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小型鼓风炉结构及生产工艺济源西宋庄油化厂现有的鼓风炉结构为一圆形水套小型鼓风炉。自下而上依次由炉缸、四扇环形水套、内衬耐火砖的炉井及敞开式炉顶构成。熔炼的烟气经沉降室、人字管冷却后 ,由引风机送至反吹风布袋收尘器 ,经收尘处理后的烟气经烟道排放。
我国铅鼓风炉均为单排风口,国外有些工厂是两排的。风口直径一般为75~110mm,风口中心距一般为250~400mm,风口比为0.03~0.055,小型鼓风炉取高值,大型鼓风炉取低值。风口倾角一般为3~6°,有的炉子采用水平风口,而小型炉也有达10°的例子。
鼓风炉为竖井形,从下而上由炉基、炉缸、炉身(水套)、炉顶四部分组成,其结构见示意图。最初的鼓风炉断面为圆形,由于圆形炉生产率低,除极个别古老的、生产规模小的工厂使用外,一般都为矩形。矩形炉又分上宽下窄的倾斜炉腹形、上下宽度一致的垂直形和上窄下宽的倒腹形。与其他两种炉形相比,上宽下窄的倾斜炉腹形炉具有风口区高温带集中、炉内反应完全、熔体过热良好、炉气排出速度低、烟尘率低、固相与气相的热交换好等优点,因此这种矩形炉为世界各国所普遍采用。
鼓风炉按炉缸结构,分有炉缸和无炉缸两种。有炉缸鼓风炉,其熔体在炉缸内按密度分层,密度大的铅液从下面出铅口经虹吸道排出,密度小的炉渣和锍,则从上部渣口排出。无炉缸鼓风炉,其铅液、炉渣和锍则均从同一排放口排出,到前床后再分离。
由于炼铅鼓风炉采用较低风压(8~20kPa)进行熔炼作业,为使风口气流能穿透至料柱中心,风口区宽度或直径受到限制。矩形炉宽度国内一般为0.9~1.4m,国外最宽达1.83m;而圆形炉的直径一般为0.8~1.25m。炉子的宽度除与鼓风制度有关外,尚与熔炼制度、操作条件及炉子结构等因素有关,通常根据工厂实践数据来确定。
小型鼓风炉还原熔炼方式炼铅要达到的目的有:(1)使铅还原成粗铅,并将贵金属富集其中;(2)使造渣成分进入炉渣,并尽可能使锌入渣;(3)使大部分铜进入锍,如炉料含铜不高,则使其富集于粗铅中;(4)若有镍、钴,则产出黄渣。鼓入炉内的风(空气,富氧空气,预热空气)在炉身下部的风口区燃烧焦炭,产出高温还原性炉气,向上穿过炉料层。在炉料逐渐下移的过程中,受上升炉气的作用,发生的主要反应有金属氧化物的选择性还原、碳质燃料的燃烧和造渣。
熔炼过程能否顺利进行并获得良好的技术经济指标,在很大程度上取决于炉渣的性质,炉渣的性质随其化学成分而变。鼓风炉还原熔炼法炼铅炉渣的主要成分为SiO2、FeO、CaO、ZnO,它们一般占炉渣总量的90%左右。为使造渣过程顺行,生产中将造渣所需的熔剂配入烧结料中,以获得组成均匀的自熔性烧结块。
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