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铅和铅锌烧结焙烧的其他烧结方法

2019-03-05   
    一、概述
 
    烧结焙烧除烧结机鼓风烧结外,还有其它烧结办法,如烧结机吸风烧结、烧结盘、烧结锅等。因为工艺相对落后,烟气二氧化硫浓度低,不能制酸,污染环境,因而仅一些老厂或小厂仍保存运用。
 
    烧结所用质料、熔剂以及吸风烧结工艺流程等基本上与鼓风烧结相同。烧结锅的出产工艺流程实例见图1和图2。
 

 
图1  水口山三冶出产工艺流程图
 

 
图2  栾川冶炼厂冶炼工艺流程图
 
    二、技能操作条件
 
    (一)烧结机吸风烧结
 
    1、混合料成分和粒度
 
    吸风烧结混合料的含铅量操控在45%以下,一般为38%~43%。含铅高,烧结进程炉料易熔结,粘结台车篦条和吸风箱,恶化劳动条件,增大工人打炉结的劳动强度。因而,在配猜中往往参加水碎渣进行稀释。混合料一般含硫操控在5%~7%,当参加水碎渣后,焦粉参加量一般为炉料分量的0.3%~3%。混合料粒度操控是9mm以上10%~15%,6~9mm20%~25%,3~6mm40%~45%,3mm以下的10%~20%。硫含量下降,可补加焦粉以坚持烧结进程的热平衡。
 
    2、布料办法
 
    为了将混合料均匀撤在台车上,尽可能不发生粒度偏析,并坚持混合料呈松懈状况。吸风烧结机选用的布料办法有以下四种:
 
    (1)摆式给料机布料。
 
    (2)梭式布料机布料。
 
    (3)圆辊布料机布料。
 
    (4)圆辊与摆式或梭式布料机联合布料。
 
    摆式布料机布料时,布料不均匀且粒度易偏析,一般只在较窄的烧结机上运用。梭式布料机布料时,落差较大,混合料易压紧。若料斗料面较高,此种现象更为严峻。圆辊给料机布料时,虽设备工作牢靠,但布料均匀性不及梭式布料机。但选用圆辊布料机与摆式给料机,特别是与梭式布料机联合布料时,布料较均匀、松懈,尤其是当烧结机宽度较大时,长处更为显着,其缺陷是两种设备堆叠所占空间高。
 
    表1为摆式给料机的技能功能实例。
 
表1  摆式给料机的技能功能实例





项    目

单  位

烧结机规格,m2


21.5

18

28


规    格
摆    距
摆    次
摆    角
电机功率

mm
mm
次/min
°
kW

 
1500
 
60
4.5

550×550×1100
1500
30
60
4.2

 
2000
18
60
4.0
 
    表2为梭式布料机的技能功能。
 
表2  梭式布料机的技能功能





规  格

胶带速度
m/s

布料速度
m/s

往复次数
次/min

产值
t/h

布料电动机

胶带电动机机

质量
t


1000×3800
1200×4500

1.2
1.2

0.2
0.3

2
3

570
400

6kW
5.5kW

3kW
5.5kW

2.5
 
 
    表3为圆辊给料机的技能功能。
 
表3  圆辊料机的技能功能





规  格

排料辊

给料才能t/min

电动机

质量
kg

出产厂


直径,mm

宽度,mm

转速,r/min

类型

功率,kW


Φ1032×2590
Φ600×1400

1032
600

2590
1400

2.03~8.13
15.8

10.8
2.5~3.7

ZO2-91
 

7.5
3

8720
2137

沈重
544·01·00
鞍矿院PB7
 
    3、温度
 
    吸风烧结多用焦炭焚烧,国外也有用液体或气体燃料焚烧的。焦炭粒度20~50mm,焚烧温度一般为750~950℃,跟着烧结台车的运转,各吸风箱温度随之改变,焚烧风箱最低,一般为50~80℃,今后逐步升高,到尾部2~3个风箱时,温度达200~300℃,烟气平均温度为120~200℃。出产中为防止烧结料层温度过高和铅熔化后粘结炉篦条及风箱,一般操控1#风箱不大于80℃,尾部6#风箱小于200℃,并尽量做到1#风箱<2#风箱<3#风箱<4#风箱<5#风箱<6#风箱。
 
    4、风量与风压
 
    在其他条件一守时,经过烧结料层的风量与吸风箱负压的巨细是决议烧结出产作用的重要因素。烧结机的产值一般与风量成正比。料层阻力一守时,经过料层的风量在必定规模与负压成正比。所以,当负压在6000Pa之内,出产才能随吸风箱负压的进步而成正比例上升,负压超越6000Pa则会引起过早烧结,使烧结块质量下降。低于2000Pa时,因为风量缺乏,烧结进程反响进行缓慢,出产才能则急剧下降。因而一般风机负压操控在5000~6000Pa。出产中吸风箱负压操控规模是:1#吸风箱3000~3500Pa,顺次逐步增高到4500~5500Pa,最终一个风箱又降到3500~4500Pa,这是因为吸风箱的负压取决于炉料层的透气性之故。
 
    吸风烧结所需理论空气量可依据冶金核算断定。但因为吸风烧结机漏风严峻,过剩空气系数大,实践空气需要量往往大于理论耗费量的5~10倍,致使吸风强度高达60~80m3/(m2·min),因而烟气SO2浓度也低,一般2%以下,工业上难以运用。
 
    5、料层与车速
 
    因为吸风烧结为一次辅料,料层厚度一般为160~240mm。台车速度700~1000mm/min。车速与料层应依据详细质料状况选取,如对含铅含硫都低、难于熔结的炉料,可选用厚料层、慢车速。这样料层阻力增大,空气吸入量相对削减,热运用率较好,可进步烧结反响带的温度,使烧结进程杰出。而对处理含铅和硫高的易熔炉料则选用薄料层,快车速,这样能削减料层阻力,使空气易于透过,可防止炉料过早烧结,进步进程的脱硫率和改进烧结块质量。
 
    (二)烧结盘和烧结锅烧结
 
    烧结盘、烧结锅的烧结烟气含二氧化硫浓度低,并且不稳定,现在均排入大气,严峻污染周围环境。
 
    烧结盘和烧结锅均系连续作业的设备。烧结盘烧结进程包含:进料-焚烧-烧结-卸料。作业周期30~60min,其风量、风压要求与吸风烧结机要求近似。烧结锅烧结进程包含:打底-焚烧-装料-焖锅-出锅。烧结锅风压随料层增高而添加,打底时300~500Pa,装满料后达2800~3000Pa,鼓风强度13~14m3/(m2·min),作业周期3~4h。
 
    表4为烧结锅烧结技能操作条件实例。
 
表4  烧结锅烧结技能操作条件实例





项  目

单  位

水口山三冶

温州冶炼厂

济源冶炼厂

栾川冶炼厂

江西冶


混合料成分:Pb
            S
混合料含水
焦粉率
配料比:精矿
        熔剂
        返粉
        水碎渣
烧结块成分:Pb
            S
装料量
烧结时刻
料层厚度
焙烧温度:烧完根柢
          烧完一半
          悉数入炉
入炉风压:烧根柢
          烧全锅
风量
锅负压

%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
t/锅
h/(锅·次)
mm



Pa
Pa
m3/min
Pa

>33
>7
5~8
1~1.5
30~35
8~15
35~40
20~25
32~36
2~2.5
3.5~3.75
3
500~700
680~720
760~800
850~900
300~500
2800~3100
25~30
30~50

40±
7~8
 
 
38
17.7
44.3
 
38

3.3
3~4
 
600~700
750~800
800~900
 
5000(风机)
50(风机)
 

35~40
5~8
8~10
 
30~35
8~15
30~40
35~45
30~35
≯4,一般2~3
1.3
2.5
 
600~720
750~800
850~900
 
2000(风机)
25.2(风机)
 

37~38
5~7
6~7
2.24
33.64
10.58
30~40
44.8
35~40
3~4
1.5
1.5~2
 
600~720
750~800
850~900
 
4500(风机)
 
 

35±
6~8
6~8
 
30~35
8~14
35~40
20~25
37~41

3.6~4.2
3.5~4
 
680~720
760~800
850~900
 
 
 
 
 
    三、产品
 
    (一)烧结块
 
    对烧结块质量要去首要是铅、锌含量及残硫量,其次是烧结块的块度和强度。吸风烧结、烧结盘以及烧结锅要求烧结块含铅不超越45%,一般吸风烧结为40%~42%,烧结锅为38%~43%,但单个厂也有烧结块含铅低至30%~35%的。烧结块残硫视含铜而定,一般吸风烧结为1.5%~2.5%,烧结锅为2%~3%,不大于4%。
 
    烧结块的块度一般为50~150mm,要求坚实多孔,不夹生料。
 
    表5为其他烧结办法所产烧结块成分实例。
 
表5  其他烧结办法所产烧结块成分实例







厂  别

成  分,%

块度
mm


Pb

Zn

Cu

S

Fe

SiO2

CaO

MgO


株冶
(吸风烧结机)
沈冶
(吸风烧结机)
 
水口山三冶
(烧结锅)
 
济源冶炼厂
(烧结锅)
栾川冶炼厂
(烧结锅)
南宁冶炼厂
(烧结锅)

40~43
 
40.08~44.11
 
 
30~32
 
 
32.2~42.5
 
31.25~41.01
 
31.87~46.44
 

5.8~6.7
 
3.5~6.27
 
 
7.4
 
(ZnO)
1.2~1.54
 
4.34~6.9
 
5.66~8.09
 

1.9~2.3
 
 
 
 
0.73
 
 
 
 
0.4~0.94
 
 
 

1.5~2.5
 
1.63~2.47
 
 
2.36~3.42
 
 
0.89~1.6
 
2.58~3.5
 
2.6~4.5
 

11.2~13.0
 
11.44~14.06
 
(FeO)
21.22~21.87
 
 
15.6~17.7
 
14.45~18.8
 
15.88~20.2
 

8.3~9.9
 
11.18~13.14
 
 
13.9~14.26
 
 
15~18.1
 
16.42~24.42
 
14.6~17.8
 

5.8~7.3
 
6.91~9.68
 
 
10.93~11.2
 
 
9.7~11.9
 
3.4~5.0
 
0.46~0.64
 

5.8~7.3
 
 
 
(Al2O3)
2.93
 
 
 
 
6.8~7.2
 
1.12~2.64
 

50~150
 
50~150
 
 
50~150
 
 
30~100
 
 
 
126
 
    注:株冶、沈冶已改为鼓风烧结机;济源冶炼厂正在改为鼓风烧结。
 
    (二)烟气
 
    烧结的烟气量、烟气温度与二氧化硫浓度,随烧结设备与工艺条件的不同而异。依据某厂出产实测,烧结锅从装料后的第3h至第4h止,其烟气含二氧化硫浓度达2%~2.4%,其他作业时刻均在1%以下,总烟气量为35000~45000m3/h,其温度为220~280℃。
 
    吸风烧结机因负压高、漏风量大,因而产出的烟气量大,达60~80m3/(m2·min),二氧化硫浓度低,一般为1%~2%。温度150~200℃,不易运用。吸风烧结也可选用返烟办法提浓烟气,如比利时霍博肯铅厂烧结机2.0×28.5m,12个风箱。选用二段返烟提浓,从2.3.4.5号吸风箱抽制品烟气,其二氧化硫浓度达4.5%~5.5%,烟气量为300~360m3/min,硫运用率达90%以上。但选用吸风返烟办法提浓烟气,往往因为烧结焙烧温度的升高,使炉料易于熔结,透气性恶化,不利于作业进行。
 
    (三)烟尘
 
    烟尘产率一般为1%~3%,但烧结锅可高达3%~6%,烟尘中常含有多种有价金属,是收回铅,提取镉、、以及其他金属的重要质料。烧结烟尘成分实例列于表6。
 
表6  其他烧结办法所产烟尘成分实例,%






厂  别

烧结办法

Pb

Zn

Cu

S

Fe

SiO2

CaO

MgO

Cd

As

Sb


南宁冶炼厂
水口山三冶
株    冶
沈    冶

烧结锅
烧结锅
吸风烧结机
吸风烧结机

40.69
67.55~69.9
58.86
67.86

2.79
 
1.67
2.7

 
 
 
0.33

6.68
6.84~7.14
16.01
8.1

9.61
 
 
1.34

12.73
 
 
1.36

4.66
 
 
4.54

0.23
 
 
 

 
 
0.24
1.27

 
0.48~2.98
 
1.25

 
0.64~0.8
 
0.72
    注:株冶、沈冶已改吸风烧结为鼓风烧结。
 
    四、首要技能经济目标
 
    (一)吸风烧结首要技能经济目标
 
    国内外吸风烧结首要技经目标实例列于表7。
 
表7  国内外烧结机吸风烧结首要技能经济目标实例








项  目

单  位

特雷尔
(加拿大)

埃尔-帕索
(美国)

欧罗亚
(秘鲁)

株  冶

沈  冶

会泽铅锌矿


烧结机台数
运用烧结机面积
台车速度
料层厚度
生料参加量
 
返粉与生料比
 
混合料含硫
混合料含水
返粉含硫
烧结块产值
烧结块含铅
烧结块含硫
烧结机床能率
烧结机脱硫强度
脱硫率
烧结有用块率
烟气SO2浓度
烟气量
焚烧燃料
燃料耗费
烧结铅收回率


m2
m/min
mm
t/d
 
%
 
%
%
%
t/d
%
%
t(m2·d)
t(m2·d)
%
%
%
m3/min
天然气
m3/h
%

3
116
1.1
180~190
2400~2700
 
100~150
 
约7.5
7.5
2.5
2150~2400
42~45
1.5~2
49.5
1.6~2.0
72.2
32
1.5~2.0
5000
天然气
170(每台)
 

6
70
1.8
127
1250~1400
 
110~120
(预焙烧)
8~8.5
6~8
4~5
1100~1200
13~20
1.1~1.4
40
1.8~2.0
64.6
33
 
1100
 
 
 

11
94.11
 
 
约900
 
 
 
7.3
 
 
约810
41.2
1.5
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1
18
0.7~0.8
180~220
 
(返粉率)
70~75
 
6.5
5~7
2~4
152~166
40~45
1.5~2.0
30±
0.6±
56~77
24~27
<1~2
417
焦炭
13~15kg±/t·块
99~99.2

2
36
~0.8
180~220
 
(返粉率)
60~65
 
5~7
5~7

432±
40~45
≤2
28~30
0.5~0.65
30~40
35~40
<1~2
407~492
重油
 
98.5~99

2
36
0.6~0.7
180~220
 
(返粉率)
40~50
 
低S
17~20
0.5±
162~180
6~26
<0.5
7~9
 
 
50~60
 
417
重油
 
95±
    注:株冶、沈冶现已改为鼓风烧结,表中数据系改造前的。
 
    (二)烧结盘、烧结锅首要技经目标
 
    表8为烧结盘、烧结锅首要技经目标实例。
 
表8  烧结盘、烧结锅首要技经目标实例





项  目

单  位

水口山三冶

江西冶

澜沧冶炼厂

栾川冶炼厂


烧结设备类型
设备规格
 
料层厚度
混合料含水
返粉率
吸风压力
鼓、吸风强度
烧结时刻
 
烧结温度
处理量
运用系数
烧结块含硫
烧结块含铅
有用块率
脱硫率
铅的收回率
年工作日

 
m
 
mm
%
%
Pa
m3/(m2·min)
h/(锅·次)
 

t/(锅·d)
t/(m2·d)
%
%
%
%
%
d/a

烧结锅
Φ2.1×0.5
 
500~700
5~8
30~40
2800~3000
25~30m3/锅
3
 
850~900
26~28
6.0
2~2.5
32~36
55~65
60~65
99.9
230

烧结锅
Φ2.1×0.7
 
 
6~8
27
 
 
3.5~4
 
850~900
25~28
4.0
~3
37~41
~60
45~50
99.9
270

烧结盘
3.05×4.88
=14.884m2
250~280
 
25
8600(风机)
50(风机)
焚烧:5~7min
作业:30~60min
约1050
5.5~6t/(m2·d)
3.3~3.6
 
41.5
60
 
98.0
330

烧结锅
Φ1.4×0.45
 
 
6~7
30~40
 
 
1.5~2.0
 
850~900
16~24
10.4~15.6
3~4
35~40
50~60
50~70
 
230~250
 
    五、首要设备挑选
 
    (一)焦炭焚烧炉
 
    吸风烧结用焦炭焚烧炉炉篦面积按下式核算:
 
F=Q低用B/q
 
    式中:
         F-炉篦面积,m3;
         Q低用-所用焦炭的最低发热量,kJ/kg;
         B-焦炭焚烧量,kg/h;
         q-炉篦面积热强度,MJ/(m2·h),关于碎焦炭,一般为3767。
 
    炉篦的缝隙面积,在强制鼓风时一般为炉篦总面积的10%~15%,下火口宽度和长度的断定与气体和液体燃料相同。
 
    (二)吸风烧结机
 
    吸风烧结机的挑选与核算可参照鼓风烧结机进行。
 
    (三)烧结盘
 
    烧结盘的面积按下式核算
 
F=Q/hγn
 
    式中:
         F-烧结盘面积,m3;
         Q-日处理混合料量,t;
         h-料层厚度,m;一般为0.25~0.3;
         r-混合料堆积密度,t/m3;
         n-每日作业次数,一般为16~20次。
 
    烧结盘长宽比一般为1.5~2.0∶1。我国已有的烧结盘规格为4.88×3.05=14.884m2。
 
    (四)风机
 
    吸风烧结时,为使烟气温度坚持在露点以上,应将温度低和温度高的烟气混合,一般宜选用1台排风机。如选用吸风返烟烧结,则依据返烟次数而选用多台风机。
 
    表9为烧结风机实例。
 
表9  烧结风机实例





厂  别

烧结设备

风  机  性  能

台数


规格

台数

用处

类型

风量,m3/h

风压,Pa


江西冶

烧结锅
Φ2100mm

6

新鲜风风机

9-19-11Na.5A

3000

5334

6


水口山三冶

烧结锅
Φ2100mm

11

新鲜风风机
新鲜风风机
新鲜风风机

罗茨8#
罗茨9#
罗茨10#

3810
6720
9420

17640
14710
2940

1
1
1


株冶

吸风烧结机
18m2

1

烟气排风机

y7-44-1No.13 1/2
y-锅炉引风机

50000
51000

4600
5880

1
2


会泽铅锌矿

吸风烧结机
18m2

1

烟气引风机

 

75000

8820

1
    注:株冶系改造前数据。
 
    六、车间装备参阅图
 
    (一)烧结盘烧结的车间装备参阅图
 
    烧结盘烧结的车间装备参阅图见图3。
 

 
图3  两台1.8m2烧结盘的烧结车间装备实例
 
1-电动小车;2-0.4m3混凝土搅拌机;3-Φ300×300对辊破碎机;
4-1t地中衡;5-1.8m2烧结盘;6-斗式提升机;7-250×150颚式破碎机;
8-离心风机;9-高压离心风机;10-双管旋涡收车器;11-1t电葫芦;
12-槽形给矿机
 
(因故图表不清,需要者可来电免费讨取)
 
    (二)烧结锅烧结的车间装备参阅图
 
    烧结锅烧结的车间装备参阅图见实例图4。
 

 
图4  7台Φ2100烧结锅的烧结车间装备实例
 
1-胶带输送机;2-Φ2100烧结锅;3-高压离心风机;4-装烧结矿盘;
5-5t单梁桥式起重机;6-桥式皮带锤;7-400×600颚式破碎机;8-固定筛;
9-烧结矿料仓;10-焦炭仓;11-胶带输送机;12-胶带输送机;
13-Φ900双辊料车提升机
 

(因故图表不清,需要者可来电免费讨取)