簡 介1 原料、熔劑及其它工藝物料特性根據(jù)許可協(xié)議，對含鉛原料造冰銅和不造冰銅冶煉進行物料和熱平衡計算。用于計算的江銅設(shè)計含鉛原料的化學(xué)和物相組成如表1和表2所示。表1和表2中表明的鉛精礦A被用于江銅含鉛原料不造冰銅時物料和熱平衡，鉛精礦B用于造冰銅冶煉的計算。用于投料準備熔劑的化學(xué)和物相組成如表3所示。用于江銅含鉛原料冶煉工藝計算的碳物料（燃料（煤）以及還原劑（焦炭）的工藝特性如表4和表5所示。1表1江銅設(shè)計含鉛原料化學(xué)組成（干量）成分鉛精礦A鉛精礦B鋅殘渣鉛殘渣硫酸鉛泥銅浮渣精煉氧化渣中和渣Pb53.448.03.4243.9338.6865.085.02.58Zn6.06.021.109.111.40-11.92Cu0.81.51.360.063.3612.00.0050.98Fe8.9210.525.694.6310.93-3.01CaO0.390.390.282.350.05-28.91SiO23.53.52.894.083.96-Al2O30.320.32-Stot19.8819.886.611.578.404.15-8.83Ctot0.080.08-H2-0.640.11-1.64H2O-As0.500.500.250.49-2.550.040.20Sb0.500.50-3.180.62-Bi-3.830.14-Sn0.050.05-0.510.60-In (g/t)-185.2-Cd0.070.070.120.23-0.58Au (g/t)5.665.66-Ag (g/t)1200.01200.0365.542.4-20.0-F0.020.020.02-9.14Cl0.100.100.01-Hg (g/t)1.31.3-表2江銅設(shè)計含鉛原料物相組成（干量）成分含鉛物料鉛精礦A鉛精礦B鋅渣鉛渣硫酸鉛泥銅浮渣精煉氧化渣中和渣123456789PbS61.6655.43-6.00-PbSO4-5.0164.3056.61-PbO-21.3391.56-Pb(OH)2-3.00Pbmet.-40.0-ZnS8.948.942.665.022.09-ZnSO4-8.6411.25-ZnO-13.260.51-ZnO·Fe2O3-19.042.86-Zn(OH)2-18.12CuFeS22.314.33-CuS-5.065.67-Cu2S-0.33-Cu3As-6.82-Cu3Sn-0.66-Cu2Sb-1.95-CuO-1.700.08-2.080.01-Cu(OH)2-1.50Fe7S87.193.35-FeS28.3315.38-FeO-Fe3O4-Fe2O3-4.7315.63-(H3O)Fe3(OH)6(SO4)2-24.90-0.09表2（續(xù)）123456789FeOOH-13.03-Fe(OH)3-5.42FeAsO4-0.51As2S30.820.82-1.03-As2O3-0.05-Sb2S30.700.70-3.11-Sb2O3-0.74-CaSO4·2H2O-0.774.76-47.33CaO-0.800.05-CaCO30.500.50-CaCl20.160.16-CaF20.040.040.04-18.77SiO23.503.502.894.083.96-Al2O30.320.32-SnS0.060.06-0.32-SnO-0.68-In2S3-0.026-HgS0.0002-Bi2S3-0.15-Bi2O3-4.270.020.28-CdS0.090.09-CdO-0.140.26-Cd(OH)2-0.75AgCl-0.04-Ag2S0.1380.1380.0260.005-Ag2O-0.002-Total94.7693.7692.1798.6487.6789.4893.3395.484表3熔劑化學(xué)和物相組成（干量）物料化學(xué)組成, %FeCaOSiO2Al2O3CtotOther石灰石1.1754.360.94-11.6531.88石英3.690.0486.024.4-5.85物料物相組成 %Fe3O4CaCO3CaOSiO2Al2O3Other石灰石1.6197.02-0.94-0.43石英砂5.11-0.0486.024.44.43表4煤工藝特性及組成燃燒熱kJ/kg使用燃料組成，可燃燒混合物組成，含水量W灰分A揮發(fā)份VCHONS231997.527.6538.087.54.84.81.51.4灰組成 %Fe2O3SiO2CaOAl2O3MgOOther8.2153.69.2321.422.265.28表5焦炭工藝特性及組成燃燒熱kJ/kg含水量W, %化學(xué)組成干重,%CFeSiO2CaOSOther26210<1.075.01.649.600.790.8012.17在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，表6中所示的煤及焦炭化學(xué)和物相組成被用來計算。表6 含碳物料的化學(xué)和物相組成物料干重化學(xué)組成，F(xiàn)eSiO2CaOAl2O3MgOCHONSOther煤1.5914.822.555.920.6263.303.473.471.091.012.16焦炭1.649.600.79-75.000.700.600.120.8010.75物料干重物相組成, %Fe2O3SiO2CaOAl2O3MgOCfixC8H10C2H5OHNOxSOther煤2.2714.822.555.920.6234.3428.535.992.471.011.48焦炭2.349.600.79-68.966.130.940.390.8010.05推薦的原料和工藝物料粒度如表7所示。表7推薦的物料粒度物料推薦的粒度，mm含鉛物料小于0.2（100）熔劑（石灰石和石英砂）小于1 (100%)投料中添加的煤小于0.2(100%)加進反應(yīng)塔的焦炭515(³90%)電爐焦炭2030(³90%)在冶煉段入口，包含仔細配料的含鉛原料、熔劑以及粉煤的給料水分不超過1。給進反應(yīng)塔和電爐的，破碎后的碳還原劑（焦炭）水分不超過5。工藝氧濃度³ 98%。用于磚砌體以及開爐時基夫賽特爐升溫的燃料是天然氣，其燃燒熱值不低于34000 kJ/m3，組成成分如下：(%): 0-2 H2; 85-97 CH4; 1.2-4 N2; 0.1-2 CO2+H2S2 工藝流程圖及描述2.1 工藝流程圖及設(shè)備用基夫賽特法處理江銅含鉛原料流程圖（圖2.1）包括下列階段：- 含鉛物料和熔劑以及固體碳燃料（粉煤）配料和完全混合以及產(chǎn)生的濕給料的回收；- 濕物料的干燥直至水分不超過1；- 干物料的控制磨礦直至粒度 100小于1mm；- 干給料在工藝氧氣氛中的焙燒和閃速熔煉產(chǎn)生彌散的氧化物熔體和二氧化硫氣體；- 火焰中的氧化物熔體在多孔的炭塊物（“焦濾層”）中的選擇性回收，大部分的鉛進入粗鉛、鋅進入渣中；- 冶煉產(chǎn)物的沉淀，如果有必要，在電爐中添加焦炭從渣中回收部分鋅；- “焦濾層”中氧化物熔體回收和冶煉煙氣混合物中一氧化碳二次燃燒，然后產(chǎn)生的二氧化硫煙氣在廢熱鍋爐內(nèi)冷卻；- 冷卻后的二氧化硫煙氣在電收塵內(nèi)除塵，然后送至硫酸車間；- 電收塵內(nèi)收集的煙塵連續(xù)返回冶煉工藝；- 從電收塵煙塵中抽出一定量單獨處理，回收一些稀有金屬以及降低循環(huán)煙塵中的氟、氯含量；-電爐煙氣中一氧化碳和鋅塵的二次燃燒，隨后煙氣和煙塵在廢熱鍋爐內(nèi)冷卻；- 冷卻后的電爐煙氣在布袋收塵器內(nèi)凈化，收集氧化鋅塵；- 冶煉產(chǎn)品：粗鉛、冰銅（在造冰銅冶煉時）和渣的排出。根據(jù)預(yù)計的銅鉛比范圍，江銅設(shè)計的含鉛原料冶煉可以造冰銅也可以不造冰銅。粗鉛排出后，根據(jù)被許可方選擇的工藝流程進行精煉。根據(jù)被許可方的決定，粗鉛在精煉鍋中脫銅的工藝流程被用于工藝計算。使用這種粗鉛脫銅工藝流程時，會形成銅浮渣，相當(dāng)數(shù)量的金屬鉛（除銅外）會進入銅浮渣。為了分離鉛和銅需要對銅浮渣進一步處理。最通常的方法是還原冶煉產(chǎn)生冰銅。因此，在含鉛原料造冰銅冶煉時，銅浮渣直接在基夫賽特爐進行重新冶煉，它是加入到江銅設(shè)計的含鉛原料組成內(nèi)。在含鉛原料不造冰銅冶煉時，粗鉛脫銅產(chǎn)生的銅浮渣不加入到基夫賽特爐原料組成內(nèi)，而是用單獨的爐子再冶煉產(chǎn)生冰銅。含鋅1214的渣排放到煙化爐中，鉛和鋅進入鋅煙塵去生產(chǎn)鋅。當(dāng)鋅煙塵在鋅生產(chǎn)工藝浸出過程中，鋅被提取進入溶液，溶液凈化后去電積工序，鉛保留在鉛渣中，鉛渣作為基夫賽特爐原料的一個組分返回回收。造冰銅時，冰銅通過單獨的排出口排出，然后和銅浮渣還原熔煉產(chǎn)生的冰銅一起送到銅廠吹煉工序。銅鉛冰銅吹煉煙灰或者銅鉛冰銅浸出鉛渣也可以作為基夫賽特爐含鉛原料。這有助于提高整個鉛到商品金屬的回收率?；蛸愄貭t中描述了含鉛原料處理的基夫賽特工藝。設(shè)備圖如圖2.2所示。圖2.1 基夫賽特爐給料冶煉工藝流程圖煙氣放空空氣空氣干料控制球磨混合配料去鋅系統(tǒng)煙塵處理返回?zé)焿m二氧化硫煙氣處理煙氣電收塵除塵氧氣焦炭 5-15 mm二次燃燒和冷卻送銅廠進行煙化精煉鋅塵收塵二次燃燒和冷卻煙氣 + 煙塵渣冰銅粗鉛焦炭 20-30 mm煙氣 + 煙塵電熱熔體還原焙燒熔煉干料 100% <1 mm濕給料粉煤石英砂石灰石中和渣 精煉氧化渣銅浮渣硫酸鉛泥鋅浸出渣鉛渣干燥至水份<1% 鉛精礦8排出煙塵除氟氯二氧化硫煙氣處理焦濾層氣體二次燃燒鼓風(fēng)焦炭電爐焦炭20-30 mm焦濾層焦炭5-15 給料煙塵循環(huán)的煙塵氧化物熔體焦濾層 (CC)熔煉循環(huán)煙塵熔煉煙氣和煙塵電爐煙氣煙塵 進噴嘴氧氣煙塵去鋅車間冰銅至銅廠 渣至煙化爐粗鉛精煉渣冰銅鉛說明:1. 帶噴嘴的反應(yīng)塔2. 電爐 (EF)3. 上升煙道4. 給料倉5. 帶稱重裝置的給料設(shè)備6. 給料機7. 廢熱鍋爐二氧化硫輻射部8. 廢熱鍋爐二氧化硫?qū)α鞑?. 靜電除塵器10. 電爐煙氣廢熱鍋爐11. 布袋1011654987654321圖2.2 電爐煙氣二次燃燒風(fēng)煙氣排空基夫賽特爐設(shè)備圖9 2.2 工藝說明基夫賽特爐給料冶煉工藝按以下方法進行。干燥后殘留水份不超過1的粉狀給料（100粒度小于1mm），從干礦倉輸送到噴嘴，并被工藝氧 (O2 ³ 98%)通過這個噴嘴吹進基夫賽特爐反應(yīng)塔。進入反應(yīng)塔后和炙熱氣體反應(yīng)，給料著火，硫化物氧化和碳燃料燃燒產(chǎn)生均勻分散的氧化物熔體而產(chǎn)生的熱使氧化和冶煉處于懸浮狀態(tài)。塊度范圍5 - 15 mm的碳還原劑（焦炭）通過噴嘴和給料一道給入進行閃速焙燒冶煉。在反應(yīng)塔底部，氧化物熔體溫度下降（火焰體），工藝冶煉煙氣大約1300-1400。如果需要的話，可以通過改變給料中碳燃料（煤）含量和給料鼓氧單位消耗量來調(diào)節(jié)火焰溫度。取決于冶煉方法（造或不造冰銅）的給料脫硫也可以通過改變氧消耗來控制。盡管火焰溫度高，反應(yīng)塔煙塵，包括硫化鉛、氧化鉛的揮發(fā)總量相對較低，大約是給料重量的78。這是取決于在閃速熔煉階段鉛揮發(fā)性化合物停留時間短。閃速熔煉中相對低的煙灰損失導(dǎo)致鉛高程度進入到給料焙燒冶煉產(chǎn)品：氧化物熔體和冰銅，如果給料中的銅含量需要造冰銅冶煉，由于PbS和PbO之間的反應(yīng)也會形成一定量的金屬鉛。然而，在火焰中存在充裕氧氣的條件下，大部分金屬鉛能夠被氧化，充裕的氧氣需要支持投料中硫化物和碳組分高的燃燒率。通過噴嘴和給料一起投入的焦炭被用來作為氧化物熔體的還原劑。粒徑范圍5- 15 mm的焦炭塊通過火焰被加熱到超過著火溫度，然而還不能明顯燃燒。加熱后的焦炭顆粒落到火焰下的渣池表面形成一層多孔的碳物料 “焦濾層”(100-150 mm厚)。如果塊度小于5mm，大部分的焦炭在火焰中會著火燃燒，而且超過15mm的塊度在火焰中不能夠被加熱到足夠的溫度，這會導(dǎo)致“焦濾層”中氧化物熔體回收效率損失。在閃速焙燒冶煉中形成的彌散氧化物熔體以連續(xù)的小滴狀進入“焦濾層”，并且當(dāng)熔體穿透“焦濾層”時，進行選擇性的碳熱還原。在氧化物熔體在“焦濾層”還原過程中，大部分鉛轉(zhuǎn)移進入粗鉛中，鋅保留在渣中，銅（視冶煉方法）進入粗鉛（不造冰銅冶煉）被除去，或者分配在粗鉛和冰銅中（造冰銅冶煉）。貴金屬（金，銀）、銻和鉍在粗鉛中富集。通過和給料一起從噴嘴連續(xù)補充“焦濾層”中碳還原劑的消耗。冶煉方法（造或者不造冰銅）的選擇取決于原料中的銅鉛比。當(dāng)原料中銅鉛比小于0.030.04時。不造冰銅冶煉是合適的，當(dāng)銅鉛比更高時，造冰銅冶煉是合適的。冶煉產(chǎn)物，粗鉛、渣和冰銅從浸沒在渣面內(nèi)的隔墻下從熔煉區(qū)域流到基夫賽特爐電熱區(qū)。因為比重不同，在電熱區(qū)內(nèi)發(fā)生冶煉產(chǎn)物液相沉降分離。為了從渣中除去部分鋅，將焦炭（推薦塊度范圍20-30 mm）加進爐子的電熱區(qū)內(nèi)。來自反應(yīng)塔的高二氧化硫濃度含塵煙氣在廢熱鍋爐里冷卻并且進入電收塵凈化，一定量的沉積煙塵連續(xù)從電收塵器內(nèi)返回到給料冶煉段。在電收塵末電場收集的一些煙塵，積累了高揮發(fā)性元素組分，如氯、氟、鎘以及一些稀有金屬。為了避免氟、氯在循環(huán)中的積累，電收塵末電場的煙塵要從循環(huán)中開路進行有害雜質(zhì)的利用和有價金屬的回收。含氧氣體（空氣、氧空氣混合物或者工藝氧）被噴入上升煙道底部區(qū)域用于一氧化碳二次燃燒，一氧化碳存在于氧化物熔體在“焦濾層”內(nèi)還原的氣體中。含氧氣體量根據(jù)冶煉方法的不同，大約760-1250 Nm3/h氧氣量。爐子電熱區(qū)煙氣進入廢熱鍋爐進行二次燃燒和冷卻，然后進入布袋收塵器內(nèi)凈化。在布袋收塵器內(nèi)收集的爐子電熱區(qū)鋅塵去鋅生產(chǎn)系統(tǒng)。從爐子電熱區(qū)排出的冶煉產(chǎn)物去向：粗鉛 去精煉，含鋅1214的爐渣 去煙化，還有冰銅 送銅廠處理。3 基礎(chǔ)工藝技術(shù)參數(shù)表8列出了江銅含鉛原料造冰銅和不造冰銅基夫賽特爐操作基礎(chǔ)工藝參數(shù)。表8 基礎(chǔ)工藝技術(shù)參數(shù)序號參數(shù)描述單位冶煉參數(shù)不造冰銅造冰銅1.精煉鉛產(chǎn)量t/a100 000100 0002.精煉鉛與粗鉛比率%97973.冶煉投料量：th- 鉛精礦A23.97- 鉛精礦B-25.14- 鋅系統(tǒng)鋅渣10.0010.00- 鋅系統(tǒng)鉛渣2.382.38- 銅廠硫酸鉛泥0.320.32- 鉛精煉銅浮渣-1.66- 鉛精煉氧化渣0.150.15- 廢水中和渣0.250.25總計：原料37.0739.90- 石灰石4.584.73- 石英砂3.023.22-煤（燃料）3.803.57總計：給料48.4751.414.煤粒度mm<0.2 (100%)<0.2 (100%)5.給料粒度mm<1.0 (100%)<1.0 (100%)6.干礦水份% 1.0 1.07. 基夫賽特爐數(shù)量118.爐子運行方式日/年小時/日33024330249.基夫賽特爐投料能力：t/ht/day48.511164.251.721241.310.單位投料能力：- 反應(yīng)塔- 電爐t/m2day46.521.249.422.411.工藝氧氧濃度%9812.工藝氧壓bar2-2.513.噴嘴工藝氧消耗按純氧Nm3/hNm3/t 投料Nm3/hNm3/t 投料10773222.310557 1217.810432202.910224 1198.914.煙氣二次燃燒空氣量消耗：- 反應(yīng)塔- 電爐Nm3/h362738125945382112表 8 （續(xù)）基礎(chǔ)工藝技術(shù)參數(shù)序號參數(shù)說明單位冶煉參數(shù)不造冰銅造冰銅15.反應(yīng)塔焦炭塊度mm5-15 (³90%)5-15 (³90%)16.反應(yīng)塔焦炭用量kg/hkg/t 投料144029.7145028.217.電爐焦炭塊度mm20-30 (³90%)20-30 (³90%)18.電爐焦炭用量kg/hkg/t 投料2404.952404.6719.電爐功率輸入：- 通常，按計算- 最大MW6.78.57.18.520.電極電能消耗：-通常，按計算- 最大kWh/t 投料137.9175.4138.5165.321.電極消耗kg/hkg/t 投料87.21.892.51.822.水套水用量m3/h2000-2400 223.進入水套水壓，包括放鉛口水套bar5 210 224.反應(yīng)塔負壓電爐負壓Pa10-3010-3010-3010-3025.反應(yīng)塔溫度1350-14001300-135026.電爐爐頂下溫度850-900850-90027.排出溫度：-粗鉛-冰銅- 渣700-800-1250-1300650-7501050-11501250-130028.冶煉產(chǎn)物產(chǎn)量：- 粗鉛-冰銅- 渣- 電爐煙塵- 從循環(huán)中開路的煙塵t/h13.56-21.181.580.4513.571.8221.621.620.4629.上升煙道二氧化硫煙氣量Nm3/hNm3/t 投料19599404.421000408.530.冶煉二氧化硫煙氣溫度：- 廢熱鍋爐入口- 廢熱鍋爐出口1300350-3801200350-38031.冶煉二氧化硫煙氣含塵量：- 廢熱鍋爐入口- 廢熱鍋爐出口g/Nm3456-570173-198456-570171-19632.電收塵器入口煙塵量t/h% from charge3.39-3.887-83.60-4.117-8表 8 （續(xù)）基礎(chǔ)工藝技術(shù)參數(shù)序號參數(shù)說明單位冶煉參數(shù)不造冰銅造冰銅33.冶煉二氧化硫煙氣組成：SO2CO2H2OO2N2COSO3AsClFHg體積百分比mg/Nm3mg/Nm3mg/Nm3mg/Nm320.9638.2215.335.0020.240.230.02176.357.338.11.519.5534.6514.064.0027.440.280.02215.056.035.81.534.循環(huán)煙塵成份：PbZnCuFeCaOSiO2SAsSnCdClF重量45.09.40.342.171.21.948.070.650.221.580.920.8535.從系統(tǒng)中開路的煙塵成份：PbZnCuFeCaOSiO2Al2O3SAsSbSnBiCdClFInAuAgHg重量g/tg/tg/tg/t38.08.510.301.931.081.740.178.092.00.020.020.014.842.842.611312.61.0502.12.77表 8 （續(xù)）基礎(chǔ)工藝技術(shù)參數(shù)序號參數(shù)說明單位冶煉參數(shù)不造冰銅造冰銅36.電極密封氮氣用量Nm3/h2640-330037.供給管路氮氣壓力bar3.0-3.538.二次燃燒后電爐煙氣參數(shù)：- 溫度- 含塵量g/Nm3950-1050214-2611000-1100219-26739.復(fù)燃后電爐煙氣量Nm3/hNm3/t 給料6059-7379124.9-152.26075-7394117.4-143.840.復(fù)燃后電爐煙氣成份：CO2CON2O2H2O體積百分比6.63-8.070.14-0.1685.54-84.677.54-6.890.17-0.206.74-8.220.14-0.1785.47-84.587.48-6.820.17-0.2041.電爐鋅煙塵量t/h% 占投料百分比1.583.261.623.1542.預(yù)計的鋅煙塵組成：PbZnCuFeCaOSiO2Al2O3StotAsSbBiSnCdFClInAuAg質(zhì)量g/tg/tg/t26.048.00.10.320.110.180.042.460.590.20.020.180.720.30.22000.350.2注：1 - 當(dāng)停止鼓空氣進入上升煙道進行“焦濾層”一氧化碳二次燃燒情況下，冶煉二氧化硫煙氣，建議增加噴嘴可能純氧量到11500 Nm3/h。2 - 水套冷卻系統(tǒng)的用水量和水壓參數(shù)要由基夫賽特爐設(shè)計單位確認和認可。226 基夫賽特爐設(shè)計建議推薦建造的基夫賽特爐，從江銅設(shè)計原料中產(chǎn)出精鉛產(chǎn)品100 000t/a?；蛸愄貭t設(shè)備圖見圖2.2所示。為被許可方推薦的基夫賽特爐內(nèi)部基本尺寸如圖5.1所示。6.1 基夫賽特爐建筑特點基夫賽特爐是一個包括反應(yīng)塔、上升煙道和電爐的矩形組合體，它們被由水冷元件制成的隔墻在氣相中分開。氧料混合物在燃燒過程中形成豎直火焰，在火焰下的熔池表面形成多孔的還原劑過濾床（“焦碳層”）的碳物料塊通過安裝在反應(yīng)塔頂?shù)木V噴嘴加入爐中。推薦的基夫賽特爐在反應(yīng)塔正方形爐頂安裝有4個能力1215t/h的直接噴射型投料噴嘴。安裝4個燒嘴有助于火焰均勻分散在所有的“焦濾層”表面，并且保持它的單位產(chǎn)能在工業(yè)生產(chǎn)證明了的46-50 t投料/m2·天的范圍之內(nèi)。反應(yīng)塔和電爐之間的隔墻要浸沒在渣熔池內(nèi)。推薦的隔墻下緣和熔池熔體最高液面之間的距離為250mm（即隔墻最大浸沒在渣熔池熔體層）。反應(yīng)塔和上升煙道也被水冷隔墻分開，它包含它們的墻壁，它位于最大熔池面上方900mm（見圖5.1）.為了使一氧化碳在冶煉部分工藝煙氣中燃燒以及安全處理含有高含量粉煤的投料，建議在上升煙道側(cè)墻距爐底中心線2800mm安裝4個風(fēng)口用來供給含氧空氣（空氣，氧氣空氣混合物或者工藝氧）。建議提供同時使用一對位于爐墻的相對面，中心線不對稱的風(fēng)口的可能性。上升煙道煙氣二次燃燒用的鼓風(fēng)系統(tǒng)要能提供純氧量760 1250 Nm3/h的含氧空氣。在反應(yīng)塔側(cè)墻整個高度上要有通道口或其它設(shè)施用于火焰熔體取樣和溫度檢測。反應(yīng)塔頂和這些口子中心的距離為2500, 4400和 6000 mm。非常接近液體熔池表面的底部通道口的設(shè)計，要能提供“焦濾層”取樣，測量它的厚度及溫度。29圖5.1 基夫賽特爐尺寸結(jié)構(gòu)圖40705200330018001650280041001700最低渣液面2200140022001400407000900500029002800280025001100050004000Air10508501900渣8900冰銅900粗鉛850 最高鉛液面1050最大冰銅面1900 最大渣液面30為了提高火焰區(qū)在線溫度控制的可能性，建議在爐子設(shè)計中提供一些可以在給料進入噴嘴之前直接把額外粉煤加入投料的設(shè)施?；蛸愄貭t包括附屬電爐矩形，在最小的氣壓下操作。建議在電爐上安裝3根位于一條直線的900mm石墨電極。在檢查過的江銅設(shè)計原料造冰銅和不造冰銅冶煉方法中，計算的輸入熔體電功率是6.7-7.1 MW。建議提供最大電功率8.5 MW用于爐中熔池形成和粘接的消除。推薦電爐變壓器低壓側(cè)相電壓控制范圍為75175V（運行中）, 控制檔不超過10V.在電爐頂端部要有用于排出含塵工藝煙氣的孔洞。從冶煉區(qū)數(shù)第一和第二根電極之間（或者第二和第三 取決于設(shè)計方案）要有一個用來向電爐加入焦炭和其它工藝物料（水淬渣，熔劑及其它）的加料口。焦炭和別的工藝物料可以加進電爐來從渣中除去一部分鋅，可以調(diào)整它的成份，以及需要的話，在基夫賽特爐開爐時形成液體熔池。在工藝煙氣排出口附近，在電爐端墻上要設(shè)置一個孔洞用于控制空氣吸入二次燃燒電爐煙氣中的鋅塵和一氧化碳。以下列出所有基夫賽特爐主要部件和單元的建議內(nèi)部尺寸。6.2 推薦的基夫賽特爐內(nèi)部尺寸反應(yīng)塔距最高熔池面高度 - 7.0 m;爐子寬度 - 5.0 m;上升煙道截面積 - 5 ´ 4 = 20 m2;上升煙道距最高熔池面高度 - 3.3 m; 投料噴嘴個數(shù) - 4;反應(yīng)塔截面積 - 5 ´ 5 = 25 m2;電爐截面積 - 5 ´ 11 = 55 m2;電爐距最高熔池面高度 -2.2 m.反應(yīng)塔和電爐之間的隔墻下端浸沒在渣熔體內(nèi)，比最高渣液面低250mm;分隔反應(yīng)塔和上升煙道的隔墻下端比最高渣液面高900mm。6.3 推薦的冶煉熔體液面液體熔池面從爐底中心線測量。最大熔池面 - 1900 mm最高渣液面 - 1900 mm最低渣液面 - 1700 mm最高冰銅面 - 1050 mm最高鉛液面 - 850 mm最低鉛液面 - 750 mm6.4 冶煉熔體產(chǎn)物排放口在一些水冷元件上要有用于從爐中將粗鉛和渣以及需要時排放冰銅的分批排放口。建議設(shè)置：- 四個直徑為4050mm出錢排出口（視排放方法），位于電爐側(cè)墻，從反應(yīng)塔側(cè)起第一和第二電極之間，離爐底中心線750mm。- 兩個直徑不小于70mm的放渣口，位于電爐端墻，距爐底中心線1700mm。- 兩個直徑40mm的冰銅排放口，位于電爐側(cè)墻，距爐床900mm, 從反應(yīng)塔側(cè)起第二和第三電極之間。在電爐端墻爐底直接上方設(shè)計一個70mm“零”排放口，用于徹底排空熔體是合理的。6.5 基夫賽特爐概況圖帶尺寸和位置的基夫賽特爐所有上述部件和單元的概況圖如圖5.1所示。它僅僅包括爐子工藝部分，不包括額外空間，它取決于在反應(yīng)塔和上升煙道安裝這些隔墻和水冷元件所選擇的設(shè)計方案。在反應(yīng)塔和電爐之間以及反應(yīng)塔和上升煙道之間的隔墻安裝設(shè)計方案推薦采用“Cominco”單元設(shè)計模式。8 工藝控制和自動化8.1 工藝控制工藝控制包括工藝重要技術(shù)參數(shù)測量結(jié)果的檢測、顯示和圖表化。所有的控制工藝參數(shù)分成兩種類型：- 自動控制- 操作員參與控制自動控制參數(shù)清單如表20所示。表 20 基夫賽特爐自動控制工藝參數(shù)序號參數(shù)描述單位變化范圍測量精度 測量點數(shù)量溫度包括：1.火焰區(qū)域oC0 - 16002.06（反應(yīng)塔側(cè)墻整個高度每邊3個）2.上升煙道出口工藝煙氣oC0 - 15002.013.廢熱鍋爐對流部入口工藝煙氣oC0 - 12001.014.電收塵前工藝煙氣oC0 - 6001.015.電收塵后工藝煙氣oC0 - 4001.016.爐底oC0 - 5001.09（上升煙道、反應(yīng)塔和浸沒隔墻部分各2個，電爐電極下3個）7.電爐頂下oC0 -12002.028.電爐廢熱鍋爐入口工藝煙氣oC0 - 13001.019.冷卻水套系統(tǒng)入口水oC0 - 1001.0設(shè)計時確定10.每塊水套或水套銅塊水出口oC0 - 1001.0設(shè)計時確定11.爐底冷卻風(fēng)oC-10 - +701.0112.爐底冷卻后風(fēng)oC-10 - +2001.01負壓：13.反應(yīng)塔頂下Pa-500 - +5001.0114.上升煙道出口Pa-500 - +5001.01表 20 （續(xù)）基夫賽特爐自動控制工藝參數(shù)序號參數(shù)描述單位變化范圍測量精度, %檢測點數(shù)量負壓：15.廢熱鍋爐對流部入口Pa-500 - +5001.0116.電收塵前Pa-500 - +5001.0117.電收塵后Pa-500 - +5001.0118.電爐爐頂下Pa-500 - +5002.0119.電爐廢熱鍋爐入口Pa-500 - +5001.01消耗量包括：16.冶煉給料t/h0-201.04(每個噴嘴1個)17.反應(yīng)塔焦炭t/h0-21.04(每個噴嘴1個)18.調(diào)節(jié)火焰區(qū)加熱參數(shù)用煤t/h0-0.11.04(每個噴嘴1個)19.渣還原焦炭t/h0-0.51.0120.噴嘴工藝氧Nm3/h0-40001.04(每個噴嘴1個)21.焦濾層氣體二次燃燒用風(fēng)Nm3/h0-50001.02（每側(cè)墻1個）22.電極密封工藝氮氣Nm3/h0-15001.03（每根電極1個）23.爐底冷卻風(fēng)Nm3/h設(shè)計時確定1.0設(shè)計時確定24.爐子冷卻系統(tǒng)每塊水套或水套銅塊水量m3/h設(shè)計時確定1.0設(shè)計時確定壓力：25.工藝氧bar0-31.0126.工藝氮氣bar0-51.01濃度：27.工藝氧中氧氣體積0-1001.0128.電收塵后工藝煙氣中NOx體積0-0.21.0129.二次燃燒后電爐煙氣中CO體積0-15.01電氣參數(shù)：30.電極電壓V0-2500.53（每根電極1個）31.電極電流kA0-401.03（每根電極1個）32.電爐電極夾持器廂垂直移動mm0-30001.03（每根電極1個）操作人員幫助下的參數(shù)控制如表 21 所示。表 21 在操作人員參與下的基夫賽特爐控制工藝參數(shù)序號參數(shù)描述單位變化范圍測量精度，檢測點數(shù)量1.電收塵入口冶煉工藝煙氣量Nm3/h0-300001.012.二次燃燒后電爐工藝煙氣量Nm3/h0-100001.013.電收塵入口冶煉工藝煙氣含塵量g/Nm30-5001014.二次燃燒后冶煉工藝煙氣含塵量g/Nm30-5001015.冶煉循環(huán)煙塵量t/d0-1001016.從冶煉部分開路的煙塵量t/d0-151.017.煙塵量t/d0-602.015.物料中Pb, Zn, Cu, As, Sb, S, Sn, Cd, Bi, Au (g/t), Ag (g/t), In (g/t), Fe, SiO2, CaO, Al2O3, C, F, Cl, Hg (g/t)量的化學(xué)組成：- 給料- 冶煉循環(huán)煙塵- 冶煉開路煙塵- 鉛、渣和冰銅- 鋅塵質(zhì)量 %0-400-600-600-980-601.01.01.02.01.0111318.2 工藝自動化工藝自動化系統(tǒng)要能滿足以下基本功能：- 信息化，即：來自變送器（傳感器）的原始信息的采集、顯示和圖表化和手動控制終端站；以及與外部設(shè)備的信息交換。- 控制，即：使用標準和專用控制原理進行工藝參數(shù)自動調(diào)節(jié)。工藝自動化的現(xiàn)代化系統(tǒng)依靠基于硬件組成的微處理器來實現(xiàn)，它的硬件和算法分離的控制和信息化功能進入各子系統(tǒng)，它使用帶標準電流輸出的基層傳感器平臺的。連同，建議使用：在信息子系統(tǒng)中：- 用于將信號從傳感器傳到初始信心服務(wù)系統(tǒng)的一些工業(yè)接口標準（如：RS485）的帶電流輸入和電流輸出多通道智能測量單元，它配備有專用軟件（如：SCADA系統(tǒng)組件）；- 裝配有專用軟件（如：相同SCADA系統(tǒng)組件）的IBM兼容機作為操作工作站。在控制子系統(tǒng)中：- 工藝參數(shù)控制回路為實現(xiàn)各個獨立自動控制系統(tǒng)（ACS）用于控制驅(qū)動設(shè)備電機的所有設(shè)備控制器（變頻器、稱重計量裝置）。- 用于建立工藝參數(shù)控制回路驅(qū)動設(shè)備電機專用控制調(diào)節(jié)和工藝參數(shù)交互控制的通用型可編程控制器表 22 列出了基本基夫賽特爐工藝參數(shù)就地自動控制回路表 24 基本工藝參數(shù)自動控制回路序號控制回路名稱1.噴嘴投料量2.反應(yīng)塔（噴嘴）焦炭用量3.電爐焦炭用量4.火焰溫度通過粉煤在線給入反應(yīng)塔并同步調(diào)整給料中的粉煤量5.通過噴嘴工藝氧用量控制電收塵后冶煉工藝煙氣NOx 含量6.反應(yīng)塔頂下負壓7.電爐頂下負壓8.輸入熔體電功率9. 電爐電極浸沒進熔體409 工藝安全需求在空氣中以氣溶膠狀態(tài)存在的鉛及其化合物是有害的生產(chǎn)屬性。經(jīng)常不戴口罩工作會導(dǎo)致鉛氣溶膠通過呼吸系統(tǒng)進入人體并引起神經(jīng)系統(tǒng)、血管及血液病變。在基夫賽特爐現(xiàn)場工作，必須要實行正確的個人衛(wèi)生并使用個人防護和預(yù)防措施。工人加強吸排通風(fēng)和實行正確的個人衛(wèi)生可以預(yù)防基夫賽特爐操作人員職業(yè)病。干燥的給料會產(chǎn)生粉塵。當(dāng)數(shù)量較大的這種粉塵進入大氣時，慢慢沉淀出煙塵“云”形式。為了控制基夫賽特爐現(xiàn)場工作環(huán)境空氣中的含塵，必須在所有給料和工藝煙塵加料部分配置吸風(fēng)設(shè)施。干燥且不粘結(jié)的物料要在壓力設(shè)備或者粉塵泄漏進入操作現(xiàn)場空氣在允許的衛(wèi)生標準限度內(nèi)的設(shè)備里傳輸。熔體（粗鉛、冰銅和渣）和冷的濕表面以及水接觸會產(chǎn)生爆破聲或爆炸，這會導(dǎo)致熔體強烈噴濺；這是造成人員熱傷害事故的原因，另外也會損壞工藝設(shè)備（水套、溜槽、操作平臺及其它設(shè)備）。因此，與熔體接觸的工器具以及所有基夫賽特爐現(xiàn)場設(shè)備都要干燥和加熱。大量的熔體以及它們在開口的包子被小車和澆鑄行車轉(zhuǎn)運也是很危險的，并要遵守起重機械安全操作規(guī)程、運輸操作手冊以及操作工設(shè)備和工作條例?；蛸愄貭t現(xiàn)場操作工移動和旋轉(zhuǎn)設(shè)備和電氣設(shè)備有潛在危險。因此，機械電氣設(shè)備都要有照明，合適的噴漆或安全護欄，所有的電氣設(shè)備金屬部件都要有安全接地。只有穿戴好不會破損的特殊工作服及使用個人安全設(shè)施才允許在爐子上工作和停留?；蛸愄貭t運行期間，二氧化硫和一氧化碳都是有毒有害氣體。設(shè)備的密封和爐子冶煉區(qū)域、煙氣除塵系統(tǒng)以及煙氣系統(tǒng)必需的負壓水平可以避免在爐子冶煉部分生成的二氧化硫煙氣泄漏。基夫賽特爐冶煉部分和電爐的工藝技術(shù)會伴有金屬氧化物還原生成的一氧化碳（無色無味），它對人體相當(dāng)有害。另外，空氣中和煙氣系統(tǒng)（煙氣管道、廢熱鍋爐和電收塵）內(nèi)一定濃度的一氧化碳會導(dǎo)致危險和爆炸性混合物的形成。為了防止一氧化碳泄漏到操作場所空氣中以及它在煙氣系統(tǒng)內(nèi)的積累，必須經(jīng)常檢查爐子密封并仔細遵守工藝規(guī)程中有關(guān)爐子各部位負壓、溫度和汽氣相二次燃燒的鼓風(fēng)。煙塵系統(tǒng)的堵塞或者吸風(fēng)設(shè)備（排風(fēng)機）的停機會導(dǎo)致一氧化碳泄漏到工作場所的空氣中。因此，操作工必須每班至少一次直接參與檢查煙氣系統(tǒng)和吸風(fēng)設(shè)備。反應(yīng)塔和電爐爐頂下負壓要不少于10Pa.為了控制工作場所空氣中和煙氣系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的一氧化碳，必須安裝帶一氧化碳危險濃度報警系統(tǒng)的合適傳感器。為了消除冶煉產(chǎn)品（鉛、冰銅和渣）排出過程中煙氣從爐子工作場所泄漏進空氣，排出設(shè)備要配備吸風(fēng)設(shè)施，操作工要保持它的干凈并工作正常。排風(fēng)系統(tǒng)故障時工藝設(shè)備禁止使用。在冶金設(shè)備運行時，爐子的熱表面，煙氣管道，包子等會釋放熱量，另外，熔體的敞開表面也會釋放輻射熱。當(dāng)這些表面的溫度超出允許的衛(wèi)生標準時，就要在這些表面安裝水套，隔熱和護套。除了上述的安全措施以外，還要通過給設(shè)備的運轉(zhuǎn)部件安裝護套、工作平臺、安全護欄以及其它在職業(yè)安全和衛(wèi)生條例中明確的安全設(shè)施來保護操作人員。為了排出操作工受高壓電電擊的可能性，電氣設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)要接地、安裝警示牌、安全護欄、聲光報警以及其它在職業(yè)安全和衛(wèi)生條例中明確的安全設(shè)施。在基夫賽特爐工作中要遵守的工藝安全具體需求如下：- 在基夫賽特爐干燥、升溫以及液態(tài)熔池形成時要符合經(jīng)被許可方和許可方確認的特別溫度時間曲線。在干燥和升溫過程中，要檢測基夫賽特爐電爐頂和爐底的膨脹。- 當(dāng)隔墻浸沒進熔體和有熔體從反應(yīng)塔流進電爐時，噴嘴的啟動要完成。噴嘴啟動時反應(yīng)塔負壓要不低于50Pa，溫度不低于800o。同時逐漸打開管道上的節(jié)流裝置往噴嘴內(nèi)噴入一定量的氧氣，之后燒嘴投料。給料在反應(yīng)塔自己點燃并盤游輕微爆破。然后燃燒過程穩(wěn)定。噴嘴的停止按相反的順序完成。- 當(dāng)反應(yīng)塔過渡到用天然氣燒嘴保溫狀態(tài)時，噴進噴嘴的氧氣量可以減少到設(shè)定值的10，但不應(yīng)少于300 Nm3/h用于燒嘴冷卻和反應(yīng)塔內(nèi)一氧化碳的二次燃燒。- 如果反應(yīng)塔內(nèi)負壓降低到少于10Pa,要停止噴嘴投料。- 噴嘴的維修和例行檢查時要穿戴好工作服、防護面罩和手套；要遵守所有的安全需求。- 在基夫賽特爐臨時僅用部分噴嘴時，建議將不用的噴嘴從爐頂?shù)目锥粗邪纬?，然后將孔洞用專用設(shè)備關(guān)閉。- 在設(shè)定和控制的氧料比失真時，禁止生產(chǎn)。如果設(shè)定的氧料比失真持續(xù)存在，要停止冶煉來找出并消除這些指示的失真原因。- 基夫賽特爐冶煉和電熱區(qū)、廢熱鍋爐和電收塵要在負壓下工作。如果爐內(nèi)壓力升高，煙氣泄漏到工作場所的空氣中時，要停止冶煉。- 爐子每塊水冷水套的出水溫度要不斷地調(diào)節(jié)。如果部分水套的水溫升高高于允許限度時，要增大這些水套的水量。如果水套出水停止了，要停止這塊水套的進水并停爐。- 如果爐底冷卻空氣的溫度升高，必須升高變壓器電壓，降低電極負荷和爐子的裝料量直到找出爐底過熱的原因。- 在基夫賽特爐電爐裝料過程中，操作工不要在加料平臺停留。- 加進電爐的物料水份不能高于5。- 如果電爐電氣設(shè)備失控，報警系統(tǒng)報警時，基夫賽特爐不允許生產(chǎn)。- 在下列情況下電爐電極要立即停電：· 導(dǎo)電部分相到相故障或者鋼結(jié)構(gòu)故障。· 熔體從磚體或熔體磚體和水套之間泄漏，或從排出口熔體緊急排出時。· 電極損壞或斷裂時；· 水滲透進爐體時；· 所有的爐子進一步生產(chǎn)會導(dǎo)致緊急情況或意外事故的情況下。- 在爐子電熱區(qū)啟動之前要開啟聲音警報。- 每次排出熔體之前，必須檢查排出口板，插入件和溜槽。只有在這些設(shè)備完好時才能進行熔體排出。- 通過氧槍開口的金屬管不能小于1.5m.- 用于開口的管子和軟管要干燥并仔細脫脂處理。燒氧管上和供氧管件上的夾子要緊固并要防止氧氣泄漏以及軟管從燒氧管上脫落。- 排放熔體的包子要干燥并且它的內(nèi)表面要用石灰洗滌。基夫賽特工藝本身和它的設(shè)計提供安全工作條件。在一個密閉的反應(yīng)塔空間里給料焙燒和冶煉幾乎消除了氣態(tài)冶煉產(chǎn)物排放進入基夫賽特爐操作區(qū)域空氣中的可能。工藝氧的使用使含高二氧化硫濃度的冶煉煙氣量降到最低。這簡化了煙氣系統(tǒng)和收塵設(shè)備的密封，消除了冶煉過程中在這些系統(tǒng)中攪拌、破碎黏結(jié)和其它手工作業(yè)。自動化控制基夫賽特爐參數(shù)使得操作人員大部分工作時間在安全的環(huán)境下工作。在基夫賽特爐的啟動和掌握過程中，操作人員的手工作業(yè)是相當(dāng)大的。因此，在此初始階段，職業(yè)安全和健康問題將和技術(shù)信息資料同樣重要。