮存器，因为烟化炉是间断周期性作业，故要求前床的贮存量必须满足烟化炉吹炼一次的最大装料量。2保持熔渣温度在1200度左右。3使炉渣夹带的铅及冰铜在前床内进一步分离，以降低渣的含铅量，提高铅的直收率。3.6铅鼓风炉熔炼的正常操作与故障处理铅鼓风炉的操作包括开炉、正常操作及过程技术控制

31、、故障的处理、停炉四个方面。37 铅鼓风炉熔炼的正常操作与故障处理 一、开炉 新建的或检修后的鼓风炉，开炉前必须对整个炉子（包括炉子的砌体、供水系统、供风系统和进料系统）进行周密检查、试车，看是否符合要求；对开炉用的粗铅（又称底铅）、木柴、木炭、焦炭、返渣、烧结块等要准备充足；所需工具要准备齐全。 1、烘烤炉缸：一般先用木炭小火烘烤，使水份逐渐蒸发。烤炉缸切不可升温太急，以防砖缝开裂或使砖破裂，否则当生产时由于砖缝渗铅而损坏炉缸，严重时甚至使炉缸浮起来（称翻底）而被迫停炉。木柴烘烤期间，必须勤清灰，否则积存大量灰尘，使炉缸难以烘烤，逐渐提高温度，应注意水套供水，同时燃柴须常加翻动，使火遍及炉缸

32、全部，也可从炉子后端底铅口插入2口径的风管送入低压鼓风，以加强木柴的燃烧。一般木柴烘烤47天。木炭、木柴烘烤，均要清灰，温度难控制，现在有的工厂采用电阻丝烘烤。 2、开炉 开炉前，先将安全口堵好，（砌炉缸时堵好亦可），虹吸道内插入钢钎，用耐火泥与焦粉混合料（加适量水调好）扎好，虹吸继续用木炭烘烤。 不论炉子大小，开炉的操作顺序一般为：炉缸铺设木柴点火投木柴开始送风投木炭进底焦、底铅进渣料进轻本料进本料转入正常生产。 点火后将山型水套处砌好，砌咽喉井，咽喉井入钢钎，当进完渣料后，要注意从风口检查炉内液面情况，当发现有跳跃现象，咽喉即放渣。密切注意渣流是否含有铅液，一旦发现咽喉来铅，应立即将虹吸钢

33、钎退出放铅，若钎子退出后不出铅，应立即全力以赴烧氧，力求迅速烧通，以免影响整个开炉进程，延误正常生产。 开炉所需投入的木柴、木炭、底焦、底铅量，视炉子大小及其具体情况而定。总的原则是：投入木柴、木炭的数量，必须保证能引燃底焦为准。投入的木柴，必须沿炉子长方向平行投入，防止架空。木柴规格力求均匀，一般直径为100150mm，长0.30.5m的为好。底铅投入量，以熔化后能充满炉缸为准。 开炉时加入炉渣的作用，是因为炉渣很快地熔化而流入炉缸，带来大量的热，以保证开炉初期熔炼过程的热稳定性。同时熔渣可将燃料的灰分在一定范围内熔去。熔渣通过炉井下部时，在水套及接缝间凝成薄保护层，以防钢板受到侵蚀。 二、

34、正常作业 鼓风炉的正常作业包括：进料（燃料和炉料）；咽喉、虹吸、风口、水套冷却系统的照应；熔炼产物（炉渣、粗铅）的排放；电热前床的操作等。 1、我公司采用倾斜式卷扬机将破碎后的烧结块及焦炭等从贮料场或料仓用料车提升到装料台，和在鼓风炉顶的旁边设置专门的料仓,烧结块、焦炭及其它必要的物料分别贮存在料仓内，以便随时加料等两种进料方式。一般进料顺序为：焦炭返渣烧结块。加料时，要求大块的炉料聚于炉内中央，而小块则分布在两侧，为了使风在炉内分布良好以及炉气上升均匀，关键在于稳定料面，控制加入物料的块度，倾料均匀和防止炉顶上火等。 正常作业所选 焦率视熔炼过程，采用高、低料柱而定，一般在高料柱作业时，焦率

35、为1013，低料柱作业时焦率为7.510。 2、虹吸出铅 虹吸是根据连通管的原理，使炉内的铅液面与虹吸井内的铅液面保持平衡。一般连续放出流入铅包送往火法精炼或流入铸钢槽铸锭，改变虹吸铅坝高度，可调节炉内铅液面高度。操作时铅坝与咽喉井渣坝的高度相互适当，若铅坝过低，部分冰铜将进入虹吸道，因温度降低，冰铜易凝结，粗铅中的铜易凝析，堵塞虹吸道，造成操作困难。若铅坝过高，则会使渣中含铅增高。 3、咽喉排渣 炉缸内的炉渣，冰铜等根据渣量多少，分为连续排出与间断排出两种。从炉子前端的放渣口（咽喉口）放出，流入前床或渣锅内，并在此分离，上层熔渣流入渣车运往渣场，也可流入渣包送入烟化炉吹炼，或水淬，水淬渣用抓

36、斗或箕斗提升装车运往渣场。 咽喉渣坝高度要与虹吸铅坝选配恰当，渣坝太高，易引起风口上渣，炉缸内铅面太低；渣坝太低，炉内铅渣分离不好，渣含铅高，同时容易引起喷风。 咽喉操作，要注意炉前风压，渣温度高低及其流动性，及时排放粘渣，防止咽喉眼堵死、结死。 4、风口照应，对风口处的情况观察能及时判断炉况，并保证最大限度将风送入炉内。从风口盖（风口帽）窥测小孔，观察炉内情况，风口内呈帘状或网状并有光辉点，说明炉内还原能力适当，炉况正常。如果炉内呈暗红色或呈暗色，表明炉况不正常，风难鼓入炉内，应及时处理。如果发现有上渣现象（有兰色火苗或渣跳跃、冒气泡）时，应立即通知咽喉岗位检查并进行处理。 5、冷却水套系统

37、的照应 不论是气化冷却或水冷却，都要求水套内水温稳定并且不得断水。 对汽化冷却，要控制好汽包内高、低水位，注意汽包压力变化，要定期检查安全阀是否灵活准确。 在开炉、开风、停风、打炉结过程中，都要特别注意水温（或水位、压力）的波动情况，及时调节（或上水）。特别应注意的是：冷却水不可用硬水或不清洁的水，以便减少水套积垢。长期生产中，水套下底角落积垢最多，使水套冷却作用变坏。严重时水套有被烧穿的可能，故应定期检查，冲洗除垢。 三、停炉 铅鼓风炉的停炉分为临时停炉（一般称停风）以及计划停炉两种。临时停炉主要是炉料供应不及时，设备故障或打炉结等，需暂时停炉一段时间，（一般不超过30个小时），然后恢复正常

38、生产。临时停炉又可分为有准备和无准备两种。 1、有准备的临时停炉：停炉前，停止进料、降料面，打开直升烟道，防止炉气温度过高，影响收尘。待料面快要降低至所需高度时，咽喉处排粘渣，致喷风时，则停止供风并打开放风阀，关闭进风总阀，同时将炉子两边的风口大盖各打开45个，关闭支风管阀门，防止炉气回入风管，引起爆炸。取出咽喉小水箱，清理咽喉井。 2、无准备的临时停炉：突然发生停水、停电、水套烧穿等故障时，由于一时准备不足，故停炉时应迅速将咽喉冰铜眼、放风阀打开，并且打开几个风口大盖，同时关闭进风总阀及支风管阀，以防回风爆炸及炉内液面回升使风口上渣。 3、计划停炉 又称正常停风，因为要将炉内残存物料全部清理

39、，修筑炉体，故一般停炉两个月左右。正常停炉前，停止进本料，加入几批返渣洗炉，当渣料逐渐下降时，相应地降低风压，及至料面出现明火，黑烟上腾，中杂白烟时，开放炉顶直升烟道闸门，使炉气由此排出。待料面降到最低位置，熔渣排除干净后，再关风停炉。将安全口附近清理，安放好溜子及铅包，烧开安全口，放完炉缸底铅，卸下水套，待温度下降，清理炉缸，进行修理。 四、鼓风炉正常作业的判断 为了判断鼓风炉熔炼作业的情况，必须在可能观察到的地方严加注意，根据看到的现象经综合分析，正确判断炉况，及时采取措施，保证熔炼作业的顺利进行。 1、炉顶如果出现炉气温度过高，有时有火焰外冒（热顶现象）则应测量料面高度，多因加料不及时，

40、料柱下降，产生热顶现象。在此情况下，应及时将炉料加到规定线，温度可降至正常。 观察料面气体上升情况，如果气体沿整个料面均匀上升，没有“死区”，则炉料下降均匀，透气性良好。若气体上升不均匀或降料不均匀时，则往往 是炉壁已长炉结，上烟稀薄和不降料，极可能有棚料（所谓搭桥）产生。 2、水温（或水位、汽压） 炉况正常时，则进出水套的水温差波动不大，或汽包水位、汽压波动不大。反之，炉况不正常时，水温、水位、汽压均波动大，说明炉内温度极不正常，必须多处观察，指出主要原因，采取有效措施解决。 3、风口 用钢钎捅风口时，无发粘、发硬现象，不用锤打即可捅到炉子中心，从风口大盖窥测孔观察，看到呈帘状或网状，并有光

41、辉点，表明作业正常，如果风口发黑呈暗红，用钢钎捅时发硬，有时需用锤子打，才能到炉中心，说明风口区炉结较严重，炉况不正常。 4、虹吸：不堵塞，浮渣不多，铅温较高，有白烟挥发，采用降压检查时，虹吸井铅面波动灵活，说明虹吸正常，反之，铅液变暗，铅流变小，降风压观察时，铅面不波动或波动很小或迟缓，往往是虹吸道被铜浮渣堵塞，炉缸炉结或出现隔层。如果虹吸铅流突然增大，说明咽喉眼堵塞。 5、咽喉 咽喉正常时，渣温高，流动性好，除不喷风、不堵塞以及铅井无结块外，还可根据炉渣的特征进行判断。 1炉渣中CaO偏高（18）时，渣温高，凝结快，渣硬而脆；当含锌较高时，渣液有兰色火苗出现，用钢钎接渣观察时，渣壳表面呈灰

42、色，且有稠密的皱纹或疙瘩出现，渣在钎上结壳厚，敲脱后钎子表面呈黄色。有此情况应适当降低渣坝，减少熔渣在炉内停留时间，使炉缸温度升高，避免咽喉堵塞，同时应及时排放冰铜。 2炉渣中CaO偏低（28）时，渣温低，流动性良好，用钢钎接渣观察时，渣壳表面有细小皱纹，渣壳薄，崩裂时从钢钎的中间分成两半并向两边裂开，渣硬呈黑灰色。遇此情况应及时排粘渣，同时适当将渣坝提高。 4二氧化硅高于铁时，渣温低，色红发粘，咽喉眼大，渣不易冷凝，用钢钎接渣时，有拉丝现象，凝固后表面为灰色，明亮发光，表面有小气泡，不崩，没有皱纹，冷渣断口呈玻璃状，有时可能夹带金属铅珠。此时应适当降低渣坝，勤清风口，提高入炉风量。 6、还原

43、能力的判断 还原能力适当的特征为：1炉顶有微弱上火现象；2从风口观察，呈帘状或网状，能见到光辉点；打风口时，能带出少量的焦炭块，钎子无粘渣或铅粘附。3有少量砷冰铜产出，熔体温度高、炉况正常。 还原能力不足时的特征时是：1炉子降料逐渐加快，熔化量增大。2风口发硬，有时发红、发黑。3咽喉井底上涨，但无砷冰铜产出。4用铁钎接渣观察时，渣表面有发亮的铅珠出现。 还原能力过强的特征是：1焦点区上移，炉顶上火，料面下降减慢。2风口明亮，用钎子捅风口时不硬，但钎子上粘有一层含铅高的熔融物。3虹吸浮渣多。4咽喉砷冰铜多。 7、炉内是否有粘渣的判断法 其判断方法：1渣流变粘，咽喉眼缩小，流量减少。2渣流冒黄绿色

44、火苗，易凝结，用钢钎接渣样观察时，表面均泡沫状。3风口变暗，炉内渣层上升，可见熔渣火苗闪跃；4用铁勺掏出渣口熔渣，冷凝破碎后的新断面夹有冰铜。5用钢钎垂直插入咽喉井，稍停片刻迅速抽出，钢钎表面呈两节厚度不同的粘附物，并且冷凝时，插入端头温度降得慢，其粘附物长而厚，表示炉内粘渣多。 综合上述，炉况正常的标志是： 1高料柱熔炼时，料面不出现明火，也无较大的喷气口，料面气体温度不高，一般不超过200度。表1451 铅鼓风炉技术经济指标实例项目单位12345678风口区面积m28.08.656.06.241.20.52.265.6炉料含铅42454549364030333642304037424245

45、料住高度m3.543.23.74.24.53.0 2.83.22.63.43.03.63.64.4渣含铁3234.73033.2323637403436313728332830渣含硅26281719242725272830202721252530渣含镁钙151819211618161714161418141814181416渣含铜0.190.260.120.30.240.50.70.51.0渣含铅23350.81.81.51.722232.942.73.5渣含锌101210121015576910151013床能率t/m2.d505543526070507285609050705060焦率11

46、1211139.610569.511121412141316造渣率5560435056584851705560鼓风强度303544243526412635402540铅直收率 959690958690808594.596.5859288929092 2炉料沿炉子整个水平面均匀下降。 3炉结少，无悬料；炉气均匀上升，冷却系统水温（汽压）稳定。 4炉前风压稳定。 5风口呈帘状或网状，并露出光辉点。 6流出的渣流动性好，渣含铅低，熔铅温度高。 四、国内铅鼓风炉生产实践技术指标实例见表1-4-5-1。3.7 铅鼓风炉熔炼的正常操作与故障处理 炼铅鼓风炉在生产中，最大的故障是炉结的形成，其次是炉顶上火和

47、跑空风，降料慢，风口发黑及上渣，放渣口及虹吸堵塞和水套漏水等等。现将几种故障及其处理方法，分述如下： 一、炉结的形成原因及处理方法 炉结的生成是鼓风炉炼铅生产中常见的故障，必须有计划地临时停炉进行处理。以前清理炉结，采取人工锤打的办法，故劳动强度大。现在采用爆破，及人工锤打相结合，不仅减轻了工人劳动强度,而且也改善了劳动条件。炉结的形成可能由于不同的原因，而产生在炉内不同的区域炉壁的上部、中部和下部以及炉缸。附着在炉壁的叫作“壁结”，在炉缸的叫作“底结”。形成炉结的因素很多，现将各部炉结生长原因及其预防处理方法分析如下： 1、上部炉结：上部炉结的化学成分，大致与炉料相似，其现象主要是炉顶上火或

48、发红，下料速度不均匀，渣含铅波动大。生成原因：1碎料太多，造成炉内阻力不均，而引起“跑空风”及“上燃”现象，从而形成炉结；2金属（如Pb、Zn等）及其化合物的蒸气，升至上部被冷凝而积结在炉壁上；3烧结块中的金属铅在上部熔化，将碎料粘裹；4高温区上移，炉顶温度过高。防止和消除办法：1彻底消除炉料中的碎粉料；2提高烧结块质量，采用多孔坚硬结块，以改善其透气性能；3改变配料比，调整渣成分，使炉料熔点适当；4掌握好风焦比的配合，防止焦点区上移，减少炉顶上燃和跑空风；5用返渣料洗炉壁；6降低料面，用长钢钎或尖头小钢轨击打炉结（或用小炸弹崩炉结）。 2、风口上部炉结：炉结成份，主要是硫化锌，其生成原因：1

49、由于结块焙烧不良，炉料中的铅、锌硫化物在风口上方呈半熔融状态，粘结于水套壁上；2结块含锌、硫较高，因铅、锌等硫化物，尤其是硫化锌熔点很高以半熔状态下降到风口区附近时，由于焦点区温度变化，使其变冷粘附炉壁被凝结；3由于风焦比失调，使炉子中部炉温降低，无准备的长时间停风，下部水套水温过低等使半熔物在风口上方凝结而成炉结。 其炉结形成后的象征：1风口黑、暗，钎子捅时发硬发粘。2下水套水温下降较快；3生长炉结的地方，降料缓慢。 防止及处理办法：1控制烧结块含锌不宜过高，并使结块残硫尽量降低（残硫2）。2适当调节焦率，增加焦炭层厚度，使炉温提高；3加强水温操作，提高下水套温度；4发现结块残硫高，铅、锌硫

50、化物多，则降低料面，提高鼓同炉的脱硫能力；5加入返渣清洗炉结或降低料面，打除炉结；6将因炉结造成的暗风口闸门关闭，使炉结逐渐熔化直至风口变亮，逐渐送风至正常操作。 3、风口下部炉结（即本床炉结） 其生长原因：1结块质量不好，残硫高，大量硫化锌在风口下部熔结；2虹吸堵塞后，处理不及时，影响炉缸热交换，使液铅中高熔点金属析出铅液表面，形成炉结；3炉内还原能力过强，渣中含钙高而使金属铁析出。 炉结生成后的象征：1铅液温度下降，颜色由红变暗，流量减少，咽喉有铅液流出；2降低风压检查，虹吸井铅面无波动现象；3用透棍 从虹吸道捅时，不感觉到虹吸和炉缸底部有阻碍物；或有堵寒，但用氧烧通，无铅液流出。 其处理

51、办法：1加入黄铁矿，使其熔解；2返入大量PbO或含铜低的粗铅或加入莹石，提高炉缸 温度促使其熔化；3改变风、焦比，控制好还原气氛。4停止送风，将小水套取出，打开山型，用钢钎将横隔膜打破；或烧氧使其熔化。 4、炉缸炉结 其生成原因：1炉料内含硫化锌高，形成泡沫状锌质冰铜而粘附于炉壁上；2由于含铜高，在炉缸内析出，形成铜质炉结；3焦率过高，（达20以上时）还原能力极强时，形成“炉缸积铁”或生成大量砷冰铜后，排除不及时，由于炉缸温度降低而凝结；4炉缸铅液少，热交换差，高熔点化合物凝结；5风压太低，风速过小，送不到炉子中心，使中心未熔化炉料落入炉缸；6停风时间过长，或临时停炉次数频繁，炉缸温度急速变冷

52、。 形成炉缸炉结的象征：1虹吸不畅通；2咽吸故障多，渣含 铅高；3长时间放不出冰铜。 处理办法：1锌、砷冰铜造成的二层隔，可从虹吸或咽喉用氧气烧，必要时打开山型处理，当炉缸温度提高后，要及时从后放渣口放冰铜；2“积铁”或“积铜”造成的底结，可加入无铜铅或改变炉料造渣成分等措施；3调节风焦比，提高炉温；提高风压，排除粘渣等物。 二、炉顶故障及其处理方法 1、炉顶上燃：是由于各种燃烧气体（如CO、锌蒸气等）在料面上发生燃烧的现象。 产生原因：1料面太低，使炉气逆流向上的阻力减小，上升速度快，大量CO来不及同炉料作用，逸到料面燃烧；2由于料柱低，炉温高，锌在料面燃烧；3鼓风压力增高，炉料松，影响焦点

53、区上移，炉顶上火；4焦率太高，焦炭块过细，造成在上部燃烧；5采用焦炭含挥发物过多；由于炉结，影响降料悬料或炉料松散密程度不一，引起上燃。 防止和消除办法：1调整焦率，筛除碎焦；2提高料柱，调节风压；3改善炉料的物理规格及化学成分；4及时或定期打炉结。 2、料面跑空风 产生原因：1炉料大小块度相差悬殊，大块集中处，阻力小容易跑空风；2炉结严重，炉子横断面积大量缩小，使炉气集中且上升速度猛增，促使跑空风现象产生；3鼓风压力过大，碎料被吹成空洞而跑空风；4炉结形成后，其内部形成风洞，往上直达料面，进料时无法压住，经常跑空风。 防止和处理办法：1改进物料的物理规格，使块度合乎要求；2及时清除炉结；3适当降低风压；4用长钢钎对准跑空风处反复摇动；5交叉进料使沿炉口断面均匀分布，防止大块小块偏析；6彻底降一次料面再逐渐均匀提起。 3、降料速度慢或不降料 产生原因：1由于物料块度过小，或因强度太差，进入炉后，被压碎成粉或形成炉结，造成透气不良