鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭冶煉技術的製作方法
2023-08-03 18:21:31 1
專利名稱：鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭冶煉技術的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種在鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術。
背景技術：
鼓風爐是重有色金屬冶煉的常用設備之一。鼓風爐熔煉過程中要加入大量的塊狀焦炭作為燃料兼還原劑，焦炭消耗是鼓風爐作業成本的最主要部分，一般佔50％以上。所以，如何提高焦炭使用效率、降低消耗是長期以來人們想解決而沒有解決好的問題。在現有技術中，出現了參照高爐噴吹粉煤取代部分焦炭的做法，由風口直接向爐內加入粉煤燃燒，想以此來降低焦炭消耗。如，申請號為02113205.4的「鼓風爐噴粉強化熔煉技術」就屬於這類方案。該方案是將焦炭、返渣、物料、熔劑分批加入鼓風爐中進行熔煉，在熔煉中將粉煤、焦粉和粉狀物料單一或組合與空氣混合後用噴槍從風口區噴入爐內熔煉。該方案在降低焦炭消耗、減少燒結量方面有其積極的一面。但是，由於該方案是從風口區將粉煤噴入，進入有間隙的固體顆粒區，阻力大，降溫快，粉煤不能迅速燃燒，容易造成風眼堵塞，鼓風爐不能正常工作。其次，將物料與煤混合或單獨從風口區噴入，往往不能使細粒物料在固體層內迅速還原，大部分會落入爐底，形成返渣，一部分則被吹入煙塵，增加收塵的負擔。所以，從表面上看似乎減少了燒結量，降低了成本，但由於還原不充分，金屬的實收率反而降低，煙塵損失增加，總的效果並不理想。實踐中，這類方案很少見有實際使用的。
發明內容
本發明的目的是提出一種風口區不易堵塞、燃燒迅速、還原氣氛好，焦炭消耗低、金屬實收率高，煙塵量少的鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，以克服現有技術中的不足。
本發明提出的這種鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭冶煉技術，其特徵在於它是在原有風口區的下部，於液渣層中通入噴槍，將粉煤與空氣混合後噴入爐內自下而上地燃燒，粉煤噴吹風機與原有鼓風機同時，分別獨立進行。
上述的噴槍入口距液面100-150毫米處；噴槍沿爐筒壁對稱布置；粉煤噴吹所用風機為定容式風機，壓升高於原有風機壓升，保證風量穩定和對爐內壓力變化的跟蹤，確保噴入粉煤克服液體阻力，衝出液面燃燒。
上述粉煤噴吹量按爐內焦炭的減少量，以等值熱量確定。
上述粉煤細度為200目部分佔70％以上。
本發明克服現有技術禁忌和偏見，大膽提出將粉煤噴吹點置入熔煉的液體層內，由液體內噴吹而上，先讓液體的高溫和高熱量將粉煤和空氣的混合物快速加溫到燃點燃燒，上升至原有風口區時由原風機進一步供風燃燒放熱，在自下而上的過程中將團塊礦料還原成液態金屬。與現有僅從風口區噴吹粉煤的技術相比有如下明顯優點1、粉煤入爐後在熔化段所放出的熱量確保了該段所需的熱量，保持了高溫區的穩定；2、空氣帶著粉煤通過渣液時，部分粉煤在渣液內燃燒放熱，有助於提高渣液和整個爐缸溫度，對渣與金屬(液相)的分離創造了有利條件，並能進一步降低渣含金屬；3、由於粉煤噴吹嘴在液面以下，液體有流動性，藉助現有送風壓力的技術，噴嘴不易堵塞。同時粉煤穿透渣液層進入熔化段，自下而上有一定的燃燒空間和時間，粉煤有足夠的機會燃燒放熱，從而保證了鼓風爐內自下而上的溫度梯度要求；4、粉煤噴吹嘴設置在渣液面以下100-150毫米處，對渣液和爐缸的攪動不大，不影響渣和金屬的分離，在一定程度上還能進一步還原渣中機械裹夾的礦料，提高熔煉效率；5、避免了由於粉煤和礦料從風口區噴入給爐內造成的溫度突然驟降、熔化段溫度降低、高溫區不穩定、風眼易堵塞和操作不易掌握的問題。
6、由於粉煤燃燒充分、過程穩定，容易操作，熔煉效率高，焦炭節約明顯，焦炭消耗比現有鼓風爐降低30-50％。
圖1是本發明的作用過程的剖面示意圖(局部)。
圖2是粉煤製備、爐內燃燒和煙塵排放流程圖。
圖中，各部件的標號如下1-鼓風爐爐筒；2-團礦和焦炭層；3-熔渣液面；4-風口區；5-原有鼓風管；6-粉煤噴吹管(噴槍)；7-爐缸體。
具體實施例方式
某鉛錫冶煉公司1.7平方米的鼓風爐是用來熔煉鉛或錫精礦或混合礦的老爐子，焦率一直很高，有時達到17-20％，每年要消耗大量昂貴的焦炭，生產成本居高不下。為節能降耗，2001年公司採用本發明的方案改造該煉爐。做法是在兩側水箱風眼對稱線中點正下方約200毫米處各設置一個粉煤噴吹嘴，此處剛好對應於爐內渣液面以下100-150毫米處。當然粉煤噴吹嘴的數量要根據鼓風爐面積大小和風眼水箱的多少確定。噴吹粉煤的風機不能與原有鼓風的風機同時共用，必須單獨分開使用，而且選擇定容式風機，壓升高於原有風機的壓升，以保證風量穩定和對爐內壓力變化的跟蹤和噴入的粉煤克服液體阻力，順利衝出液面燃燒。粉煤噴吹量根據焦炭減少量隨機確定，粉煤細度度如上。
經過近一年的生產性實驗證明，該方案能有效降低焦炭量用，比原來降低30-50％，粉煤噴咀極少出堵塞現象，只有在操作失誤時會偶爾發生，正常情況下不會出現，由於工作正常，高溫區集中穩定，因焦率降低，礦料比例增大，爐子處理能力大幅提高，爐床指數從原來的每天每平米40噸提高到50噸。金屬實收率與原來略有增加。試用單位十分滿意並且決定在其他鼓風爐上擴大使用。
權利要求
1.一種鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，其特徵在於它是在原有風口區的下部，於液渣層通入噴槍，將粉煤與空氣混合後噴入液渣內，借用液渣高溫點燃粉煤，自下而上地燃燒，粉煤噴吹風機與原有鼓風機同時工作，分別獨立進行。
2.根據權利要求1所述的鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，其特徵在於噴槍入口距液面100-150毫米處。
3.根據權利要求1所述的鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，其特徵在於噴槍沿爐筒壁對稱布置。
4.根據權利要求1所述的鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，其特徵在於粉煤噴吹所用風機為定容式風機，其壓升高於原有風機壓升。
5.根據權利要求1所述的鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，其特徵在於粉煤噴吹量按爐內焦炭的減少量，以等值熱量確定。
6.根據權利要求1所述的鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，其特徵在於粉煤細度為200目部分佔70％以上。
全文摘要
本發明是一種在鼓風爐中噴吹粉煤取代部分焦炭的冶煉技術，做法是在原有風口區的下部，於液渣層中通入噴槍，將粉煤與空氣混合後噴入爐內自下而上地燃燒，粉煤噴吹與原有鼓風機同時，分別獨立進行。由於粉煤噴吹液體層內，能快速加溫到燃點燃燒，進而由原風機進一步供風燃燒放熱，將團塊礦料還原成液態金屬。本發明的優點是高溫區穩定，渣與金屬(液相)的分離好，渣含金屬低，工作穩定，噴嘴不易堵塞，爐床指數高，焦炭節約明顯，焦炭消耗比現有鼓風爐降低30－50％。
文檔編號C22B7/04GK1600880SQ20041007951
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月21日 優先權日2004年10月21日
發明者陳克孝, 陳進昌 申請人:陳克孝, 陳進昌