烟化炉培训解析.docx
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烟化炉培训解析
烟化炉培训教材
直
接
炼
铅
厂
二零一零年二月
第一节
烟化冶金
第二节
工艺流程图
第三节
烟化炉构造及操作
第四节
影响烟化过程因素
第五节
烟化炉故障处理
第六节
技术指标、工艺条件、质量标准
第七节
主要设备
第一节烟化冶金
、烟化冶金过程基本原理
烟化的实质是一种还原挥发过程,是把空气和粉煤吹入烟化炉内的熔渣中,燃烧后产
生热量和一氧化碳,使熔渣保持高温,并使熔渣中的化合物和游离的ZnO及PbO还原成Zn和Pb的蒸汽,上升到炉子的上部空间,遇到CO或吸进来的空气再度氧化成氧化锌和氧化铅,
并以烟尘状态被收集。
二、化学反应
1、燃烧反应C+O2—COC+O2—CO
H
2、还原反应
2+O2—H2O
MeO+CO—Me+C2O
MeO+C—Me+CO
3、氧化反应Me+O2—MeOMe+CO2—MeO+CO
第二节工艺流程图
第三节烟化炉的构造及操作
一、烟化炉的构造
烟化炉的四壁全由水套构成,炉宽2.14m,长3.72m,5.13m高,侧边最下层的水套设有风口,直径38mm水套内壁焊有①16mn长50mm的销钉,钉间距离为50mm以便冷凝的炉渣粘附其上,形成渣层,保护水套和降低热损失。
炉前端水套上设有①120mn的放渣口,
水套下一层及斜烟道用水冷循环,上层水套用汽化冷却。
风口结构采用带球阀风口,有两个支管,靠近水套的称为一次风煤管,外边的是二次风
管。
为防止粉煤逸出炉外,二次风压略比一次风压高(约100mmH)g。
在炉子上部开有三次风口,方便操作观察,且可吸入空气氧化金属蒸汽。
烟化炉的给煤设备为用螺旋给煤机和压缩空气送入炉内。
二、烟化炉的生产操作开炉前先往水套上水,中压、低压汽包水位正常,然后开动排风机和鼓风机。
具有足够温度的还原炉渣从电热前床放到渣包内,由行车吊来经进料溜槽加注入炉(进料前必须用黄泥把渣口堵严),并送入部分粉煤进行燃烧,随着熔渣的不断加入,熔池深度不断增高,送煤量和风压也不断增大,直至正常状态。
每个周期的吹炼时间约为120分钟左右,根据挥发物的性质及其含量而定。
通常情况下,当渣含锌降至2%左右时即可开始放渣,当炉渣面放至风
口以下时,立即把渣口堵上,开始下一次的生产作业。
1、全部作业效果可以从三次风口观察判断:
(1)火焰黄白色透明,温度继续上升,说明煤量不够;
(2)火焰不透明,有强烈蓝白色,说明给煤适当;
(3)火焰不透明,呈暗红色,且有断续蓝白色,三次风口有火星冒出,说明给煤量过大;
(4)炉内明亮,可看到对侧水套壁,说明锌已基本挥发完毕,可以放渣。
2、技术条件控制:
(1)作业温度:
iiooc〜1200r
(2)作业周期:
120分/炉
(3)空气利用系数a:
加热期0.75〜1.0,还原期0.55〜0.7
(4)燃料率:
处理液体渣15〜25%,处理固体渣30〜50%
(5)风压:
0.04〜0.07Mpa,风量:
14000〜16000riVh
(6)风比:
一次风:
二次风=4:
6〜3:
7
(7)水套出水温度:
炉体水套40C〜60C,烟道水套50C〜60C,
炉底水套30c〜50c
(8)冲渣水压:
0.2〜0.3MPa
(9)三次风口负压:
-30〜-80Pa
10)每炉生产时间:
进料
15
分钟
吹炼
90
分钟
放渣
15
分钟
第四节影响烟化过程的因素
要使烟化过程取得良好的效果,必须控制好下列条件,即温度、燃料和送风量、炉渣成分、熔池深度等等。
1、温度烟化温度和时间对铅锌挥发速度的影响,在其它条件一定时,铅锌的挥发速度随着温度的升高而增大。
但温度过高(如超过1350C),可能会形成积铁或Zn—Fe、Sr—Fe合金,有害于烟化作业的进行。
温度过低,金属氧化物的还原速度变慢,挥发速度降低,炉渣流动性变坏,甚至有结炉的危险,所以烟化实践中的温度保持在1150〜1300C的范围。
2、燃料和送风量
1实践证明燃料中含H愈多,则烟化过程的效率愈好。
所以煤以挥发分高者为宜,一般为21〜25%,其消耗因质量而异,大致为渣重的14〜26%。
粉煤的灰量及发热值对烟化过程的影响不大,因此,对煤质量的要求不甚高(挥发分16〜21%C>40%H2OK1%—0.074mm以下占80%)。
2送风量:
影响烟化过程挥发速度最活跃的因素使送风量。
因为炉内的温度、CO/CO的
比例、气体量以及金属的蒸汽压力等都与送风的数量有关。
送风量的大小决定于粉煤消耗和空气利用系数(a),空气利用系数愈大,则燃料的热效应愈高,CO的分压也愈大,炉内温
度亦愈高;空气利用系数小时,热效应降低,CO分压变大,还原能力增强。
粉煤在烟化过程中既是还原剂,又是发热剂,因此燃烧时的CO/CO应有适当的比例。
工
厂实际上采用的空气利用系数是变动的。
通常在烟化开始时,接近于1.0的空气利用系数使碳几乎全部燃烧成CO,以提高熔渣温度。
转动还原期后,调整空气利用系数使碳尽可能地变成CO以提高还原能力。
3、炉渣成分
炉渣含锌率越高,则回收率越大,现实含锌量以>6%为宜,低于4%的炉渣,烟化处理量是不经济的。
废渣含锌也不应降至2%以下。
入炉熔渣成分:
Zn9〜12Pb1〜2SiO218〜22Fe30〜35CaO16〜20
关于炉渣组成对锌挥发速度的影响,可以归纳为:
1CaO含量的增大可增高锌的挥发速度;
2渣中FeO含量的增加,对ZnO活度的影响不大;
3SiO2的含量增加,锌的挥发速度减小。
所以,炉渣的硅酸度最好是在1.1〜1.2的范
围内。
4、熔池深度
工厂生产中的渣层厚度在风口区以上700〜1000mm勺范围。
对于一定的炉子,有其最适宜的装料量。
第五节烟化炉操作故障处理
一、爆炸
原因:
(1)因粉煤具有自流、爆炸等特性,当粉煤量过多,大量粉煤突然燃烧体积膨胀而造成爆炸事故;
(2)放干渣直接放到水池里,大量热轧表面冷却,内部温度高,产生的大量蒸汽散发不出去而发生爆炸。
防止办法:
(1)开炉时,先开排风机,待三次风口有负压时,再开鼓风机,准备进料。
当料已达风口区时才开始启动螺旋给煤机小量给煤。
(2)停炉时,先停煤后停风,可防止给煤管道及烟道积煤。
(3)更换煤仓将要停用的螺旋给煤机,关平衡风、大旋塞,打开废风阀,再开将要开的那台螺旋给煤机,关闭需停仓放风阀等全部阀门,按送煤操作顺序和要求送煤。
二、大量熔渣冲击三次风口外或水平烟道
原因:
由于给煤量过小或没煤,热量不够,炉温下降,熔渣粘度增大,其重力小于鼓风压力,被上升气流带至三次风口或水平烟道。
办法:
适当地加大给煤量。
三、放干渣
即熔渣粘度过大,失去了流动性,造成烟化作业无法进行,此种情况常称放干渣。
其产生原因是:
(1)风煤配合不好,炉温下降,水套烧坏漏水;
(2)煤的质量太差,灰分中SiO2以及熔池成份不好。
解决办法:
(1)按操作规程控制风煤比,
(2)水套如有烧坏,迅速打开放渣口放渣;(3)如果渣过粘,可适当加入一点熔剂(CaCO3)。
四、渣口跑渣
原因:
由于堵渣口黄泥过干或过湿,强度不够,或因堵塞不好而引起渣口跑渣。
解决办法:
当发现有跑渣苗头时,要迅速用黄泥堵上;若已跑渣,应迅速用冷却水冲淋冷却,使其凝固堵好。
五、突然停风、停电
(1)一旦出现突然停风、停电,要迅速将渣口打开,使熔渣流出(停风未停电情况下),
同时用钢钎打掉所有橡胶风、煤管,并向向各个风口内插入一根钢钎,以防堵死风管。
中间仓操作工应立即关闭大旋塞和平衡风。
(2)在突然停电情况下,中间仓操作同上,炉前工打开放渣口放渣时,应使渣不流入水池内为要,以防发生爆炸。
六、鼓风机冷却水突然停水一旦出现突然停水,应立即通知中间仓、三次风口、炉前等岗做好放渣准备:
中间仓立即关闭大旋塞、平衡风、螺旋给料机;炉前在冲渣水开的情况下,立即打开放渣口放渣,在此期间,中控工时刻关注风机各处温度上升情况,在迫不得已时停风机。
七、布袋室进口温度偏高判断锅炉引风机可能抽力过大,将余烬抽到滤袋室,应及时调整进口蝶阀开度;三次风口给煤量可能过大,从而产生过多余烬抽到滤袋室,要求三次风口工调整给煤量;打开冷风阀,将温度降到100〜130C。
八、布袋室进口温度偏低
检查余热锅炉及收尘系统检查门是否关严,漏风处要堵漏;余热锅炉是否结渣严重堵塞,是否穿孔漏水漏汽,发现情况要采取相应措施;合理调整送风量,给煤量,适当提高炉顶温;检查冷风阀是否关严。
九、炉顶负压不够检查锅炉离心通风机是否运转正常,开度是否足够;检查收尘室滤袋透气性是否良好,应定期清灰;检查余热锅炉,烟道是否积灰堵塞,积渣积灰要及时处清理;检查收尘系统,检查门,冷风阀,防爆门是否关严。
十、一次风煤皮管破裂,漏煤严重原因:
(1)炉内渣温低,渣发粘,导致风煤鼓不进炉内,皮管被憋破而漏煤;
(2)皮管长时间被风、煤磨擦,胶皮变薄或裂缝,开炉前操作工不细心检查,导致进料后给煤管漏煤。
解决办法:
检查找到漏煤皮管,准备好新皮管、铁丝、工具,通知三次风口、中间仓先将该侧给煤机停下,炉前工迅速更换,换好后立即通知给煤,并捅打该侧全部风口,之后立即提温。
十一、水套漏水外壁漏水,水套出水管没有冒蒸汽现象,可带吹炼放渣后进行补焊;经常检查,如发现炉缝冒蒸汽,放渣较为困难,应怀疑水套内壁开始漏水;内壁漏水较大是,加强提温,立即放渣,尽量避免死炉;如水套经鉴定不能再用,应立即更换。
十二、炉缝漏煤的处理开炉前必须用石棉绳扎死炉缝;调整给煤量,加强提温吹炼;检查鼓风量调节是否足够,送风是否有问题;检查水套内壁是否漏水,发现应及时补焊;冷却水量既不能过小,也不能过大,水温以40〜60C适中。
第六节副产品氧化锌质量
1、化学成份(%):
Pb20-30Zn45-70
2、粒度w50mm灰白色粉状,不夹带肉眼可见的外来杂物
3、烟化弃渣Zng3%Pbv1%SiO222—28%FeO28-38%CaO15-22%
4、铅回收率80-90%,锌回收率85-93%
5、粉煤单耗1400—1600kg/tZnO
6、电耗1500—2000Kwh/tZnO
7、烟煤消耗250—300kg/tZnO
第七节主要设备
序号
设备名称
技术规格
数
量
备注
1
中间仓
11mi储煤5.5t
4
2
螺旋给煤机
©200输送量4.5t/h输送长度1.8mP-4kw
4
3
低压汽包
产蒸汽量:
2.5t/h,工作压力0.49Mpa,耐压试验压力:
0.6125Mpa,水位:
土70mn波动,给水温度:
102-104°C
1
4
中压汽包
QC22/1150-15.6-3.9产蒸汽量:
D=15.6t/h,工作压力:
3.9MPa,给水温度:
180C,耐压试验压力:
4.875MPa,
水位:
土70mn波动,中压蒸汽温度(饱和温度):
238C
1
5
除氧器
KYRL-30额定出力30t/h
1
6
脉冲收尘器
LCM-340/6收尘面积2040m2,阻力w1500pa,入口温
度w200C,漏风率w3%
1
7
离心鼓风机
D450-26进口风量Q=400ri/min进口压力
R=98.792Kpa出口压力P2=193.792KPa
1
8
收尘后排风机
Y9-38No.12.5D流量50315—67082mVh全压5805—
5560PaP—200kw
1
9
冲渣泵
LC1*300-65-2流量650m3/h扬程56mP—160kw
2
10
水套泵
KQL150/315-30/4流量240m3/h扬程27mP—30kw
2
11
软水泵
IS65-40-250流量25m3/h扬程80mP—15kw
2
12
低压给水泵
DG—25*5流量5m3/h扬程108mP—7.5kw
2
13
中压给水泵
DG25-5C*11流量25m3/h扬程550mP—90kw
2
14
埋刮板输送机
RMSM40输送量5t/h链条节距142mm链速0.05m/s
3
15
斗式提升机
TB250输送量5t/h斗容3L速度0.5m/s
2
16
自洁式咼效纤维过滤器
GL320规格4100X2570X3135mm空气流量》400m3/min过滤效率》99.9%
1
17
袋式除尘器
HMC-72A过滤面积56m2设备阻力w1200kpa
处理风量3360m3/h出口粉尘浓度w50mg/NM3
工作温度v120C,每仓用滤袋72条
4
18
咼效纤维
过滤器
GXY1500设计压力0.6Mpa,料层高度1600mm,流量
3
53t/h,设计速度30m/h,介质温度w60C
1
19
板式换热器
LHB25-1.0/150-241-E设计压力1.0Mpa设计温度
150C板片材质316L接管尺寸DN250
1
20
蒸汽收集风机
电机Y250M-45P—5KW效率93%
1
21
低压分汽缸
容积:
0.71m3,设计温度:
187C,设计压力1.1Mpa,最高
工作压力1.0Mpa,耐压试验压力:
1.45MPa
1
22
中压分汽缸
容积:
0.64m3,设计温度270T,设计压力4.1Mpa,工作
压力3.9Mpa,耐压试验压力5.8MPa
1
23
连续排污
膨胀器
容积:
1m3,设计温度:
174C,设计压力0.7Mpa,最高工作
压力:
0.6Mpa,耐压试验压力:
0.95MPa
1
24
定期排污
扩容器
容积:
1m3,设计压力0.16Mpa,最高工作压力:
0.15Mpa,
耐压试验压力:
0.2MPa
1
25
咼效弹性
振打机
YLK-1配电机:
0.55KW,振打频率:
3次/分,振打力:
30-100N,击发频率:
300-500HZ,外型尺
寸:
685*308*1050mm
10
26
单级双吸
离心泵
3
KQSN300-NB/34B(T)P=75KW流量580m/h,
扬程36m
电热前床
炉床面积14m2
炉子处理量210t/d
二次电压40〜60V
电极直径①400mm
电极数量3根
电极间距1300mm
熔池深度900〜1100mm
前床变压器1000KVA
岗位操作技术卡片:
正常操作电流5〜7KA,二次电压40〜60V
炉渣温度1150〜1250C正常放渣前停电15〜20min
放渣时渣面高度950mm
岗位操作规程:
1、严格控制二次电压,电流和炉渣温度,保持炉渣具有良好的保温澄清条件,并认真做好原始记录。
2、正常生产过程中一般控制电流5〜7KA二次电压40〜60V,炉渣温度1150〜1250C。
3、严格控制电极插入深度,一般电极插入深度为炉渣厚度的0.4〜0.5倍。
4、根据电极消耗情况,及时下放或接电极,保证前床内热量的正常补充,避免前床结底。
5、在调整电流时一定要逐级调整,尽可能使三个电极电流平衡。
6、突然停电或计划停电,必须手动将电极提出渣面以上,并从底铅口将熔渣、铅、冰铜放干净。
7、鼓风炉较长时间停风或电热前床故障,不能够放渣时,必须保证正常送电保温。
8、渣面达到950mm时开始放渣,放渣前停电15〜20min,利于澄清分离。
9、放渣时,先送水,然后打开渣口放渣。
放完渣后用黄泥堵塞渣口,插好钢钎,必须透过炉墙,停止进水,清理溜槽。
10、放底铅和冰铜时,先将铅槽放好,把冰铜槽清理干净,并填好干渣,同时做好烧氧的一切准备,烧开底铅口放铅和冰铜。
11、换电极或接电极时应在放渣后进行,并要停电,先将电极接头在新电极的一端焊牢,再用电葫芦吊起电极,固定电极定位器,再松开电极夹子,然后把新电极焊牢。
12、放完冰铜、底铅或渣后,视前床底铅情况,如果炉结严重,应下放电极化底,以确保前床在有效容积下为下次底铅、冰铜的排出创造条件。
安全操作规程:
1、放渣时必须戴好劳保用品,以防溅渣伤人。
2、探测渣液情况时不得用空心管或潮湿棍,并且不准同时接触两根电极。
3、放渣时应待冲渣泵出水后方可放渣,严禁放干渣。
4、换电极或接电极时,必须先停电,并且电极接头要牢固,以防吊运过程中脱落伤人。
5、放底铅时,铅模、冰铜槽要保持干燥。
设备维护保养规程:
1、经常检查渣口水套进出水情况,做好炉顶的维护,保证生产正常进行。
2、时刻关注电流、电压表的灵敏、可靠性,发现问题及时处理。
3、定期做好电机提升装置润滑保养,发现制动系统故障要及时整改。
4、定期检查拉筋松紧、耐火材料烧蚀情况。
电热前床设备操作规程
一、开炉操作
1、开炉前的检查
⑴、熟悉本规程,同时对新建或大修后的电热前床进行全面检查。
⑵、炉缸各部分尺寸及材料性能符合图纸设计及使用要求,耐火材料的烘烤严格执行升温曲线并达到开炉条件。
⑶、检查炉上下4根丝杠的松紧情况,并及时进行调节。
⑷、检查碳极夹水套水路是否畅通,水温是否正常。
⑸、检查每根碳极联接处是否拧紧,防止送电时短路兹火;
⑹、检查电极卷扬装置钢丝绳缠绕有无脱槽现象,钢丝绳松紧情况;
⑺、检查炉顶耐火材料是否有崩裂现象;
⑻、检查前床供电控制柜上仪表显示是否正常,变压器温度是否正常。
⑼、检查活动溜槽装动装置是否灵活自如,溜槽是否完好;进渣口溜槽烧损情况。
⑽、检查吊包行车状况是否安全可靠,渣包是否有裂缝现象,扇形池内是否有积水、不平整现象。
(11)、各岗位人员、配置合理、到位。
2、前床烘烤
⑴、确认炉内清理干净,并将碳极口用铁板、岩棉封堵,将进渣口安装烟管引至临时烟囱排出;在前床南端、渣面以上位置开一烘烤孔装好调温烧咀。
(安装烘炉测温热电偶)
⑵、启动柴油泵供油,开始点火烘炉。
⑶、根据烘炉曲线烘炉,每小时测一次温度(指定位置),并做好记录。
⑷、严格按升温曲线升温。
如果某一时刻炉温上升速度超过曲线要求的温度值时,应保温至曲线要求相等时再继续升温,不可用降温方法解决,严禁猛升猛降。
⑸、炉内温度高于400C时,更换主燃烧器
⑹、烘烤过程中,密切观察炉内砖砌体变化情况,发现问题及时反映处理。
⑺、升降温在350C—600C阶段间时刻注意拉杆松紧情况,用铁锤敲击拉杆有钢性较强音响时及时松拉杆,每次松动不得超过1丝,两端同时松动。
⑻、按烘炉曲线烘烤结束后,开始正常进渣。
3、正常操作
⑴、一般控制电流5〜7KA二次电压40〜60V,炉渣温度1150〜1250C,时刻注意电流、电压表的灵敏、可靠性,发现问题及时处理。
⑵、严格控制电极插入深度,一般电极插入深度为炉渣厚度的0.4—0.5倍。
⑶、根据电极消耗情况,及时下放或接电极保证前床内热量的正常补充,避免前床结底。
⑷、在调整电流时一定要逐级调整,尽可能使三个电极电流平衡。
⑸、探测渣面时,钢钎不得同时接触两根碳极,防止电极短路伤人。
⑹、定期检查拉筯松紧耐火材料烧蚀情况。
4、前床的放渣过程
⑴、渣面达到950mm(渣量约2.5-3.5包),放渣前停电15〜20min,利于澄清分离。
⑵、放渣时,打开渣口放渣,每包放满渣后,开动活动溜槽转动装置换渣包,待渣流较小时用黄泥堵塞渣口,插好钢钎,必须透过炉墙,清理溜槽。
⑶、然后重新送电,调整电流至正常值;
5、各种情况下的操作
A、放冰铜操作:
⑴、通知还原炉将渣改道,将炉内渣排放干净,提温化底30分钟;
⑵、检查渣模小车槽内有无积水,小车运行正常;流渣槽、铅模内保持干燥、畅通;
⑶、做好烧氧的一切准备工作,烧开冰铜口放铅和冰铜;
⑷、然后用黄泥将冰铜口堵住,并插入钢钎;
⑸、放完冰铜,底铅或渣后,视前床底结情况,如果炉结严重应下放电极化底30分钟,
以确保前床在有效容积,为下次底铅、冰铜的排出创造条件,然后通知还原炉将渣改道进前床。
B、突然停电或计划停电
⑴、将渣口打开,排放干净;并从底铅口将熔渣、铅、冰铜放干净。
⑵、手动将3根碳极提出渣液面以上,防止下次送电出现短路。
C、压负荷操作
⑴、将电流控制到最低限制,将电流控制在15A左右进行保温。
⑵、鼓风炉较长时间停风或电热前床故障不能够放渣时,必须保证正常送电保温。
D更换或接电极操作
⑴、将前床内的渣放净;
⑵、电热前床进行停电;
⑶、先将电极接头在新电极的一端焊牢,再用电葫芦吊起电极,固紧电极定位器,再松开电极夹子,然后把新电极焊牢。
⑷、然后重新送电,调整电流至正常值。
5、扒炉的准备工作:
⑴、将渣从渣口排放干净,然后提温化底30分钟以上,然后从冰铜口放底铅;
⑵、然后再化底30分钟,继续从冰铜眼放底铅;
⑶、继续送电提温,从炉后底铅眼放底铅;
⑷、待炉内渣铅放净后,拆卸电极;
⑸、自然冷却后进水降温。
烧氧操作:
⑴、熟悉炉子结构,了解氧气的性能,认识到由于使用不当对炉底、炉壁、炉顶耐火材料的危害性,进而引起的重大设备事故、安全事故的严重性。
⑵、必须办理《熔炼三厂电热前床烧氧作业票》,烧氧时工段长(夜班调度)必须在场,烧渣口时必须按照规定的角度和长度进行操作:
垂直炉壳水平烧氧,吹氧管进入渣口的长度不大于1m,防止烧损炉内耐火砖及炉底浇注料。
电热前床开炉方案(冷渣起弧)
一、原材料准备,开炉使用材料保质保量备足,并运至指定位置,堆放整齐,不得混杂。
1、干水淬渣20t,水份V2%S©含量21-24%
2、木炭2t,焦炭3t,粒度30〜50mm
3、木柴3t(干燥),长度600〜800mm伸50〜150mm
4、废道轨38Kg/m,L=3600mm数量21根
5、机油100kg,棉纱30kg,鼓风机一台
6、©35圆钢1根,L=2000mm©50焊管2根,©15铜管2根
、设备调试检查验收,按工艺要求检查验收,确保所有设备达到工艺要求,符合安全要求。
项目名称
验收标准
电热前床变压器
性能参数调试(耐压实验)
供电系统及仪表
铜板铜母线焊接点是否牢靠,固定螺丝是否紧固,各绝缘是否达到要求,仪表是否准确、并通电实验
电极提升系统
提升装置和限位装置是否灵活可靠,做升降实验
水冷系统
严格试压通水试验,无渗漏,冷却水量满足要求
流渣槽卷扬系统
转动过程灵活安全可靠,转动角度满足吊放渣包要求、溜槽内铺耐火砖
收尘系统
保证引风效果,收尘装置推拉转动灵活可靠、引风量可调
冲渣泵试水
渣槽稳定牢固,冲渣泵稳定运行,满足水淬要求
炉体、人孔门
炉体是否有裂缝、潮解现象、拉杆螺丝松紧自如,渣线达到人孔门处不允许有外漏熔渣现