摘要：烟化炉在铅锌厂运行中具有非常大的作用，同时其耗能也非常严重，本文对烟化炉冶炼工艺的节能措施进行了分析，仅供参考。
关键词：烟化炉；冶炼工艺；节能措施
1 提高管理水平
（1）注重流程上的系统管理。抛渣也是一项可被再利用的有效资源，建立流程管理信息系统，配合计算机使用，统计好各方数据，了解能源取向与分析能源消耗，将数据用作参考，从而设法减少不必要的能源消耗；（2）重视人员培训，提高员工素质。除了最基本的技能培训，还应积极组织各种活动来提升员工的节能意识，实行奖励机制以提高员工工作积极性。在总结各种经验的基础上，完善并加强生产环节技术性，减少能源损耗，克服生产过程中所遇到的难关；（3）发挥能源管理机构的作用。规划节能方向，保证能源机构措施积极落到实处。
2 对抛渣进行合理利用
由于烟化炉是周期性的进行生产，因此要回收大部分流失的热量对技术的考验非常大。通过以上对20 平方米烟化炉热平衡数据分析可得知，25% 的热量被抛渣所带走，若这些热量能够被有效地回收，无疑能节省大量的能源。直接回收的难度较大，也可以尝试间接回收，即不将炉渣回收成为冶炼厂所需能源，而可以将其转化成另一些可为企业外使用的资源。如，粒化相应的炉渣，将一定比例的石膏和硅酸盐水泥熟料与炉渣粒进行混合，从而生产出优质的水泥。实验证明，这种可以直接用做水泥混合材料的粒化炉渣能够对能源进行有效的节约，对复合工艺领域来说也是一种新的探索和尝试。
3 控制能源输送及流向以真正实现节能
（1）温度和燃料的控制。烟化炉在燃烧时的温度高低会影响到炉内铅锌挥发速度快慢，在其他条件不变的情况下，铅锌的挥发速度会随着炉内温度的增高而加快。温度过高会破坏金属结构，形成不纯合金或积铁，阻碍烟化的作业进程；温度过低会降低炉渣的流动性，甚至有可能导致结炉，带来巨大的安全风险。合理温度应保持在1150 ～ 1300℃之间，控制好温度能够有效防止能源的流失。燃料中的H 含量较高，所以燃烧效率自然越高越好。焦煤的挥发分约18% ～ 26%，这样的燃料既能尽可能的产生烟化所需的热量，又不至于产生过多容易逸散的烟尘，一定程度上提高烟化炉的烟化效率，提高燃烧效率，节省了能源。
（2）保持合适的氧化还原压。炉渣内的铅锌氧化还原挥发贯穿烟化炉生产过程的始终，铅锌原本的深度只会在挥发中不断变小。有关铅锌氧化还原的实验表明，维持合适的氧化还原压能够控制铅锌的挥发程度。在炉内的全过程，都应保持炉内合适的氧化还原压，加硫量应控制在含铅锌量入炉渣料的20.5-1 倍为宜。下面将用两种试验说明氧化还原剂应加入的剂量：第一，在烟化炉吹炼10 分钟的时候加入铁矿；第二，在120 分钟这一段时间内，分散均匀的加入铁矿。试验表明，前一种方法的挥发速度较快，而且能在短短的60 分钟内达成120 分钟的挥发效果；后一种方法，每个时段加入还原剂的量与挥发效率有比较紧密的联系，加入剂量为0.5 ～ 0.7 倍时，铅锌挥发率为90%，计入氧化剂地计量占到0.8 ～ 1.0 倍时，铅锌挥发效率达到95%。两者一对比后不难发现，前一种在烟化炉开始锤炼后短时间内加入铁矿的方法能够产生较大的还原压力，并且挥发速度能够达到60 分钟的挥发效果与后一种方法120 分钟的效果同等。在其他条件不变的情况下，明显第一种方法更加有效的节省能源，而且能够获得更强的炉床能力和更高的烟化发热效率，因此吹炼的过程应尽量保持炉内高压，以提高颅内渣料铅锌的挥发率。
联系以上所述的长时段内分期均匀加入氧化剂的实验，是否氧化剂的量越多越好？答案是否定的，氧化还原剂加入量过多会超过熔炉自身固有的溶解上限，降低炉内铅锌的挥发率，氧化亚铅锌的蒸汽压力缩小，进而导致铅锌溶于未充分反应的硫当中，会增加放渣时报炸的风险。因此氧化还原剂的加入应控制好加入时段，并将剂量控制在1 倍左右，以达到节约能源并提高热效率的结果。
（3）送风量具有最佳值。由于烟化过程除了受到温度的影响较大，所以送风量是影响烟化过程材料挥发速度的最活跃因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆送风量与炉内的温度、金属运动产生的蒸汽气压力、CO/CO2 的含量均有关联。粉煤能源消耗与空气利用程度（空气利用系数）由送风量的大小所决定。燃料的热效率越高，炉内CO2 分子压力越大，炉内的温度也就更高，此时的空气利用系数高；CO 在炉内既充当着还原剂，因其可燃与氧气混合燃烧生成CO2，所以CO 在炉内又拥有发热剂的作用，当它自身的分子压力增强，炉内的氧化还原反应会增强，所以CO 和CO2 应互相配合着使用，由此可看出需要配合应用CO 和CO2 使用的实际情况下，炉内空气利用系数是会变化的。为了提高炉内渣料的温度，应该在烟化开始时（空气系数为1.0）就加入碳进行燃烧以产生CO2来提高炉内温度，为保持炉内还原反应的顺利进行，应及时改变颅内空气占比，改变空气系数，使碳转化成CO，使还原能力增强。从分析中看出，送风量与炉内温度和分子控压有密切联系，处理好这个环节，能够间接地实现节约能源的目标。粉尘爆炸性质的燃烧现象在风煤混合物通过烟化炉风嘴时发生，此时渣中会有气泡产生。炉渣的温度一般会维持在1200℃以上，这种情况下，无论是挥发还是化学反应其速度都是飞快的，气泡在这种环境下不断的沸腾和运动，泡壁温度较低的气泡会主动向温度高的气泡靠拢，形成气泡传热的现象。因为气泡的运动是持续的，所以炉内的温度和化学反应速度都较为均衡。气泡数量和气泡作用之间有密切联系，单位时间通过气体量增多会使单位鼓风量变大，也伴随着挥发速度的增快，实践证明450m3（标）/（h•t）的鼓风量是最佳的送风量值。
4 对烟化炉的余热进行充分利用
（1）回收高温烟气余热并加以利用。与水冷装置相比，汽化冷却装置的优势在于它能够回收预热加以利用，而不同于传统水冷装置为冷却要不停加水和供给额外的能源。某炼铅锌厂汽化冷却装置由吸热构件、加药系统和自热水循环构建和蒸汽分配系统组成，该厂4 平方米的烟化炉运用了以上企划冷却系统后节约了近2500吨的煤炭，生产了10000 吨的蒸汽供给冷却系统回收使用，对热量的有效回收节省了大量的水资源，促进冶炼系统的更新。
（2）在烟道上装配高效换热器。高校换热器的选用要与烟化炉的自身特点相匹配，除了要注重换热器对烟气的回收，还要将换热器清理的便捷性和耐腐蚀性能纳入考虑范围；合用的高效换热器能够对送入烟化的炉风再次进行加热，使热风的温度提升，以此加大冶炼的强度和更高效的节约能源的消耗。事实证明，合理的换热器能够对鼓入烟炉的风进行二次加热使热风温度提升这样不仅能增强冶炼的强度，更是减少了能源的损耗。
（3）在烟道后放置余热锅。烟道后安装置放余热锅，能够直接回收烟气所逸散的余热。烟化炉多烟道分管运行能够使自然循环和被动循环两者相结合，以有效回收烟气中的二氧化硫，这样能够防止空气污染，又能够将余热重新加以利用，或者是被用做供电与供汽的生产。但是余热锅炉的缺陷也是存在的，如两者连接不完全就会导致烟气温度下降，还有可能引起爆炸，余热锅的许多方面仍有待完善。
（4）抛渣和余热的综合利用。直至当前，抛渣与人只能运用直接水淬的方式回收炉渣余热；不过此方法技术难度过高，本文不作详述，外界已有专家对此种方法有更为清晰和深刻的论述。
5 结束语
目前，我国烟化炉节能措施已有较大的进步，对抛渣和余热的综合利用、控制颅内氧化还原压、使用汽化冷却装置的措施都有助于烟化炉进一步节能。尽管我国目前烟化炉具有一定的节能工艺，但许多步骤还停留在理论阶段，应积极将这次额节能措施运用到实际生产当中去，使节能技术不断成熟。如今的潮流是生态文明建设，许多发达国家都已进入后工业时代，而仍需工业带动经济发展的我国，就需要不断加强和完善烟化炉能源管理体制，不断推广相应的技术，对节能管理的方法应不断强调，努力实现烟化炉生产的系统化、自动化、科学化，从而达到节约能源促进绿色经济发展水平的提高。这不仅能够为企业自身补足利益而带来经济效益，同时为社会也带来了巨大的环境效益。
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论文作者:熊会圣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签：温度论文; 余热论文; 炉渣论文; 能源论文; 气泡论文; 节能论文; 还原剂论文; 《基层建设》2019年第6期论文;