铅浮渣反射炉改造的生产实践

铅浮渣反射炉改造的生产实践

黄绘霖

江西自立环保科技有限公司344000

摘要：本文对铅浮渣反射炉工艺特点进行了分析，然后提出了一些改造措施和建议，旨在进一步提升铅浮渣反射炉的生产效率。

关键词：铅浮渣反射炉；改造；生产实践

电解铅生产过程中，在熔铅锅产生的浮渣，基本上是采用固定式浮渣反射炉处理的方式。铅浮渣反射炉结构简单、操作方便，目前在处理铅浮渣等冷料中有很大的优势。但是也存在能耗高、操作环境差、劳动强度高、炉龄短、处理成本高等缺点。某厂2006年开始开动铅浮渣反射炉，在10年的生产中，根据设备和工艺的特点，进行了不断的改造和改进，取得了很好的经济效果。

1铅浮渣反射炉工艺特点

1.1铅浮渣的化学成分

某厂的铅浮渣化学成分的特点是：铅高、铜高、银高、金低，具体的化学成分见表1。

表1铅浮渣的化学成分（％）

1.2铅浮渣反射炉操作过程

根据某厂铅浮渣化学成分的特点，在铅浮渣反射炉内，铅浮渣加热融化后，和溶剂苏打、还原剂铁屑、焦炭等在高温的作用下，各组成成份相互作用，铅还原、分离成金属铅，铜变成铜锍进入冰铜，锌以氧化锌的形式进入烟灰。入炉苏打部分分解，大部分以不同的形式进入了冰铜，有大约三分之一左右生成钠盐进入了浮渣。铅浮渣反射炉为周期性作业，每个周期为12ｈ。

2铅浮渣反射炉工艺技术改造

2006年某厂的铅浮渣反射炉的开产后，出现了炉龄短（30ｄ）、耐火材料腐蚀严重、挡火墙水套破裂漏水、炉顶坍塌、产量低、铅渣分离不彻底等影响产量和成本的事故。技术人员根据炉子的工作原理，不断进行探索和研究，通过一些的技术改造，解决了以上的技术难题。使产量提高了100％，炉龄提高了200％。

2.1耐火材料的改进

由于铅浮渣的处理工艺和耐火材料本身性能的缺陷，与熔渣接触的部位，包括炉墙、炉底、炉墙渣线，均受到了不同程度的侵蚀。因为铅浮渣反射炉为周期性生产，炉内的温度随着操作的进行不断地变化。当炉内温度发生变化时，由于材料内部的温度梯度的变化，必然加剧材料的崩裂和剥落。就会出现炉顶出现裂缝以至于坍塌，炉底砖腐蚀严重造成炉底渗铅、炉墙渣线腐蚀严重做成侧墙倒塌等生产事故。

2.1.1炉顶砖改造

开始砌筑的时候，根据设计图纸，炉顶砖为240的高铝砖。由于高铝砖在温度变化严重的碱性环境的耐腐蚀很差，造成开炉30ｄ，60炉就炉顶坍塌而进行小修。后来根据铅浮渣反射炉的工艺特点，选用了耐高温、抗侵蚀、抗冲刷能力更好380镁铬砖，材料的性能和炉顶操作工艺特点相匹配，解决现有炉顶容易松动脱落的问题。炉顶的小修达到3个月每炉期。

2.1.2侧墙砖改造

铅浮渣反射炉的侧墙耐火砖直接接触热熔体，在加苏打操作的过程中尤其是腐蚀严重。侧墙的渣线附近，在气相和液相交接的地方，砖不断发生冲刷，腐蚀尤其严重。在生产过程中，发生过炉顶完好而侧墙坍塌造成小修的情况。将原来的240的高铝砖改为240的镁铬砖，大大改变了耐火材料的抗强碱腐蚀和冲刷。基本每次侧墙都可以坚持到和炉底一起进行中修。

2.1.3炉底的改造

开产的时候，根据设计，铅浮渣反射炉1炉底采用镁砖砌筑，生产过程中易渗进铅液。经过一段炉期后，炉底就升高变形，严重的时候造成炉底砖漂浮，铅也渗透炉底外壳，造成炉子停炉中修.借鉴了国内较好的经验，采用镁铁捣打料对炉底进行整体浇筑。并使炉体加深。改造后，改善了炉底渗铅情况，并且增加了炉底的整体性和抗冲击性。炉底寿命比过去多使用3个炉期，由3个月中修，变成12个月中修。同时由于炉底加深，使得底铅储存量增加，对炉子保温、放铅、产量起到较好作用。

2.2炉体结构改造

2.2.1挡火墙水套

某厂铅浮渣反射炉设计的燃料是块煤，炉体分为燃烧室和熔池，燃烧室和熔池之间是水套外衬耐火砖的挡火墙。因为的挡火墙的两端温度不同，并且每炉的温度变化很大。这样挡火墙水套因为冷热变化较大，金属的焊缝非常容易开焊、漏水。挡火墙水套漏水到熔池内会造成熔池放炮造成严重的安全事故。开产初期采用的是水冷水套，水的压力是0.63ＭＰａ。由于水套的制造原因和生产工艺原因，造成挡火墙水套在开产10ｄ就发生渗水事故。经过全体技术人员研究，并请来专家商讨，决定由水冷改为风冷。由风压0.5ＭＰａ、分量2000立方米／ｈ的风机对挡火墙水套进行风冷冷却。经过实践，水套没有发生变形，证明水冷改风冷非常成功。挡火墙水套水冷改风冷，解决了生产隐患和安全隐患。

2.2.2出铜口

设计的出铜口为平流式出铜，由于炉底的改造，加深了熔池约200ｍｍ，造成了炉底的底铅保留较多，影响了反射炉的产量。将出铜口改为用316不锈钢的钢管做虹吸管，以虹吸的方式放铅。这样就在外壳和炉本体没有大修改的情况下，每炉放空炉底铅，增加产量约8顿每炉。

2.2.3燃料

某厂铅浮渣反射炉设计的燃料是优质的大块煤，由人工进行烧火和扒灰。操作环境恶劣，劳动强度大，而且对煤的要求较高，煤的成本较高。经过工艺和设备改造，改块煤的燃烧方式为粉煤喷吹的燃烧方式。原有的炉壳、烟道等主体不改动，取消燃烧室，粉煤在烧嘴和热风混合，直接喷到炉膛内进行燃烧加热。未完全燃烧的煤粉覆盖在熔池表面，起到保温、隔绝空气营造还原气氛的作用。拆除了燃烧室和挡火墙，熔池面积由9.5平方米增加到12平方米。这样改造后，产量每炉增加了8顿粗铅的产量。

3铅浮渣反射炉技术改造的方向

某厂铅浮渣反射炉的虽然取得了很大的成果，但是还有很多不足需要改进的方面。

一是燃料方面。目前的粉煤喷吹的燃烧方式，对环境的污染还是较严重，最好是以清洁能源天然气代替粉煤。天然气热值高、无污染，是国家鼓励和行业发展的趋势。

二是加料方面。目前还是炉顶的加料方式。炉顶水套由于冷热变化容易出现裂纹，有很大的安全隐患。并且炉顶水套和炉顶耐火砖的膨胀系数相差较大，会发生炉顶掉砖、坍塌的生产事故。需要改炉顶加料为炉墙上侧方位加料，这样会大大减少安全隐患并增加炉龄。

三是余热利用。目前的烟气是经过表面冷却器冷去后，进入布袋进行收尘。可以拆除表面冷却器，建设余热锅炉，产生的蒸汽用于电解的生产和冬季的取暖。

4结语

综上所述，在没有其他先进的炉子代替目前的固定式反射炉进行铅浮渣处理之前，需要不断地探索，以改进工艺、设备、操作，达到节能、降耗、降成本、增产、增效益的目标。

参考文献：

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