鼓風(fēng)爐是冶金設(shè)備中的豎爐。鼓風(fēng)爐是將含金屬組分的爐料(礦石、燒結(jié)塊或團(tuán)礦)在鼓入空氣或富氧空氣的情況下進(jìn)行熔煉,以獲得锍或粗金屬的豎式爐。
由爐頂、爐身和爐缸或本床組成。爐頂設(shè)有加料口和排煙口。爐身下部兩側(cè)各有向爐內(nèi)鼓風(fēng)的風(fēng)口若干個,爐缸設(shè)有熔體排出口和放空口,本床只設(shè)一個排出口。煉鐵鼓風(fēng)爐通稱高爐;鼓風(fēng)爐則一般指有色金屬的熔煉豎爐。
鼓風(fēng)爐是冶金設(shè)備中的豎爐。鼓風(fēng)爐是將含金屬組分的爐料(礦石、燒結(jié)塊或團(tuán)礦)在鼓入空氣或富氧空氣的情況下進(jìn)行熔煉,以獲得锍或粗金屬的豎式爐。
由爐頂、爐身和爐缸或本床組成。爐頂設(shè)有加料口和排煙口。爐身下部兩側(cè)各有向爐內(nèi)鼓風(fēng)的風(fēng)口若干個,爐缸設(shè)有熔體排出口和放空口,本床只設(shè)一個排出口。煉鐵鼓風(fēng)爐通稱高爐;鼓風(fēng)爐則一般指有色金屬的熔煉豎爐。
先舉個案例,某冶煉廠鉛鼓風(fēng)爐1T粗鉛耗用鐵屑量高達(dá)330-340kg,若按每年生產(chǎn)8000T粗鉛計(jì),需鐵屑量不少于2720T,以100元/T計(jì),僅此一項(xiàng),每年至少要花費(fèi)27萬多元。不但增加了粗鉛成本,就是鐵屑的穩(wěn)定供應(yīng),也是一突出的問題。
鼓風(fēng)爐煉鉛時(shí)在爐頂加入鐵屑的目的是使之與PbS反應(yīng)生成FeS,將鉛置換出來,提高鉛的赳率。某廠鉛鼓風(fēng)爐低料柱作業(yè),鉛在爐渣中損失形態(tài),除了機(jī)械損失外,還有一定比例的化學(xué)損失。低料柱作業(yè),爐料在爐內(nèi)停留時(shí)間短,還原氣氛較弱,熱交換和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得不夠充分。
鐵屑在鼓風(fēng)爐中除與PbS反應(yīng)外,尚與熔融渣中呈化學(xué)溶解的鉛(PbO?SiO2)反應(yīng),還原出金屬鉛。因此,加入的鐵屑又是減少鉛在爐渣中化學(xué)溶解的目的之一。
鼓風(fēng)爐的床能率指一晝夜每平方米爐床即風(fēng)口區(qū)水平面面積熔煉的爐料量,單位是t/(㎡·d)。爐料的性質(zhì)、鼓風(fēng)量和操作條件等都直接影響床能率。
爐料中的造渣組分,能組成較低熔點(diǎn)的爐渣;爐料中含硫和鐵高,不含或少含高熔點(diǎn)物料如ZnS、MgO等,爐料熔化速度快,則床能率高。爐料中粉狀物料與塊狀物料比例適當(dāng),以保證空氣能順利進(jìn)入焦點(diǎn)區(qū);爐內(nèi)氣流分布均勻,熔煉區(qū)溫度能達(dá)到熔煉要求,則床能率提高。
鼓風(fēng)爐咽喉故障一般是凝結(jié),致使咽喉口縮小,渣流不暢通;也可能是高熔點(diǎn)雜物或焦炭堵塞。
其產(chǎn)生原因:①渣成分變化,不符合造渣要求,渣含鋅、氧化鈣過高,熔渣易發(fā)粘乃至凝結(jié);②爐料含鋅過高,燒結(jié)塊含硫高生成大量的硫化鋅進(jìn)入渣中,使?fàn)t渣發(fā)粘;③鉛锍、黃渣等未及時(shí)排出;④風(fēng)焦比失調(diào),造成渣溫降低,爐渣發(fā)粘;⑤虹吸鉛壩太低或渣壩太高,致使?fàn)t缸內(nèi)高熔點(diǎn)熔體無法排出,停留過久,溫度下降,造成咽喉堵塞;⑥焦炭或高熔點(diǎn)雜物堵塞咽喉口。
處理方法:①調(diào)整燒結(jié)配料,臨時(shí)加入調(diào)整渣型的塊狀熔劑或螢石等;②排出鉛锍、黃渣及粘渣;③調(diào)整風(fēng)焦比,提高爐溫;④墊高虹吸鉛壩,降低咽喉渣壩高度,減少熔渣在爐內(nèi)、井內(nèi)的
停留時(shí)間;⑤降低燒結(jié)塊含硫;⑥用氧氣燒化凝結(jié)物以擴(kuò)大咽喉口,排出焦炭或難熔物。
鼓風(fēng)爐風(fēng)口常見故障是:發(fā)黑、發(fā)紅、發(fā)暗、發(fā)空、發(fā)硬。其產(chǎn)生的原因:①焦率太低,造成風(fēng)口發(fā)黑、發(fā)暗;②焦率太高,焦點(diǎn)上移,風(fēng)口區(qū)變冷而引起發(fā)黑;③風(fēng)口上方長爐結(jié),造成風(fēng)口區(qū)出現(xiàn)空洞;④焦炭分布不均勻,爐中心焦炭不足,造成中心發(fā)硬;⑤水冷水套水溫太低,造成風(fēng)口區(qū)冷凝或發(fā)紅。
消除的措施:①調(diào)整焦率,使風(fēng)焦比適當(dāng);②改進(jìn)布料方法,使焦炭在爐內(nèi)均勻分布;③集中壓一次底焦,提高風(fēng)口區(qū)溫度;④及時(shí)清除爐結(jié);⑤調(diào)整水套冷卻水量,以提高出水溫度。
風(fēng)口上渣是鼓風(fēng)爐熔煉過程中最常見的故障之一,產(chǎn)生原因是:咽喉堵塞,未及時(shí)處理;虹吸堵塞,使?fàn)t內(nèi)液面升高,咽喉或虹吸堵塞,處理時(shí)間長;爐缸內(nèi)長“橫隔膜”;突然停風(fēng),造成風(fēng)壓猛降,爐缸內(nèi)熔體回升;由于爐內(nèi)懸料崩塌,爐缸熔體回升;停風(fēng)前未將粘渣排凈,或準(zhǔn)備工作未做好;開風(fēng)時(shí),爐況未能及時(shí)轉(zhuǎn)入正?;蛴捎谠鼔翁?。
鼓風(fēng)爐爐頂冒火產(chǎn)生的原因:①風(fēng)焦比不當(dāng),焦炭過剩,大量CO在爐頂燃燒;②焦炭中含揮發(fā)物過多;③焦點(diǎn)上移;④料柱太低,大量CO來不及同爐料作用,便逸到爐面上燃燒;⑤爐結(jié)形成,引起懸料。
消除的措施:①調(diào)節(jié)好風(fēng)量、風(fēng)壓;②改善焦炭質(zhì)量;③提高料柱;④消除爐結(jié)和懸料。料面跑空風(fēng)產(chǎn)生的原因:①爐結(jié)嚴(yán)重,造成爐子橫截面積縮小,爐氣集中通過;②爐料粉狀物多,透氣性差,風(fēng)壓高,將粉料吹出形成空洞。
消除的措施:①暫停風(fēng),消除爐結(jié);②改進(jìn)燒結(jié)配料和操作,提高燒結(jié)塊強(qiáng)度;③適當(dāng)降低風(fēng)壓。
降料速度慢產(chǎn)生的原因:①風(fēng)口送風(fēng)不好;②還原能力過強(qiáng),風(fēng)口區(qū)溫度低;③爐料粉狀物多或強(qiáng)度太低,造成透氣性差;④爐料或爐渣熔點(diǎn)高。
消除的措施:①處理好風(fēng)口,擴(kuò)大送風(fēng)面積;②調(diào)整好風(fēng)焦比;③加入返渣改善爐料透氣性;④燒結(jié)改料調(diào)整爐渣成分。