還原爐熱渣倒運的改造實踐

胡澤勝　常海鋒　孫任威　張　勇

河南豫光金鉛股份有限公司（451900）

還原爐熱渣倒運的改造實踐

胡澤勝常海鋒孫任威張勇

河南豫光金鉛股份有限公司（451900）

通過還原爐放渣方式的改造，將還原爐渣水淬冷卻的方式，改為熱渣車載倒運至煙化爐，以熱渣形式加入煙化爐提鋅，降低能源消耗。

熱渣；車載；倒運；能源消耗

河南豫光金鉛股份有限公司是一家生產精鉛40萬t/a的大型有色冶煉企業，該公司熔煉廠的兩條底吹爐生產線分別于2002年、2005年相繼投產，高鉛渣鑄塊冷卻/鼓風爐熔煉工藝因含硫尾氣治理成本過高、效果不佳等因素，2013年10月底II系統還原爐的項目試產，底I系統還原爐熔渣倒運吹煉納入改造規劃。

1　還原爐熱渣處理的方向

1.1煙化爐的處理能力

煙化爐正常爐次為2 h（含進渣、吹煉、放渣過程），最大處理爐次12次/d，每次最大進渣量4包/爐，渣包容積8 t/包，則：煙化爐最大日處理能力=最高用量4包/次×8 t/包×12次/d=384 t。

1.2底Ⅱ還原爐建成之前各煉鉛爐熔渣生產能力

熔煉廠鼓風爐主要處理底II所產的高鉛渣及底I系統磕包高鉛渣，可以滿負荷生產，每天鼓風爐產渣270～290 t，然后配部分底I還原爐產冷渣進煙化爐生產，但不能將底I還原爐產冷渣用完。因煙化爐中冷渣配入熱渣比例一般為20%，所以底I還原爐所產冷渣有庫存，每天庫存40～50 t。

1.3底Ⅱ還原爐建成之后各煉鉛爐熔渣生產能力

鼓風爐：使用鑄塊后（無高鉛渣）產渣由原來2 h 3～3.5包降到目前的1～2包，每天合計熔渣約140 t。

底II還原爐：每2 h產1～2包熱渣，每天產渣140 t（含磕包料）。

底I還原爐：每天產渣100 t（含磕包料）。

1.4底Ⅰ還原爐熱渣處理的途徑

因為鼓風爐渣不是高鉛渣，渣中含硫高、含鋅低，影響煙化爐次氧化鋅的產量，因此可將底I還原爐所產的渣全部進入煙化爐處理。如果底Ⅰ還原爐的渣全為冷渣，不能全部配入，所以需要以熱渣形式加入。

2　還原爐熱渣運輸改造方案

2.1方案的提出及意義

熔煉廠底I還原爐渣主要經過水淬冷卻后以冷渣形式加入到煙化爐中，在能源上造成了很大浪費。

通過技改實現底I還原爐渣不再水淬冷卻，以熱渣形式加入煙化爐。

2.2具體實施方案

還原爐熱渣流入渣包，渣包通過電動平車運行至新建行車下，用行車吊裝至渣包車上，運送到煙化爐處理。

根據現場情況，行車軌道需要建設20.4 m，柱頂標高7 m。

2.3選用的設備及費用

1）16/5t電動雙梁吊鉤橋式起重機1臺（新增）28萬元。

2）40t電動平車 （2 000 mm×4 700 mm×800 mm）1臺（新增）18萬元。

3）渣包（2.5 m3/件）3件（新增）15萬元。

4）渣包運輸車輛利用原車輛。

5）其他費用（泵、溜槽、收塵罩、平車道軌）5萬元。

3　項目效益

3.1固定資產投資概算

1）設備費用：總計66萬元。

2）土建費用：25萬元（鋼柱基礎、鋼柱、行車梁、電動平車坑道）。

3）大棚拆卸及重新安裝費用：8萬元。

4）通道改造費用：1萬元。

合計100萬元。

3.2效益計算

1）底I還原爐每天水淬熱渣100 t。2）渣溫從1 000℃降低到30℃。

3）鐵硅鈣渣熱比熱容1.047 kJ/kg·k。

4）煤粒按含70%有效碳考慮，價格按700元/t考慮。

按此推算，每天熱損失為1.047×100×1 000×970=101.4×106 kJ。

1噸煤發熱量：Q=0.7×106×395.989/12=23.1× 106 kJ/h

101.4×106÷23.1×106=4.38 t

即相當于每天需多消耗4.38 t煤。

煤按700元/t計算，年作業率按92%計算，年效益如下：

4.38×700×360×92%=101.55萬元

因以前是轉運固態渣，現在轉運液態渣，行車都要使用，運行費用按基本抵消考慮。

3.3回收期

項目總投資100萬元，不考慮資金運行成本，需要12個月收回投資。

3.4社會效益

減少水淬熔渣冷卻過程中水量的消耗，降低溫室效應，實現企業節能目標。

4　改造效果

該項目自2014年4月投入運行以來，通過加強吊裝、道路岔口安全措施的落實、陰雨惡劣天氣的應急預案演練、渣包表面冒煙治理等日常管理，該項目目前運行正常。

5　結語

還原爐熔渣車載倒運改造是底吹冶煉技術的一次提升和優化，該項目的實施將鉛冶煉熔渣的熱量得到最大限度地利用，減少了原有的水淬冷渣吹煉能量的消耗，該項目是有色冶煉企業投資少、見效快的項目之一，也是企業提高競爭力的能力體現。