1、 12.8 铅锌熔炼炉用耐材铅锌熔炼炉用耐材主讲人：熊小英主讲人：熊小英2013.5铅锌铅锌冶炼冶炼工艺工艺其一，铅锌为独立原料，分别单独进行冶炼;其二，铅锌为共生矿，冶炼同时获得粗铅和粗锌或获得粗锌和高锌烟尘。火法冶金火法冶金生产铅的方法生产铅的方法铅铅的冶炼几乎全是的冶炼几乎全是火法火法，采用焙烧还原，采用焙烧还原冶炼法冶炼法几乎不用几乎不用湿法冶金湿法冶金 全世界全世界80%85%80%85%的铅采用鼓风炉生的铅采用鼓风炉生产产 铅锌密闭鼓风炉生产的铅约占铅锌密闭鼓风炉生产的铅约占10%10%，此，此外，基夫赛特法直接炼铅炉，它将焙外，基夫赛特法直接炼铅炉，它将焙烧和熔炼合并在同一炉中完
2、成，从精烧和熔炼合并在同一炉中完成，从精矿直接熔炼得到铅矿直接熔炼得到铅锌的冶炼方法锌的冶炼方法火法炼锌火法炼锌：湿法炼锌湿法炼锌：两段浸出法：两段浸出法竖罐蒸馏炉竖罐蒸馏炉密闭鼓风炉密闭鼓风炉电热法电热法鼓风炉鼓风炉12.8.1 铅鼓风炉用耐材铅鼓风炉用耐材 矩形断面鼓风炉 炉子本体由炉顶、炉身、炉缸及炉底、虹吸口、前床等部分组成炉衬受高温作用，炉料、炉气冲蚀磨损，金属氧化物沉积使其损坏风口区和炉缸受炉渣侵蚀，高温作用鼓风炉鼓风炉耐火材料的选取耐火材料的选取普通铅鼓风炉一般为半水套形式，所用耐火材料分为四个区域：（1）炉身上部，温度较低，采用黏土砖炉衬；（2）炉身下部采用镁砖、镁铬砖砌筑；（
3、3）风口区，温度最高，炉渣和金属对炉衬腐蚀，采用水冷套冷却或者在水冷板内衬以优质黏土砖、高铝砖、熔铸镁铬砖或高铝质浇注料；（4）炉缸和炉底，非工作层用黏土砖，工作层用致密铬砖、镁砖或镁铬砖砌筑现在大型铅鼓风炉多为密闭炉顶，炉身为全水套，耐火材料只在咽喉口和炉缸使用。咽喉口受炉渣侵蚀，主要用镁砖、镁铬砖、铝铬砖等抗渣性、抗冲刷性好的耐材砌筑，还设有特别的小水套以保护该部分的砖体。电热前床承接有熔渣或熔炼产物对铅渣进行保温，分离铅和渣，提高铅渣利用率的作用。一般采用镁质、镁铬质用于工作层，粘土质用于非工作层。12.8.2 铅锌密闭鼓风炉用耐火材料铅锌密闭鼓风炉用耐火材料铅锌密闭鼓风炉由密闭鼓风炉、
4、冷凝器（铅雾室）和烟道组成。为使锌蒸汽顺利排出，炉顶温度10501100，炉料在风口区反应，使焦点温度高达1400，炉缸只有渣口，前床出铅，炉渣高钙和高铁型渣，流入前床时温度13001350，受到高温熔渣的侵蚀和冲刷，前床寿命较鼓风炉要低。耐火材料的选取耐火材料的选取炉缸和炉腰水冷板衬用镁铬砖抗碱性渣侵蚀炉身用耐磨性的优质高铝砖和红柱石砖，抗烧结矿块和焦炭的冲蚀；炉顶和铅雾室连接处的斜衬体，采用高铝耐火浇注料浇筑；铅雾室的底和顶，用致密黏土砖或耐火浇注料；侧墙用粘土结合碳化硅砖，抗铅雾的冲刷和化学腐蚀；转子用碳化硅质耐材，抗冲刷、侵蚀且导热性好12.8.3 竖罐炼锌蒸馏炉及精馏炉用耐材竖罐炼锌
5、蒸馏炉及精馏炉用耐材火法炼锌产出的粗锌都在精馏炉中进行的蒸馏过程：锌精矿蒸馏室加料系统蒸馏排出残留团矿块锌蒸汽被冷凝送入精馏塔分离竖罐精馏炉示意图所选用的耐材应具有的特点：导热性好；耐火度、荷重软化温度高；高温结构强度大；重烧线变化小；耐磨性好；气密性好。故蒸馏室用碳化硅质耐材，保证稳固性和气密性；燃烧室工作层用优质高铝砖，其他部位用黏土砖；空气道和炉子外墙用黏土砖；冷凝器用碳化硅质耐材；转子用石墨质材料，碳化硅质材料可以提高其寿命耐火材料的选取耐火材料的选取12.8.3.2 塔式锌精馏炉塔式锌精馏炉粗锌精馏炉的作用将液态粗锌经多级蒸馏之后，分别得到度为将液态粗锌经多级蒸馏之后，分别得到度为9
6、9.6%99.6%以以上的纯锌和金属铅、镉。上的纯锌和金属铅、镉。组成：熔化炉、熔析炉、燃烧室、精馏塔、冷凝器。组成：熔化炉、熔析炉、燃烧室、精馏塔、冷凝器。精馏塔精馏塔中部外围为燃烧室。铅塔和镉塔是塔式锌精中部外围为燃烧室。铅塔和镉塔是塔式锌精炼炉的主体设备，它们炉型相似，中间由炼炉的主体设备，它们炉型相似，中间由5060块块塔盘层叠而成。塔盘层叠而成。精馏过程精馏过程 第一阶段在铅塔内分离出铅铁铜锡铟等高沸点金属，并在熔析炉中产出铅（铟）、铁锌合金和无镉锌；第二阶段在镉塔中进行，铅塔冷凝器中产出的含铬锌熔体流入镉塔，分馏后在其下部产出精锌，镉则富集于冷凝器中的高镉锌内。精馏塔内各部分对耐材
7、的要求精馏塔内各部分对耐材的要求隔焰层：导热性好、强度大；塔盘：导热性好、高温结构强度大、抗热震性好，抵抗锌蒸汽及金属溶液侵蚀能力强；转子：搞的抗热震性和高的机械强度耐材的选取耐材的选取 塔盘、冷凝器及转子选用碳化硅质耐材；熔化炉、熔析炉、精馏塔的燃烧室及换热器和下延部等部位的工作层，一般用黏土砖或高铝砖砌筑，非工作层砌保温砖综合以上的要求，精馏塔内的耐材选择如下竖罐蒸馏炉断面示意图竖罐蒸馏炉断面示意图1、竖罐蒸馏室2、燃烧室3、空气道4、补炉用人孔塔式锌精馏炉结构示意图塔式锌精馏炉结构示意图铅锌密闭鼓风炉结构示意图铅锌密闭鼓风炉结构示意图传统的湿法炼锌工艺流程传统的湿法炼锌工艺流程THE THANK YOUEND
