烟化炉吹炼关键技术探究

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1、烟化炉吹炼关键技术探究　　【摘要】本文就影响烟化炉吹炼的关键因素进行分析，分别对炉底及风口区域衬砖改造、放渣爆炸分析及预防、中间仓定量给煤系统改造、提高水套循环水温度改造、操作优化等工艺与装备方面开展探索、研究和改进，使烟化炉吹炼作业取得了明显的成效，安全环保隐患得到有效治理，技术经济指标得到进一步提升。【关键词】烟化炉；吹炼；改造；优化0.前言驰宏锌锗公司曲靖分公司两台13.5m2的烟化炉于2006年2月建成投产，以处理鼓风炉热熔渣和锌浸出渣为主。锌浸出渣和鼓风炉热熔渣的比例达1.6～1.8∶1，为国内首创。鼓风炉热熔渣由电热前床通过溜槽直接淌入烟化炉热料进料口。同时，两台烟化炉均设有冷料

2、进料口，锌浸出渣由浸出渣贮仓经胶带输送机运输，通过犁式卸料机分别卸入两台烟化炉的小冷料仓，再通过小冷料仓下的移动胶带输送机加入烟化炉冷料进料口。烟化炉作业周期220分钟，其中加料升温105分钟，吹炼100分钟，排渣15分钟。10每台烟化炉旁设两套给煤系统。粉煤由备料车间的螺旋输送泵用压缩风输送至粉煤中间仓。加煤时，中间仓中的粉煤经给料装置、计量装置、锁风装置被一次风送入喷煤嘴，在喷煤嘴内再与二次风混合后鼓入烟化炉炉内。两套给煤系统轮流进行接收粉煤和给煤作业。烟化炉产出的炉渣水淬后冲入渣池，用抓斗桥式起重机捞出至水淬渣仓，用汽车倒运至渣场堆弃或出售生产水泥。烟化炉出炉烟气经余热锅炉回收余热后进

3、入布袋收尘装置。尾气应用氨-酸法治理，实现了国内领先的工艺配置。根据设计，两台烟化炉处理锌浸出渣量为89082t/a，处理鼓风炉渣量为54240t/a，加入粉煤量为57696t/a，氧化锌烟尘产量为43224t/a，氧化锌烟尘含锌产量为22476.48t/a，水淬渣产量为121680t/a。烟化炉水套使用寿命改造前较短，仅为55天，主要通过在炉底浇注拱底及风口区水套砌筑耐火砖，烟化炉水套使用寿命得到了大幅提升，达105天。烟化炉中间仓系统在改造前，因粉煤由压缩空气从粉煤制备工序送至中间仓，则有可能会导致大量粉煤瞬时进入烟化炉，造成烟化炉三次风口和冷料口喷火，通过采用中间仓新型锁风定量给煤系统

4、改造，有效杜绝了烟化炉喷火现象，消除安全了隐患。1.工艺流程及烟化炉吹炼示意图1.1工艺流程烟化炉吹炼过程工艺流程图见图1。1.2烟化炉吹炼示意图10烟化炉为固定式长方形炉型，其吹炼过程如图2。图2烟化炉吹炼示意图2.炉底及风口区域衬砖改造2.1改造方案为防止冰铜及铅液对烟化炉炉底水套及风口水套的冲刷腐蚀，有效延长水套使用寿命，提高烟化炉作业率，防止喷煤嘴与连接处漏煤，2009年8月份，对烟化炉炉体进行以下改造。（1）炉底浇注拱底及风口区水套砌筑耐火砖，以保护炉底水套及风口水套。（2）取消混合箱，喷煤嘴改为法兰连接，取消烟化炉喷煤嘴接头，消除因炉体变形造成接头与喷煤嘴形成的缝隙，减少漏煤现象

5、发生。2.2改造效果通过改造，效果较为明显。改造前每次更换水套所需费用约20万元，改造后更换风口区域的铬镁砖所需费用约6万元，可节约14万元，说明改造是成功的。技改前后参数对比情况，见表1。表1技改前后参数对比表3.放渣爆炸分析及预防3.1放渣爆炸原因分析10烟化炉在放渣时偶尔会发生爆炸现象，经过仔细研究及查阅有关文献，我们认为放渣过程中发生爆炸的主要原因是：熔渣中Fe被还原以及可能部分生成铅冰铜造成，这些渣料在水淬时发生剧烈放热，瞬间释放大量的热并形成气体，气体无法顺利扩散最终造成爆炸。资料显示，烟化炉在吹炼过程中，最适宜的温度为1150～1250℃，而我们在放渣过程的实时监测发现，渣温有

6、时高达1400℃。根据以往生产经验，在渣口处发现有铁火花产生，并且渣的流动性也非常好，高温下FeO被C还原，形成积铁或铁液，排放过程中遇水，急剧放热，并产生气体，也会造成爆炸。烟化炉水淬渣典型成分见表2。表2烟化炉水淬渣典型成分表由表中数据看出，水淬渣中仍含有少量的Cu和S，由于Cu、S的亲合力较强，在高温熔渣中形成冰铜的可能性较高。由于铅冰铜的比重较大，被一、二次风搅动带到渣口附近，再加上烟化炉是间断加料操作，在新一轮炉料吹炼中，同样会将铅冰铜带入到渣口附近，如果达到一定程度后，集中排出，则会导致爆炸。3.2防爆炸的预防措施（1）在输送冷料过程中按要求比例掺入石英砂。石英砂在高温下能与炉渣

7、中的FeO发生反应，形成较为稳定的2FeO.SiO2，从而减少或杜绝金属Fe的生成，降低铁液遇水发生爆炸的可能性。10（2）降低炉渣温度。烟化炉生产工艺条件主要是控制给风量和给煤量，单独降低给煤量会导致烟化过程中的还原气氛变弱，CO全部氧化而放出大量的热，造成渣温不降反升，因此，当渣温过高时，采取在放渣前几分钟适当加入冷料降温的措施。（3）放渣期间按规定对排放区域进行安全隔离；放渣时，渣口工必须按要求穿戴好劳