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铅鼓风炉用耐火材料介绍

时间:2019-01-21     作者:凯瑞得窑炉【原创】   阅读

 

高强高铝浇注料.jpg

   传统的火法炼铅是烧结-鼓风炉还原熔炼,我国现有的铅生产厂几乎都采用这一传统工艺流程。此法即硫化铅精矿经焙烧后得到烧结块,然后在鼓风炉中进行还原熔炼产出粗铅。

    烧结-鼓风炉炼铅法的优点是工艺稳定可靠,对原料适应性强,经济效果好。其缺点是烧结烟气SO2浓度低,采用常规制酸工艺难以实现SO2的利用,严重地污染了大气环境此外,烧结过程中发生的热量不能充分利用,扬尘点分散,劳动条件差。

    炼铅鼓风炉有圆形炉和矩形炉两种大型炼铅厂均采用矩形断面鼓风炉。

    铅鼓风炉由炉基,炉顶、炉缸、放出产物装置、风口装置,水管系统等部分组成,分为有炉缸和无炉缸两种结构,当熔炼产物在炉内进行分离时,则设置炉缸;若熔炼产物在炉外进行沉淀分离时,则不需要炉缸。炉缸置于炉基之上,用耐火材料砌筑。

    铅鼓风炉炉顶温度为400~500℃,多为密闭炉顶,炉身为全水套,耐火材料只在咽喉口和炉缸使用。铅精矿烧结块、焦炭、熔剂等固体物料由炉顶加入,炉身下部侧面风口鼓人高压空气,与向下的物料进行熔化、氧化、还原等反应,完成冶炼过程,液态金属、锍、炉渣从炉子下部的咽喉口或炉缸排出,烟气、烟尘等从炉顶烟气出口排出。

    炉渣的主要成分是FeO、SiO2、CaO,其典型渣成分为FeO 39%、SiO27%、CaO 14%、ZnO 10%,在高温作用下,炉渣对咽喉口和炉缸的化学侵蚀特别严重。故咽喉口耐火材料主要用镁砖、镁铬砖、铝铬砖,其抗渣性、抗冲刷性能较好,在咽喉口还设有特别的小水套以保护该部分的砖体。炉缸侧壁和炉底上部均用镁砖砌筑,外侧及炉底钢板部分砌黏土砖,炉底砌成反拱形。

粘土耐火砖.jpg

    如前所述,有炉缸的鼓风炉熔炼产物主要在炉内进行沉淀分离,但排出的熔渣还含有少量的金属和锍微粒,需进一步进行分离;回收无炉缸鼓风炉,熔炼产物均在炉外进行分离,分离设备通常采用电热前床。电热前床是鼓风炉炼铅工艺过程中的一个重要单元操作过程。它用来对铅渣熔体保温,使铅和渣能澄清分离,提高 金属直收率和回收率的一个重要步骤。

    电热前床是矿热电炉的一种,多为长圆形,为保证前床内炉渣与金属铅的有效分离和顺利地从炉内排出炉渣,通过将电极插入熔渣中,依靠电极与熔渣交界面上形成的微电弧与熔体电阻的双重作用,使电能转化为热能,使温度达到1300℃,经保温铅和渣在前床内沉淀分离,以保证排出渣温大于1150,排出铅温在800~1000℃。铅从虹吸口放出,炉渣由渣口放出。

    电热前床在操作时,炉内熔渣由于电弧高温引起的熔渣对流运动使炉渣冲刷炉墙,出放渣造成渣线波动,使炉体尤其是渣线部位机械冲刷严重,承受碱性熔渣的化学侵蚀,炉墙损坏很快,对于出渣口及出铅口来说,除了受到前述冲刷作用外,还受到比炉墙材料所受的更强的氧化和热应力作用。目前,铅鼓风炉电热前床用耐火材料大都采用镁铬砖、铬渣块等,寿命可达到1年以上,使用效果颇佳。某有色金属公司的电热前床炉墙采用高铬镁铬砖砌筑,寿命达到2年。


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