5.1.2 识读锌精矿流态化焙烧炉的结构图

识读锌精矿流态化焙烧炉的结构图主讲教师：王红伟现代冶金锌的生产方法分为火法和湿法两大类。我国锌冶炼工艺以湿法冶炼为主，火法其次。目前湿法炼锌的比例占80％以上。从硫化锌精矿中提取金属锌，除氧压浸出一电积流程外，无论是湿法炼锌还是火法炼锌流程，第一道工序均须将硫化锌精矿在高温且有氧存在的条件下进行流态化焙烧。焙烧的实质就是在氧化气氛中加热锌精矿，使其发生物理化学变化，改变其成分以适应下一步冶金过程的要求。一、流态化焙烧基本知识锌的生产方法不同炼锌方法对焙砂（或焙烧矿）有不同要求。焙烧分为粉状焙烧和烧结焙烧。湿法炼锌用前者，鼓风炉炼锌用后者，竖罐炼锌则采用流态化焙烧一制团法。一、流态化焙烧基本知识焙烧1将精矿中的ZnS尽量氧化成ZnO，同时，也使精矿中的铅、镉、砷和锑等杂质氧化变成易挥发的化合物或直接挥发而从精矿中分离。2焙烧的目的使精矿中的硫氧化变成SO2，产出有足够浓度的二氧化硫烟气，以便制取硫酸。一、流态化焙烧基本知识湿法炼锌要求把ZnS转变成ZnO，并要求焙烧过程尽可能减少铁酸锌和硅酸锌的生成量，及获得细小颗粒的焙烧产品；火法炼锌要求在焙烧时尽可能使硫化物转变为氧化物，尽可能完全脱硫，即死焙烧。无论是火法炼锌还是湿法炼锌，尽管锌精矿焙烧的后续工艺有多种多样，对焙烧过程的要求也不尽相同，但近年来的发展趋势是，尽可能提高焙烧温度，强化生产过程，加速硫化锌氧化反应速度，降低焙砂残硫量，提高焙烧矿的质量。为满足上述工艺要求，流态化焙烧炉是理想的焙烧设备。一、流态化焙烧基本知识焙烧的要求流态化焙烧是一种强化焙烧过程的新方法。锌精矿的流态化焙烧是固体流态化技术在炼锌工业中的具体应用。流态化焙烧炉具有热容量大且热场分布均匀、炉内各处温差小、反应速度快、焙烧强度高、操作简单、固-气之间传热传质效率高等特点，因而焙烧过程被大大强化。一、流态化焙烧基本知识二、流态化焙烧炉的结构流态化焙烧炉按流态化床断面形状可分为圆形和矩形两类。圆形流态化焙烧炉的炉体结构强度较大，材料较省，散热较小，空气分布较均匀，因此得到广泛应用。而矩形流态化焙烧炉，经长期使用表明，其生产效果和结构都比圆形炉差。圆形流态化焙烧炉按炉膛形状可分为上部扩大型和直筒形两种。由于扩大型炉膛能降低炉内气流速度、减少烟尘率和改善烟尘质量，因此，目前普遍采用扩大型炉膛流态化焙烧炉。(a)(b)(c)(d)矩形直筒形带加料前室扩大形5-2-2返回返回

硫化锌精矿沸腾焙烧的工艺和设备图1前室加料直筒形焙烧炉1－加料孔；2－事故排出口；3－前室进风口；4－炉底进风口；5－排料口；6－排烟口；7-点火孔；8-操作门；9-开炉用排烟口图2鲁奇扩大型流态化焙烧炉1－排气道；2－烧油嘴；3－焙砂溢流口；4－底卸料口；5－空气分布板；6－风箱；7－风箱排放口；8－进风管；9－冷却管；10－抛料机；11－加料孔；12－安全罩H1—流态化层高度；H2—下直段高度；H3—扩散段高度；H4—上直段高度；H膛—炉膛有效高度鲁奇扩大型流态化焙烧炉的结构（1）炉床。炉子的底部就是炉床，又叫炉底。在一整块钢板上，装有许多风帽，风帽之间浇灌250mm厚的耐热混凝土组成炉床。风帽的作用是让空气均匀地送入流态化层。风帽分菌形、伞形、锥形等；风帽孔眼有侧孔式、直通式、密孔式等，如图3所示。锌精矿流态化焙烧炉一般采用侧孔式菌形风帽，因为从侧孔喷出的气体紧贴分布板面进入流态化床，搅动作用良好，孔眼不易堵塞、不易漏料等。鲁奇扩大型流态化焙烧炉的结构图5-5风帽示意图1、2、3、4－侧孔式；5－直孔式；1－锥形风帽；2、4、5－菌形风帽；3－伞形风帽鲁奇扩大型流态化焙烧炉的结构风帽的排列有方式有同心圆排列、等边三角形排列及正方形排列等。对于圆形炉，风帽的排列以同心圆排列为宜，因为它可以保证靠边墙的一圈风帽也能得到均匀的排列。鲁奇扩大型流态化焙烧炉的结构气体分布板风帽布置图（2）炉身。炉身由钢板焊接而成,其高度由流态化层高度、炉膛空间高度、拱顶高度组成。它必须保证细小的炉料在炉上部有充分的氧化时间,使其完成物理化学反应,有利于提高焙烧矿的质量及降低烟尘率。炉身的流态化层处设有加料口、溢流口、工作门及冷却水套。鲁奇扩大型流态化焙烧炉的结构锌精矿由加料口加入，带有前室的流态化焙烧炉，前室即作为加料口；不设前室的流态化焙烧炉在炉身下部开口，利用伸入炉内的斜板或斜管将料加入炉内；采用抛料机加料的流态化焙烧炉则直接由开口加入炉内。排料口的高度即为流态化层的高度，焙烧矿由此排出。工作门在开炉时供点火之用，在正常作业时，应严格封闭。水套的作用是带走流态化层的余热，增加处理能力。在炉身上部设有排烟口，烟气从此进入冷却器或余热锅炉。排烟口断面积的大小必须保证炉内物料能够均匀稳定地进行沸腾，且能顺利地排出炉内烟气，维持炉顶压力为零压或微负压为原则。鲁奇扩大型流态化焙烧炉的结构图中H1为流态化床层高度，流态化床层高度近似地等于气体分布板至溢流口下沿的高度；H2为下直段高度；H3为扩散段高度