冶金百科 | 铅冶金工艺——火法炼铅（顶吹浸没熔炼—鼓风炉还原熔炼—烟化炉烟化法）

2023-04-12 11:02:33 来源：中冶有色技术网

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简介：氧气顶吹浸没熔炼法是20世纪70年代澳大利亚开发成功的铜冶炼技术，后移植于铅的冶炼。在一个圆桶形的炉内，通过炉子顶端斜烟道的开孔，插入一支由空气冷却的钢制喷枪(见图3-40)。喷枪位于内衬耐火材料的炉膛中央，头部埋于熔体中，燃料和空气通过喷枪直接喷射到高温熔融渣层中，产生燃烧反应并造成熔体的剧烈搅动，进行物料的氧化脱硫，产出部分粗铅和富铅渣。

顶吹浸没熔炼—鼓风炉还原熔炼—烟化炉烟化法

1)方法简介

氧气顶吹浸没熔炼法是20世纪70年代澳大利亚开发成功的铜冶炼技术，后移植于铅的冶炼。在一个圆桶形的炉内，通过炉子顶端斜烟道的开孔，插入一支由空气冷却的钢制喷枪(见图3-40)。喷枪位于内衬耐火材料的炉膛中央，头部埋于熔体中，燃料和空气通过喷枪直接喷射到高温熔融渣层中，产生燃烧反应并造成熔体的剧烈搅动，进行物料的氧化脱硫，产出部分粗铅和富铅渣。这样，在一个小空间内加入的炉料被迅速加热熔化并完成化学反应。调整喷枪的插入深度可以控制熔体搅拌强度，操作灵活，炉子能在较长时间内保持热稳定。熔炼产出的富铅渣经铸渣机浇注成渣块，再送人鼓风炉还原熔炼，生产粗铅和炉渣。

顶吹浸没熔炼炉结构示意图

赛罗喷枪是其核心部件，为双层套管结构，上段材质为45*钢，下段喷口为不锈钢。内管通过燃料即油或用定量空气携带的煤粉。内外管间设有螺旋形导流片，助燃空气(或富氧空气)从此通道中以大于两倍音速的速度呈漩涡状流出，加大了枪体与气体间的传热，从而在喷枪外表面形成一层冷却的渣壳，此渣壳保护喷枪，延长了喷枪的使用寿命。

2)技术特点

顶吹熔池熔炼炉对人炉物料要求不高，不论是粒状物料还是粉状精矿、烟尘返料等，只要水分小于10%，均可直接人炉。若为粉状物料，经配料、制粒后人炉有利于降低烟尘率。

氧气顶吹浸没熔炼法的烟气量小、烟气SO浓度高。但由于氧化段只有约40%的铅以粗铅形式产出，富铅渣不能直接还原而必须浇注成渣块，高温富铅渣的大量显热无法利用，而在鼓风炉还原熔炼又需要配入大量的焦炭，因此其能耗较高。

氧气顶吹浸没熔炼的反应激烈。氧/料比不适当会使渣中FeO含量急剧升高，渣黏度迅速增加，严重时送入熔池的气体和反应生成物中的气体不能及时释放，窒息到一定的程度后会急剧膨胀，形成泡沫渣。

3)主要技术经济指标

主要技术经济指标见表3-15。

顶吹浸没熔炼—鼓风炉还原熔炼—烟化炉烟化法主要技术指标

4)国内应用厂家及产能

国内目前有3家采用该技术的铅冶炼厂，云南冶金集团曲靖冶炼厂于2005 年建成了年产6万t粗铅规模的生产线，在会泽的年产8万t粗铅规模的生产线正在建设中;云南锡业集团有限责任公司于2012建成了10万t铅的生产线。

5)总体评价

①装备密闭性好，熔炼过程热损失少，能充分利用炉料的化学反应热。燃料消耗少，且对燃料种类、质量无严格要求;②立式圆筒炉体，占地面积少，但对厂房高度要求较高;③采用富氧空气熔炼，烟气SO浓度高，易于经济回收;④生产过程熔池内气、固、液搅动激烈，对炉体冲刷严重，耐火材料损失大，枪头寿命短;⑤不适用于含铅小于42%的中低品位铅物料的处理，和铅精矿伴生的锌必须通过烟化炉回收。