《年产10万吨粗铅毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产10万吨粗铅毕业设计（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 摘要本次设计主要是年处理 10 万吨铅精矿的铅顶吹直接熔炼炉，通过对铅及其主要化合物的物理化学性质和用途的认识、铅生产方法的了解、铅直接熔炼原理及工艺流程的选择、计算熔炼炉炼铅的物料平衡与热平衡计算。对铅顶吹直接熔炼炉进行选择计算，根据计算出的尺寸对熔炼炉进行定型，通过尺寸定型画出熔炼炉的结构图。设计方案以技术新、效益高为原则，充分体现了先进、灵活、多功能的特点。关键词: 铅顶吹直接熔炼炉、年产 10 万吨、工艺流程的选择、物料平衡与热平衡计算、尺寸定型、画结构图。目录目录1 绪论绪论.12、铅生产概述、铅生产概述.32、1 铅及其主要化合物的物理化学性质和用途.32、1、1 铅的性质和用途
2、.32、1、2 铅的主要化合物的物理化学性质.52、2 铅生产方法概述.82、2、1 直接炼铅法.82、2、2 传统炼铅法.92、3 铅直接熔炼.92、3、1 铅直接熔炼的基本原理.9 2、3、2 铅直接熔炼工艺流程.112、3、3 铅直接熔炼中各主要组分的行为.142、3、4 铅直接熔炼主要产物.162、4 铅直接冶炼艾萨炉熔炼系统主要设备结构.172、4、1 艾萨炉的炉体结构.172、4、2 艾萨炉喷枪.172、4、3 辅助燃烧喷嘴.182、4、4 艾萨炉的熔体排放.192、4、5 艾萨熔炼操作要点.193、冶金计算、冶金计算.213、1 原料.213、2 燃料.223、3 辅助材料.23
3、3、3、1 石英石.233、3、2 石灰石.243、3、3 铁焙砂.241、绪论在所有金属的冶炼中，铅冶炼一直是个难点。世界已查明的铅资源储量为 150 万吨，中国的铅储量为 9 万吨，在世界上居第二位。中国的铅产量接近世界的，居世界第一位。中国的铅消费也在增加，成为世界第二大消费国，仅次于美国。2003 年中国的铅消费量为116.82106 吨。随着铅工业的发展，中国铅冶炼的技术装备水平也在提高，但与国外相比仍有差距，主要体现在以下几个方面：、铅冶炼企业的规模较小；、技术装备相对落后；、再生资源利用率低；、环境污染比较严重；、技术经济指标偏低。目前，世界上以，硫化铅矿为原料铅，冶炼生产仍以烧
4、结-还原熔炼工艺为主，其产量占世界铅产量的 70%以上，密闭鼓风炉熔炼工艺约占 10%,新炼铅工艺占 10%-15%。中国铅冶炼的情况与上述情况大致相同，对矿产铅而言，烧结-还原熔炼工艺占 65%，ISA 工艺占 12%，新工艺占 23%。ISA 工艺将铅精矿混合冶炼，一般铅锌比例为 1:2，烧结烟气中 SO2浓度为 5%左右，可采用两转两吸接触制酸工艺回收其中的 SO2，烟气可达标排放。中国采用的铅冶炼新工艺有氧气底吹技术、氧气顶吹技术和卡尔多法。这些方法的共同特点是取消了硫化铅的烧结脱硫过程，采用富氧熔炼脱硫，烟气 SO2浓度可达到 10%以上，均采用常规制酸工艺进行烟气处理，回收其中的
5、SO2，尾气可达标排放。所不同的是氧气底吹和氧气顶吹技术仍需鼓风炉进行还原熔炼，卡尔多法可直接产出粗铅。现世界各国争相学习和接纳中国的炼铅新技术并取得了不俗的产量和效果。按工艺交流学习其氧气顶吹的鼓风炉直接熔炼，掌握其原理，对我们将来的发展有着重要作用。 2、铅生产概述2、1 铅及其主要化合物的物理化学性质和用途2、1、1 铅的性质和用途铅是周期表中第四族元素，原子序数为 82，在化合物中铅为两价及四价，原子量为 207.21207，呈蓝灰色或银灰色银灰色蓝，晶体结构为面心立方晶格，熔点 327.4，沸点 1725， 密度11.336 克/厘米。铅主要用于制造合金：耐蚀合金（用于蓄电池栅板、电
6、缆护套、化工设备及管道等） ；焊料合金（用于电子工业、高温焊料、电解槽耐蚀件） ；电池合金（用于产干电池） ；轴承和模合金。 应用于颜料的铅化合物有铅白、铅丹、铅黄、密陀僧。可用于聚氯乙烯的稳定剂。铅对 X 射线及 r 射线有良好的吸收能力，广泛用于 X 光机和原子能装置的防护材料。目前，有研究将铅用于电动汽车和电动自行车（动力电池） 、重力水淮测量装置、核废料包装物、氡气防护屏、微电子和超导料。铅的最重要的有机化合物是四乙基铅，常用作汽油的防爆剂。、物理性质金属铅结晶属于等轴晶系，其物理性质方面的特点为硬度小、密度大、熔点低、沸点高、展性好、延性差、对电与热的传导性能差、高温下容易挥发、在液
7、态下流动性大。这些性质如表 11 所示。表 1-l 铅的主要物理性质项目原子量密度(20)熔点硬度(莫氏)沸点粘度(340)单位g/cm3Pas数值207.2111.3437327.431.515250.189项目比电阻(2040)导热系数f100)平均热容(一 100)表面张力(327.5)气化潜热熔化潜热单位/cm2J/(cms)J(g-)Pa/cmJgJ/g 数值20.6480.3390.150544.484026.17铅的蒸气压与温度的关系如下：温度() 6207108209601130 1290 1360 1415 1525蒸气压(kPa)1.3310-41.3310-31.3310
8、-20.1331.336.713.3 38.5101.3可见在高温下铅的挥发程度很大，所以在火法炼铅过程中容易导致铅的挥发损失和环境污染，炼铅厂必须设置完善的收尘设备。、化学性质铅在完全干燥的常温空气中或在不含空气的水中，不发生任何化学变化；但在潮湿和含有 CO2的空气中，则失去光泽而变成暗灰色，其表面被 PbO2薄膜所覆盖，此膜慢慢地转变成碱性碳酸铅3PbCO3Pb(OH)2。铅在空气中加热熔化时，最初氧化成 Pb2O，温度升高时则氧化为 PbO，继续加热到 330450形成的 PbO 氧化为 Pb2O3，在450470的温度范围内，则形成 Pb3O4。(即 2PbOPbO2，俗称铅丹)。无
9、论是 Pb2O3，或 Pb3O4在高温下都会离解生成 PbO，因此 PbO 是高温下惟一稳定的氧化物。CO2对铅的作用不大；浸没在水中(无空气)的铅很少腐蚀。铅易溶于硝酸(HNO3)、硼氟酸(HBF4)、硅氟酸(H2SiF6)、醋酸(CH3COOH)及 AgNO3等；盐酸与硫酸仅在常温下与铅的表面起作用而形成几乎是不溶解的 PbCl2和 PbSO4的表面膜。可见，以工业上常用的“三酸”作为溶剂，都不太适宜用于湿法炼铅和粗金属铅的水溶液电解精炼，因为尽管硫酸、盐酸价廉易得，但生成的PbSO4、PbCl2在水溶液中溶解度小；而与硝酸形成的 Pb(NO3)2在水溶液中不太稳定，容易生成挥发性的氧化氮。这就是湿法炼铅工业化规模生产的困难所在，也是粗铅电解精炼不得不采用较昂贵的H2SiF6作电解质的缘故。铅是放射性元素铀、锕和钍分裂的最后产物，可吸收放射性线，且具有抵抗放射性物质透过的性能。2、1、2 铅
