吳紅林，馬雁鴻

（云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655011；云南鉛鋅資源綜合利用企業(yè)重點(diǎn)試驗(yàn)室，云南 曲靖 655011）

1 前言

某公司煙化爐主要處理鋅系列產(chǎn)出的酸浸渣，床能力～12t/（m2·d），處理能力偏小，不能處理完鋅系列產(chǎn)出的酸浸渣。為了提升處理能力，項(xiàng)目組擬采用富氧熔煉提升煙化爐床能力，解決鋅系列產(chǎn)出的酸浸渣堆存的環(huán)保壓力和資金積壓。

2 煙化爐富氧熔煉的基本原理

2.1 煙化爐工藝簡(jiǎn)介

煙化爐生產(chǎn)實(shí)際是利用預(yù)熱空氣將煤粉吹入煙化爐的熔渣中，使熔渣中的鋅化合物還原成鋅金屬，并以氣態(tài)揮發(fā)上升到爐子的上部空間，被三次風(fēng)口吸入的空氣，氧化成氧化鋅，煙氣經(jīng)過(guò)收塵后產(chǎn)出氧化鋅煙塵，熔渣經(jīng)水淬產(chǎn)出煙化爐水淬渣。

2.2 煙化爐富氧熔煉的基本原理

富氧吹煉的實(shí)質(zhì)就是提高鼓入空氣中的O2含量，加劇風(fēng)口區(qū)的燃燒反應(yīng)。從熱力學(xué)角度看，大大增加了單位時(shí)間內(nèi)燃燒反應(yīng)的放熱量，能迅速提高熔渣溫度，加快冷料的熔化速度，溫度較高的熔渣還能有效地促進(jìn)金屬氧化物的還原和金屬的揮發(fā)過(guò)程；從動(dòng)力學(xué)角度看，鼓入富氧空氣進(jìn)一步強(qiáng)化“氣-液-固”相之間的傳質(zhì)傳熱效應(yīng)，加速燃料的燃燒、金屬氧化物的還原和金屬的揮發(fā)過(guò)程。

3 煙化爐富氧熔煉試驗(yàn)研究

3.1 鋅系列產(chǎn)出的酸浸渣成分情況

3.1.1 鋅系列產(chǎn)出的酸浸渣成分表見(jiàn)表1

3.1.2 粉煤成分表見(jiàn)表2

3.2 煙化爐富氧熔煉試驗(yàn)工藝流程圖見(jiàn)圖1。

3.3 富氧熔煉試驗(yàn)技術(shù)方案

富氧濃度：21.5%～25%。

供氧起點(diǎn)：第一階段酸浸渣開始加入起；第二階段吹煉完成起。

供氧終點(diǎn)：第一階段酸浸渣終止加入后10分鐘內(nèi)；第二階段煙化爐開始放渣。

試驗(yàn)期間富氧濃度、供風(fēng)量及供氧量設(shè)定參考值見(jiàn)表3：

3.4 煙化爐富氧吹煉研究過(guò)程

3.4.1 第一階段試驗(yàn)

項(xiàng)目組通過(guò)綜合分析煙化爐吹煉性質(zhì)以及不同氧氣濃度對(duì)爐況的影響，在煙化爐首先以富氧濃度約為22%對(duì)進(jìn)料期全程供氧進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明爐況與普通吹煉法相比提溫速度有所加快，廢渣溫度較高，放渣比較流暢。部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

表1 鋅系列產(chǎn)出的酸浸渣成分表（%）

表2 粉煤成分表（%）

表3 富氧濃度、供風(fēng)量、供氧量之間關(guān)系表

表4 富氧試驗(yàn)初試階段各參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表5 富氧試驗(yàn)摸索階段各參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3.4.2 第二階段試驗(yàn)

為了進(jìn)一步搭配冷料，縮短吹煉時(shí)間，摸索出更為理想的工藝條件，提高富氧濃度至約23%，進(jìn)料期全程供氧 ；與第一階段試驗(yàn)相比，爐內(nèi)提溫速度顯著加快，放渣流暢。部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表5。

表6 富氧試驗(yàn)提高階段各參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表7 項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo)表

3.4.3 第三階段試驗(yàn)

為了進(jìn)一步搭配冷料，縮短吹煉時(shí)間，摸索出更為理想的工藝條件，提高富氧濃度至約24%。部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表6。

3.4.4 項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo)表

經(jīng)過(guò)富氧試驗(yàn)可以看出，增加富氧濃度對(duì)煙化爐熔煉非常有利。能夠提升煙化爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，降低水淬渣平均品位和耗煤，提高氧化鋅煙塵平均品位和床能力。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 富氧熔煉對(duì)提升煙化爐床能力效果明顯。

4.2 富氧熔煉對(duì)提溫過(guò)程有利，對(duì)吹煉過(guò)程不利。

4.3 由于富氧系統(tǒng)供氧有限，沒(méi)有開展?jié)舛雀叩脑囼?yàn)研究，按照趨勢(shì)，增加富氧濃度對(duì)煙化爐熔煉是有效的。