摸索ISP放渣故障研究与生产实践.pdf

第 38 卷第 6 期 2016 年 12 月 甘 肃 冶 金 GANSU METALLURGY Vol.38 No.6 Dec.,2016 文章编号:1672-4461(2016)06-0113-03 摸索 ISP 放渣故障研究与生产实践 李 光,陈绍刚 (韶关冶炼厂,广东 韶关 521024) 摘 要:本文通过对密闭鼓风炉放渣困难故障的研究,采取合理调整物料成分配比,消除物料等方面的不利影响, 在操作上采用“风口吹氧熔融炉缸内炉渣隔层”新方法,解决了 ISP 放渣困难的故障率,降低炉前放渣操作难度,提 高 ISP 的送风率。 关键词:摸索;放渣故障;研究;生产实践 中图分类号:TF806.21 文献标识码:B Study of ISP Slag Flushoff Fault and Production Practice LI Guang, CHEN Shao-gang (Shaoguan Smelting Plant,Shaoguan 521024, China) Abstract: Based on the study of fault of ISF difficulty in slag flushoff, rational material composition was chosen to eliminate the adverse effects in materials. The new methods of wind-blown oxygen melting furnace slag in the cylinder compartment is used in the operation to reduce the ISP flushoff failure rate and the flushoff operation difficulty, and to increase the air supply rate of ISP. Key Words: flushoff fault;study;production practice 1 概述 密闭鼓风炉(ISP)工艺炼铅锌是近代火法炼铅 锌的先进工艺之一,通过将铅锌精矿烧结后形成的 烧结块与冶金焦在密闭鼓风炉内进行还原熔炼,同 时生产出粗铅和粗锌,然后通过精炼冶炼精铅、精 锌。 韶关冶炼厂是我国第一家采用该工艺炼铅锌企 业,近年来随着市场铅锌矿源日趋紧张,冶炼厂利用 ISP 生产优势,生产中大量配入小矿山矿及厂中间 氧化物料,获得较好经济效益。 但由于来料复杂,导 致烧结块质量波动大,或炉缸内炉渣产生严重隔层, 影响正常放渣,每年发生放渣困难故障多达数十次, 引起减风、休风十几次,排除故障时间长、劳动强度 大、炉窑设备损耗大,恢复正常费用高,年可达数百 万损失,能杜绝并及时排除故障,恢复正常生产意义 重大。 为解决这一难题,结合韶冶 2014 年以前生产 实践,发明排除密闭鼓风炉放渣困难故障新方法,有 效降低了炉前放渣操作难度,挽回直接经济损失每 年达 500 万元以上,解决困扰密闭鼓风炉冶炼行业 一大难题,具有一定的推广价值。 2 放渣困难故障及原因分析 2.1 炉前放渣困难故障现象 炉前放渣作业长时间烧渣口,只出铅不出渣。 炉内有渣放不出,风口上渣,甚至灌满渣。 风鼓不进炉内造成逼风,热压高,风量小,必 须停止加料。 2.2 原因分析 烧结块主要造渣成分变化引起渣型变化,渣 粘放不出,引起鼓风炉放渣作业困难故障。 生产过程炉渣渣温过高,还原出铁渣,上部好 渣因隔层不能从渣口流出。 休风时间过长,或风口漏水大,造成炉缸温度 低,产生隔层,上部好渣因隔层不能从渣口流出。 正常放渣周期因其它故障推迟延长,渣铅在 炉缸内分层,铅与上层熔渣间有一层低温渣隔层,造 成只出铅,不出渣故障。 3 原处理方法 当发生鼓风炉放渣困难时,渣口进行烧氧作业, 万方数据 进一步停止加料,当风口严重上渣时,烧烂渣口水套 放渣,需要停炉休风处理,整个处理过程视情况需 2 16 h,每次浪费大量人力物力,损失几十万甚至上 百万,一年 810 次,损失 500 万元以上。 4 密闭鼓风炉放渣困难故障 4.1 烧结块主要成分变化对鼓风炉放渣作业困难 故障的影响及对策 密闭鼓风炉炼铅锌,为了维持正常生产,对加入 炉内的各类物料的质量有着较高的要求,特别是对 烧结块要求高,不仅需满足一定成分要求,还需具有 一定强度和软化点,表 1 为韶冶对入炉烧结块化学 成分要求;同时对炉渣也有严格要求,合乎要求炉渣 成分见表 2。 受市场影响,韶冶进厂物料复杂,造成 烧结配料难度加大,因烧结配料不准、化验不及时和 误差等因素导致入炉烧结块质量出现一定波动,影 响鼓风炉操作与生产。 以下为因烧结块主要成分变 化对鼓风炉生产造成影响的分析与总结。 表 1 烧结块的化学成分应符合下表的规定/ % PbZnSCdSbAsSiO2CaO/ SiO2Pb+SiO2 1722364210.20.150.250.401.0 4.1.1 Pb 及 SiO2成分的变化对密闭鼓风炉生产放 渣的影响分析 从韶冶 2014 年以前生产实践中发现密闭鼓风 炉生产受 Pb 及 Pb+SiO2含量影响明显。 在生产中 发现,当烧结块含 Pb 量低于 22%时,炉前操作正 常;当铅含量在 22% Pb23%时,操作能够基本正 常,但炉前有时出铅时间略长,偶而要及时烧渣口才 能出渣;当 Pb 23%时,炉前放铅时间过长,造成 渣过还原、放渣困难,放铅时间由正常 10 min 左右 增加至 3060 min,有时甚至放不出渣。 由 2009 年 1-12 月份生产记录统计,因炉前放渣出铅时间过 长,造成炉前渣过还原有 12 次,其中有 8 次造成放 渣故障,致使停止加料,炉前须进行烧氧放渣的特殊 操作,每次处理时间 310 h 不等,给生产带来巨大 损失。 当 Pb+SiO223%时高时,炉前相应提前 1015 min 放渣操作;当 Pb+ SiO226.5%时,易产生悬料,炉前 渣口易发生出铅不出渣、风口上渣及炉渣难放故障, 要及时采取风口吹氧熔融炉缸内炉渣隔层方法放 渣,同时调低烧结块中铅量,烧结块 SiO2应低于 4.5%。 当烧结块中 Fe 8.5%,SiO24.5%时,则出 现低铁高硅粘性渣,且炉渣含锌难控制,要确保渣中 Fe23%,当矿不能满足要求时,最好配入铁矿;而 CaO 在烧结块中 CaO/ SiO21.4,CaO5.5%最合适。 炉渣中 CaO/ SiO20.85, CaO17%,而 SiO2 20, 为较理想渣型,因此当 CaO 含量偏小时要及时调 整,加入石灰配矿。 4.2 “风口吹氧熔融炉缸内炉渣隔层”新方法排除 放渣困难故障生产实践 主要针对因炉内渣温度高低变化大,在炉缸内 产生流动性差、影响渣流向渣口的隔层。 4.2.1 原理 利用铁吹氧管插入风口与通入的高压(瓶内 6 MPa以上)氧气燃烧反应给隔层渣升温,熔穿炉缸 内渣的隔层,上部好渣通过熔穿处,从渣口流出,当 大量渣流出后,风口区反应活跃,炉缸温度恢复,隔 层消失,故障排除。 4.2.2 具体方法 炉前进行放渣操作时,当发现炉前烧通渣口后, 超过半小时出铅不出渣,或铅渣量很小,即可进行风 口吹氧熔融炉缸内炉渣隔层操作;利用铁吹氧管插 入风口与通入的高压(瓶内 6 MPa 以上)氧气燃烧 反应给隔层渣升温熔穿隔层。 在保持渣口畅通,先 给氧气管通高压氧气(6 MPa 以上),拉开风口盖, 将氧气管迅速通过风口插入炉缸内渣隔层处,当氧 气管熔短;或氧气压力低于 6 MPa;或熔穿隔层出渣 后,必须带氧气迅速把氧气管拉出风口,防止回火或 烧烂风口水套。 一般 30 min 即可排除放渣困难 故障。 4.3 实践结果对比 原方法解决放渣困难故障。 原发生放渣困难故障每月 23 次,每年 20 次 以上,排除故障时间:60 h。 12 h 每年 10 次以上,影响生产约 15 h; 25 h 每年 8 次以上,影响生产约 25 h; 510 h 每年 3 次以上,影响生产约 20 h; 以上原全年耗时约 60 h。 新方法降低放渣困难故障。 现平均全年耗时约 5 h。 韶关冶炼厂 2013 年 8 月-2015 年 9 月采用新方 法共排除放渣困难故障数 10 次,其中排除严重故障 22 次。 其中一次用 4 h,其余在未影响正常生产的 情况下,有效排除。 两年共用 10 h 以内,现平均全 年耗时约 5 h。 减损计算。 每小时耗费=3 t 冶金焦+氧气+吹氧管+系统高 温炉窑设备损耗+系统补铅损耗 3 t+常规损耗(水、 电、风、气)+人力+相应产量产品利润 10 万元(部 分损耗低估值)。 经济效益(减损)= 10 万元(原年耗时-现年 耗时)小时=10 万元(60-5)小时=550 万元 5 结语 通过对降低密闭鼓风炉放渣困难故障的研究, 先合理调整物料成分配比,提前采取相应对策消除 物料的不利影响,后在操作上采用“风口吹氧熔融 炉缸内炉渣隔层”新方法,共排除放渣困难故障多 达数十次,降低放渣操作难度,解决困扰密闭鼓风炉 冶炼行业一大难题。 收稿日期:2016-09-01 511第 6 期 李 光,等:摸索 ISP 放渣故障研究与生产实践 万方数据