生产工艺技术操作规程
一、产口品说明
1.1、产品名称
1.2锌的物理性质和化学性质
1.3电炉锌粉的产品质量标准
1.4产品用途
二、原材料规格
三、生产工艺原理概述
四、生产工艺流程叙述
五、正常工艺条件一览表
六、生产控制一览表
七、原材料及动力消耗定额
八、排出物及处理
九、安全生产基本原则
十、生产工艺操作法
十一、设备一览表
十二、设备的维护保养
十三、常见故障及处理
十四、分析规程（略）
1、产品说明
1、1产品名称：锌粉（Zinc dust）
分子式：Zn 分子量：65.38
1.2锌的物理性质和化学性质
1.2.1锌的物理性质
锌外观为银灰；锌粉无味；熔点419.5℃；沸点906℃；密度：常温固态时为7.14克/厘米3；锌不溶于水。锌结晶为六面体，汽化热：102.1千焦 / 摩尔。
1.2.2锌的化学性质：
锌在常温下和干燥的空气中稳定，但在红的热的温度时，锌易被氧化生成氧化锌。在潮湿的空气中易氧化，生成碳酸锌薄膜，保护内部的锌不再被氧化和侵蚀。二氧化碳及水蒸汽均使锌蒸汽氧化，使火法炼锌受到一定影响。锌在熔融时能与铁形成化合物。
纯锌不溶于任何浓度的硫酸和盐酸中。但商品锌含少量杂质就极易被硫酸和盐酸溶解，同时放出氢气：
Zn+H2SO4＝ZnSO4+ H2↑
Zn+2HCl＝ZnCl2+ H2光电限位开关↑
商品锌还可以溶于碱中，但在碱中溶解速度要比酸中慢。
锌在电化次序中处于比较活泼的位置，能从很多金属溶液中置换出多种重金属。
在1273K（10000C）时，锌能在空气中燃烧，生成氧化锌。
2Zn+O2 1273K 2ZnO
锌能与许多金属组成各种合金。
1.3电炉锌粉的产品质量标准
通柜
桂Q/L YB 5—83
指标名称 | 一级锌粉 | 二级锌粉 |
有效锌含量 %≥ | 86 | 82 |
硫含量 %≤ | 0．54 | 1．0 |
细度（80目筛） | 人造卫星的资料全部通过 | 全部通过 |
| | |
1.4产品用途
金属锌有着广泛用途，在国民经济中占有重要地位。锌粉主要用于：镀锌工业、制造合金和锌的化合物。氧化锌在橡胶工业中用作添加剂，在化学工业中用作白颜料。锌还用于制造富锌底漆、富锌涂料、磷化锌、保险粉、染料等。在冶金工业中，利用锌从氰化溶液中置换金，在粗铅精炼时用于提取贵金属；在湿法炼锌生产过程中净化溶液，除去铜、镉等杂质；在炼镉过程中用锌粉净化溶液，并且置换镉等。
2、原料规格
2.1含锌物料：锌熟砂、锌白炉渣、铸型锌渣等。要求含金属锌达80%，水份小于0.4%。
2.2焦碳：粒度10—40mm，含固定碳80%以上，含水份小于0.4%，灰份＜18%，挥发份＜2%。 2.3石灰：含有效成份CaO≥90%，粒度小于50mm。
3、生产工艺原理概述
电炉法制造锌粉，是利用三相电弧炉内，通过电弧将电能转变为热能，同时焦碳燃烧亦产生热量，产生高温（10000C以上）的条件下，将含锌物料中的锌，在焦碳造成的还原气氛下锌被还原出来，生成锌蒸汽（升华），并将锌蒸汽导入冷却系统中经冷凝捕集而获得固体粉未状的金属锌粉。
3.1含锌物料中的锌，一般以氧化锌（ZnO）、硫酸锌（ZnSO4）、铁酸锌（ZnO.Fe2O3）等形式出现，但主要是以氧化锌形式出现，当然，铸型锌渣中，亦会有大量的金属态锌。
两阶段理论认为：
在高温条件下，金属氧化物离解析出氧：
ZnO=Zn+ 1 O2
氧与碳反应生成二氧化碳：
C+ O机械制图标题栏2=CO2
在碳过量而氧不足的情况下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳：
CO2 +C= CO
综述上面的反应为：
ZnO+ CO=Zn+CO2
由于一氧化碳气体能很好地与固体金属氧化物接触，故反应比较快。
当然，固体金属氧化物也可以与固体碳起反应：
ZnO+C=Zn+CO+237507.6kJ
2ZnO+C=2Zn+CO2五氟化锑
但由这种还原过程的进行只发生在固体碳与氧化物接触的表面上，很难向金属氧化物内部扩散，反应进行得很慢。故主要靠CO还原锌。
沸点低于或相近于锌的沸点的其他金属亦会被还原出来，成为杂质，影响锌粉的质量。
还原锌过程需要大量的热，所以要消耗大量的电能。
3.2混合炉料中焦碳的作用：
焦碳用作含锌原料的还原剂以及作炉料的导电体和传热体，焦碳的类型、数量及粒度对电炉操作及效率有很大影响，并且在一定功率和操作电流下，影响着三相电极的位置。
焦碳粒度的大小，直接影响到炉内反应的接触面的大小。焦碳的粒度过大，则反应接触面减小，反应不易完全，并可能造成剩余焦碳在炉内积存，增加了炉料的导电能力，致使电极位置上移，炉气温度和粉尘量显著增加，恶化电极操作。相反，焦碳的粒度减小，则焦碳的表面积增加，有利于反应趋于完全，亦能得到较高的电流，降低了电极的消耗，又便于炉内过剩的焦碳从出渣口排出，减轻焦碳在电炉内的积存现象，有利于稳定操作。但是，焦碳的粒度过小，虽然能给生产带来好处，但却降低了焦碳破碎设备的生产能力，增加焦碳的细粉量极容易吸入冷凝器中，造成产品质量降低，杂质含量增高。我厂对焦碳粒度要求控制在10—40mm之间。 焦碳的用量对电炉中的反应有很大影响，焦碳用量大，更多地造成还原气氛，有利于含锌
物料中的氧化锌还原出来，但焦碳过多将增加炉料的导电能力，恶化电极操作，造成电极位置升高，出渣困难。而焦碳量不足，则不利于氧化锌的还原，也势必造成从石墨电极中夺取碳而增加电极的消耗量，同时也造成从炉底炉壁的衬里碳砖中夺取碳而使炉体烧穿，影响电炉的寿命。一般焦碳用量应稍大于理论计算用量。
3.3混合炉料中石灰的作用：
炉料中氧化钙能加快还原反应的进行，生成熔点低、流动性好的炉渣便于从出渣口排出，使电炉能够连续运转。
炉渣的熔点决定于炉渣中 ( MgO+CaO )／( SiO2+Fe2O3 ) 的重量百分比值（称为碱度比）。碱度过大，易形成泡沫渣，同进炉渣的副反应就增多，增加电耗，对电炉的碳素砖侵蚀也大。加入石灰，能改善渣型，减少泡沫渣的生成，有利于出渣，实际采用的碱度比为1.1—1.2来生产较适宜。过多的氧化钙会与过量焦碳起反应生成乙炔：
CaO+3C=CaC2+CO↑
生成的CaC2（乙炔）存在于炉内，既使出渣困难，又可能在出渣时，乙炔随着灼热的炉渣
一起冲击，遇水后而引起空气爆炸。纸浆模
4、生产工序及工艺流程叙述
4.1工艺流程图见附图1。
4.2工艺流程叙述
供料工序按照厂部下达的配料比，将各种原料——锌焙砂、熔铸渣等含锌物料、焦碳、石灰等经计量后，用小车送入烘干炉。原料在600℃温度下（注意：焦炭不能着火），除去物料中多余的水分，使出烘干炉的物料含水量应小于0.4%。
经烘干的原料经混合均匀后，用电动葫芦吊至料架上，由螺旋给料机定时定量将原料加入电炉内。原料在电炉内经三相电弧打弧燃烧产生12000C高温下，含锌物料中的ZnO被CO和C所还原，生成锌蒸气。由于电炉内所产生的高温炉气，体积膨胀，压力大于后部冷却系统的气压，使系统形成正压，所以系统不用引风机亦能使炉气顺利地进入后部的冷却系统。
电炉出来的高温含锌炉气，进入冷却器、第一惯性除尘器、第二惯性出尘器。由于冷凝降温及重力的作用，电炉气中的锌粉被捕集下来，用小车装粉送至筛分机，经80目筛子筛分后，筛下物经计量装入铁桶而成为成品，筛余物则返回电炉作二次冶炼回收。
最后电炉气经布袋除尘器，收集细微的锌粉，使炉气达标后而排入大气中。
4.2.1供料工序
4.2.1A目的要求
本工序的主要任务是提供给电炉生产所需要的一定配比、一定水份含量的合格炉料。
4.2.1B供料工序工艺流程
按照厂部下达的配比要求，将各种锌物料、焦碳、石灰等原料，经小车计量后，加入烘干炉内。
烘干炉的热源由煤燃烧室提供。
各种原料在炉内6000C高温烘焙（注意：焦碳不能着火）下，水份被蒸发出来，要求物料最终含水量不大于0.4%。
烘干后的物料按配比混合均匀后，装入料桶，用电动葫芦吊至料架上的下料桶，送入螺旋给料机，定时定量向电炉供料。
4.2.1C配料经要求
基准：1000kg锌为基准，配料比为：
Zn：C：CaO=1000：205：92
4.2.2炉面工序
4.2.2A目的要求
本工序主要任务是把合格炉料和电能输入电炉内，通过电能变热能，俣炉料中的含锌物质（ZnO）与焦碳、一氧化碳起反应还原出锌，产生含锌蒸气的高温电炉气。
4.2.2B炉面工艺流程
炉面工序所需的合格炉料由螺旋给料机定时定量供给，所需的热量由三相石墨电极把三相交流电能通过打弧而变为热能。
炉料在助溶剂石灰的存在及12000C高温下，焦碳、一氧化碳还原ZnO，生成高温的含锌蒸气的电炉气。在压力差的作用下，电炉气出电炉而进入炉气冷却收尘系统。
4.2.3炉前工序
4.2.3A目的要求
定期排出电炉内的炉渣，以保证电炉生产连续进行。
4.2.3B工艺流程
当炉内渣位超过出渣口20—25cm时，应该把炉内渣排出，以保证电炉能连续进行生产。
出渣前一班下料分4—5次投完，并保证提前二小时下完料；出渣后的第一班下料应分5—6次投完，待下一班生产时按正常生产分7次投完。出渣前要清理排渣槽并检查水泵。出渣时，应切断电源，用钢钎打穿出渣口，让炉渣流出。炉渣流完后，用耐火泥堵上出渣口。
4.2.4冷却收尘工序
4.2.4A目的要求
冷却电炉炉气，收集电炉锌粉，筛分包装成品电炉锌粉。
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