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铅的鼓风炉熔炼主要设备粗铅浇铸设备及排渣设施

2019-01-07   
    一、粗铅浇铸设备
    粗铅浇铸设备目前有三种:
    (一)铸锭车  一般在铸锭车上放置两个大锭模交替使用,用卷扬机牵引,冷却后用起重设备起吊脱模。
    (二)圆盘铸锭机  在铸锭机上可设8~10个大锭模,顺次浇铸,冷却和脱模,其效率较高,运行也可靠。
    (三)直线型铸锭机  该机用于浇铸小块铅锭(每块重45~50kg),该机效率高,运行可靠,且易配置。

    二、排渣设施
    炼铅、炼锌鼓风炉产出的炉渣,其主要成分为SiO2、FeO、CaO、Al2O3和ZnO;炼铅鼓风炉炉渣熔化温度为1000~1100℃,炼锌鼓风炉炉渣熔化温度为1200~1300℃;密度为3.3~3.6g/cm3;炼铅鼓风炉产出的炉渣量为粗铅量的0.8~1.5倍,炼锌鼓风炉产出的炉渣量为粗铅量的2~2.5倍。
    1、炉渣用烟化炉吹炼  从鼓风炉放出来的炉渣,我国大中型厂用电热前床进行渣铅分离或进行保温。当烟化炉加料时,才将炉渣从电热前床中放出来注入渣包中,再用双钩桥式起重机将盛有熔渣的渣包吊运至烟化炉前并将熔渣倾入烟化炉。国外则多用大渣包盛放渣铅分离后的炉渣,烟化炉加料时,将大渣包中的炉渣倾入烟化炉。
    烟化炉检修时,炉渣通常进行水碎,鼓风炉水碎渣通常作为烟化炉冷料,也可作烧结配料时用的返渣。
    2、炉渣不用烟化炉吹炼  从沉淀锅流出来的炉渣直接进行水碎,水碎渣推存或用回转窑挥发以回收渣中的锌、铅、锗等有价金属;若回收不经济时,可予以丢弃。
    (一) 炉渣水碎
    1、炉渣水碎时的用水量一般按经验确定,通常炉渣与水的重量比为1∶6~10,冲渣水可以循环使用,即碎渣后的水由水碎渣池流入沉淀池,澄清和稍微冷却后流入中间水池,经循环水泵升压后再行冲渣;进入循环水泵时的水温应低于80℃。炉渣水碎的耗水量一般为1~1.5t/t。
    铅鼓风炉水碎时水的压力为0.1~0.2MPa;炼锌鼓风炉渣水碎时水的压力为0.5MPa;水压越高,水碎渣的粒度越细;炉渣的熔化温度越高,要求水压越高。
    2、水碎渣的粒度
    水碎渣的粒度组成实例见表1。
    水碎渣的堆积密度为1.7~2.0t/m3。

表1 水碎渣粒度组成实例,%




炉渣种类

粒度,mm


>2

2~0.5

0.5~0.25

0.25~0.1

0.01~0.05

<0.05


铅鼓风炉

42.0

53.0

2.8

1.7

0.4

0.1


锌鼓风炉

10.0

44.0

25.0

8.0

2.9

0.1

    3、炉渣水碎时对水的要求
    炉渣水碎循环水中除含有炉渣固体物外,尚含有金属离子,化合物及其他杂质。株冶铅鼓风炉炉渣水碎循环水的水质分析如下(mg/L):
       Cl       Fe      Cu      Pb      Zn      Bi      Ph
     17.0     16.0     1.1     10.6     1.9     无     7.0
    表2为铅锌冶炼炉渣用蒸馏水浸泡后的水质分析资料。
表2  铅、锌冶炼炉渣蒸馏水浸泡后的水质分析,mg/L




成分

炼铅鼓风炉
水碎渣

炼锌鼓风炉水碎渣

烟化炉水碎渣

烟化炉水碎渣

锌挥发窑窑渣

竖罐炼锌罐渣


Hg

0.001



0.0008





0.0018


Cd

0.0035

0.001

0.005





0.017


As

0.12

0.36

0.057

0.012

0.025




Pb

0.64

0.55

0.02



0.3~0.36

0.17


Zn

4.29

7.53

0.20





0.23


Cu

0.01

0.25

0.20





0.037


F

0.51



0.215

1.70

0.007~0.019

12.70

    (二)水碎溜槽和水喷嘴
    水碎溜槽不长时可用一段,太长时可分成数段,各段藉凸缘连接起来。炉渣水碎溜槽的深度一般为200~300mm,宽度为250~400mm。溜槽断面呈U形,其两侧壁厚20mm,底厚30mm,材质一般为HT28-48。溜槽安装角度不宜小于7°。
    水喷嘴一般采用鱼尾状,喷嘴的水流方向与溜槽夹角为30°,使渣能与水充分接触,粒化效果最佳。
    图1为鱼尾状喷嘴示意图
    图2为喷嘴、渣流和溜槽的相对位置

图1  鱼尾状喷嘴示意图

图2  喷嘴、渣流和溜槽的相对位置示意图

    (三)水碎渣池
    水碎渣池容积大小与炉渣量和采用的捞渣设备有关。大中型厂采用扒渣机捞渣时,水碎渣池为长方形,长10~15m,宽3~4m,深2.5~3m;目前大中型多采用抓斗桥式起重机捞渣,其水碎渣池布置示意图见图3。

图3  水碎渣池布置示意图

    中小型厂多采用斗式提升机,水碎渣池容积较小,长2.5m,宽1.5m,深0.5~1.0m。
    (四)捞渣设备
    捞渣设备除与渣量多寡有关外,还与运渣设备有关,如小型厂用手推矿车或汽车运渣,宜用斗士提升机捞渣;大中型厂用汽车运渣,即可用抓斗桥式起重机,也可用扒渣机;但若用火车运渣,则应选用抓斗桥式起重机。
    常用捞渣设备的适应性及其特点比较列于表3。
表3  常用捞渣设备的适应性及其特点比较




设备名称(适用范围)

设备特点


抓斗桥式起重机(大中型厂)

(1)生产效率高,装卸方便
(2)可将渣直接装入火车或汽车
(3)投资较大


斗式提升机(中小型厂)

(1)可用于垂直或倾斜方向运输
(2)设备简单,占地面积小
(3)需设中间渣仓,仓下环境不佳
(4)机电设备易被锈蚀,链条和料斗磨损严重,维修量大。


扒渣机(大中型厂)

(1)设备结构简单
(2)耗电量高,占地面积较大
(3)需设中间渣仓,仓下环境不佳
(4)钢丝绳、扒斗、滑道衬板磨损严重
(5)渣池清理困难且频繁
    1、抓斗桥式起重机
    抓斗桥式起重机捞渣方式通常是将水碎渣从水碎渣池中抓起来,在空中停留片刻,沥出大量的水后直接装入自卸汽车或火车车厢中运往渣场或烧结系统的精矿仓。也可将水碎渣抓出后先放置在水碎渣池旁边的地坪上将水沥干,再抓入运载车辆中,这样可降低水碎渣含水量,从而减少运输时的漏洒水量,减轻对运渣道路的污染。
    水碎渣池和装载场地通常采用露天布置,因此抓斗桥式起重机应选用露天作业型,在南方多雨地区,尚需在桥式起重机上交雨棚,或可驶入有屋檐的避雨场所。
    2、斗式提升机
    用斗式提升机捞渣时,水碎渣从水碎渣池中被捞出并提升至贮渣中间仓。炼铅(锌)炉渣磨损性高,宜选用带斗式斗式提升机,对于硅酸盐含量高的炉渣可选用链斗式。提升铅鼓风炉水碎渣的斗式提升机性能实例如下:
    斗容积   提升容积  生产能力  电动机功率  运行速度
    4.4L      9.0M      4~8t/h    5.5Kw      0.7m/s

    图4为斗式提升机提升水碎渣示意图。

图4  斗式提升机提升水碎渣示意图
1-渣仓   2-斗式提升机   3-水碎渣池   4-渣溜槽

    3、扒渣机
    扒渣机的卷扬系统,多数工厂已实现自动控制。
    扒渣机扒斗容积按下式计算:
       
    式中  V-扒斗容积,m3;
          Q-扒渣机的生产能率,t/h;
         γ-水碎渣的堆积密度,t/m3;
         φ-扒斗的充满系数,一般取0.6~0.9;
         v1-重扒斗运行速度,m/s,一般取0.9~1.2;
         v2-空扒斗运行速度,m/s,一般取1.4~1.7;
         tn-扒斗扒料和卸料时间和,s,此值根据实际情况确定;
         L-扒斗运行距离,m
    表4为扒渣机技术性能实例。
表4  扒渣机技术性能实例




性能

甲厂

乙厂


扒斗有效容积,m3

0.28

0.6


扒渣机生产能率,t/h

21~28

40


滑道倾角

23°

30°


滑道衬板规格,mm

1920×1000×60

1850×820


滑道衬板块数

25

19


滑道衬板材料

HT15-32

HT12—28


电动机功率,kW

22

30


设备总重,t

52

36


占地面积,㎡

65

55

    图5为扒渣机布置示意图。
           
图5  扒渣机布置示意图
1-渣池;2-扒斗;3-渣仓;4-导向轮;5-双筒卷扬机;
6-滑道;7-尾部滑轮