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炼锑鼓风炉节能途径的探讨

炼锑鼓风炉节能途径的探讨 2011年12月09日 来源： DISCUSSION ON THE APPROACH OF SAVING ENERGY INANTIMONY-MAKING BLAST FURNACEXia Jiaqun Xu Jiguang(Department of Metallurgy,Kunming University of Technology)Abstract：According to the determination result of heat balance in the antimony-making blast furnace,this paper studies the effective way of saving energy.Keywords：antimony-making blast furnace energy-saving1　前言　　云南省文山州木利锑矿现有两座0.84m2炼锑鼓风炉(运行一座，备用一座)。是1986年建成投产的，设计能力为1500吨/年，使用贵州安龙焦炭为燃料，以团矿或块矿为原料，铁矿石作熔剂，石灰石为造渣剂进行挥发熔炼，产品为锑氧粉。鼓风炉配有水冷火柜、表面冷却系统和布袋收尘系统。锑氧粉主要在表冷和布袋收尘处收集。由于鼓风炉投产以来一直没进行节能技术改造，致使鼓风炉能源浪费严重，热效率极低。在外购焦炭等不断涨价的情况下，其生产成本也越来越高。为了摸清炼锑鼓风炉的热工状况，找到炉子的节能途径和关键部位，根据文献〔1〕，我们与木利锑矿合作对其鼓风炉进行了全面、认真的热工测定和计算，明确了节能的关键部位，为鼓风炉的最佳操作和节能技改指明了方向，实施部分措施后，效果较好。2　鼓风炉热平衡测算结果　　根据文献〔1〕〔2〕，进行的热平衡测定与计算结果见表1。表1　炼锑鼓风炉热平衡测算结果热　　收　　入热　　支　　出符　号项　　　目MJ/t%符　号项　　　目MJ/t%Q1焦炭燃烧热32417.9078.80Q′1锑氧物理热471.151.15Q2空气物理热210.650.51Q′2炉渣物理热4066.919.88Q3化学反应热9535.6320.74Q′3锑铳和粗锑物理热511.591.24　　　　Q′4火柜灰物理热72.520.18　　　　Q′5烟气物理热19127.2446.47　　　　Q′6水分吸热1080.232.62　　　　Q′7冷却水带走热4136.9710.05　　　　Q′8不完全燃烧损失热8734.0521.22　　　　Q′9化学反应吸热1821.304.43　　　　Q′10炉体表面散热156.820.38　　　　ΔQ其它985.412.39ΣQ合计41164.18100ΣQ′合计41164.18100热效率： 吨锑氧燃耗：3　鼓风炉热利用分析与节能途径3.1　从生产工艺及结构上看　　由于炼锑鼓风炉的主要热量来自于焦炭的化学热，因此，如何充分利用好焦炭的热量是节能的关键。从现场实测来看，主要存在以下问题。　　(1)炉顶密封不严。由于采用单料钟加料，加之多年使用磨损，造成炉顶含Sb2O3、Sb2S3的气体外逸严重，实测其直收率仅有54.62%，既浪费锑矿，又白白损失了焦炭。可见，加强炉顶的密封是鼓风炉节焦节矿的关键。对此，建议将炼锑鼓风炉的单料钟改为双料钟，并加强操作，将炉顶逸气降到最低，大幅度提高锑的直收率。　　(2)炉内料柱高度控制欠佳。根据文献〔1〕，对挥发熔炼的炼锑鼓风炉来说，应采用热炉顶的生产工艺，宜将温度控制在900～1000℃的范围内。但实测表明，木利锑矿鼓风炉的料柱控制很不合理，其炉顶温度仅达700℃，远远达不到热炉顶的较佳生产工艺。因此，建议加强鼓风炉的生产操作，保证低料柱运行，实现较佳的热炉顶生产工艺。3.2　从热支出看　　(1)烟气带走的物理热高达46.47%，这主要是由于炉顶逸气量过大和烟气量偏高所致。因此，只要加强炉顶的密封和风量调节，即可大幅度降低烟气带走的物理热，从而提高鼓风炉的热效率。　　(2)化学不完全燃烧热损失偏高。实测表明烟气中可燃物CO的含量达5.4%，化学不完全燃烧热损失高达21.22%。根据文献〔1〕，炼锑鼓风炉的焦率宜控制在20%～25%，经测算木利锑矿鼓风炉的焦率为30.73%。对此，建议适当减少入炉焦炭的数量，保持炉内低料柱运行，严格控制入炉原、燃料的粒度和强度，使焦炭与空气充分接触发生更完全的燃烧反应，最终降低化学不完全燃烧热损失。　　(3)冷却水带走热较大且浪费严重。鼓风炉炉壁和其它水冷壁冷却水带走的热量占总热支出的10.05%。其热量全部用于产生热水，除少量供车间职工沐浴用外，其余大部分热水直接排放。这不仅造成热量的大量损失，而且浪费了更多的水，间接地增加了水泵电能过多的消耗。考虑到鼓风炉车间地处广南县城，为进一步节约能源，建议将其水冷系统改为汽化冷却，生产的蒸汽供县城居民使用，同时既可节约用水，又可减少水泵电能的消耗。3.3　从生产操作和管理看　　(1)火柜水冷强度过大，表冷强度过小。由文献〔1〕可知，火柜温度应保持在700～800℃范围内，才能使Sb2S3较好地转变

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