一种卧式还原炉富氧强化熔炼的方法与流程

本发明涉及化学、冶金技术领域，具体涉及一种卧式还原炉富氧强化熔炼的方法。

背景技术：

目前国内还原炉一般是立式炉，存在配套设施多，占地面积大，投资高，不适应原料供给波动较大，生产规模较小，生产组织灵活的较小企业。

卧式还原炉加料口一般只有一个，在卧式还原炉炉顶，靠近燃料口附近，且采用天然气、粉煤和焦炭做为燃料及还原剂，存在加料口仅仅一个，加入原料比较集中，会出现化料困难，提温速度较慢，能耗较高的问题。

在一些没有天然气供给条件，粉煤制备系统投资较高，燃料和还原剂用量较小的特殊地方，卧式炉燃料和还原剂只有用无烟煤，采用无烟煤作为燃料和还原剂的卧式炉，基本都没有采用富氧熔炼。，

针对以上问题，急需开发一种卧式还原炉富氧强化熔炼的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种卧式还原炉富氧强化熔炼的方法。

本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：

1）将含铅锑铜炉渣、无烟煤按照100:3～8的重量比进行均匀配料，富氧强化还原炉炉顶设置有第一加料漏斗及第二加料漏斗，并将配好的物料装入第一加料漏斗及第二加料漏斗，第一加料漏斗及第二加料漏斗是正方形漏斗，第一加料漏斗下部设置有第一下料管，第二加料漏斗下部设置有第二下料管，第一下料管中上段设置有第一加料阀门，第二下料管中上段设置有第二加料阀门，第一下料管底部设置有第一加料口，第二下料管底部设置有第二加料口，第一下料管及第二下料管为正方形，长度为300-500mm，边长300-400mm；

2）该富氧强化还原炉炉顶物料分两次加入，第一次，打开第一加料阀门加料2-4吨，然后从第二加料漏斗加料1-3吨，富氧空气加入量为每吨粒料喷入50～100m³富氧空气，提温熔化1-2h，第二次加料，打开第一加料阀门加料3-5吨，然后从第二加料漏斗加料2-4吨，富氧空气加入量为每吨粒料喷入100～200m³富氧空气，提温2～4h后，炉内温度逐步将升到900～1100℃；

3）富氧强化还原炉前后两侧对称设置有四个炉门，炉门中间位置设置有通氧口，从富氧强化还原炉炉门观察炉内物料完全后，停止供氧气，炉内温度控制在900～1000℃，还原熔炼1～5h，熔池中pbo大部分转变为铅，铅和锑生成铅锑合金，熔池中cu2s和fes互相熔解生成粗冰铜，熔池中的feo、cao与无烟煤中的sio2发生造渣反应形成sio2-feo-cao炉渣系，控制sio2-feo-cao炉渣系组成为10%～30%cao，20%～30%sio2和40%～60%feo，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅，反应产出高温烟气，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的pbs、pb或pbo之间达成平衡，同时反应产出高温烟气，经降温脱硫后达标排空；

4）富氧强化还原炉熔池与地面呈10度倾角，富氧强化还原炉前部左侧设置有铅口，生成的铅锑合金、粗冰铜、富氧强化还原炉炉渣，流入富氧强化还原炉后端部，按照总物料、纯碱按照1000:0.2～0.5的重量加入纯碱造渣，造渣0.5-1h，由于比重相差较大，熔体自然分层，碱渣最轻，富氧强化还原炉炉渣在碱渣之下，冰铜在富氧强化还原炉炉渣之下，铅锑合金最重，首先，从富氧强化还原炉铅口扒出碱渣，然后，扒出富氧强化还原炉炉渣，最后，用铅泵将铅锑合金打出铸锭，将铅锑合金表表面的冰铜清除，单独堆存。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中所述的含铅锑铜炉渣为含铅60～80%，含锑2～10%，铜2～10%，硫1～5%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中所述的粉煤的粒度为-200目80%以上，其中含碳80～90%，含硫0.1～1.5%，灰分8～15%，挥发份2～5%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）所述的富氧空气的氧气浓度为22～40%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（4）中所述的铅锑合金含铅80%以上，含锑5～19%，所述的粗冰铜含铜20～40%，含硫在15%～25%之间，所述富氧强化还原炉炉渣含铅3%以下，含锑1%以下，含铜1%以下，所述碱渣含碱50-70%，含砷及化合物20-30%，含锑及化合物5-10%。

本发明的有益效果：

1、本发明采用富氧强化熔炼，能够缩短熔炼时间，降低能耗。

2、本发明在卧式还原炉两侧均匀分布2只氧枪，可以根据熔炼情况分别控制供氧量，有利于炉内物料均匀快速熔化，操作方便，可控性强。

3、本发明采用两个加料口，布料均匀，减少积料，加快化料和熔化时间，降低能耗。

4、本发明采用4个炉门，有利于观察炉内熔炼情况，有利布料，提高作业率，缩短出渣时间，提高作业率。

5、本发明用铅泵浇铸铅锑合金，能够降低劳动强度。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的富氧强化还原主视图；

图3为本发明的富氧强化还原炉俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

实施例1

1）铅锑铜炉渣含铅60%，含锑10%，铜10%，硫5%；粉煤的粒度为-200目80%，其中含碳80%，含硫1.5%，灰分14%，挥发份5%；将含铅锑铜炉渣、无烟煤按照100:3的重量比进行均匀配料，并将配好的物料装入第一加料漏斗4及第二加料漏斗8，该第一加料漏斗4及第二加料漏斗8是正方形漏斗，第一加料漏斗4下部设置有第一下料管5，第二加料漏斗8下部设置有第二下料管9，第一下料管5底部设置有第一加料口6，第二下料管9底部设置有第二加料口10，第一下料管5及第二下料管9是正方形，长度为300mm，边长300mm，第一下料管5中段上装有第一加料阀门7，第二下料管9中段上装有第二加料阀门11；

2）该富氧强化还原炉1炉顶第一加料口6及第二加料口10见图2，物料两次加入，首先，第一次，打开第一加料阀门7加料加料2吨；然后打开第二加料阀门11加料加料1吨，富氧空气中富氧浓度22%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入50m³富氧空气，提温熔化1h，第二次加料，打开第一加料阀门7加料加料加料3吨，然后打开第二加料阀门11加料加料2吨；富氧空气加入量为每吨粒料喷入100m³富氧空气，提温2h后，炉内温度逐步将升到900℃；

3）富氧强化还原炉1前后两侧对称设置有四个炉门2，炉门2中间位置设置有通氧口3，从富氧强化还原炉1炉门2观察炉内物料完全后，炉内温度控制在900℃，还原熔炼1h，熔池中pbo大部分转变为铅，铅和锑生成铅锑合金；熔池中cu2s和fes互相熔解生成粗冰铜；熔池中的feo、cao与无烟煤中的sio2发生造渣反应形成sio2-feo-cao炉渣系，控制sio2-feo-cao炉渣系组成为10%cao，30%sio2和55%feo，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的pbs、pb或pbo之间达成平衡；同时反应产出高温烟气，经降温脱硫后达标排空；

4）富氧强化还原炉1熔池与地面呈10度倾角，富氧强化还原炉1前部左侧设置有铅口12，生成的铅锑合金、粗冰铜、富氧强化还原炉炉渣，流入富氧强化还原炉1后端部，按照总物料、纯碱按照1000:0.2的重量加入纯碱造渣，造渣0.5h，由于比重相差较大，熔体自然分层，碱渣最轻，富氧强化还原炉炉渣在碱渣之下，冰铜在富氧强化还原炉炉渣之下，铅锑合金最重，首先，从富氧强化还原炉1铅口12扒出碱渣，含碱渣含碱50%，含砷及化合物30%，含锑及化合物10%。然后，扒出富氧强化还原炉炉渣，所述富氧强化还原炉炉渣含铅1.5%，含锑0.8%，含铜0.6%。最后，用铅泵将铅锑合金打出铸锭，将铅锑合金表表面的粗冰铜清除，单独堆存，铅锑合金含铅80%以上，含锑15%；粗冰铜含铜20%，含硫在25%。

实施例2

1）铅锑铜炉渣含铅70%，含锑6%，铜6%，硫3%；粉煤的粒度为-200目85%，其中含碳85%，含硫0.7%，灰分11%，挥发份3.5%，将含铅锑铜炉渣、无烟煤按照100:3的重量比进行均匀配料，并将配好的物料装入第一加料漏斗4及第二加料漏斗8，该第一加料漏斗4及第二加料漏斗8是正方形漏斗，第一加料漏斗4下部设置有第一下料管5，第二加料漏斗8下部设置有第二下料管9，第一下料管5底部设置有第一加料口6，第二下料管9底部设置有第二加料口10，第一下料管5及第二下料管9是正方形，长度为400mm，边长,400mm，第一下料管5中段上装有第一加料阀门7，第二下料管9中段上装有第二加料阀门11；

2）该富氧强化还原炉1炉顶第一加料口6及第二加料口10见图2，物料两次加入，首先，第一次，打开第一加料阀门7加料加料3吨；然后打开第二加料阀门11加料加料1.5吨，富氧空气中富氧浓度30%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入75m³富氧空气，提温熔化1.5h，第二次加料，打开第一加料阀门7加料加料加料4吨，然后打开第二加料阀门11加料加料3吨；富氧空气加入量为每吨粒料喷入150m³富氧空气，提温3h后，炉内温度逐步将升到1000℃；

3）富氧强化还原炉1前后两侧对称设置有四个炉门2，炉门2中间位置设置有通氧口3，从富氧强化还原炉1炉门2观察炉内物料完全后，停止供氧气，炉内温度控制在950℃，还原熔炼3h，熔池中pbo大部分转变为铅，铅和锑生成铅锑合金；熔池中cu2s和fes互相熔解生成粗冰铜；熔池中的feo、cao与无烟煤中的sio2发生造渣反应形成sio2-feo-cao炉渣系，控制sio2-feo-cao炉渣系组成为20%cao，25%sio2和50%feo，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的pbs、pb或pbo之间达成平衡；同时反应产出高温烟气，经降温脱硫后达标排空；

4）富氧强化还原炉1熔池与地面呈10度倾角，富氧强化还原炉1前部左侧设置有铅口12，生成的铅锑合金、粗冰铜、富氧强化还原炉炉渣，流入富氧强化还原炉1后端部，按照总物料、纯碱按照1000:0.35的重量加入纯碱造渣，造渣0.8h，由于比重相差较大，熔体自然分层，碱渣最轻，富氧强化还原炉炉渣在碱渣之下，冰铜在富氧强化还原炉炉渣之下，铅锑合金最重，首先，从富氧强化还原,1铅口12扒出碱渣，含碱渣含碱60%，含砷及化合物25%，含锑及化合物8%，然后，扒出富氧强化还原炉炉渣，所述富氧强化还原炉炉渣含铅2%，含锑0.6%，含铜0.4%。最后，用铅泵将铅锑合金打出铸锭，将铅锑合金表表面的粗冰铜清除，单独堆存，铅锑合金含铅85%以上，含锑10%；粗冰铜含铜30%，含硫在20%。

实施例3

1）铅锑铜炉渣含铅80%，含锑2%，铜2%，硫1%；粉煤的粒度为-200目90%，其中含碳90%，含硫0.1%，灰分7%，挥发份2%，将含铅锑铜炉渣、无烟煤按照100:3的重量比进行均匀配料，并将配好的物料装入第一加料漏斗4及第二加料漏斗8，该第一加料漏斗4及第二加料漏斗8是正方形漏斗，第一加料漏斗4下部设置有第一下料管5，第二加料漏斗8下部设置有第二下料管9，第一下料管5底部设置有第一加料口6，第二下料管9底部设置有第二加料口10，第一下料管5及第二下料管9是正方形，长度为,500mm，边长,400mm，第一下料管5中段上装有第一加料阀门7，第二下料管9中段上装有第二加料阀门11；

2）该富氧强化还原炉1炉顶第一加料口6及第二加料口10见图2，物料两次加入，首先，第一次，打开第一加料阀门7加料加料4吨；然后打开第二加料阀门11加料加料3吨，富氧空气中富氧浓度40%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入100m³富氧空气，提温熔化2h，第二次加料，打开第一加料阀门7加料加料加料5吨，然后打开第二加料阀门11加料加料4吨；富氧空气加入量为每吨粒料喷入200m³富氧空气，提温3h后，炉内温度逐步将升到1100℃；

3）富氧强化还原炉1前后两侧对称设置有四个炉门2，炉门2中间位置设置有通氧口3，从富氧强化还原炉1炉门2观察炉内物料完全后，停止供氧气，炉内温度控制在1000℃，还原熔炼5h，熔池中pbo大部分转变为铅，铅和锑生成铅锑合金；熔池中cu2s和fes互相熔解生成粗冰铜；熔池中的feo、cao与无烟煤中的sio2发生造渣反应形成sio2-feo-cao炉渣系，控制sio2-feo-cao炉渣系组成为30%cao，20%sio2和45%feo，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的pbs、pb或pbo之间达成平衡；同时反应产出高温烟气，经降温脱硫后达标排空。

4）富氧强化还原炉1熔池与地面呈10度倾角，富氧强化还原炉1前部左侧设置有铅口12，生成的铅锑合金、粗冰铜、富氧强化还原炉炉渣，流入富氧强化还原炉1后端部，按照总物料、纯碱按照1000:0.5的重量加入纯碱造渣，造渣1h，由于比重相差较大，熔体自然分层，碱渣最轻，富氧强化还原炉炉渣在碱渣之下，冰铜在富氧强化还原炉炉渣之下，铅锑合金最重，首先，从富氧强化还原炉1铅口12扒出碱渣，含碱渣含碱70%，含砷及化合物20%，含锑及化合物5%，然后，扒出富氧强化还原炉炉渣，所述富氧强化还原炉炉渣含铅2.5%，含锑0.4%，含铜0.2%，最后，用铅泵将铅锑合金打出铸锭，将铅锑合金表表面的粗冰铜清除，单独堆存，铅锑合金含铅90%以上，含锑5%；粗冰铜含铜40%，含硫在15%。