煉鉛、煉鋅鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的爐渣,其主要成分為SiO2、FeO、CaO、Al2O3和ZnO;煉鉛鼓風(fēng)爐爐渣熔化溫度為1000~1100℃,煉鋅鼓風(fēng)爐爐渣熔化溫度為1200~1300℃;密度為3.3~3.6g/cm3;煉鉛鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的爐渣量為粗鉛量的0.8~1.5倍,煉鋅鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的爐渣量為粗鉛量的2~2.5倍。
1、爐渣用煙化爐吹煉 從鼓風(fēng)爐放出來(lái)的爐渣,我國(guó)大中型廠用電熱前床進(jìn)行渣鉛分離或進(jìn)行保溫。當(dāng)煙化爐加料時(shí),才將爐渣從電熱前床中放出來(lái)注入渣包中,再用雙鉤橋式起重機(jī)將盛有熔渣的渣包吊運(yùn)至煙化爐前并將熔渣傾入煙化爐。國(guó)外則多用大渣包盛放渣鉛分離后的爐渣,煙化爐加料時(shí),將大渣包中的爐渣傾入煙化爐。
煙化爐檢修時(shí),爐渣通常進(jìn)行水碎,鼓風(fēng)爐水碎渣通常作為煙化爐冷料,也可作燒結(jié)配料時(shí)用的返渣。
2、爐渣不用煙化爐吹煉 從沉淀鍋流出來(lái)的爐渣直接進(jìn)行水碎,水碎渣推存或用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)以回收渣中的鋅、鉛、鍺等有價(jià)金屬;若回收不經(jīng)濟(jì)時(shí),可予以丟棄。
(一) 爐渣水碎
1、爐渣水碎時(shí)的用水量一般按經(jīng)驗(yàn)確定,通常爐渣與水的重量比為1∶6~10,沖渣水可以循環(huán)使用,即碎渣后的水由水碎渣池流入沉淀池,澄清和稍微冷卻后流入中間水池,經(jīng)循環(huán)水泵升壓后再行沖渣;進(jìn)入循環(huán)水泵時(shí)的水溫應(yīng)低于80℃。爐渣水碎的耗水量一般為1~1.5t/t。
鉛鼓風(fēng)爐水碎時(shí)水的壓力為0.1~0.2MPa;煉鋅鼓風(fēng)爐渣水碎時(shí)水的壓力為0.5MPa;水壓越高,水碎渣的粒度越細(xì);爐渣的熔化溫度越高,要求水壓越高。
2、水碎渣的粒度
水碎渣的粒度組成實(shí)例見表1。
水碎渣的堆積密度為1.7~2.0t/m3。
3、爐渣水碎時(shí)對(duì)水的要求
爐渣水碎循環(huán)水中除含有爐渣固體物外,尚含有金屬離子,化合物及其他雜質(zhì)。株冶鉛鼓風(fēng)爐爐渣水碎循環(huán)水的水質(zhì)分析如下(mg/L):
Cl Fe Cu Pb Zn Bi Ph
17.0 16.0 1.1 10.6 1.9 無(wú) 7.0
表2為鉛鋅冶煉爐渣用蒸餾水浸泡后的水質(zhì)分析資料。
(二)水碎溜槽和水噴嘴
水碎溜槽不長(zhǎng)時(shí)可用一段,太長(zhǎng)時(shí)可分成數(shù)段,各段藉凸緣連接起來(lái)。爐渣水碎溜槽的深度一般為200~300mm,寬度為250~400mm。溜槽斷面呈U形,其兩側(cè)壁厚20mm,底厚30mm,材質(zhì)一般為HT28-48。溜槽安裝角度不宜小于7°。
水噴嘴一般采用魚尾狀,噴嘴的水流方向與溜槽夾角為30°,使渣能與水充分接觸,;Ч罴。
圖1為魚尾狀噴嘴示意圖
圖2為噴嘴、渣流和溜槽的相對(duì)位置
(三)水碎渣池
水碎渣池容積大小與爐渣量和采用的撈渣設(shè)備有關(guān)。大中型廠采用扒渣機(jī)撈渣時(shí),水碎渣池為長(zhǎng)方形,長(zhǎng)10~15m,寬3~4m,深2.5~3m;目前大中型多采用抓斗橋式起重機(jī)撈渣,其水碎渣池布置示意圖見圖3。
圖3 水碎渣池布置示意圖
中小型廠多采用斗式提升機(jī),水碎渣池容積較小,長(zhǎng)2.5m,寬1.5m,深0.5~1.0m。
(四)撈渣設(shè)備
撈渣設(shè)備除與渣量多寡有關(guān)外,還與運(yùn)渣設(shè)備有關(guān),如小型廠用手推礦車或汽車運(yùn)渣,宜用斗士提升機(jī)撈渣;大中型廠用汽車運(yùn)渣,即可用抓斗橋式起重機(jī),也可用扒渣機(jī);但若用火車運(yùn)渣,則應(yīng)選用抓斗橋式起重機(jī)。
常用撈渣設(shè)備的適應(yīng)性及其特點(diǎn)比較列于表3。
1、抓斗橋式起重機(jī)
抓斗橋式起重機(jī)撈渣方式通常是將水碎渣從水碎渣池中抓起來(lái),在空中停留片刻,瀝出大量的水后直接裝入自卸汽車或火車車廂中運(yùn)往渣場(chǎng)或燒結(jié)系統(tǒng)的精礦倉(cāng)。也可將水碎渣抓出后先放置在水碎渣池旁邊的地坪上將水瀝干,再抓入運(yùn)載車輛中,這樣可降低水碎渣含水量,從而減少運(yùn)輸時(shí)的漏灑水量,減輕對(duì)運(yùn)渣道路的污染。
水碎渣池和裝載場(chǎng)地通常采用露天布置,因此抓斗橋式起重機(jī)應(yīng)選用露天作業(yè)型,在南方多雨地區(qū),尚需在橋式起重機(jī)上交雨棚,或可駛?cè)胗形蓍艿谋苡陥?chǎng)所。
2、斗式提升機(jī)
用斗式提升機(jī)撈渣時(shí),水碎渣從水碎渣池中被撈出并提升至貯渣中間倉(cāng)。煉鉛(鋅)爐渣磨損性高,宜選用帶斗式斗式提升機(jī),對(duì)于硅酸鹽含量高的爐渣可選用鏈斗式。提升鉛鼓風(fēng)爐水碎渣的斗式提升機(jī)性能實(shí)例如下:
斗容積 提升容積 生產(chǎn)能力 電動(dòng)機(jī)功率 運(yùn)行速度
4.4L 9.0M 4~8t/h 5.5Kw 0.7m/s
圖4為斗式提升機(jī)提升水碎渣示意圖。
1-渣倉(cāng) 2-斗式提升機(jī) 3-水碎渣池 4-渣溜槽
3、扒渣機(jī)
扒渣機(jī)的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng),多數(shù)工廠已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
扒渣機(jī)扒斗容積按下式計(jì)算:
式中 V-扒斗容積,m3;
Q-扒渣機(jī)的生產(chǎn)能率,t/h;
γ-水碎渣的堆積密度,t/m3;
φ-扒斗的充滿系數(shù),一般取0.6~0.9;
v1-重扒斗運(yùn)行速度,m/s,一般取0.9~1.2;
v2-空扒斗運(yùn)行速度,m/s,一般取1.4~1.7;
tn-扒斗扒料和卸料時(shí)間和,s,此值根據(jù)實(shí)際情況確定;
L-扒斗運(yùn)行距離,m
圖5為扒渣機(jī)布置示意圖。
1-渣池;2-扒斗;3-渣倉(cāng);4-導(dǎo)向輪;5-雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī);
6-滑道;7-尾部滑輪