延长炼锌电炉炉龄的生产实践

　　中国有色工程设计研究总院（原北京有色冶金设计研究总院为适应国内市场需要，满足中小型锌冶炼厂的要求，研制开发了具有中国特色的电炉炼锌生产工艺。自1984年以来，电炉炼锌已有20年的发展历程和运行经验，各项生产指标不断改善和提高，目前已达到较好水平，锌总收率>95%，锌直虽然电炉炼锌技术得到较快发展，但多数厂家并未掌握电炉炼锌的技术，个别厂家的电炉开炉后十几天甚至几天炉体就被烧穿，被迫停产，通常的炉龄仅在6个月左右，因此延长炼锌电炉炉龄是亟待解决的课题。

　　1影响炉龄的因素解州铝厂铜锌分厂在生产实践中总结出影响炉龄的主要因素有：炉衬结构。炉衬结构不合理，直接关系到炉衬寿命。

　　炉衬材料。炉衬材料选用不合适也将影响孙娅茹！1967―女，山西万荣人，中南大学材料学院工程硕士，山西关铝集团公司铜锌分厂机动车间主任。

　　炉衬寿命。

　　工艺因素。配料、渣型及辅助材料焦炭、石灰等的选择对炉内气氛、炉衬的腐蚀速度有直接影响。

　　2延长炉龄的措施解州铝厂铜锌分厂在生产实践中不断摸索，通过以下措施延长炼锌电炉炉龄。

　　2.1改进炉形结构在炼锌电炉设计与施工期间借鉴其他电炉炼锌厂的经验，对炉形结构进行如下改进。

　　2.1.1炉底结构由于炉底承受炉内渣层的巨大压力，炉底一旦发生渗漏，整台炼锌电炉将全部报废，因此炼锌电炉的炉底结构对于炉子的寿命至关重要（邯郸锌厂曾采用反拱底，炉底砖强度不够影响炉底寿命）。为此炉底结构设计采用平炉底、三层防渗设计，总厚度约2.1.2渣线砖结构渣线部分长期受渣液冲刷及炉内物料各成分的腐蚀，因此渣线部分砖层厚度要适当，既要考虑渣液浸蚀，又要考虑炉衬散热。本厂渣线砖设计厚度350~700mm；根据已投运的1、2炉的生产情况，3、4炉设计时在炉壳外部增加喷淋冷却系统，采用外部强制冷却，有效地减缓了渣线砖的腐蚀速度。由于效果明显，对已投运的1、2炉也进行了相应的改进。

　　2.1.3渣口结构由于周期性放渣，大量的高温高压液体渣通过渣口流出，渣口部位受到严重的高温腐蚀和冲刷。的TBAC1不能使工艺过程的效率提高到足够的水平。有些试验因发生短路而不得不终止。

　　氯化铵的使用好像有些困难。当电流密度为1200A/m时，氯化铵能够改善锌沉积物的形态。但是在一些小规模试验中，发现有几处小的爆炸现象发生。如果在较低的电流密度下进行操作，这种爆炸的危险性就有可能减少，但是这又违背了在高电流密度下操作的宗旨。

　　高电流密度下的试验表明，在电流效率较高的情况下，要生产出一种致密光滑的锌沉积物几乎不可能。沉积物的表面有粉末和长树枝状晶体生成，表面形态非常粗糙。大剂量的添加剂不足以使试验在高电流密度下进行。对一种新的方法进行了评估，其目的是对采用喷射床电极从氯化锌溶液中生产锌的可行性加以论证。

　　王永慧校（上接第43页）标如下吨锌平均电耗3 500~3700kWh，转子消耗3kg/t，平均电极消耗11kg/t，U型管消耗2.5kg/t，焦粒消耗300kg/t，炉衬寿命延长3个月以上。炉衬寿命情况见表1.表1炉衬寿命情况项目炉衬寿命说明炉底材料改进炉底材料费降低约15/工艺控制延长2个炉期以上主要是积铁的控制渣线结构改进延长3个月以上包括壳体部分、炉衬部分材料改进延长3个月以上包括填充料、渣线砖、耐火涂层等工艺控制延长2个月以上炉衬的腐蚀炉顶材料改进延长9个月以上包括电极孔、炉顶砖等工艺控制延长1个炉期以上冲顶问题炉墙"两个炉期电耗降低5/以上注：表1中的数据来源于解州铝厂铜锌分厂3年多来在4台电炉上的生产实践统计报表。

　　3.2效益分析实施上述各项技改措施后，炼锌电炉炉龄延长3个月以上，由此产生的经济效益见表2.从表2可以看出，在渣型控制合理，安全运行的情况下，2个9个月炉龄渣线砖的寿命相当于3个6个月炉龄的寿命，生产成本大大降低。其中减少了一表2延长炉龄对成本影响的对比分析元/t项目修炉费用启动费用电耗合计6个月炉龄9个月炉龄注：表2中的数据主要来源于解州铝厂铜锌分厂的3年多来在4台电炉上的生产实践统计报表与同行的相关数据。

　　次修炉的人工费，更大程度上减少了一次启动费用，启动费用包括人工费、机械费、材料消耗及电力消耗（启动一次电耗为56万kWh.：，产品锌成本可降4结语延长炉龄是电炉炼锌行业比较关注的课题，它是降低产品成本的关键因素之一。虽然解州铝厂铜锌分厂在延长炉龄方面做了一定的努力，取得了一些成绩，但还存在以下问题有待进一步实践和探讨电炉的安全运行是延长炉龄的关键因素，目前，冲炉问题还没有完全解决；如何既消除炉底积铁，又保证锌的回收率，从而延长电炉炉龄，仍需进一步进行研究。

　　国内电炉炼锌工艺的改进与发展。有色金属，2003，（2）。

　　有色冶金炉设计手册。北京：冶金工业出版社。

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