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1、姓名：谈存伟工种：火法冶炼工 申报级别：技师 单位：白银有色集团股份有限公司第三冶炼厂【摘要】：本文通过对烧结炉料在焙烧烧结过程中透气性影响因素的 分析和探讨，找出主要影响是炉料成分和比例、炉料加水、混合与 制粒效果、适宜的鼓风条件等因素，以提高炉料透气性，稳定生产 条件，优化工艺指标。【关键词】：炉料透气性成分混合制粒鼓风强度1、前言我厂采用密闭鼓风炉（ISP）冶炼铅锌工艺，烧结过程 主要是物料氧化脱硫和产出符合指标要求的合格的烧结块。为稳定氧化焙烧过程，促进反应有效进行，保证烧结炉料具 有良好、稳定的透气性显得尤为重要。炉料透气性差，床层 阻力大（料层厚度一定），风箱压力偏高，供风量不足，
2、鼓 风强度小，造成垂直烧结速度慢，焙烧反应差；造成烧穿点 后移，残硫高，结块差，环境差。长时间得不到改善，将恶 化操控条件；精矿处理量上不去，结块率偏低，严重影响ISF 炉正常连续生产。下面就影响烧结炉料透气性的因素作相关分析，以改善 和稳定生产条件，优化工艺参数。2、原因分析：透气性，即炉料的疏松度，表示为在单位面积炉篦上（对 一定厚度料层），单位时间内通过鼓风量大小，一般可结合 鼓风量和风箱压力来表现其特征。影响烧结炉料透气性的因 素主要有：2.1原料的物化特性及比例烧结采用混合精矿、单一铅、锌精矿原料配料，随着矿 山企业的生产模式变化和采购思路的改变，冶炼企业选用的 不同矿点的混合矿日益
3、增多，其占总矿量的比例呈逐年上升 趋势。就ISP冶炼方式，发挥了其技术优势和特点，也带来 生产组织困难，主要影响因素有：1、其矿源杂，矿种多，供矿量不稳定。随配入比例增 加造成精矿混合均匀性差，金属品位波动大。2、各矿点的精矿粒度差异大。粒级不同（如表1），带 来各矿种间粘性、亲水性的差异，在混合过程其相互融合性 较单一矿种要表现差许多，影响精矿均匀程度。同时引起炉 料成球效果的差异，混合矿成球率适中，较单一铅、锌精矿 差，各种矿源混杂会使成球率急剧降低，造成炉料透气性恶 化。表1精矿原料粒度分析矿种 1234567粒度 908894.586978493(%)3、混合矿金属品位波动较大，特别是
4、Pb+Zn品位低， 造成烧结块品位低，其主品位Pb+Zn在56%-58%范围，较 以往58%-62%下降2-4%同时混合矿原料中硫含量较单一 铅、锌精矿要低一些，而杂质元素SiO2较高，在烧结过程 中生成的低软化点硅酸盐粘结相，会造成炉料空隙降低，使 反应界面变得密实，鼓风阻力增大，阻碍反应有效进行，炉 料透气性变差。生产过程中，精矿与返粉投用比例失调也对炉料透气性 造成一定影响，精矿量比例增大，与返粉表面接触粘结厚度 增加，会造成相互粘合力下降，成球效果变差；同时大量精 矿分散在炉料中，堵塞炉料空隙，增大空气穿过阻力，引起 透气性下降。同时在烧结过程中分散精矿集中燃烧，使炉料 过早烧结，表面
5、结壳，炉料透气性急剧变差。返粉投用量比 例小，亦产生同样结果。2.2炉料的混合与制粒/烧结常采用圆筒混合制粒机进行混合制粒成球。设备 采用2800*9000mm圆筒混合制粒机，其造成效果与圆筒 内部结构，转速，给料量等因素有关。在圆筒内部结构上，最早使用铸铁耐磨内衬，衬板间安 装08mm钢棒做扬料板，间距150mm。在使用过程中发现， 炉料扬料效果较差 基本在距底面600mm位置做轨道运动， 翻动不剧烈。同时精矿粘结筒体内壁严重，筒壁变得光滑， 挂料作用丧失，且带来清理困难，清理时间长，运行周期短 的不利因素。同时衬板磨损严重、易掉落、维修量大。分析 原因主要是（1 ）内衬材料耐磨强度不够，在
6、炉料激烈翻动 过程中易造成磨损变形。（2）扬料板规格及间距不合理，0 8mm钢棒做扬料板起不到挂料和扬料作用，炉料扬起高度 不够，扬起炉料量也较少，不足以造成炉料充分混合，在外 加机械力作用下制粒效果不佳。圆筒转速对物料的制粒影响较大，转速过高，物料受离 心力作用而附在筒壁上，不能很好的混合制粒，且易造成内 壁粘结精矿；转速过低，物料扬起程度不够，制粒效果差。 合理的圆筒转速与圆筒直径、内部结构及物料水分和粘结性 等有关，通过大量的生产实践和摸索，在严格控制炉料水分 和保持较稳定给料量的情况下，圆筒转速变化不大时，筒体 内部结构是影响炉料透气性的主要因素。2.3炉料粒级精矿与返粉经充分混合、制
7、粒，形成一定大小的“球团” 该“球团”的强度、形成比例的均匀性充分体现了炉料所具有 的透气性好坏，也反映了炉料中的精矿和返粉粒级对炉料透 气性的重大意义。精矿粒级一般要求200目（0.074mm ） 在85%以上，粒级愈细，愈容易粘附在返粉表面，形成粘 合性好的均匀薄层，在燃烧过程中能保持反应界面速率稳 定，有稳定炉料透气性的作用；且粒级越均匀越好，精矿均 匀分布，使炉料有很好的孔隙率，从而保证炉料透气性。返 粉是制粒的核心，其粒度是影响烧结炉料透气性的重要因 素。粒级过小，相互间空隙小，密实度增大，料面穿过空气 量少，造成料层透气性小，床层阻力大；粒级过大，精矿与 返粉接触面积小，相互间粘合
8、力差。使制团效果差，且易发 生偏析，影响烧结效果。表2 近期粒级测定结果粒级（）取样91#7.514.738.033.46.42#8.815.538.532.54.73#11.120.538.226.05.24#4.435.039.012.19.5上表中，样1#、2#是生产中保持较稳定炉料透气性时的 粒级；3#为3mm粒级比例增大，透气性有所变差的粒级； 4#表明当炉料两极分化严重时，3mm和9mm粒级比例急 剧增加，炉料透气性变得相当差，鼓风压力持续偏高。生产 实践表明，鼓风烧结时，要保持较好的炉料透气性和反应效 果，作为制粒成球的“核心”粒级要大小适中，均匀性越稳定， 与精矿粘合性越强，其
9、制粒效果越明显。生产过程中，大量返粉循环使用，造成返粉粒级出现均 匀度下降甚至两极分化现象的原因主要是烧结块强度不够、 返粉配比大和破碎过程控制不到位。烧结过程炉料透气性不 稳定，造成垂直烧结速度波动，烧结过程平稳性下降，或过 早结块或延缓反应时间，都将造成块强度降低，粉料多；返 粉配比大，精矿与之粘合有限，成球率低，烧结不完全，导 致返粉量增大。在破碎中，合理调整破碎机辊间间隙非常重 要，特别是波纹辊和光面辊的间隙控制，对粒级影响较大。 过小，粒级变得碎小；过大，大粒级返粉比例急剧增加，严 重影响炉料制粒。炉料粒级跟辊面平整度、磨损程度和油压 大小也有关。滚面平整，辊间距均匀，破碎后粒级比例
10、均匀； 磨损程度越大，辊间距越不易保证，影响粒级。一般通过控 制移动滚油压调整辊间隙，粒级过大，增大油压；反之则降 低。2.4水分的影响水分的加入量对炉料透气性起很重要的作用。不仅改善 混合炉料的均匀性，防止过早烧结，使反应均匀进行，还起 到减少运输中扬尘问题。合适的水分能带来炉料的最大的透气性。图11-炉料堆密度；2-炉料透气性由上图可知，当炉料润湿到一定程度，会具有最小的堆 积密度，也就是具有最大的容积，这时透气性最好。对炉料 来讲，加水后的湿润程度与加水时间、加水点及加入量大小 有直接关系。冷却圆筒加水，对返粉湿润是最为重要的，大 量返粉经布水后，不仅表面湿润，随运输过程部分水渗透入 返
11、粉内部形成结晶水，随后续水量进一步加入，返粉间水膜 张力增大，由水膜变成较为紧密的水网。此时布水效果最好， 其吸附粘结精矿最强，制粒造球效果最佳。生产过程中冷却 圆筒加水量最大，要尽可能使返粉充分润湿，一次混合机适 量加水，以补充过程损失水，而二次混合制粒机则根据炉料 润湿状况进行调整。操作中发生炉料忽干忽湿甚至跑稀现 象，就是各点加水量大小控制不稳定造成的，其严重影响炉 料透气性能，造成烧结操作条件不稳，点火效果时好时坏， 风机压力波动大，过程控制困难。2.5适宜的鼓风条件烧结是强氧化过程，鼓风量的大小直接影响炉料的反应 效果，合理的鼓风强度能保证炉料在焙烧过程中有稳定的透 气性（即床层阻力
12、）和良好的燃烧性。否则会引起床层阻力 急剧变化，从而影响送风量和鼓风强度。生产实践中表现出 鼓风压力偏高（特别1#、2#风机），鼓风量不足，主要原因 是：（1 x供风条件不足，鼓风强度偏低，特别是头部3#和 5#风箱，带来垂直烧结速度上不去，床层温度不高，延缓反 应过程。（2）、烟罩内总风量不稳定，波动频繁，造成PsO2、PO2 比例失调和各风机鼓风量不平衡。过大，炉料过早烧结，块 夹生，强度变差；过小，将直接影响垂直烧结速度，致使床 层温度低，烧穿点位置严重后移。同时结块率下降，后部控 制条件变坏。（3）风箱压力决定于料层对空气阻力，即料层的透气 性。在料层性质不变时，风压随反应进行不断增大
13、，在焙烧 时最大，随烧结块增多其透气性增大而逐步降低。适宜的风 压保证了料层的最大透气性。过小，透过料层空气最少，烧 结垂直速度慢，床层温度（料层中的实际温度）低，造成脱 硫不完全，残硫高；过大，易造成料层局部穿孔（俗称跑风），使烧结过程变坏。同时降低SO2浓度而不利于制酸。表3各风机鼓风压力及风量配置风机配置风箱风量(m3/h)压力(pa)鼓风强度(m3/m2-min)11#-2#12000-175004500-650017.332#3#-5#24000-275005500-680018.993#6#-10#28500-310004500-550016.394#11#-15#3500-45003结束语通过对烧结过程影响因素的分析探讨，制定相应保证和 改善措施，烧结炉料透气性得到明显改善。床层阻力有效降 低，各风机压力回归正常，有效风量得到保障；生产过程整 体趋于良好，床层温度进一步提高，烧穿点位置保持稳定， 精矿处理量保持稳步提升。参考文献：1 陈国发主编，重金属冶金学,M.冶金工业出版社，1990.122 彭容秋主编，锌冶金，M.中南大学出版社，2005
