第34卷第4期湖南有金属
2018 年 8 月HUNANNONFERROUS METALS
李辉，薛艺伟，牟蓬勃，陈涛
(山东恒邦冶炼股份有限公司，山东烟台264109)
摘要：介绍了烟化炉技术改进措施及改进前后经济效益对比。通过改进措施，解决了制约生产的
问题，提高了劳动生产率和开车率，改善了作业环境，增加了经济效益。 关键词：铅冶炼；烟化炉；炉床面积；富氧
中图分类号：TF812 文献标识码：A文章编号：1003 -5540(2018)04 -0031 -03
山东恒邦冶炼股份有限公司提金尾渣综合回收 利用项目应用“底吹熔炼一熔融还原一富氧挥发”连 续炼铅新技术。作为“富氧挥发”的烟化炉是综合回 收铅、锌的关键设备。热态还原炉渣通过溜槽进入 烟化炉，炉渣中的铅、锌在烟化炉内还原成铅、锌金 属蒸汽，金属蒸汽在炉子上部再次被氧化，转化为氧 化铅、
雪莲生发液氧化锌，随炉气进入余热锅炉、表冷器及布袋 除尘器被收集[1]，回收的烟灰作为产品外售。产出 的烟化炉炉渣作为建筑、冶金原材料[2]。
1生产中存在的问题
烟化炉原炉床面积为1m2，最大处理量在350 t/d，经常出现进渣口及风口涌渣冒炉现象，随着底 吹熔炼炉入炉铅品位由最初的45%下降至35%，熔 炼系统的渣率增大，渣量较项目投产初期增长近10%，烟化炉的进渣负担增大。
底吹还原炉前期试生产产生大量的冷态还原 渣，库存量达到1 600 /在烟化炉的实际生产中，冷 料的添加较为困难，加入不均匀，时常造成炉况不稳 定，炉温波动大，渣口涌渣。烟化炉每月处理冷料量 在300〜500 t，冷料处理量小，造成冷料积压占用场 地，锌回收缓慢。 2改进措施
2. 1炉床及炉体加大
根据烟化炉周边现场情况，东西间距较小，风眼
作者简介：李辉（1985 -)男，助理工程师，主要从事重金属冶炼生产与技术管理工作。操间有限，操
作不便，在烟化炉南侧增加间距后会导 致事故坑无法使用及放渣作业空间狭小存在安全隐 患。所以将烟化炉北侧进行延长。
烟化炉原炉床尺寸为4.2 m x2.4 m，约10 m2，将烟化炉长增加1.22 m，炉床面积增加至13 m2；原 设计南北两侧各15个风口，间距0.28 m，保持原间 距不变，每侧增加3个风口，共计36个风口。
2.2富氧吹炼
富氧熔炼技术越来越多地应用于冶金提取过程 中[3]，其主要优点是生产效率高，反应速度快，烟气 量小，能耗低。在烟化炉风口内鼓入富氧空气，对炉 内粉煤充分燃烧，冶炼温度的控制，炉内气氛的控 制，吹炼时间的长短，冶炼效率等指标将会有显著的 提高4。
因此，实践中从氧气分支管道上接出一条DN50 氧气管到烟化炉二次风管上，提高二次风的氧气浓 度，来自管网的氧气需要经过减压装置将压力由1.4 ~ 1.6 M Pa降至0.4 MPa，再经过气动调节阀控制流 量压力，二次风管接口前的氧气管道装流量计、止回 阀等装置，并将氧气流量控制系统接入中控D C S系统。氧气浓度控制在23% ~ 24%。提高粉煤利用 率，减少提温时间，增加冷料的处理量，缩短作业时 间，增加还原炉渣的处理量。
2.3炉底增加排铅装置
经过还原炉沉铅后，还原炉渣排至烟化炉进行 还原提锌，还原炉渣含铅指标一般控制在1.5%〜3%。还原炉渣中的铅部分被还原成液态铅。由于 铅的比重大，流动性好，渗透力强，极易渗入耐火砖 及砌体灰缝。砖体本身有无数大小不同的孔洞，对
32湖南有金属第34卷
穿透力很强的铅液来说，很容易浸透耐火砖，随着铅 液的有害浸泡使炉底砖变得疏松，铅液渗透能力也 更加强烈，随着炉龄的增长，炉底温度的升高，铅液 的穿透逐渐下移至炉底各层砖缝，逐渐形成汇聚成 一片整体。如果炉底没有排铅槽或其设计不合理，使铅液无法排出，有可能继续渗入，侵蚀炉底水套。铅液将在炉底形成一股巨大的膨胀压力，随着铅的 不断产生富集，其破坏作用相当严重，以致产生对水 套的径向压力和圆周张力，当其超过水套的抗拉强 度后，水套易变形开裂严重影响正常生产及出现安 全问题。 结合该厂生产实践并反复研究，对烟化炉进行 改造在炉底增加一套集铅排铅装置，炉底耐火砖的 第二层增加设置“丰”字形集铅槽和一个排铅口，使 炉内反应生成的铅液渗入第二层耐火砖后流入集铅 槽，通过集铅槽汇集后，从排铅口将铅液排出，防止 铅液的继续下渗，破坏底部耐火砖层及炉底水套，延 长炉寿，提高金属回收率。
2.4降低冷料口高度
原设计的冷料口位置在烟化炉直升烟道处距离 炉底高度约9m处，现将其移至四层水套上，降低 2.5 m，距炉底6.5 m，降低冷料加入时造成熔池的 喷溅。
2.5配套锅炉改造
烟化炉炉床面积增大的同时，烟化炉烟气量随 之增加，需要对余热锅炉进行改造。原余热锅炉额 定蒸发量为24t，在此基础上增加一组对流管束，额 定蒸发量增加至30 t。余热锅炉灰仓停用，将锅炉灰 利用气力输送装置直接打入后段表冷器灰斗中，为 了防止漏气在管道上增加星型卸灰阀。
2. 6锁风装置改造
烟化炉锁风进出口阀门原来为半球阀，由于半 球阀密封效果差，起不到隔绝作用，两台锁风之间窜 风窜煤现象严重，导致备用锁风装置积煤、中间仓冒 煤，必须加装盲板，导致备用锁风起不到备用作用，一旦锁风出现问题烟化炉只能采取紧急放渣，如果 渣放不干净，烟化炉只能停炉检修，停炉时间较长，扒炉作业存在较大的安全隐患，工人的劳动强度巨 大。烟化炉曾经发生过因锁风问题放渣，渣未放干 净，烟化炉被迫停炉检修。
将锁风进出口阀门更换为旋塞阀，可以实现两 台锁风的快速切换。通过长时间的运行，效果良好。在一'台锁风发生故障时，可以迅速地切换到另一'台锁风，完全不影响烟化炉的正常生产，使备用设备真 正起到了备用作用，极大地稳定了烟化炉的生产，避 免了扒炉作业，大大减轻了工人的劳动强度。
锁风给煤装置下部转子和定子之间间隙较大，送煤过程中底部一次风向转子两侧窜风窜煤，粉煤 长期积压导致转子堵塞，锁风装置跳车，粉煤无法正 常输送，易导致炉内热平衡失调导致死炉。经过探 讨分析后，在转子两侧端盖开孔，增加压缩空气吹扫 转子，经过多月运行，已解决因窜煤导致的堵塞问 题，粉煤输送正常，保障了生产正常运行。
2.7更换风口套芯材质
烟化炉原来使用的风套芯为普通碳钢材质，在 炉内与高温熔渣接触（烟化炉作业温度一般在1 200 °C左右），普通碳钢受高温冲刷及本身熔点影响很容 易烧损，一般使用28 d左右即需进行更换，烟化炉就 需要被迫停炉进行更换，全部更换完毕最少10 h，此 问题严重制约烟化炉生产。
现将烟化炉风套芯更换为310S材质，可耐受 1 400 °C左右的高温，远高于烟化炉作业温度。改造 后烟化炉连续开车作业60 d，通过停炉检修发现310S材质的风套芯还有10 cm左右，仍然可以继续 使用，目前，310S材质的风套芯可以连续使用3个月 以上，不但解决了因风套芯使用寿命降低烟化炉开 车率的问题还降低了生产成本。
3生产实践效果
3.1日处理量增加
改造前每天最大处理能力350 t/d，215年平均 处理量为334. 56 t/d，改造后最大处理能力489. 04 t/d，2016年6 ~ 8月平均处理量为427. 2 t/d，日处理 量较改造前增加92. 64 t/d。改造后冷料处理量大大 增加，2016年2 ~8月份平均月处理863 /加快了中 间物料的处理进度，缓解了物料积压占地等问题
3.2煤耗降低
改造前粉煤消耗为15. 24%，改造后由于二次风 富氧浓度的提高，粉煤率最低降至13%，年平均粉煤 率14. 61%，较改造前粉煤率下降0.63%。
3.3经济效益对比
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3.3. 1日处理量效益
日处理量增加92. 64 t，由于锌不计价，无主料成 本，还原渣含锌12%，回收率90%，氧化锌含锌60%，氧化锌价格6 000元//氧化锌生产成本2 236 元//全年生产330 d 。全年处理量的效益：
第4期 李辉，等：烟化炉技术改进措施 33
92. 64 x 12% x90%+60%x (6 000-2 236)x 330 =2 071. 26(万元/a)
3. 3. 2冷料处理效益
按平均每月处理冷料863t，每月较以往增加冷 料处理量360t以上，冷料锌品位12.8%，回收率 90%，氧化锌含锌60%，氧化锌价格6 000元/t，氧化 锌生产成本2236元/t，全年生产11月。全年冷料 处理效益：
360 x 12. 8%x90%+60%x (000-2 236)x 11 =286. 18(万元/a)
3.3.3节约辅料成本
全年底吹熔炼炉投矿量按270000t计，底吹还 原炉渣率按40%计，无烟煤价格830元/t。全年节 约辅料成本：
270 000 x40% x 0.63%x 830 =56. 47(万元/a) 3.3.4年增加总效益
全年总效益增加：
2 071.26 +286. 18+56.47 =2 413. 91 (万元/a)
3. 4改造后烟化炉主要工艺指标及操作条件
采取改进措施后，烟化炉的主要工艺指标及操 作条件见表1和表2。
表1烟化炉主要参数
项目数值项目数值
风口区截面积/m213风嘴中心距/m m280炉子尺寸/m 5.4 x2. 4风口总面积/m20. 04
风口直径/m m38风嘴伸入炉壁
尺寸/m m100-150风嘴数量/个36风口比0. 00314
风嘴中心距炉底/m m220风嘴水套数量/件12
表2烟化炉操作条件
项目数值项目数值作业温度/尤 1 200 - 1 250二次风量/m3-h-19 500 - 10 000
一次风压/k P a50-55粉煤粒度/^m-74
二次风压/k P a60-65粉煤耗量/t.d-165 -75
一次风量/m3 •h- 3 500 -4 000作业周期/h15
4结语
烟化炉技术改进措施提高了烟化炉的开车率和
处理量，降低粉煤消耗，解决了中间物料积压，占用
智能电表芯片土地资金等问题，提高劳动生产率，改善了工人的作
业环境，增加了公司效益。
参考文献：
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塑料光纤收发器
汽车阻尼板
[4]王志刚，王宇佳.硫化锑精矿富氧侧吹熔池熔炼新工艺研究
[J].湖南有金属,2015,31(6):1 -44.
收稿日期:2018-05 -19
The Technical Improvement Measure of Zinc Fuming Furnace模拟社区
LI Hui,XUE Yi-wei,MU Peng-bo,CHEN Tao
(Shandong Humon Smelting Co. ，Ltd.，Yantai264109，China)
Abstract ：The technical improvement measures of zinc fuming furnace and economy b enefit compariso before and after the improvement were introduced.The problems of restricting production were solved.The labor productivity and the operation rate and the operation environment were improved by the improvement measures.Moreover,those increase economic benefits.
Key words ：lead smelting；f uming furnace; hearth area; oxygen enrichment
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