底吹き炉工程

Thread Content

底吹き炉による溶解の目的は：（1）炉材中の鉛やその他の金属の硫化物を酸化させ、SO2を生成して硫酸を製造することである；（2）粗鉛を一部生産し、その中に金銀を濃縮する；（3）スラグ成分と酸化鉛を反応させて高鉛スラグを生成し、送風炉で還元溶融する；（4）テルルやカドミウムなどの揮発性の高い副産金属を煙塵中に濃縮させ、総合的な回収を容易にする。底吹炉は、鉛精鉱の溶解以外にも、廃蓄電池など様々な二次鉛原料を処理することができる。底吹炉による溶解の基本原理：酸化鉛精鉱の酸素底吹炉による溶解は、他の金属硫化物の溶融プロセスと同様に、液相と気相、液相と固相、液相同士の間で起こる多相反応の過程である。各種物質はそれぞれ独自の物理化学的性質を持っており、精鉱はしばしば複数の鉱物から構成されている。したがって、底吹き炉による溶解プロセスは非常に複雑な物理化学的プロセスであり、このプロセスにおいて各成分の挙動が、溶解が円滑に進行するかどうかを左右する主要な要因となる。鉛精鉱は粉末状であるため反応面積が大きく反応速度が速いのに対し、石灰岩や石英岩は粒状で比表面積が小さいため、反応速度に影響を与える主な要因は石灰岩の分解反応とスラグ生成反応である。二：酸素底吹溶解の配合工程 1、工程の流れ：この工程は、底吹炉による溶融のための原料を事前に準備する過程であり、次の工程で使用される、化学組成が均一で安定しており、粒度や強度も均一かつ基準を満たし、底吹炉の溶融工程の技術要求に適合した混合粒子を連続的に製造することを目的としている。成分の異なる鉛精鉱を所定の比率で混合し、成分が均一になった混合鉱を作ります。その後、石英石、石灰石、砕石などの溶剤や補助加熱剤と共に、定量給料機を用いて適切な比率で配合します。さらにススと混ぜ合わせ、湿らせて造粒し、理化学的性質が適切な粒状物を作り出します。最後に、この粒状物を定量給料機を通じて底吹き溶解工程へ送ります。2.いくつかの重要な工程項目 1）球状原料の計量は、炉に投入する原料量を正確に制御することを目的としており、それによって適切な酸素量を調整し炉内の酸素ポテンシャルをコントロールし、ひいては沈殿鉛率や高鉛スラグの品位を管理する。もし球状原料の計量が不正確であったり変動が大きかったりすると、底吹き炉の炉内状態の安定性や技術的指標にも影響を与える。2）底吹炉の酸素ポテンシャルの制御と酸素材比　炉内の酸素のパーセント含有量の対数を酸素ポテンシャルと呼ぶ。酸素ポテンシャルが高すぎると沈降鉛率が低下しスラグ中の鉛量が増え、逆に酸素ポテンシャルが低すぎると沈降鉛率は上昇するがスラグが粘着性を持ち粗鉛の品質が悪くなるため、最適な酸素ポテンシャルを選定することが底吹き炉の生産管理において重要である。酸素ポテンシャルの制御は、主に酸素供給量と原料量の比率、すなわち単位重量の原料あたりの酸素消費量を調整することによって行われ、この比率の調整は原料量と酸素量の両方を変更する方法で行うことができる。3、高鉛スラグの性質とその生成
高鉛スラグは、さまざまな金属および非金属原料からなる混合物であり、その生産に影響を与える性質としては、粘度、融点、密度、そして鉛との界面張力などがある。そのうち、粘度と融点はスラグの流動性や炉内温度に影響を与え、密度と界面張力はスラグと鉛の分離効率や粗鉛の品質に影響を与える。高鉛スラグの化学組成は主にFeO、SiO2、CaOであり、スラグ中のPbO含有量の多寡も影響を与える。また、ZnO含有量の多寡も高鉛スラグの性質に影響を与える。4、酸素底部吹き炉の運転実践
1）炉の起動
酸素底部吹き炉の起動にあたっては、まず厳格に予熱曲線に従って炉を予熱する。炉内の温度が所定の範囲に達したら底スラグを投入し、底スラグが溶融したら底鉛を投入する。底鉛が溶融すれば、炉を通常の生産状態に移行させることができる。2）通常の底吹き炉の運転では、主にスラグの排出、鉛の排出、酸素の調整、球状原料の投入量、および給料口のメンテナンスなどが行われる。スラグや鉛の排出は、炉内の溶融池の状況に応じてバランスよく行う必要があり、どちらか一方を過剰に排出すると、炉の状態や酸素銃の寿命に影響を与える。酸素や炉への原料投入量の調整は、適切な高鉛スラグの品質と最大限の処理量を確保するために、分析によるスラグ中の鉛含有量や排ガス温度に基づいて行われます。3）停止炉の酸素底部吹き炉の停止には、短期停止と長期停止の2種類がある。短時間の停止時は、炉内のスラグをできるだけ排出し、その間は断熱するだけでよい。長時間の停止の場合は、炉内のスラグや鉛をすべて排出し、次に再び炉を起動する必要がある。5、底吹き炉の正常な運転の判断と主要な技術経済指標。底吹き炉が以下のような状態にある場合、正常であるとみなすことができる：A　給料口からのスプラッシュが少なく、詰まりも軽微B　スラグの流動性が良好C　鉛の流れが正常で、浮遊スラグが少なく、変動が少ないD　酸素銃の酸素および窒素の流量、圧力が安定しているE　スラグの温度が安定し、1000～1100℃の範囲内にあるF　排ガスの温度が安定し、所定の範囲内にある。底吹き炉の主な技術的・経済的指標には、煙塵率、処理量、沈降鉛率、および高鉛含有スラグの品位がある。煙塵率に影響を与える要因には、球状原料の品位、酸素と原料の比率、スラグ層の高さ、球状原料の投入量、スラグの形状、煙灰の循環時間などがある。処理量とは、単位時間あたりに炉に投入される球状原料の量であり、影響要因は主に煙塵率と球状原料の発熱量です。また、余熱ボイラーの冷却効果もその大きさに直接影響します。沈鉛率とは、生産される鉛の量と投入された球状原料の鉛含有量との比率を指し、沈鉛率に影響を与える主な要因は球状原料の品位と酸素量の比率です。高鉛スラグの品位に影響を与える主な要因は酸素供給比です。6、酸素底吹炉のよくある故障
酸素底吹炉のよくある故障：
A　投入時のスプラッシングにより詰まりやすい（スラグの付着が原因）
B　スラグの流動性が悪く、粘度が高い。原因はスラグ温度が低いこと、酸素量と原料量の比率が低いこと、スラグの形状が適切でないこと
C　スラグの流動性が良く、スラグが薄い（スラグ温度が高く、酸素量と原料量の比率が高い）
D　鉛表面の浮きスラグが厚い（酸素量と原料量の比率が低い）
E　鉛の変動が少ない、または全くない（炉内の鉛が少ないか、サイフォン現象による詰まり）
F　排ガス温度が高い
G　スラグ温度が高い。原因はスラグの形状が適切でないこと；球状原料の発熱量が高め