再生铅熔炼炉节能改造研究.pdf

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1、再生铅熔炼炉节能改造研究耿继安杨建国(青海西豫有色金属有限公司，青海格尔木816000)摘要：铅是工业基础的重要金属之一，而要实现铅的循环利用．就离不开熔炼设备。熔炼炉可用于铅的熔炼和提温，是节能减排改造的重要环节。本文主要以具体项目为研究对象，以减少污染物排放、实现节能环保为目的，从废铅酸蓄电池回收利用方面，对再生铅熔炼炉节能减排改造进行初步研究：关键词：再生铅；熔炼炉；节能减排近年来，随着金属工业的发展，能源利用面越来越广，需求量越来越大，防止能源浪费，做好节能减排，减少污染排放已成为当前金属企业面临的重要课题。

2、再生铅是金属工业可持续发展的重要组成部分，对废旧铅酸蓄电池进行回收利用不仅能节约原生铅矿资源，生产再生铅的能耗仅为生产原生铅的30％左右，有利于实现金属工业的节能减排。因熔炼设备技术水平高低决定着再生铅的质量、能耗、烧损高低以及企业环境保护状况，所以，必须打造高效环保的熔炼设备，为节能减排开辟通途大道。熔炼炉可用于铅的熔炼和提温，是实现铅循环利用的关键设备，也是节能减排改造的重要环节，本文主要对再生铅熔炼炉的节能减排改造进行初步研究。1节能技改方法某项目以废旧蓄电池为原料生产精铅，改造前为间歇式窖炉周期性作业，炉尾排

3、烟温度高达800—1200℃，热气中含铅飞尘、二氧化硫气体经冷却降温后从烟囱排到空气中，有一个长约lOm的冷却水箱，导致大量热能和鲜水大大浪费。另铅泥的主要成分是硫酸铅、氧化铅和二氧化铅，其中，硫酸铅分解温度高，分解产物硫化铅也需要在较高温度下置换，一般在1300—1400。E才能得到金属铅，这个时候，铅大量发挥，回收率大大降低，且分解的二氧化硫也会对环境造成污染，与此同时，冶炼能耗相对较大。决定对熔炼炉炉体结构、冶炼余热利用、脱硫除尘、蒸发冷却系统进行改造。改造时，拆除冷却水箱，安装连续式窖炉，将原来氧化还原和铁屑

4、置换在同一炉膛内堆式反，前窖内置换反应，后窖内氧化还原反应。为确保改造后生产工艺温度控制点偏差不超过±5℃，拟采用危机自动化控制系统，炉顶和炉体上部炉衬采用耐火纤维和喷涂料。安装换热器于冶炼副炉后排出的高温余热部分，加热高压富氧空气，高温高压湿氧气与粉煤混合后直接造成煤气，煤气经碳化硅管嘴射出燃烧，用以加热熔炼炉，以回收余热，节约燃煤。冶炼再生铅时，每生产It精铅，需要添加0．05t还原煤，因碱性废水浓缩物具有良好沾性，吸收铅飞尘的作用较强，因而利用碱性废水作为脱硫剂，脱硫后的上清液蒸发成硫酸钠产品，用白色絮凝状沉淀

5、的C+H化合物替代自煤作为冶炼还原剂，以最大限度节约燃煤耗能。改造后的工艺流程为：开启富氧发生器，点燃粉煤喷射机，火焰在前窖内燃烧的同时，加热后窖。利用冶炼炉后排出的高温余热直接加热铅料，窖温上升至1200qC时，按一定比例将铅料与白煤混合后，从后炉进料，继续燃烧升温，在高温下，利用余热融化使炉内铅料与白煤完成氧化还原反应，氧化铅被还原成金属铅，将铅渣与铅液分层，上层是没有完全反应的原料，进入前窖，高温下加入铁屑完成置换反应，渣层中还未还原的氧化铅、硫化铅、硫酸铅被置换成金属铅。在这个过程中，废旧铅酸蓄电池拆解在全封

6、闭循环不锈钢设备中进行，全程密闭负压工作，能有效控制车间污染物含量，并杜绝碳酸氢铵汽化后对空气的污染。2节能效果分析改造后，在产能相同的情况下，连续式再生铅节能窖炉与原窖炉比较，吨铅节能达30％左右。与原生产工艺相比，相同产铅量，比原炉型粉煤用量节约1／3。安装富氧发生器有效供氧量增加了80％，无效排烟量则减少了50％左右，在富氧气氛下，作为本项目的主要用能品种的煤得到了充分燃烧，达到了节能目的。采用精炼工序冶炼从冶炼炉出来的粗铅，节约了冷态下粗铅溶化后精炼需要消耗的能量。直接对经融化后板栅合金进行合金配置，也大大节

7、省了粉煤用量。电力也是本项目的主要用能品种，在设备选型过程中，选用高效节能电机设备和自动化控制及电机加装变频器，全厂平均功率因数0．81，全年耗电量319千瓦时，吨产品好点31．8千瓦时，远远低于行业标准要求。经节能改造后，每年再生利用废旧铅酸蓄电池14万吨，节省标煤2万吨以上，经计算，共节约购煤资金1721万元。废水循环利用率在90％以上，年减排废水约为78万立方米。年减排二氧化硫2712吨、粉尘1001吨，铅7500吨。综上，经过对再生铅熔炼炉及相关设备的改造升级，实现了经济、节能与环境效益多丰收，达到了废旧铅酸

8、蓄电池集中回收利用处理和铅二次资源再利用的专业化、规模化、节能化目标。3窑炉烟气脱硫试验再生铅熔炼炉的烟气中含硫，采用湿法一泡沫法脱硫的方法进行相关实验，自主设计鼓泡式烟气脱硫塔，并采用钠碱法2015年8月化，彳珂l219湿式烟气脱硫工艺。实验装置见图l。1燃煤炉．2鼓风机，3水泵，4冲击水箱。5进水管。6出水管，7鼓泡室，8观察窗口，9出气口