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1、处理热镀锌渣的节能新炉型李运刚(河北理工学院)摘 要 热镀锌行业每年产生5万余吨的锌渣。 目前处理热镀锌渣的方法很多,但都存在不足,尤其是能耗高。本文介绍的新炉型,克服了其他方法的不足,可降低能耗30%以上。关键词 热镀锌渣处理 锌蒸馏A NEW TYPE OF ENERGY-SAVING FURNACE OF HANDL INGHOT ZINC-PLATED SLAGL i Yungang(Hebei Institute of Technology)Abstract Over fifty thousand tons zinc slag is produced in hot zinc2plat
2、ed industry every year. A tpresent,there are many methods to handle zinc slag,but they all have defects, especially highenergy consumption.The energy2saving furnace overcomes the shortage of other methods andreduces energy consumption by over 30 percent.Keywords hot zinc2plated slag handling zinc di
3、stillation1 前言每年世界上锌总量的40%以上用于热镀 锌,我国每年热镀锌行业的用锌量约16万吨1。 随着国民经济的发展用锌量还会增加。 在 热镀锌过程中,锌的直接利用率一般在60%左 右(玛钢件仅40% ),其余则形成锌渣和锌灰, 其中锌渣占一半以上。每年热镀锌行业约产生热镀锌渣5万余吨。由于这部分锌渣含铁较高 (约4% )含锌较低( 011%时, 对碳化硅质的塔体有严重的腐蚀作用,影响塔体寿命2),因此锌渣返回火法炼锌厂精馏处理 是不合适的。另外热镀锌渣比较分散,还没有 达到集中处理,这就造成了目前许多处理热镀 锌渣的小厂的产生。这些小厂所采用的处理方 法几乎全部集中在图1的工艺
4、上。 此工艺的主要设备是蒸馏设备,这些小厂 大都采用平罐或坩埚蒸馏,此种蒸馏方法能耗高,处理量小,回收率低,劳动强度大,生产 间断,污染环境。新的炉型避免了上述设备的 不足,比平罐、坩埚蒸馏能耗大大降低。图1 传统的热镀锌渣处理工艺5319卷2期200013 冶 金 能 源2 新蒸馏炉简介 新蒸馏炉构造示意图见图2。主要由燃烧 室、上升烟道、蒸发池、预热空气室、加热板、 熔锌池、及烟道几部分组成。 燃烧室:采用煤封阶梯式半煤气燃烧室,炉栅排列成阶梯状,上下炉栅部分重叠,这样做 一是不容易漏煤。二是每一阶梯一个燃源,空 气分布均匀,燃烧稳定,温度波动小。三是一 次加煤可维持23小时,出渣方便,煤
5、层比较 稳定。为保证未燃尽的生碳能继续燃烧,在倾斜炉栅底部设置水平炉栅。炉栅的倾角依据需产生的煤气数量在3545 内取值。 上升烟道:为减少被烟气带走的粉煤量,同 时有利于燃烧室燃料的燃烧,设置上升烟道,其 高度根据煤的质量而定。 蒸发池:锌液从熔锌池通过流锌管流入蒸发池进行蒸发,蒸发池上用碳化硅板封死,盖 板接收热气流、炉壁、炉顶辐射的热量后,又 把此热量以辐射传热的方式传给蒸发池中的锌 液,使锌液温度上升达到其沸点而气化成锌蒸 气。图2 新蒸馏炉示意图1水平炉栅 2梯形炉栅 3燃烧室 4加煤口 5上升烟道 6热空气入口 7热空气室 8烟道 9预热空气管 10冷空气入口 11炉膛 12锌蒸气
6、出口 13蒸发池 14碳化硅加热板 15流锌管 16熔锌池63冶 金 能 源 19卷2期200013锌蒸气出口:蒸发池产出的锌蒸气从此口 排出进入下一单元设备,如果最终产品是氧化 锌,那么此口就接氧化器。如果最终产品是锌 锭,那么就接锌蒸气冷凝器。 空气预热装置:空气预热装置由四根碳化硅管放置在烟气通道中构成。由于炉内为负压 操作,空气进入碳化硅管,并被热烟气加热到300以上,通过炉顶的热空气入口进入炉内并 与煤气进行燃烧,产生高达1500的高温烟 气。熔锌池:其作用是把固态的锌渣熔化成液 态锌。 熔化过程所需的热量由高温烟气提供。 熔 锌池与蒸锌池存在一定的位差,前者高,后者 低,锌液靠位差
7、从熔锌池经流锌管流入蒸发池 蒸发,其供锌速度由熔锌池的锌液面高低来控制。熔锌池上部加碳化硅板,使锌液和烟气隔 离,防止锌的蒸发损失。在流锌管口附近设置 液封装置,以防止空气进入蒸发池。3 该炉的特点 实际生产表明,该炉有以下特点:(1)生产连续化。在火法处理热镀锌渣的其他方法中,没有一种方法能像该法那样使生 产连续化。因此该法提高了劳动生产率,降低 了劳动强度,改善了操作环境。(2)生产规模可大可小,即可用于中型化生产,又可用于小型化生产。该炉生产规模可在18t?d的范围内变动,规模的大小对产品 的质量以及技术经济指标的影响很小。其他火 法处理热镀锌渣的方法都不具备此灵活性。(3)锌的冶炼回收
8、率高。 生产实践表明,该炉锌的直收率可达93%以上,比其他方法要高出很多。 (4)燃料消耗低。在目前处理热镀锌渣的其他方法中,没有一种方法燃料消耗低于1t?t 锌,而平罐、坩埚法燃料消耗达113t?t锌。该 炉由于采用了半煤气发生炉,二次燃烧,预热空气以及用烟气余热熔锌并使其升温的措施, 提高了热利用率,因此该炉燃料消耗较低(018t?t锌)。与平罐、坩埚法相比燃料消耗降低 了38%左右。4 结束语本文介绍的炉型是目前处理热镀锌渣的有 效炉型。一年多的生产实践表明各项指标均优 于其他方法。在目前还没有由国家或公司集中 处理热镀锌渣的今天,不失是一种好的方法。参考文献1 冯君从 1 有色金属技术
9、经济, 1996,(12):29392 张健等1 重有色金属冶炼手册(铅锌卷)1 北京:冶金工业出版社, 199615763 李运刚 1 重有色冶炼, 1994,(6):1618(收稿日期:1999年8月)王凤荣 编辑(上接第34页)下,降低均热和一加两段高温区热负荷,减少 氧化烧损和炉内积渣量,提高炉衬耐火材料寿命。 通过加热炉及其相关工序的不断挖潜革新, 可将加热炉运行周期由目前的8个月延长至1214个月。不仅可使加热炉的大、中修与某 年度轧线检修同步,而且可使加热炉的小修也 与轧线年修同步。也就是说,保持加热炉长期稳定运行是可行的,两座为年产100万t热轧 板卷轧机配套的加热炉可以完成扩能改造后140万t板坯加热任务,再进一步提高后,年加热板坯能力可达150160万t,即两座加热炉 的生产潜力可达到同类型三座炉的设计生产水 平。参考文献1 译文集 1 现代热轧板带生产技术 1 沈阳:东北大学出版 社, 19931332 陆钟武 1 冶金热能工程导论 1 沈阳:东北工学院出版社,199111511523 张先棹、尹丹模 1 工业炉的少氧化加热 1 工业炉,1997(1):26(收稿日期:1999年12月) 王凤荣 编辑7319卷2期200013 冶 金 能 源
