高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍

高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍

高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍

底吹炉产生的高铅渣在氧气侧吹炉中进行还原，产出粗铅、含锌炉渣和含烟气。

含铅的返料、熔剂（石灰石）进入侧吹炉车问的配料储仓。

由于侧吹炉还原是间断、周期性作业(通常2小时一周期)，故加料也是周期性的，

配料工班将返料、石灰石、和煤，通过称量按给定的比例送到总皮带运输机。如此配制的炉料送到炉上的加料口，在预定的时间段内将规定数量的上述物料通过加料口连续加到炉渣熔体的表面。通常使用1个加料口加料。

在加入炉料和煤的同时通过下排鼓风风咀向炉渣熔体送入含氧的鼓风（工业氧或工业氧与空气的混合气）。

在炉渣熔体中发生煤的燃烧反应(见反应式1—3) 、燃气的燃烧反应（反应4-5），和氧化铅的还原反应（反应6-8），以及造渣组分间进行造渣反应（反应10--11）。与此同时入炉物料中含有的其它高价态杂质金属（如铁、锌、锑、砷、等）的氧化物也进行不同程度的还原。

C+O2 = CO2 (1)

2C+ O2 = 2CO (2)

CO2+ C = 2CO (3)

CH4+2O2=CO2+2H2O (4)

CH4+1.5O2=CO+2H2O （5）

PbO+C=Pb+CO (6)

PbO+CO=Pb+CO2 (7)

PbO·SiO2+CO= Pb+CO2+SiO 2 (8)

2Fe3O4

+C=6FeO+CO2 (9)

同时还有造渣反应发生

2FeO+SiO2 = 2 FeO·SiO2 (10)

CaO+ SiO2 = CaO·SiO2 （11）

煤和煤气或天然气燃烧为侧吹炉进行的还原过程补充了必要的热能。这必要的热能用于将底吹炉的高铅渣从1000℃提高到1200℃，用于补偿侧吹炉发生的各项热损失；煤和煤气或天然气燃烧的另一作用是起还原剂的作用，将铅的氧化物（简单的和与SiO2化合态的PbO）还原成金属铅，这是本工序的目的。另一重要还原反应是磁铁矿的还原（反应9），我们知道底吹炉产出的高铅渣中Fe3O4含量达整个渣量的10%，或更多。Fe3O4熔点高粘度大，是产生“泡渣”喷炉事故的元凶！它可能造成高铅渣还原熔炼开始时出现炉口喷渣现象。

在被鼓风激烈搅拌的炉渣熔体中（风口以上的区域，又称鼓泡区）新生成铅的液滴，相互碰撞而迅速长大，并沉降于炉缸中，形成铅层。贵金属、铜锍也被捕集于此铅中。粗铅通过虹吸从炉中流出。

关于熔池中氧化铅还原的机理，研究证明：还原发生在那些粘有碳粒的CO气泡上。即按反应7，CO还原出铅同时产生CO2，CO2随即按反应3与C反应再生出CO。

采用混合还原剂是熔池还原熔炼的发展方向。比

化合态的PbO·SiO2比PbO还原难些，加入石灰石的目的，是用强碱性CaO从硅酸铅中置换出相对弱碱性的PbO，以利于铅还原。

严格地说天然气不是还原剂，天然气燃烧的产物才是还原剂。

在炉子低于风咀水平面的区域熔体处于相对平静状态，金属铅滴迅速与炉渣按密度分离。要求还原终了的炉渣含Pb≤3%；渣型：CaO/SiO=0.6-0.8。

离熔体的炉气中含CO浓度高近50%，经再燃烧风咀鼓风燃烧后CO浓度降至10—15%，燃烧产生的热通过加热鼓泡飞溅起的液滴、将热返回熔池。第四层水套上的风咀属三次燃烧，在此将烟气中的CO燃尽，以保后接设备的安全。

设计的离炉烟气中SO2浓度超过排放标准。经余热锅炉冷却、收尘后经脱硫处理排放。

节能、环保是本工艺较之传统工艺最突出的优点。