頂吹浸沒熔煉—鼓風(fēng)爐還原熔煉—煙化爐煙化法
1)方法簡(jiǎn)介
氧氣頂吹浸沒熔煉法是20世紀(jì)70年代澳大利亞開發(fā)成功的銅冶煉技術(shù)，后移植于鉛的冶煉。在一個(gè)圓桶形的爐內(nèi)，通過爐子頂端斜煙道的開孔，插入一支由空氣冷卻的鋼制噴槍(見圖3-40)。噴槍位于內(nèi)襯耐火材料的爐膛中央，頭部埋于熔體中，燃料和空氣通過噴槍直接噴射到高溫熔融渣層中，產(chǎn)生燃燒反應(yīng)并造成熔體的劇烈攪動(dòng)，進(jìn)行物料的氧化脫硫，產(chǎn)出部分粗鉛和富鉛渣。這樣，在一個(gè)小空間內(nèi)加入的爐料被迅速加熱熔化并完成化學(xué)反應(yīng)。調(diào)整噴槍的插入深度可以控制熔體攪拌強(qiáng)度，操作靈活，爐子能在較長時(shí)間內(nèi)保持熱穩(wěn)定。熔煉產(chǎn)出的富鉛渣經(jīng)鑄渣機(jī)澆注成渣塊，再送人鼓風(fēng)爐還原熔煉，生產(chǎn)粗鉛和爐渣。
賽羅噴槍是其核心部件，為雙層套管結(jié)構(gòu)，上段材質(zhì)為45*鋼，下段噴口為不銹鋼。內(nèi)管通過燃料即油或用定量空氣攜帶的煤粉。內(nèi)外管間設(shè)有螺旋形導(dǎo)流片，助燃空氣(或富氧空氣)從此通道中以大于兩倍音速的速度呈漩渦狀流出，加大了槍體與氣體間的傳熱，從而在噴槍外表面形成一層冷卻的渣殼，此渣殼保護(hù)噴槍，延長了噴槍的使用壽命。
2)技術(shù)特點(diǎn)
頂吹熔池熔煉爐對(duì)人爐物料要求不高，不論是粒狀物料還是粉狀精礦、煙塵返料等，只要水分小于10%，均可直接人爐。若為粉狀物料，經(jīng)配料、制粒后人爐有利于降低煙塵率。
氧氣頂吹浸沒熔煉法的煙氣量小、煙氣SO濃度高。但由于氧化段只有約40%的鉛以粗鉛形式產(chǎn)出，富鉛渣不能直接還原而必須澆注成渣塊，高溫富鉛渣的大量顯熱無法利用，而在鼓風(fēng)爐還原熔煉又需要配入大量的焦炭，因此其能耗較高。
氧氣頂吹浸沒熔煉的反應(yīng)激烈。氧/料比不適當(dāng)會(huì)使渣中FeO含量急劇升高，渣黏度迅速增加，嚴(yán)重時(shí)送入熔池的氣體和反應(yīng)生成物中的氣體不能及時(shí)釋放，窒息到一定的程度后會(huì)急劇膨脹，形成泡沫渣。
3)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表3-15。
4)國內(nèi)應(yīng)用廠家及產(chǎn)能
國內(nèi)目前有3家采用該技術(shù)的鉛冶煉廠，云南冶金集團(tuán)曲靖冶煉廠于2005 年建成了年產(chǎn)6萬t粗鉛規(guī)模的生產(chǎn)線，在會(huì)澤的年產(chǎn)8萬t粗鉛規(guī)模的生產(chǎn)線正在建設(shè)中;云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司于2012建成了10萬t鉛的生產(chǎn)線。
5)總體評(píng)價(jià)
①裝備密閉性好，熔煉過程熱損失少，能充分利用爐料的化學(xué)反應(yīng)熱。燃料消耗少，且對(duì)燃料種類、質(zhì)量無嚴(yán)格要求;②立式圓筒爐體，占地面積少，但對(duì)廠房高度要求較高;③采用富氧空氣熔煉，煙氣SO濃度高，易于經(jīng)濟(jì)回收;④生產(chǎn)過程熔池內(nèi)氣、固、液攪動(dòng)激烈，對(duì)爐體沖刷嚴(yán)重，耐火材料損失大，槍頭壽命短;⑤不適用于含鉛小于42%的中低品位鉛物料的處理，和鉛精礦伴生的鋅必須通過煙化爐回收。
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