浅谈影响某厂氧气底吹炉处理量的因素

浅谈影响某厂氧气底吹炉处理量的因素和提高处理量途径摘要：从底吹炉车间系统改造后生产实践，氧料比选择，渣型的合理选择，操作管理，原料的元素，配料管理的几个方面来阐述是如何影响处理量。关键词：氧气底吹炉；处理量；氧料比；渣型；影响因素1前言某厂底吹炉炉从2005年投产以来，受各种因素制约，处理量在33-36t/h上下浮动，作业率平均只有80%左右。且炉况不稳定，职工操作强度大，经济技术指标波动较大，尤其是自2010年后，由于锅炉、电收尘设备老化等原因，底吹炉生产不正常，导致底吹炉处理能力较低。2010-2013年,某厂底吹炉全年处理量平均在20万吨左右（干基、含熔剂烟灰）。某厂是国内规模最大的采用SKS炼铅法的工厂之一，设计能力为10万t/a，其中底吹炉规格为4.1mx14m，年处理铅精矿14.5万t/a。但就当前的面对当前国际金融严峻形势和有色金属市场持续低迷的情况下，为了响应公司的“挖潜增效，扭亏持平”的号召。提高氧气底吹炉的处理量成了当务之急。为此公司开展了提高氧气底吹炉处理量能力的探索。2制约氧气底吹炉处理能力的原因分析2.1原料因素由于是大量外购铅精矿运来的不同种类的铅精矿，所以原料库房堆放的铅砂比较杂，例如五库低品位铅砂就有几种铅砂。行车抓斗配比不准确，行车每次在库房抓料有时能抓满有时抓不满，且每种铅砂、烟灰等的比重不一样。如果入炉混合砂堆配不均匀就会可能导致渣型不合适、料温过高或过低，从而影响了下料量。铅冶炼原料主要是铅硫化矿，硫化精矿氧化反应释放出热量。如果温度过高，电收尘温度入口温度超过了设计温度，导致电场部分变形，对电收尘设备造成致命的破坏，这样一来就只有减料生产了。这需要控制有效硫到合适的范围，可以和烟灰、铅泥按一定的比例搭配混合精矿，就能有效地解决料温过高的问题。2.2生产工艺因素2.2.1渣型选择的因素底吹炉炼铅工艺炉渣的主要成分为：PbO、CuO、ZnO、FeO、CaO、SiO2。炉渣的物理化学性质如黏度、熔化性温度、密度、表面张力、热含量与炉渣组成密切有关，其变化直接影响到炉况、沉铅效果、下料口操作强度、烟尘率等。炉渣熔点即为固态渣完全转变为均匀液相或冷却时液态渣开始析出固相的温度。炉渣熔点决定了炉内的最高冶炼温度。一般最高冶炼温度为炉渣的熔点过热150～250oC。底吹炉渣型确定以后，其熔点就确定了，炉内的冶炼温度也就确定了，向炉内增加热量不能提高炉温，只会增加炉料的熔化速度。如果渣型选（FeO/SiO2，CaO/SiO2)不合适。FeO/SiO2的比值过高，渣的熔点就高，氧料比需要做高，耗氧量增大，如果没有给定合适的氧料比，炉渣黏度就会变大，流动性变差导致渣放不出，下料口溅渣严重，下料口和渣槽处理难度增大，为了不让渣面过高只有减料下料。FeO/SiO2的比值过低，渣的熔点过低，氧料比做得不合适，就会导致渣太稀，渣口不好堵，情况严重的只有停产摇炉堵渣。CaO/SiO2过低，没有足够的碱性物质形成低熔点化合物，炉渣黏度大。CaO/SiO2过高，炉渣内高熔点物质增加，炉渣黏度变大，同时也导致冶炼温度过高，对生产产生不利影响。2.2.2氧料比选择的因素氧料比的调整，即单位球料耗氧来调节的，调整氧料比可以通过调整料量和氧气量两种方式来进行。氧势过高则沉铅率低，渣铅高，氧势过低则沉率铅率高，但渣粘且粗铅质量差，因而选择最佳的氧势是控制底吹炉生产的关键。氧料比的选择要根据渣型来选择的。氧料比是底吹炉生产的一项非常重要的控制参数，对一次沉铅率影响很大。控制过高会使大量的金属铅氧化进入渣中，无疑会导致渣含铅的升高，同时又会使更多的Fe0氧化成高熔点、对生产有害的Fe3O4；控制过低会造成炉内热收入不够、渣流动性差，渣铅分离不好，而导致渣含金属铅上升。从理论上来说，氧料比是应该通过计算来确定的，但由于在我们的生产过程中，原料成分的不稳定及氧气计量的不准确，通过理论计算出来的氧料比不足以指导生产，所以应该根据放渣时高铅渣的流动性来确定氧料比，渣过稀时减小氧料比，过黏时增加氧料比。2.3主要设备因素经统计原先底吹炉车间2010-2013年，下料量33-36t/h。蒸发量为8t/h的余热锅炉还可维持生产线的正常运行。为了提高除尘效率和设备的正常的运行所以需对原52m2电收尘加以可行性的改造。为了满足生产目标的2013年底底吹炉系统大改造我厂大修选择安装了12.5t/h蒸发量的余热锅炉。调整锅炉气泡压力3.8Mp以上，确保锅炉降温效果良好。此锅炉能处理大的高温烟气量，从而维持了电收尘和硫酸车间设备的正常运行。这次改造增加了电除尘的有效除尘面积，目前我厂电除尘器的除尘效果良好，足以满足较高下料量所产生的烟尘的收尘处理能力。2.4硫酸系统因素氧气底吹炉熔池熔炼产生二氧化硫浓度较高且高温的烟气送制酸。需经SO2高温风机拉气形成负压烟气由上升烟道、余热锅炉、电收尘、然后进入硫酸车间。处理烟气SO2的浓度低，制约了底吹炉原料处理量。2.5操作管理因素中控室的值班人员，底吹炉摇炉侧位和正位未按要求操作氮氧气流量和压力，突然故障或误操作，使氧枪工作参数偏离正常值，烧坏氧枪，稳定下料确保氧料比均衡。底吹炉生产实践中，大多数职工缺少经验，盲目操作，氧料比不准确，没有正确根据渣型和渣的流动性来调节氧料比，导致渣放不出，沉铅不好。3提高处理能力采取的措施3.1配料方面为了获得最佳的经济技术指标，严格按照化验室对每一种铅精矿的化学成分含量，在进行底吹炉熔炼前，我们要先按照一定的要求将各种精矿搭配成混合铅精矿，再根据混合铅精矿的成份选用合适渣型进行配料计算，然后依照计算的数据配入熔剂。行车堆配原料加电子秤精细配料，行车堆配原料主要是应对库房原料复杂不均匀，行车堆配翻料次数1到2次，确保原料堆配均匀，电子秤走料主要进原料成分准确单一的高银矿。混合矿的成分主要取决于库存铅精矿的成分。一般来说，在条件允许的情况下，混合矿成分应满足以下要求：1、铅（Pb）品位：混合矿品位根据八厂实际生产而定，在38%-45%左右。2、锌（ZnO）含量：混合矿含锌偏高时将影响底吹炉和鼓风炉的正常作业，造成渣发粘；混合矿含锌偏低时，将对烟化提锌的技术经济指标造成不利影响。一般的，混合矿含锌为小于等于6.5%。3、铜（Cu）含量：混合矿中铜含量偏高时会造成虹吸道堵塞冲洗渣槽，因此，混合矿含铜为小于等于2%。4、铁（FeO）、硅（SiO2）、钙（CaO）含量：三者含量应以尽量接近渣型为原则，高铅渣渣型选择为FeO/SiO2=1.8—2.0、CaO/SiO2=0.45—0.55，合理搭配好原料，尽量减少熔剂搭配，减少辅料资金占用。加强原料入库管理，技术人员与入库管理员做好沟通，以保证原料入库堆放有序，做到快进快出，有利于行车工抓配。加强对原料中的塑料袋和编织袋的清理捡出，如果料太湿搭配烟灰减少水分，以保证配料线顺利走料。3.2工艺方面虽然在生产中氧料比在我们的生产过程中，原料成分的不稳定及氧气计量的不准确，通过理论计算出来的氧料比不能足以指导生产，但可以通过底吹炉氧料比模拟测算了解氧料比、氧气流量及处理量的关系。3.3设备维护加强对设备巡逻检查，发现问题及时处理。稳定了底吹炉下料量，氧枪使用连续平稳，使用压力变化小；更换采购优质氧枪；严格控制底吹炉生产连续平稳，氧枪使用环境无较大变化；增加压缩空气接入氮气管路，预防氧气站故障时造成氧枪堵塞影响寿命。3.4硫酸系统合理的配合硫酸SO2高温风机采取漏气管路堵漏，定期清理叶轮上的酸泥等措施。保证烟气输送管道的负压，以便生产。增加“一转一吸“制酸系统，加大了烟气SO2的处理量。3.5加强操作管理加大对员工的培训与监督，要求严格按照《八厂生产技术操作规程》操作，杜绝盲目蛮干。严格按生产情况，把握好原料各个化学成份，计算配料单配料。对配料班混料不均匀，不按要求抓配的员工加以严厉的批评。底吹炉中控室的职工应确保下料均匀，稳定氧料比，从而稳定炉况。严格按规定的时间段放渣，出铅，没有特殊情况不能随意操作。在岗位各尽其职，认真做好生产数据，生产记录。4结论提高处理量可从以下几个方面做好工作：（1）底吹炉系统的改造提高了处理量；（2）加强操作管理制度要求，对工人的操作进行培训和规范，控制重点工艺，便严格执行和监督；（3）加强设备的管理和维护保养，有计划的巡逻检查，排除隐患；（4）加强配料管理，积极清除原料里面的大的杂物、编织袋和塑料，对配料进行监督和跟踪调整；（5）化验室严格按要求准确化验出Pb、Zn、Cu、S、SiO2、FeO、CaO、PbS、S(有效)的百分比含量，以便指导配料生产；（7）加强工艺的及时反馈，并及时上报采购计划，是采购部门及时了解库房库存，从铅精矿的原料的构成，从而调整采购策略和采购力度，避免盲目采购的物料处理起来困难。参考文献[1]杨斌．浅析QSL炼铅工艺的渣型选择[J]．中国有色冶金，2008，(4)：27—28．[2]铅锌冶金学[M].北京：科学出版社，2003