精馏车间技术操作规程.docx
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精馏车间技术操作规程
第一部分锌精馏技术操作规程
1、工艺流程及技术指标
锌是一种白而略带蓝灰色的金属,质地较软。
纯锌具有良好的延展性,其化学性质较为活泼,广泛应用于化工、医药等行业。
本车间是以ISP熔炼车间产出的粗锌为原料,采用精镏法生产合格精锌的过程。
精镏法是目前广泛采用的一种粗锌精炼方法。
精馏法的精炼原理是利用粗锌中的杂质各具不同沸点的特性,主要金属的沸点为:
锌的沸点为906.97℃,镉的沸点为767.58℃,铅的沸点为1525℃,铁的沸点为3235℃,铜的沸点为2270℃,锡的沸点为2735℃。
通过分馏过程,使锌与其他杂质分离,从而得到高纯度的锌,并使铅、镉、铟等金属分别得到富集。
锌的精馏过程分为两个阶段,在两种结构不同,原理相似的密闭作业的精馏塔内进行。
第一阶段是在铅塔中进行,使粗锌中的锌、镉与其他高沸点的杂质铅铁等分离,产出馏余锌与含镉锌;第二阶段是在镉塔中进行,使锌与镉分离,产出高镉锌和高纯度的精馏锌。
产出的馏余锌经熔析炉精炼,并辅之锌精馏加铝工艺,去掉杂质铁,富集铅、铟等有价金属,产出B#锌(也叫无镉锌)。
1.1工艺流程
作业程序概述:
首先将粗锌加入熔化炉内,经自动给料器、铅塔加料器、加料管流入铅塔。
由上层蒸发盘之溢流孔至下层蒸发盘时,一面受燃烧室加热升温,一面与上升金属蒸汽进行热交换,从而使锌充分受热,镉与锌大部分蒸发,同时与上升气流夹带的高沸点金属铅雾一并上升至回流部分,利用回流盘的分凝回流作用,铅雾被洗涤下来,锌镉蒸汽进入铅塔冷凝器得到含镉锌。
部分锌和高沸点的杂质,经铅塔底部、下延部进入精炼炉,经加铝熔析精炼后,得到#B锌、硬锌和富铟粗铅。
#B锌作为原料返回熔化炉,含镉锌经镉塔加料器、加料管进入镉塔。
在镉塔内同样进行分凝与回流过程后进入大冷凝器,使锌与镉蒸汽进一步分离富集,高镉锌蒸汽进入小冷凝器,产出高镉锌,做为精镉生产的原料。
由镉塔脱去镉的纯锌液经下延部进入纯锌炉,按时放出铸锭、得到精锌。
1.2主要经济技术指标
1)一座单铅塔日处理粗锌量:
54—63吨。
2)精锌单耗粗锌:
<1.064t/t(考虑高镉锌影响)
<1.047t/t(不考虑高镉锌影响)。
3)精锌产出率:
50~60%,塔日产量:
29~35吨(不考虑循环精锌影响)。
4)锌回收率:
>99%
5)铅回收率:
>95%
6)镉回收率:
>80%
7)铅塔运转率:
>90.14%;B#锌铅塔运转率:
>90.14%。
8)塔龄:
铅塔中修周期:
18个月;
B#锌铅塔中修周期:
16个月;
镉塔中修周期:
24个月以上(原料镉≤0.1%的情况下);
铅镉塔大修周期:
8年。
1.3原料、燃料及产品的质量标准
1.3.1原料
锌精馏使用的原料为粗锌
化学成份应符合下表的规定。
品
位
锌含量
大于%
杂质含量不大于%
Pb
Cd
Fe
As
Cu
Sb
Sn
A1
1类
98
1.5
0.3
0.02
0.06
0.05
0.03
0.03
0.05
2类
97
2.0
0.5
0.3
-
-
-
-
-
1.3.2燃料
精馏炉使用的燃料为焦炉煤气,其成分如下:
化学成分:
(体积百分含量%)
H2
CH4
C2H6
CO
H2O
CO2
N2
O2
40-55
15-24
1.5-3
6-12
2.5-3.5
2-5
5-25
0.3-0.5
发热量:
4280kcal/m3(17890KJ/m3)
煤气总道压力:
2000Pa-7000Pa;中道压力:
1500Pa-5000Pa
1.3.3氯化铵
工业用氯化铵,工业纯含NH4C1>95%。
1.3.4产品质量标准、验收、包装入库规定
A精锌化学质量标准如下表:
牌号
锌不小于%
杂质不大于%
铅
镉
铁
铜
锡
铝
杂质总和
Zn99.995
99.995
0.003
0.002
0.001
0.001
0.001
0.001
0.005
Zn99.99
99.99
0.005
0.003
0.003
0.002
0.001
0.002
0.01
Zn99.95
99.95
0.030
0.010
0.02
0.002
0.001
0.01
0.05
B精锌物理质量标准:
1)表面洁净、无浮渣、泥、水及油垢等外来污染。
2)飞边不得长于10mm(指超出棱线距离)。
3)锌锭无缺口。
以锭边棱线为基准,凹入深度大于5mm,或缺口大于20mm,则此锭作废。
4)锌锭厚度对边差不得大于10mm。
5)无挂耳,无杂物,无冷隔层。
6)锌锭单重20-25kg。
C精锌验收入库规定:
1)化学成分合格,无特殊要求,Zn99.99以上(含Zn99.99)牌号方准入库。
2)规格合格。
3)日期、炉号和班次等批号清楚,不丢、不漏、不错、不混。
1.4主体设备
选择国内较先进的大型塔盘(1372×762)炉组。
其中铅塔6座、镉塔4座、B#塔2座、高镉锌塔1座、精镉塔1座。
1.4.1铅塔及其附属设备
铅塔系统包括铅塔本体、铅塔冷凝器、燃烧室、换热室、精炼炉、熔化炉、加料器、自动给料器、加料管等。
铅塔本体为主体,其塔盘组立见下表:
顺序
型号
数量
(块)
塔盘重量(kg)
盘内存锌量(kg)
塔盘单高
(mm)
塔内累计高度
(mm)
单重
总重
1
底盘
1
194
194
——
206
206
2-34
蒸发盘
33
166
5478
3795
184
6278
35
空盘
1
116
116
——
200
6478
36-37
回流盘
2
165
330
120
200
6878
38
大檐盘
1
200
200
60
192
7070
39
加料盘
1
176
176
60
242
7312
40-61
回流盘
22
165
3630
1320
200
11712
62
出气盘
1
180
180
60
234
11946
63
反扣盘
1
125
125
——
160
12106
合计
63
——
10429
5415
12106
1.4.2镉塔及其附属设备
镉塔系统包括镉塔本体、镉塔大冷凝器、燃烧室、换热室、纯锌炉、镉塔小冷凝器、高镉锌储槽、镉塔加料器、加料管等。
镉塔本体为主体,塔盘组立见下表:
顺序
型号
数量
(块)
塔盘重量(kg)
盘内存锌量(kg)
塔盘单高(mm)
塔内累计高度(mm)
单重
总重
1
底盘
1
194
194
——
206
206
2-15
回流盘
14
165
2310
840
200
3006
16-33
蒸发盘
18
166
2988
2070
184
6318
34
空盘
1
116
116
——
200
6518
35-36
回流盘
2
165
330
120
200
6918
37
大檐盘
1
200
200
60
200
7118
38
加料盘
1
176
176
60
200
7318
39-58
回流盘
20
165
3300
1200
200
11318
59
液封盘
1
166
166
60
196
11514
60
反扣盘
1
165
165
——
179
11693
61
液封盘
1
166
166
60
196
11889
62
反扣盘
1
165
165
——
179
12068
63
过渡盘
1
219
219
60
179
12247
合计
63
10459
4530
12247
09年2月份5#镉塔技改后投入运行的镉塔塔体组立见下表:
顺序
型号
数量
(块)
塔盘重量(kg)
盘内存锌量(kg)
塔盘单高(mm)
塔内累计高度(mm)
单重
总重
1
底盘
1
194
194
——
206
206
2-3
回流盘
2
165
330
120
200
606
4-34
蒸发盘
31
166
5146
3565
184
6310
35
空盘
1
116
116
——
200
6510
36-37
回流盘
2
165
330
120
200
6910
38
大檐盘
1
200
200
60
200
7110
39
加料盘
1
176
176
60
200
7310
40-59
回流盘
20
165
3300
1200
200
11310
60
液封盘
1
166
166
60
196
11506
61
反扣盘
1
165
165
——
179
11685
62
液封盘
1
166
166
60
196
11881
63
反扣盘
1
165
165
——
179
12060
64
过渡盘
1
219
219
60
179
12239
合计
64
10673
5305
12239
修改后的镉塔塔体组立与修改前的镉塔组立比较:
原2—15块回流盘减掉12块盘,现回流盘为2—3块盘;原16—33块蒸发盘增加13块盘,现蒸发盘为4—34块盘。
这样做的目的因为原料含镉过高时(含镉大于0.2%),镉塔蒸发量达不到脱镉要求,精锌质量保证不了(即使燃烧室提温,长期高温高负荷运转,也将对镉塔塔体生产寿命带来影响),所以对镉塔塔体组立进行技改,技改后的镉塔塔体组立将改变原来生产现状,在同样的主控温度下,镉塔蒸发量将有所增大,脱镉性能增强,也能延长镉塔塔体生产寿命。
2、岗位技术操作规程
2.1运锌岗位操作规程
2.1.1运锌岗位责任制
认真执行技术操作规程、安全操作规程、设备维护使用规程和技术操作条件卡片的有关规定,及时组织供应各塔熔化炉的原料,保证铅塔正常加料。
1)按规定加料量、及时向熔化炉供料,收入粗(B#)锌,要求计量准确,品种和数量记录无误,B#锌要分炉计量,合计数字准确清楚。
2)负责粗锌、B#锌、各种上下楼固体锌的吊运。
3)协助维修人员一道做好电葫芦及轨道的维护保养工作。
4)搞好所属区域的环境卫生。
5)在无锌供应情况下,及时报告班长,按安排采取措施。
6)因运锌工失职未能及时供料,致使铅(B#)塔少料、断料,由运锌工负完全责任。
2.1.2运锌岗位工艺操作条件
1)根据各塔加料量及熔化炉存锌的不同,安排供料顺序,优先考虑供应加料量较大而存锌较小的熔化炉。
2)加固体长条锌最大允许量:
精馏:
<2750公斤/小时(即≤5条/小时)。
3)各铅塔加料时间相差不得超过一小时。
熔化炉按规定留足底锌。
个别熔化炉加锌量加不到下次加锌时间时,应提前半小时组织粗锌或供应#B锌、固体锌,同时将情况汇报给班长。
4)在运锌过程中,B#锌应首先满足B#塔。
2.1.3运锌岗位正常操作
2.1.3.1正常加锌操作
1)接班后根据当班生产安排及上班留预备锌情况,计算本班各炉需要供应粗锌(液体锌和固体锌)以及本班B#锌量,并联系熔炼车间及精炼工供锌。
2)各次加料量要满足工艺要求,多加液体锌。
若液体锌供应不上,有可能造成断料时,要及时吊运固体锌。
3)运锌量记录准确、清楚,B#锌要按炉号分别记录产出及加入情况。
4)监督和检查一熔化工加料数量是否正确,以及实际加料量情况。
5)所供各种锌必须供给指定塔,不得随意供应,否则,造成生产事故由运锌工负完全责任。
6)#B锌应首先满足#B塔,其余的按规定供应到其它铅塔。
7)运锌数量以运锌工《运锌原始记录》为准。
原始记录妥善保管,下班前交仪表室保存。
8)加固体锌时不允许有固体锌架在炉门慢慢熔化的情况。
2.1.3.2单轨吊车开车操作
1)单轨吊车在开车前应全面检查下述部位:
(1)吊车轨道螺丝是否有松动或其它异常现象。
(2)吊车钩是否有损伤,裂纹及螺丝松动现象,吊钩是否能灵活转动。
(3)吊车钢丝绳的磨损情况、润滑情况及损伤情况。
(4)抱闸有无螺丝松动、紧固螺栓松动或断裂现象,抱闸电线是否有脱、折断等现象。
(5)控制按扭盒及引线有无变形、损伤及按扭丢失、损伤现象。
2)检查完毕后,应进行试车操作:
(1)吊车升、降及前、后走车是否正常,抱闸有无异常声音、火花及短路现象。
(2)升、降制动是否有失灵、沉车等现象。
(3)吊车安全卡是否失效。
(4)吊车按扭是否灵活好用。
3)单轨吊车常见异常情况产生原因及处理方法
表单轨吊车常见异常情况
序号
情况
产生原因
处理方法
1
电机温度高
l润滑不良
2超负荷
3电机散热轮有问题
1加足油
2不超载
3抢修更换散热轮
2
按钮失灵
l按钮损坏
2电源中断或线路问题
3电机损坏
1电工更换按钮
2检查电源线路
3汇报班长,检修人员处理
3
钢丝绳绕乱
1斜吊或提升时物件摆动
2控制机构失灵
1缓慢下降,静止重物,重新起吊
2汇报班长,联系维修人员处理
4
起重时有异常
1只有两相电源
2钢丝绳绕乱
3起重机械问题
1联系电工处理
2按钢丝绳绕乱处
3汇报班长,联系维修人员处理
5
起吊重物打滑
1起重物超重
2抱闸过松
1起吊物不过载
2调抱闸
4)单轨吊车维护
(1)吊车上油:
1次/月,加足润滑油。
(2)钢丝绳检查:
1次/班,发现磨损严重时更换。
(3)电机温度:
1次/班,发现温度超高,分析原因,及时处理。
(4)技术检验:
2次/年,全面检查鉴定葫芦吊车技术性能。
(5)每班检查运锌单轨吊车,发现异常情况及时找检修人员处理。
(6)认真维护好地上衡,做到无锌无尘,各部位无损,计量准确,发现问题及时报告。
(7)每班检查吊车润滑油情况,若油不足,停机后应立即加润滑油,不得在运转中加油,每三个月换油一次。
2.1.4运锌岗位设备操作与维护
按《单轨吊车操作与维护规程》执行。
2.1.5运锌岗位安全操作
按《运锌岗位安全操作规程》执行。
2.2一熔化岗位操作规程
2.2.1一熔化岗位责任制
认真执行技术操作规程、安全操作规程、设备维护使用规程和技术操作条件卡片的有关规定,按指标控制和调整好熔化炉和铅塔冷凝器温度,并保证铅塔加料均匀、连续、稳定不断料,保证精锌质量。
1)及时在黑板上记录加入的各品种锌(液体、固体、B#锌、使用其它各种锌)的数量,并计算出相应的加料时间,下班前将黑板上的加锌记录作在加料原始记录上,要求字迹清晰可辨、数据准确、无缺项漏项。
2)勤检查铅塔加料是否正常,并及时核对加料时间与熔化炉内相应的锌液面,做适当调整。
并调节好熔化炉温度。
3)负责熔化炉及附属设备的清扫、维护和故障处理。
确保熔化炉废气系统不堵塞、不漏气;加料器、加料管、加锌控制器等各部通道不堵塞、不凝锌、不结;加锌控制器装置灵活好用。
4)负责压密砖清扫,保证压密砖不积锌、不存渣,严防锌液从压密砖渗漏至燃烧室内。
5)负责熔化炉开停炉相关工作。
6)负责本岗位工具维护保管。
7)负责当班熔化炉的扒渣工作。
8)负责本岗位所属各部位卫生区域的清扫工作。
2.2.2一熔化岗位工艺操作条件
1)熔化炉锌液温度:
600~650℃。
(大量加固体锌时不小于500℃)
B#塔熔化炉温度:
630~680℃
铅塔冷凝器温度:
<850℃
2)加固体长条锌最大允许量:
(熔锌能力)
(1)精馏炉:
<2750公斤/小时(即≤5条/小时)
(2)加料均匀、连续,允许加料量波动在20分钟料量内。
(3)熔化炉加料量(塔处理能力):
54—63吨/天.炉。
允许加料量波动范围±1格
2.2.3一熔化岗位正常操作
1)加料操作:
(1)勤核对加料量与加料时间,及时调整加料速度,准确均匀加料。
(2)勤检查铅塔加料器内锌液面的变化情况,若发现涨潮、抽风异常现象,及时检查料量并联系二熔化工检查主控温度并协助处理。
(3)向熔化炉加锌前,应适当关小石墨锥开度,加完锌后再进行调整。
并计算出相应的下料时间。
(4)加锌控制器过道、流槽及铅塔加料器锌封,每两个小时至少要用钢筋通一次,保持加料系统畅通,加料器浮渣根据实际情况不定期捞出。
(5)交班前应将熔化炉加料口,加锌控制器及加料器方井锌液面浮渣捞尽。
浮渣返回自身熔化炉处理。
2)熔化炉扒渣操作
(1)扒渣前应减煤气,并先铲掉炉内壁上的渣。
(2)加入适量氯化铵,并充分搅拌,待锌渣不粘时迅速扒出,先堆放于炉门口。
待其流尽夹带液锌晾凉后,挑出明锌,回收锌渣下渣厂。
(3)扒渣结束后,关闭炉门,煤气调节至正常。
3)熔化炉的温度调整方法
(1)温度低,可增大煤气量,合理调节抽力,加强扫除口保温。
(2)温度高,减少煤气量。
(3)其它调整方法见4)。
4)熔化炉异常情况产生原因及处理方法(见下表):
熔化炉异常情况产生原因及处理方法
序号
情况
产生原因
处理方法
1
熔化炉烟囱冒白烟
炉膛内锌液温度过高
减煤气,降低锌液温度
2
熔化炉温度高
煤气、空气量大
减少煤气量、空气量
3
熔化炉温度低
1煤气、空气量调节不当
2熔化炉烟囱堵塞
1调整煤气空气量
2扫除烟囱、废气道
4
炉膛内正压,煤气送不进
1熔化炉废气道堵塞
2熔化炉烟囱堵塞
3炉体漏缝、密封不严
1扫除烟囱、废气道,扒净堵渣
2加强炉体摸缝
5
加锌控制器出口关不严
1石墨锥损坏
2石墨锥圆锥面上有结渣
3石墨锥控制螺杆不好使
l更换石墨锥
2取下石墨锥,清除结渣
3汇报班长,联系维修工处理
6
铅塔加料器方井锌液面过高或涨潮
1加料量小或不均匀
2加料器锌封、流管堵塞
3铅塔燃烧室或冷凝器温度高
1增大加料量或均匀加料
2清扫堵塞部位,保持畅通
3联系调整工、二熔化工处理
7
铅塔加料器方井锌液面过低或抽风
1加料量突然增大
2铅塔燃烧室或冷凝器温度突然降低
1调节加料量至正常
2联系调整工、二熔化工处理
8
加锌控制器、加料器结死
锌液温度过低
1掏尽结死部位锌液
2煤气保温、直至烧通
3查明原因,恢复正常温度
5)岗位特殊操作
(1)停电停煤气与来电煤气(略)
(2)停电与来电
<1>停电
a保证不断料,根据存锌实际情况适当减少料量。
b条件允许的情况下在熔化炉加粗锌小块。
<2>来电:
优先给存锌少的熔化炉加料。
(3)停煤气与来煤气
<1>熔化炉停止供应煤气,而燃烧室仍有煤气供应。
a关闭煤气阀门,加锌器、熔化炉炉膛、加锌控制器及流槽、加料管用干柴明火保温,加料器盖板用保温砖保温。
b来煤气后,先点燃木柴待稳定燃烧,再慢慢开启煤气阀门,调整炉温,直至能转入正常生产。
<2>熔化炉和精馏塔都停止供应煤气
a关闭煤气阀门,加锌器、炉膛、加锌控制器及流槽、加料管用木柴明火保温,加料器盖板用保温砖保温。
b停煤气后,适当减少铅塔加料量,并且密切注意加控器、加料器及加料管情况,严防结死。
c来煤气后,先点燃木柴待稳定燃烧,再慢慢开启煤气阀门,调整炉温,直至加料器、加料管正常后才能转入正常生产。
供料:
停煤气后,停止加固体物料,减少液体锌的加入,适当给存锌少的熔化炉加液体锌。
6)烤炉与停炉
(1)烤炉
<1>升温
a炉温在200℃以下用木柴与煤气混合燃烧烘烤,测温点要有代表性,不得在火焰中。
200℃以上方能使用熔化炉自身煤气烧嘴。
b严格执行《升温计划》,如果超过指标,就现有温度恒温,不允许用降温方法来达到指标。
c按时记录,并妥善保存原始记录。
<2>加料
熔化炉锌液填至熔化炉出口流槽顶以上30毫米左右,锌液达到温度指标。
熔化炉出口须封严,不漏锌、不渗锌、以保顺利投料。
(2)停炉
<1>铅塔燃烧室开始降温前8小时,熔化炉停止进料,并扒净熔化炉大小池及流槽出口锌渣,做好停炉准备工作。
<2>熔化炉给塔体供完料时,掏净加锌控制器、加料器存锌,揭开加料器盖板,密封加料管。
<3>熔化炉需要大修,应将底锌放净,再关闭煤气自然降温。
若不需要大修,调节煤气量以10℃/小时降温,锌液温度降到420℃以下,关死煤气阀门及抽力挡板,自然降温。
2.2.4一熔化岗位设备操作与维护
按《铅塔操作与维护规程》执行。
熔化岗位所涉及的主要设备为熔化炉及其附属设备,铅、镉塔及其附属设备和吊车等。
熔化炉示意图
2.2.5一熔化岗位安全操作
按《一熔化岗位安全操作规程》执行。
2.3二熔化岗位操作规程
2.3.1二熔化岗位责任制
1)按指标及时调整冷凝器温度,合格率达到95%以上。
2)常检查含镉锌流量使其加入镉塔并及时清扫流槽,流量异常时报告班长。
3)负责本班高镉锌铸锭,并吊运堆放在指定地点。
4)负责压密砖清扫,不积锌,不存渣,严防锌液从压密砖和燃烧室上盖漏入燃烧室。
5)负责维护燃烧室上盖探火孔,无缺无损,发现缺损及时补救。
6)负责维护镉塔加料器、加料管,冷凝器及流槽、回流部和保温套,及时清扫,不堵不漏,畅通无阻。
7)负责开停炉回流部、冷凝器升降温及其相关工作。
8)负责工具保管、维护,镉塔工具专用。
9)负责本岗位文明生产。
2.3.2二熔化岗位工艺操作条件
1)铅塔冷凝器温:
<850℃
2)镉塔大冷凝器温度:
850—900℃
3)镉塔小冷凝器温度:
<650℃
2.3.3二熔化岗位工艺操作
1)正常生产操作
(1)经常检查含镉锌液流量,及时调整冷凝器温度,保证含镉锌液连续均匀加入镉塔。
(2)勤检查并做好本岗位各部位密封工作。
杜绝锌蒸汽接触空气。
(3)不得随意放气。
如有冲塔顶危险,又来不及采取其它措施时,铅塔可在冷凝器底座扒渣口放气,待压力不大时,清干净冷凝器底座及扒渣口结渣,盖好盖板,刷好灰。
镉塔如有上述情况,只能在小冷扒渣口放气,并做好清扫和密封工作。
(4)及时扫除,并尽量避免使用铁质工具,以免影响产品质量。
(5)及时检查压密砖和燃烧室观察孔筒子砖完好程度,若有损坏,及时修补,防止锌液漏入燃烧室。
(6)常检查塔顶、流槽、冷凝器、回流塔、流管等部位,发现漏锌及时处理。
(7)若小冷凝器温度过低,或高镉锌产量低于指标,而镉塔冷凝器温度在指标时,及时扫除小流槽及冷凝器。
(8)若大、小冷凝器温度下降,而燃烧室温度、含镉锌流量正常时,及时报告班组、班长联系扫除班扫除镉塔1#、2#、3#眼。
(9)在干燥的铸模内铸高镉锌,不得有浮渣与飞边,并吊运指定地点。
2)二熔化出B#塔纯锌操作
(1)及时出纯锌,捞尽表面浮渣,吊运至指定地点。
(2)堵眼渣单独堆放,不得混入其它杂物。
避免其它金属与纯锌液接触,尽量采用非金属工具。
若必须使用铁质工具时必须保证工具完好不会