锌挥发窑窑尾结圈处理的生产实践

锌挥发窑窑尾结圈处理的生产实践

高永福

陕西锌业有限公司陕西商洛726007

摘要：分析了陕西锌业公司锌挥发窑窑尾结圈形成机理及其处理措施，并在实际生产中予以实践，通过长期实践处理，锌挥发窑窑尾结圈下降，处理量明显上升，运行效率提高。

关键词：挥发窑；窑尾温度；结圈处理；运行效率

1、前言

陕西锌业公司目前电锌20万吨/年湿法冶炼系统产生的浸出渣经干燥后，全部送往挥发窑进行处理，公司现有Ф3.45*52m锌挥发窑两台，浸出渣处理压力较大，提高回转窑运行效率是保证湿法系统正常运行的关键，所以，锌挥发窑运行效率至关重要。

锌挥发窑的基本原理是：经干燥后的浸出渣，配以40%-50%的焦粉，加入挥发窑内之后，经过回转窑进入干燥带、预热带，再进入反应带，此时浸出渣中的锌、铅、铟、锗、镉等有价金属被C、CO还原挥发，进入炉气，并在炉气中氧化燃烧，生产氧化物，氧化物随烟气离开挥发窑，经余热锅炉、电收尘捕集下来，同时未挥发部分经高温熔融之后，形成窑渣被排出窑外,在窑内，铅锌化合物的主要反应如下：

在料层：

C+O2=CO2

CO2+C=2CO

ZnO+CO=CO2+Zn

ZnO+C=CO+Zn

Fe2O3+CO=2FeO+CO2

FeO+CO=Fe+CO2

ZnO+Fe=FeO+Zn

在料层上空：

2Zn（气）+O2=2ZnO

2CO+O2=2CO2

2、窑尾结圈形成机理及原因分析

由于我公司浸出渣的处理是属于被动式生产模式，即浸出渣的成分波动比较大，而锌挥发窑需要被动地对这些浸出渣进行处理，并且浸出渣堆放场地有限，对浸出渣的合理搭配存在困难，导致混合料指标波动较大；加之近年来焦粉价格不断上涨，导致焦粉质量差异较大（特别是粒度），导致窑内热平衡变化较大，铅锌挥发还原气氛较差；并且浸出渣、焦粉水分变动较大，炉料的水分变化也较大，水分过多，虽然有利于反应带的延长与稳定，但易造成炉料结球，同时会引起Zn0积瘤：水分太低，虽有利于减少结圈速度，但强制鼓风时，窑尾灰太多，会给收尘系统带来不利的影响；所以在锌挥发窑配制好的混合料在进入窑内运行至预热带时，由于混合料含有部分低熔点的化合物，在此开始融化，融化后由于混合料水分变化较大，加之各班组操作存在差异，导致反应带长度随时进行变化，反应带变长时，与预热带交界处混合料中的低熔点化合物融化，变短时此段温度下降，部分低熔点的物料便在此处粘结，长期以往，此处就行成结圈，导致物料不能很好向前移动，并且造成挥发窑的容积变小，处理量下降，运行效率降低，经过结圈物料的分析，结圈主要是由于炉料成分的质量指标超标与温度控制不当所造成的。

3、窑尾结圈处理原理

为了尽快扭转窑尾反应带与预热帯之间的结圈，提高回转窑运行效率，根据我们长期总结经验，应每隔10-15天停窑观察窑尾结圈变化，发现窑尾结圈增高，窑尾返料量增大时，挥发窑处理量下降时，需增加焦比，提高窑尾温度进行化窑圈处理，使低熔点的物料熔化，并利用物体热胀冷缩的办法使部分结圈裂缝，在高速运转状态下脱落，降低结圈高度，提高运行效率，减少了传统方式停窑人工打掉对窑内衬砖的影响，也降低了停、开窑过程成本的损失，我们总结了如下处理办法。

4、窑尾结圈实践处理过程

经过我们长期的实践摸索，为了预防锌挥发窑窑尾结圈，我们总结出以下办法：

处理窑尾结圈前：对窑尾结圈情况进行停窑观察，记录窑尾结圈厚度，并在窑结圈处外壁筒体分为5个点进行温度测量记录，适当的提高将焦料比进行配料，有利于窑尾温度的升高。

处理过程：待配置好的混合料进窑后，根据窑况适当降低窑转速，更换长度较长的高压风风管，深入窑内的长度是原来的2-3倍，将风管出口对准窑尾结圈处，与挥发窑成平行状态，并将高压风压力调整为原来的1.5-2倍,氧气浓度提高50%，另接一根风管放在窑头进行堵料，并根据窑头渣性情况进行调整第二根风管角度，风量、压力以及窑转速，在确保窑况的前提下缓慢将窑尾温度提升到750度（注意，提前通知余热锅炉岗位做好锅炉监控，防止温度突然升高造成锅炉故障），加纯焦粉进行升温，并且适当调整风管角度及窑转速、下料量，将温度控制在900-950度运行5-6个小时，恢复处理前工艺指标，降低窑尾温度至处理前，将窑转速提高到正常情况下的1.5-1.6倍，运行0.5-1小时，利用物体热胀冷缩原理使部分炸裂的结圈物在高速运转的情况下脱落，降低窑尾结圈；停窑观察。如果处理后还不能满足生产，可降温8-24小时后再次升温进行操作。

5、处理前后对比情况

经处理前后对比，处理后投料量明显上升，并且窑尾温度相同时，窑结圈处外壁筒体5个点温度也均有上升，说明处理效果较好，我公司目前养成良好习惯。每月根据回转窑窑尾结圈情况定期进行窑尾结圈处理操作，结圈越低越有利于化窑圈操作，经过近一年来的摸索实践，结圈控制在20-30mm之间既不影响回转窑处理量，也有利于化窑圈处理。

6、下一步处理计划及措施

1）根据公司目前富氧使用情况，成分利用富氧对挥发窑窑尾结圈再进行摸索处理，彻底解决回转窑结圈问题，提高运行效率；

2）根据回转窑配料情况，配料时适当增加一定比例的石灰石进行配料，调节混合料的Si02/Ca0比，从源头上缓解窑尾结圈的生成，

3.继续加大回转窑运行管理，提高回转窑混合料配制质量，稳定回转窑窑况，降低回转窑窑尾温度波动幅度，将会对降低窑尾结圈周期起到一定作用。

参考文献

[1]彭容秋锌冶金.湖南；中南大学出版社.

[2]赵琪昌、梅毅，回转窑中部结圈的原因及处理办法.