故障排除方法鼓风炉炼铅的.docx

1、故障排除方法鼓风炉炼铅的故障排除方法鼓风炉炼铅的2.熔炼产物的排放 粗铅从虹吸道连续排出铸锭，或用铅包送至下道工序精炼;炉渣从咽喉口连续排至电热前床进行沉淀分离、保温;铅锍根据其量多少，不定期由渣溜槽侧面与咽喉口在同一水平面的放锍口排出。改变虹吸出口和渣溜槽高度，可调节炉缸中铅液面的水平与渣层的厚度。实际操作中，两溜槽高度应调整到适宜位置上。若铅溜槽低，炉缸储铅量减少，温度降低，则部分溶解在铅中的杂质析出，造成虹吸道堵塞，同时部分锍将进入炉缸与铅一起排出，这不仅影响粗铅的质量，同样使虹吸道堵塞;若铅溜槽高，则咽喉口被铅液填充，阻止炉渣排出。渣溜槽高时，则本床中渣层厚，会将炉缸中的铅压出，风口区

2、出现上渣迹象，容易造成风口上渣，甚至灌死风口，影响风口送风。渣溜槽低时，则咽喉 15 喷风，操作无法进行。 3.风量、风压的控制及风口的作业 铅鼓风炉的送风量应该稳定，任何风量波动均能给炉子作业带来负面影响。实际上，往往由于炉料、焦炭质量及操作上的原因，加入炉内焦炭相应减少或因料柱阻力升高，而使送风量减少造成风焦比的严重失调。对鼓风炉风量的控制更确切地说是对风焦比的控制。 风口操作的基本任务是要经常捅打风 13，扩大风 IZl 送风面积，使风能达到炉子的中心;第二要减少风口大盖的漏风，及时更换密封圈，拧紧大盖螺栓，通过观察风口内部，判断炉况是否正常。通常风口表面有类似蜂窝状亮点，钢钎易于捅至炉

3、中心，钢钎不带粘渣，表明炉况正常;如果风口发黑、发暗表明炉况不正常，应及时处理;发现风口有上渣迹象，则可能是咽喉或虹吸道堵塞，应立即进行处理。 4.电热前床的操作 随着鼓风炉熔渣不断进入前床，电极插入熔渣的深度也随着变化。当电压一定时，电流随着电极插入熔渣的深度而增加。前床热的来源主要是靠强大的电流通过熔渣时产生的焦耳热热量 Q0.24RI2t， 为电阻， 为电流， 为通电时间。 R I t 正常操作时，通过升降电极插入熔渣的深度来调节电流，从而达到调整炉温的目的。只有当调整电极插入深度还不能满足所需温度时，才改变电压挡次。通常电极插入深度为熔渣层厚的 0.4,0.5 倍。控制电压大约为 40

4、V，电流为 4000A。当烟化炉需要熔渣时，打开放渣口即可，放完渣后，用黄泥堵住再插入钎子。前床内分离出来的金属铅及铅锍可从铅锍口定期排放出来。 在生产过程中，因电极烧损，在下放电极或接长电极时，应停电进行。放渣前应停电 15,20min，放完渣后再恢复送电。如停电时间较长，需将床内熔体放光，同时将电极提起，待来电鼓风炉开起来有熔渣流入前床后，再行热渣起弧。正常操作时，需检查水套是否有水，严禁水入前床，防此烧坏水套。3.7.3 常见故障及其处理 1.炉顶故障及其处理方法 炉顶冒火产生的原因:?风焦比不当，焦炭过剩，大量 CO 在炉顶燃烧;?焦炭中含挥发物过多;?焦点上移;?料柱太低，大量 CO

5、 来不及同炉料作用，便逸到炉面上燃烧;?炉结形成，引起悬料。 消除的措施:?调节好风量、风压;?改善焦炭质量;?提高料柱;?消除炉结和悬料。料面跑空风产生的原因:?炉结严重，造成炉子横截面积缩小，炉气集中通过;?炉料粉状物多，透气性差，风压高，将粉料吹出形成空洞。 消除的措施:?暂停风，消除炉结;?改进烧结配料和操作，提高烧结块强度;?适当降低风压。 降料速度慢产生的原因:?风口送风不好;?还原能力过强，风口区温度低;?炉料粉状物多或强度太低，造成透气性差;?炉料或炉渣熔点高。 消除的措施:?处理好风口，扩大送风面积;?调整好风焦比;?加入返渣改善炉料透气性;?烧结改料调整炉渣成分。 2.风口

6、故障及其处理方法 风口常见故障是:发黑、发红、发暗、发空、发硬。其产生的原因:?焦率太低，造成风口发黑、发暗;?焦率太高，焦点上移，风口区变冷而引起发黑;?风口上方长炉结，造成风口区出现空洞;?焦炭分布不均匀，炉中心焦炭不足，造成中心发硬;?水冷水套水温太低，造成风口区冷凝或发红。 消除的措施:?调整焦率，使风焦比适当;?改进布料方法，使焦炭在炉内均匀分布;?集中压一次底焦，提高风口区温度;?及时清除炉结;?调整水套冷却水量，以提高出水温度。 风口上渣是鼓风炉熔炼过程中最常见的故障之一，产生原因是:咽喉堵塞，未及时处理;虹吸堵塞，使炉内液面升高，咽喉或虹吸堵塞，处理时间长;炉缸内长横隔膜;突然

7、停风，造成风压猛降，炉缸内熔体回升;由于炉内悬料崩塌，炉缸熔体回升;停风前未将粘渣排净，或准备工作未做好;开风时，炉况未能及时转入正常或由于渣坝太高。 处理方法:?加强对虹吸、咽喉的检查，发现堵塞，迅速处理，保证畅通;?用氧气烧穿炉内横隔膜;?突然停风，应迅速打开几个风口大盖，使熔渣排出，以免将风口全部堵死;?稳定风压，防止因炉内阻力过大，使风机跳闸;?计划停风，必须先将炉内粘渣排尽，开风前从咽喉眼往炉内用氧气烧透;?发现风口上渣，必须降低渣面，此时不许降风压或者打开风口大盖处理，更不准停风。待风口上渣现象消失，才能将冷凝物排除保证风口畅通;?如果风口全部堵死，可设法间隔打通几个风口，死风口不

8、送风，活风口送风，使邻近风口冷凝物熔化后，再行处理打通送风。 3.咽喉故障及其处理方法 咽喉故障一般是凝结，致使咽喉口缩小，渣流不畅通;也可能是高熔点杂物或焦炭堵塞。 其产生原因:?渣成分变化，不符合造渣要求，渣含锌、氧化钙过高，熔渣易发粘乃至凝结;?炉料含锌过高，烧结块含硫高生成大量的硫化锌进入渣中，使炉渣发粘;?铅锍、黄渣等未及时排出;?风焦比失调，造成渣温降低，炉渣发粘;?虹吸铅坝太低或渣坝太高，致使炉缸内高熔点熔体无法排出，停留过久，温度下降，造成咽喉堵塞;?焦炭或高熔点杂物堵塞咽喉口。 处理方法:?调整烧结配料，临时加入调整渣型的块状熔剂或萤石等;?排出铅锍、黄渣及粘渣;?调整风焦比

9、，提高炉温;?垫高虹吸铅坝，降低咽喉渣坝高度，减少熔渣在炉内、井内的 停留时间;?降低烧结块含硫;?用氧气烧化凝结物以扩大咽喉口，排出焦炭或难熔物。 4.虹吸故障及其处理方法 虹吸常见的故障是虹吸道缩小、不畅通或堵塞。 产生原因:?烧结块含铜高，浮渣多;?炉内形成横隔膜，铅液不能进入炉缸;?虹吸道出铅锍;?烧结块品位低或铅坝太低，炉缸存铅少，温度低，铅液中的铜凝析堵塞虹吸;?停风后再开风时，铅井未烧灵活。 处理方法:?用钢钎捅或氧气烧;?调整好铅溜、渣溜槽高度，防止铅锍进入虹吸道;?用氧气从虹吸口或咽喉口将横隔膜烧通，并加入部分渣料或萤石洗炉;?开风前，必须将铅井烧灵活。 5.炉结的生成及其处

10、理 炉结是铅鼓风炉生产最大的故障，往往因炉结而导致生产作业极度混乱。因此，必须有计划、有准备地临时停炉进行处理。现在普遍采用爆破、机械及人工锤打相结合的方法来处理。 炉结生成的原因非常复杂，不同部位的炉结的物相组成也不同。按炉结生成部位不同分为炉身炉结和炉缸炉结两类，炉身炉结可分为上、中、下三部分。现将炼铅鼓风炉各部位炉结的典型成分列入表 314。 表 314 铅鼓风炉炉结的典型成分, CaOMg 部位 Pb Cu Zn Fe SiO2 A12O3 S O 上部炉结 49.70 2.90 9.34 13.18 11.60 4.00 5.38 5.22 中部炉结 31.70 4.88 10.20

11、 13.05 12.65 2.65 6.72 lO.60 下部炉结 21.70 2.98 18.30 15.40 15.90 4.00 4.90 7.95 炉缸炉结 55.00 5.50 22.50 7.45 4.00 0.90 3.00 15.95 炉结生成的主要因素是:炉料成分及性质，含硫量、块度;熔炼过程采取的料柱高度;焦率高低;风量、风压;水套水温;布料是否均匀等等。应先分析炉况，查明产生炉结的主要原因，采取有效措施，尽快消除炉结，以保证炉子恢复正常生产。 现将各部炉结的生成原因以及预防处理方法介绍如下: 上部炉结:由表 314 可知，上部炉结的化学成分基本与烧结块相似，这表明是粉状料

12、因炉顶温度波动熔融而成。上部炉结形成后的特征是炉顶上火，炉内各部位降料速度不均匀;上部炉结严重时，可形成悬崖状或桥状，使物料搭棚难以下移;甚至造成局部穿孔，产生跑空风等现象。 产生原因:?粉状料太多，造成炉内阻力不均，粉料集中处一旦被高温气流吹成喷火口时，引起上火跑空风，使靠炉壁的粉料迅速受热熔化，粘附于低温炉壁上，并且加炉料时，粉料在炉边落得多，很容易形成粉状炉结;?烧结块中的金属铅在上部熔化，将粉料粘裹;?高温区上移，炉顶温度过高，部分炉料过早在上部熔化;?铅、锌等金属及其化合物的蒸汽升至上部后，被冷凝而积结在炉壁上。 防止及处理方法:?减少炉料中的粉料，入炉物料必须符合要求;?控制好风焦

13、比，防止焦点上移，减少炉顶上火和跑空风;?提高烧结块质量，降低残硫，生产坚硬多孔的烧结块，以改善炉内透气性;?改善配料比，调整渣成分，使炉料熔点适当;?降低料面，用机械或爆破清除炉结;?用返渣洗炉，有条件时在配料中加入适量的氯化铅渣。 中部炉结:其主要成分为硫化锌，该炉结坚硬，难以清除。国内某厂对中部炉结在风口上部 1.8m 处形成的凸肩所作韵试样分析如表 3 一 15 所示 表 315 鼓风炉中部炉结的组成, 炉结部位 金属铅 硫化铅 硅酸铅 氧化铅 ZnSZnO Zn 总 Fe 总 CaO S 其他 Pb 总 内部 36.85 0.90 19.1 27.87 8.28 0.30 0.40

14、6.30 1.05 15.18 11.00 ? - 0 外表 12.6 12.10 18.98 2.00 0.85 33.93 3.10 5.93 5.00 6.15 21.00 0 其产生原因:?烧结块残硫高，铅锌的硫化物在风口上部呈半熔融状态，粘结于水套壁上;?高锌炉料进入还原带后，较多的锌化物被还原，呈锌蒸汽上升至炉子中部，再度氧化成氧化锌和被硫化成硫化锌粘于炉壁形成炉结，或在高温区部分硫化锌直接挥发上升至中部后而凝结成炉结;?风焦比失调，使炉子中部温度降低，以硫化锌为主体的半熔融物凝结而形成炉结; ?无准备的长时间停风，使半熔融物在风口上方冷却凝结;?水套水温控制太低，使水套壁上的渣壳

15、覆盖层逐渐加厚。 风口上部炉结生成的特征:?风口黑暗，钎子捅时发硬发粘;?水套中的水热交换差，进出口水温差小;?长炉壁上方降料缓慢。 防止及处理方法:?烧结块含锌不可过高，降低残硫，以防铅、锌硫化物大量存在;?适当提高焦率，增加焦炭层厚度以提高炉温;?当烧结块残硫高，则应降低料柱，以提高炉子的脱硫能力;?加入返渣，洗炉;?稳定汽包汽压或提高水套水温;?停止因炉结造成的暗风口送风或送小风，使炉结熔化直至风口变亮，逐渐送风至正常操作。 下部炉结即床炉结:由表 314 可知，下部炉结含锌、硫很高，这表明是ZnS 引起的结块。 其产生原因:?烧结块残硫高，大量硫化锌在风口下部凝结;?炉内还原能力过强，

16、渣中钙太高，易使金属铁析出;?虹吸堵塞后，处理不及时，促使熔解在铅中的高熔点金属析出浮于铅液面，形成炉结。 本床炉结生成的特征:?铅温下降，颜色由红变暗，流量减少，咽喉有铅液流出;?降低风压检查，虹吸井铅面无明显波动;?用钎子捅虹吸时，不感到虹吸道和炉缸底部有阻碍物。反之，如果感到有阻碍物，即使用氧气烧通，也无铅液流出，则表明本床已长横隔膜。 处理方法:?加入低锌返渣及低铜铅炉料，提高炉缸温度，促使炉结熔化;?改变风焦比，控制好还原气氛;?加入黄铁矿，使其熔化;?临时停风，用氧气烧穿横隔膜，使其熔化。 炉缸炉结:从表 314 可以看出，炉缸炉结含 cu、zn、S 均高，这主要是炉缸温度逐渐降低

17、形成的炉底炉结。特别是当停风次数多而时间又长时，将助长其生成。炉缸炉结，首先是在咽喉正对着一端炉缸以及虹吸道相对的那一边炉缸处形成炉结，因炉内热量分布及渣、铅、铅锍等流动情况等原因，使这些地方温度偏低并形成死角，所以，高熔点的硫化物等易先在该处形成炉结，并逐渐向炉缸中心及底部发展。 炉缸炉结生成原因:?炉料含硫化锌高，形成锌锍，粘附于缸壁上;?炉料含铜高，在炉缸内析出;?焦率过高，还原能力极强时，可能有大量的铁被还原，形成炉缸积铁，或生成大量黄渣，排除不及时，炉缸温度降低而冷凝形成炉结;?炉缸铅液少，热交换差，高熔点化合物凝结;?风压太低，风速太小，送不到炉子中心，则中心部分未熔化的炉料落入炉

18、缸形成底结;?停风时间过长，次数过多，炉缸温度急剧下降。 炉缸炉结生成的特征:?虹吸道不畅通;?咽喉故障多，渣含铅高;?长时间放不出铅锍。 其预防及处理方法:?从虹吸及咽喉用氧气烧穿横隔膜，或打开山型处理;?加入无铜、铁炉料或改变渣型等措施加以消除积铁或积铜造成的炉缸炉结;?控制好风焦比，提高炉温并提高入炉风压，及时排除粘渣等物。3.7.4 停炉 1.临时性停炉 主要是为了清除炉结。在炉料供应不上和附属设备出现故障时需要停炉，一般不超过 12h，首先停止进料降料面，在降料过程中，将虹吸井垫高，渣溜槽逐步降低，待料面降至风口区以上 lm 左右时，打开放锍口，排净炉内的渣子、锍、黄渣等粘物，停止送

19、风，打开部分风口大盖，关闭支风管阀门，用黄泥堵塞风口，压底焦按每 m。床面积加焦 200,300kg，拆除咽喉窝，取下小水箱，虹吸井用木炭保温。再开风时，先用氧气烧开咽喉口内的凝渣，使咽喉与虹吸连通，安装小水箱，砌咽喉窝，扒出风口黄泥，关好风口大盖，开鼓风机送风，用一些渣料洗炉，再进料提高料面，转入正常作业。 若突然停电引起临时性停炉，则需马上打开几个风口大盖放渣，打开放锍口，放出炉内熔渣，从咽喉口插入钢钎，处理风口，扒出风口中的凝渣。 2.计划性停炉大修 首先将贮仓中的物料处理完，然后降料面，进几次渣料洗炉，待料面降至风口区后停风，放净炉内熔渣，再放底铅，拆水套，清除炉内和炉缸中的残余炉料，

20、进行检修。3.8 铅鼓风炉的供风与焦炭燃烧3.8.1 焦炭燃烧反应的合理控制 焦炭是铅鼓风炉熔炼的重要物料，它的燃烧影响着鼓风炉的技术经济指标。为了获得良 好的熔炼指标，应该保证其在风口区合理燃烧。在铅鼓风炉内，焦炭燃烧的化学反应式如下: C O2CO2 408 kJ 1 CO2C2CO 162 kJ 2 如果 CO2 完全转变为 CO 时，则炭燃烧总反应式可以如下表示: 2CO22CO246 kJ 3 由上可以看出，焦炭燃烧的产物是 CO:和 CO。燃烧反应的发热量是指碳完全燃烧生成 CO，时的发热量。因此按反应3燃烧 l 摩尔碳放出的热量为 123kJ，比按反应1计算的发热量少 285kJ

21、，即不完全燃烧反应 3的发热量的利用率约为 30,。 不难看出，提高 CO2/CO 的比值，焦炭燃烧发热量利用率将提高。因此，为了提高焦炭的热利用率，在保证炉内所需还原气氛的条件下，焦炭在风口区应尽可能实现完全燃烧，使高温区集中在风口区。 实践中，由于各种因素的影响，焦炭在风口区以上部位甚至炉顶发生燃烧反应，导致高温区上移或拉长，炉顶温度升高，造成焦炭的损失和炉顶没备的烧损。因此，控制焦炭的合理燃烧至关重要。3.8.2 焦炭燃烧与炉内还原气氛的控制 3.8.2.1 影响焦炭燃烧的因素 影响焦炭燃烧的因素主要是焦炭的质量、鼓风压力和鼓风量。 1.焦炭的质量 评价焦炭的质量可从灰分、块度、孔隙度、

22、强度等参数考查。灰分少，块度小，孔隙度大的焦炭，其反应能力大。因为灰分少，单位体积内碳的含量高，反应表面加大，使反应能力增大;块度小同样也增加单位质量的外表面积，有利于焦炭与氧的接触，使反应能力增大;孔隙度大使氧气易于渗透到焦炭内部，使燃料燃烧激烈。但孔隙度过大，着火点低，强度小，不但容易被压碎，而且会导致高温区拉长。所以，要选择反应能力适当的焦炭。几家炼铅厂鼓风炉用焦炭的性质如表 316。 表 316 铅鼓风炉焦炭质量实例 块度 焦炭工业分析, 灰分化学成分, 工厂 /mm 固定碳 挥发分 灰分 水分 FeO SiO2 A12O3 CaO 其他 l 50100 75 10.15 14.85

23、3.00 2.69 32.92 O.91 63.48 2 40100 82.36 3.70 13.94 3.00 16.70 48.34 12.07 7.97 15.12 3 30100 84.07 2.31 13.62 0.87 10.25 50.80 33.08 0.96 4.91 2.鼓风压力和鼓风量 当空气从风口鼓入炉内，通过焦炭层向炉子中心移动时，氧气不断与碳作用，使气流中的氧含量不断下降。因此，当气流离风口一定距离后，氧的浓度降至最低，碳的燃烧主要按反应2进行，由于吸热反应2的发生从而使炉子风口区水平面温差增大，炉子中心熔炼情况恶化。若风量、风压过大，高温区上移，易造成热顶。为防止

24、这些情况的发生，确定适当的鼓风压力及风量具有很大意义。 风焦比是指同一时间鼓风炉内的空气量与加入焦炭量之比，它是铅鼓风炉熔炼的重要技术控制条件。正确的风焦比，应使风口区燃烧生成的 CO:CO21:1左右，这样既能保证有适当的还原能力，又能满足热利用率高65,以上，使焦点区集中在沿炉高 0.5,0.8m 的有限范围内，让焦炭集中在风口区强烈燃烧，并使高温带沿炉宽扩展到炉中央，其产生的高温满足炉料的熔化和产物的过热。 铅鼓风炉熔炼的焦率一般控制为 10,14,。炉子的供风量可按焦炭中的碳量的 50,55,燃烧成 CO，其余 45,50,燃烧成 CO2 的比例来计算鼓风量，但由于管道和通风口时的漏风

25、损失，所以实际鼓风量应比理论计算量富余10,30,。生产中采用高料柱作业时，鼓风强度为 25,35m3/m2min;低料柱作业时，鼓风强度为 40,60 m3/m2min。 3.8.2.2 炉内还原气氛的控制 影响鼓风炉炉内还原能力的因素有:焦炭消耗、料柱高度、熔炼速度、炉内温度以及风焦比等。 1.焦炭消耗 焦炭消耗增加，风口区还原带厚度增大，在燃烧带产生的 cO:通过赤热的焦炭层被充分还原，生成的 cO 数量就多，炉内还原能力增强。 2.料柱高度 料柱增高，燃烧层厚度增大，CO2 与 C 接触的时间延长，炉子还原能力相应提高。 3.熔炼速度 熔炼速度快，则炉料在炉内停留时间短，还原能力弱，铅

26、氧化物来不及被还原而进入炉渣，故在正常熔炼时，应控制炉料的熔化速度等于或略小于还原速度。 4.炉内温度 炉内温度越高，金属氧化物还原进行得越完全，反应速度越快。反之亦然。特别是焦炭燃烧区的温度，不但影响炉内还原能力，也影响炉料的熔化、熔炼产物的过热和熔融产物分离等过程。 5.风焦比 当焦率不变，鼓入炉内风量不足，在燃烧带生成的 CO 增加，还原能力增强;而鼓人炉内风量过大时，燃烧带生成的 CO2 多而 CO 少，还原能力减弱，渣含铅高，金属回收率降低。在同等条件下，风压越大，则鼓入炉内风量越多。故选定适当的风压，能加速气体还原剂向炉内扩散速度和气相产物 CO2 向外排除的速度，有利于还原反应的

27、进行。 铅鼓风炉正常还原能力的标志是:?熔解量稳定，炉渣和粗铅温度高，流动性正常;?炉顶温度低，料面无 CO 燃烧的蓝色火焰;?有少量的黄渣产生;?风口表面呈类似蜂窝状的亮光点;?咽喉窝不上涨，咽喉眼位置正常经物相分析上涨物中含 Fe3O4 较多，原因是还原能力低;?渣含铅低。 生产中调整还原能力的方法主要有: 1还原能力过强时。当焦炭量未变，风量减少，相对而言，等于增加了焦 炭，遇此情况，可增加风压提高入炉风量;如果是风口情况不好，送风不良，可 及时处理风口，同时可用降低料柱的方法使风顺利入炉，从而降低还原能力。当 焦率过高，还原能力过强，可采取降低焦率的办法予以调整。若想调整得快，可 以采

28、取降低料柱，使焦炭较快地在上部燃烧消耗部分而达到降低还原能力的目的。 2还原能力过低时。采取提高焦率或减少风量及提高料柱加以调整，视具 体炉况决定。 3.8.3 焦炭燃烧强度与鼓风炉生产率的关系 焦炭燃烧强度是指鼓风炉风口区每平方米面积上每小时装入的焦炭量。焦炭 燃烧强度过大、过小都不利于提高鼓风炉的生产率。只有依据最佳的风焦比，来 选定合适的焦炭燃烧强度，才能保证最大的鼓风炉生产率。 实践中，焦炭燃烧强度的剧烈变动，制约着鼓风炉生产率的提高。在一定范 围内，焦炭燃烧强度增大时，鼓风炉生产率相应得到提高，但是焦炭燃烧强度过 大，由于焦炭层增厚，高温区上移，炉顶温度增高，炉结形成快，作业困难，反 而使鼓风炉生产率下降;反之，焦炭燃烧强度过小，由于炉内缺焦，风口区中心 温度降低，致使沿风口区水平断面上的高温分布不均匀，炉料在此区域内熔炼速 度不均匀，鼓风炉生产率也下降，严重时导致炉渣流动性差，作业极度困难，因 此目前各铅冶炼厂都根据其实际情况选定合适的焦炭燃烧强度。 3.9 鼓风炉炼铅的主要技术条件及其控制 3.9.1 .