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鼓风炉粉煤喷吹强化熔炼新工艺

作　者: 李勇
导　师: 魏昶；王吉坤
学　校: 昆明理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 鼓风炉强化熔炼粉煤喷吹铅冶炼
分类号: TF806.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 104次
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内容摘要

目前世界上金属铅的80％都是采用传统的“烧结焙烧——鼓风炉还原熔炼”工艺获得，但该工艺能耗高、劳动强度大、特别是烧结过程中产生大量的低浓度SO₂烟气（SO₂含量仅为0.8％～2％），难以直接用于制酸。这不仅严重污染了环境，同时也造成硫资源的浪费，因此，采用新型、节能、环保的炼铅工艺对炼铅企业进行技术改造成为当务之急。云南冶金集团总公司将澳大利亚芒特艾萨公司的ISA炼铅工艺氧化熔炼部分，与本公司自行开发的“富铅渣鼓风炉熔炼技术”及“鼓风炉强化熔炼技术”进行有机组合，并开发了ISA—YMG法。这是一种新型的高效、节能、清洁炼铅工艺。在对国内外富氧熔炼、热风熔炼和粉煤喷吹三种主要强化熔炼措施进行了分析后我们提出了鼓风炉粉煤喷吹强化熔炼工艺，并为此进行了强化熔炼试验。试验的目的是以价格便宜的煤代替部分价格昂贵的冶金焦炭，使粉煤直接喷吹量占焦炭量的20％、焦率降低15％、实现热风熔炼、铅综合加工成本下降10％、烟气排放达到国家标准。此强化熔炼试验在澜沧铅矿3m²鼓风炉上进行，试验分为热风熔炼、粉煤喷吹、粉状物料的直接喷吹三个部分。在此基础上，对粉煤燃烧的一般规律及粉煤爆炸性能进行了分析研究，同时对鼓风炉煤粉喷吹强化炼铅过程的机理进行了分析。从试验的来看，半焦与褐煤按7：3混合时，喷吹效果最好。鼓风炉粉煤喷吹炼铅工艺以煤部分取代冶金焦，可改善炉况，减轻工人劳动强度，有较大的经济效益和社会效益。在鼓风炉炼铅中喷入粉煤，用煤取代部分冶金焦作为熔炼的燃料和还原剂，经工业试验后于2003年12月投入了工业生产，取得较好效果。在80～100℃热风、焦煤比7：3的条件下，床能力提高10.44％，焦率下降15％，作业成本下降19.13％，铅回收率97.34％。试验和工业实践证明，鼓风炉粉煤喷吹炼铅工艺是成功有效的。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-33
  1.1 铅的基本性质及资源  9-11
    1.1.1 铅的基本性质  9-10
    1.1.2 铅资源分布与储量  10-11
      1.1.2.1 世界铅资源分布与储量  10-11
      1.1.2.2 中国铅资源分布与储量  11
  1.2 铅的产量、消费  11-17
    1.2.1 铅的产量  11-13
      1.2.1.1 世界铅产量  11-12
      1.2.2.2 中国铅产量  12-13
    1.2.3 铅的消费  13-16
      1.2.3.1 世界铅的消费  13-15
      1.2.3.2 中国铅的消费  15-16
    1.2.4 铅的价格走势  16-17
  1.3 铅冶金生产概况  17-27
    1.3.1 铅冶金原料  17-18
    1.3.2 铅的提炼方法  18-20
    1.3.3 传统铅冶金技术  20-21
    1.3.4 传统铅冶金技术存在的问题  21-22
    1.3.5 铅冶金新技术  22-27
      1.3.5.1 对烧结机—鼓风炉熔炼工艺的改造  22-23
      1.3.5.2 硫化铅直接熔炼法  23-26
      1.3.5.3 湿法炼铅的研究  26-27
  1.4 研究课题的提出  27-32
    1.4.1 课题提出的背景  27-28
    1.4.2 鼓风炉粉煤喷吹强化熔炼的意义  28-29
    1.4.3 鼓风炉喷粉煤强化熔炼技术在国内外的发展现状  29-32
    1.4.4 鼓风炉粉煤喷吹强化熔炼课题的主要研究内容  32
  1.5 本章小结  32-33
第二章鼓风炉喷吹粉煤的性能研究  33-49
  2.1 喷吹粉煤的物理化学性能  33-38
    2.1.1 煤的化学成分  33-35
    2.1.2 煤化学成分的表示方法  35
    2.1.3 冶金喷吹用煤的特性  35-38
      2.1.3.1 煤的工业分析  36
      2.1.3.2 煤的发热量  36
      2.1.3.3 煤粉的细度  36-38
  2.2 煤粉燃烧及爆炸  38-46
    2.2.1 燃烧反应的作用  38-39
    2.2.2 煤粉燃烧的一般规律  39-40
    2.2.3 鼓风炉粉煤燃烧  40-41
    2.2.3 粉煤的爆炸行为  41-46
      2.2.3.1 粉煤爆炸的基本条件  41-42
      2.2.3.2 煤尘爆炸的一般原理  42-46
  2.3 影响喷吹粉煤燃烧率的因素  46-48
  2.4 本章小结  48-49
第三章粉煤燃烧及鼓风炉还原熔炼动力学  49-61
  3.1 煤粉的燃烧机理  49-50
  3.2 煤粉燃烧的未反应模型  50-53
  3.3 氧化铅还原机理  53-55
  3.4 氧化铅还原熔炼过程动力学  55-58
  3.5 喷吹煤粉对强化铅鼓风炉还原熔炼过程的机理分析  58-61
    3.5.1 熔炼烧结块时喷吹煤粉对过程强化的机理分析  58-59
    3.5.2 熔炼ISA氧化炉富铅渣时喷吹煤粉对过程强化的机理分析  59-61
第四章鼓风炉粉煤喷吹强化研究现场试验研究  61-82
  4.1 工业试验的目的  61
  4.2 烧结块,返回品及燃料的特性  61-63
    4.2.1 烧结快的化学分析、X-衍射分析及粒度组成  61-62
      4.2.1.1 化学分析  61-62
      4.2.1.2 X—衍射分析  62
      4.2.1.3 粒度  62
    4.2.2 返回品  62
    4.2.3 燃料  62-63
  4.3 配料计算  63-64
    4.3.1 渣型选择  63
    4.3.2 配料计算  63-64
  4.4 鼓风炉强化溶炼试验  64-81
    4.4.1 强化熔炼设备  64-67
      4.4.1.1 热风系统  64-65
      4.4.1.2 粉煤制备和输送系统  65-66
      4.4.1.3 烟尘喷吹系统  66-67
      4.4.1.4 鼓风炉系统  67
    4.4.2 热管换热器的使用效果  67-68
    4.4.3 喷半焦的鼓风炉强化熔炼试验  68-70
    4.4.4 喷吹半焦及褐煤混合物的鼓风炉熔炼试验  70-76
    4.4.5 喷吹烟尘的鼓风炉强化熔炼试验  76-77
    4.4.6 鼓风炉熔炼产品作业成本  77
    4.4.7 试验结果的讨论  77-81
      4.4.7.1 煤种  78
      4.4.7.2 粉煤的粒度和水分  78-79
      4.4.7.3 置换比  79-80
      4.4.7.4 预热空气  80
      4.4.7.5 与炼铁高炉喷煤差异  80-81
  4.5 本章小结  81-82
第五章结论  82-83
参考文献  83-85
致谢  85-86
附录  86-98
  附图  86-89
  附表  89-98

鼓风炉粉煤喷吹强化熔炼新工艺

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