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1、第十四章 锌冶炼非标设备14.1 锌精矿沸腾焙烧炉（109m2）14.1.1 主要技术性能生产能力：624t/d（干基）炉床面积：沸腾床109m2上部炉膛209m2沸腾层高度：1000mm焙烧温度：沸腾层91030炉膛95030鼓风量：51561m3/h标态（干基）烟气量：53252m3/h标态（干基）设备总重：1513t其中耐火材料：1170t14.1.2 结构特点 该炉子为鲁奇式沸腾焙烧炉，第一台建在西北冶炼厂，从日本引进技术，由国内转化设计，一次试车投产成功；第二台建在株洲冶炼厂，投产也非常顺利。 该炉子容积大，热稳定性好，因此炉子容易控制，便于实现计算机自动化控制。 采用直通式风帽，风
2、帽不易堵塞，也容易清理，且阻力小有利于节能。 沸腾炉出烟口与锅炉入口之间采用特殊结构的柔性联接，既保证了此处的密封，又解决了锅炉和沸腾炉之间膨胀不一致的问题，克服了老炉型的烟气泄漏问题，改善了操作区的环境。 沸腾层的调温除设置六组6m2的管式冷却器以外，在沸腾炉上部还设置有喷水枪，可以进行超高温自动喷水冷却。沸腾层六组冷却器为锅炉的一部分；根据需要管式冷却器可以减少为四组或五组。 根据沸腾炉的运行经验，西北冶炼厂及株洲冶炼厂的底排料装置均不好使用，此次设计吸取温州冶炼厂等沸腾炉的成功经验，对沸腾炉的底排料口结构进行了改进。14.2 沸腾冷却器14.2.1 主要技术性能热交换面积3.2m2焙砂处
3、理量11t/h焙砂入口温度930（30）焙砂出口温度500冷却水用量23t/h冷却水最高出水温度55流态空气量100m3/h流态空气压力98kPa设备总重2260kg14.2.2 结构特点 对沸腾冷却器运行中发现有不理想的部位，本次设计均做了相应的改进，加强了壳体焊缝的保护；原设计为压缩空气吹入风管中，风管上开有小孔出风，风管的下部成为死角，造成结料，此次设计采用风帽结构风箱的形式，取消了底部的抽板闸门，避免了底部结料，打不开闸门的问题。14.3 锌熔铸感应电炉14.3.1目前国内现状 锌熔铸感应电炉八十年代以前功率最大为540kW，单个感应器的功率为90kW，基本上都是U型熔沟连体式，感应器
4、寿命短，一般情况下使用也只有三个月左右。制作好的也只能达到半年。而且更换感应器时连炉体耐火材料都要拆除，每次的筑炉周期比较长，约一个月左右。 实际上在国内钢铁行业的镀锌锅中已从国外引进了当时较为先进的W型熔沟分体式感应器的感应电炉。单个感应器的功率达到400kW，寿命五年以上，它们主要功能是化锌镀锌。 八十年代我院在西北冶炼厂设计中，由于项目资金问题，未考虑引进，而是利用了国内机械行业中的熔锌技术，利用当时已有的150kW、U型熔沟感应器，并采用了分体技术。为西北冶炼厂设计了三台900kW/40t的熔锌感应电炉；九十年代投产时由于感应器耐火材料及炉子结构上的一些问题，投产不太顺利。经过西北冶炼
5、厂几年的改进，尤其是感应器自流料的解决，大大提高了感应器的寿命。现在国内熔锌感应器电炉基本上都采用了这种材料并改造成分体式感应器结构。九十年代中期国内也是在镀锌行业中由西炉所自己研究了分体式W型熔沟感应器，首先应用在大连金州，单个感应器功率为240kW。因此我院在设计伊朗亚兹德锌冶炼厂时与西炉所合作，在西北冶炼厂40t感应电炉上对熔化锌阴极片的W型熔沟感应器进行了试验研究，功率达到300kW；对伊朗出口的720kW感应电炉就采用了这种感应器。有了这个基础，在后来的株冶扩建中由西炉所设计了900kW/45t感应电炉，即是由三台300kW W型熔沟感应器构成的。14.3.2 对曲靖感应电炉的考虑
6、国内熔锌感应电炉经过这么多年的发展和生产实践，无论是U型熔沟还是W型熔沟，都已经比较成熟，而且都是采用了分体式结构，更换感应器都比较方便，快的8个小时即可，而且寿命均比较长。相对来说，W型熔沟感应器还是优于U型熔沟感应器，因为它是每个感应器有单独的供电系统，对炉子的控制比较灵活，感应器熔沟与炉内金属液温差小，它的熔液为喷流式，而U型熔沟为吞吐式，温差大，热交换比不上喷流式。因此如果立足国内，宜采用目前株冶的900kW/45t感应电炉即可。14.4 精矿抛料机本设备是大型沸腾焙烧炉专用加料机械设备，采用高速皮带将锌精矿粉均匀地抛入沸腾焙烧炉内。14.4.1 主要技术性能抛料能力26.7t/h(m
7、ax35t/h)抛料皮带速度18.45m/s抛料飞散距离3.57m抛料皮带(环形无接头、特种高速胶带) 内周长度37801mm 宽度5006mm电动机功率7.5kW设备总重量3.6t14.4.2 工作原理及结构特点抛料装置由抛料皮带、头部带轮、尾部带轮、驱动带轮、各轮的调节和张紧装置、传动装置组成。驱动带轮紧压抛料皮带的承载面，从而驱动皮带高速运行，将其上的精矿粉加速，并抛向沸腾焙烧炉内。调节头尾部带轮的位置即可调整抛料角度，从而改变物料飞散距离。精矿抛料机为我院专长技术,在国内外工程中已得到广泛使用。14.5 焙砂冷却圆筒本设备用来冷却锌焙砂及其它类似细粉、颗粒状物料 。14.5.1 主要技
8、术性能 （1）规格（直径长度） 1.929.60m （2）生产能力 1720t/h （3）物料：锌焙砂 比 热 容 837.36J/(kg.) 进料温度：正常 500 瞬时 800 出料温度15030 （4）冷却水：用量 150t/h 进水温度 33 出水温度48 （5）有效换热面积 109m2 （6）圆筒转数 5.3r/min （7）物料在圆筒内停留时间 2.6min （8）电动机功率 22kW （9）设备总重 36t14.5.2 工作原理及结构特点焙砂冷却圆筒（又称高效回转圆筒冷却机）改变了传统冷却圆筒的筒体内部结构，采用“内冷式”使高温物料和冷却水进行充分热交换，传热效率高、外形尺寸小、
9、传动功率小。 冷却圆筒的筒体通过两只滚圈支承在两对托轮装置上，水平挡轮是为防止筒体窜动而设置的。筒体借助于安装其上的大链轮通过传动装置被带动回转。机头、尾配备有进料和排料密封罩。机尾还设置有冷却水的进、出口。该圆筒冷却机的结构特点是：筒体的横断面呈五个面积均等的扇形，五个扇形室在筒体的整个长度内完全是分开的，各个扇形室之间, 扇形室与筒体外壳之间,均为冷却水的通道。圆筒冷却机工作时，高温焙砂从加料端均匀加入，随着筒体的转动，均匀地分配到五个扇形室内，并不断被上下翻动，与腔壁接触表面不断更新。物料与通道内的冷却水通过腔壁表面进行充分的热交换，热量被冷却水带走，得到冷却的焙砂从排料端排出。高效圆筒
10、冷却机为我院专有技术，曾获部级科技进步奖，在国内外工程中已得到广泛使用。14.6 精锌铸锭堆垛机组本设备可自动完成锌锭的浇铸、码垛和打捆，机组产出成品锌锭垛。14.6.1 主要技术性能 （1）生产能力 77.5t/h （2）锌锭重量 241.0kg （3）锌锭垛重量 10781274kg(4452块) （4）基本节拍 11.7s （5）每垛循环节拍 514.8608.4s （6）直线铸锭机 头尾轮中心距 17360mm 锭模连续运行速度 1.74m/min 机上冷却时间 10min 传动电机功率 1.1kW 冷却水用量 10m3/h 冷却风用量 2500m3/h （7）堆垛装置；全液压机构，共
11、使用9只液压缸。其中：升降台缸1只锌锭编排缸5只堆垛缸3只 （8）锌锭垛输送机头尾轮中心距8160mm锭模连续运行速度2.73m/min传动电动机功率1.5kW （9）液压站 总流量 169L/min 压力 6, 3.5, 2.5MPa 油箱有效容积 800L 传动电动机功率 14kW （10）机组总重量 28 t14.6.2 设备组成、工作原理及结构特点设备组成：本机组包括定量浇铸装置、直线铸锭机、锌锭堆垛机、锌锭垛输送机等多台单机以及液压站、控制室、控制软件等辅助装置。本机组是将锌熔液浇铸成锌锭，并将锌锭堆码成锌锭垛，再将锭垛输送出来的自动化生产线。机组可以全自动完成浇铸及堆垛作业。按PL
12、C程序自动进行定量浇铸、打印、振打脱模，每层锌锭编排、堆垛及锭垛输送等作业。 具体结构及组成详见初步设计图纸。 工作原理：锌液由感应炉产出，并以连续、稳定的液流通过溜槽到达直线铸锭机上方的浇铸包内。按可编程序控制器(PLC)的程序指令由液压机构驱动浇铸包，将( 480) 锌液注入移动中的铸模内。经锌液定量后，令浇铸包和挡液板返回原来位置。当锌液流量与铸锭机生产能力相同时，铸锭机将连续运行。当锌液流量较小时，铸锭机会自动减速停止，以延长浇铸时间，待铸模被浇满后经由调频调速再启动铸锭机运行。铸模内锌液经自然冷却、风冷而凝固成锌锭，并在铸锭机传动端附近被打上印记，再被振打与铸模脱离。脱模后的锌锭沿同
13、步滑道被送往液压升降台上，或被送往输送辊道上，并继续被推入堆垛装置中。每四块锌锭按不同程序指令被编成一层。奇数层和偶数层内锌锭的排列是不同的，每十（十四）层为一垛。堆码一垛后，移动一个垛位置，由叉车或起重机将成品锌锭垛从机组上运出。当锌锭编排、码垛或锭垛输送机进行检修时，可采用备用的人工码垛装置。本机组的液压原理、气动原理、电气元件配置、机构动作节拍等，详见施工设计图。精锌铸锭堆垛机组为我院专有技术,曾获机械部和原有色总公司部级科技进步奖，在国内外工程中已得到广泛使用。14.7 座仓皮带 本设备用于锌精矿仓仓底物料输送。14.7.1 主要技术性能输送能力 26.735t/h头尾轮中心距 16500mm输送带宽度 800mm输送速度 7.32m/min设备总重 6.5t14.7.2 工作原理及结构特
