[科普中国]-全氧化焙烧

简介

全氧化焙烧（“死焙烧”），分别脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。此过程为放热反应，通常不需另加燃料。造锍熔炼一般采用半氧化焙烧，以保持形成冰铜时所需硫量；还原熔炼采用全氧化焙烧；此外，硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧，是把铜转化为可溶性硫酸盐，称硫酸化焙烧。焙烧用的流态化焙烧炉（沸腾炉）1。

全氧化焙烧炉结构

沸腾焙烧炉的炉床面积为36米2，炉体呈圆形，由12毫米厚的钢板焊接构成，内筑粘土耐火砖，上部厚345毫米，下部厚460毫米；炉顶为厚300毫米的拱砖；炉子前方有面积为1米2的前室，以供加料用；排料口高800-1000毫米。空气分布板为厚16毫米的铜板制成，其上钻有1115个圆孔（包括前室的30个），以安装风帽。风帽为侧孔式，用耐热铸铁制成。

在风帽之间填有250毫米厚的耐热混凝土。沸腾炉四周装有水套10块，其面积约13米2，用以排除沸腾层的余热；沸腾层上部毅有四个重油喷嘴，以备开炉时预热用。炉拱下方后侧墙上还设有炉气口两个。

炉拱高与跨度之比为0.095，炉膛体积与底面积之比为6.72，风口面积与炉底面积之比为0.7%，沸腾炉水套面积与炉床面积之比为36.1%，炉子上部道径与沸腾层直径之比为1.342。

烘炉、开炉与停炉操作

每台新炉或重砌的炉子，均必须经过烘炉。烘炉系用木柴（也可用木炭或焦炭与煤）分堆于炉内，并按烘炉曲线徐徐升温，经72小时后，熄火冷却，并取出灰烬清理风帽孔即可。

开炉操作可分为三个阶段：

1.铺底料以便形成初始的沸腾层。底料可用河沙或经过死烧的焙砂，应严格按制其粒度，使其完全通过16网目。每次须在炉内铺底料30-40吨，使固定层高700-800毫米；

2.冷沸腾试验：即鼓入20000-25000（标米3/小时）风量，使底料在常温下沸腾，以观察炉内流动情况是否良好。如停风后料面平整，就意味着炉内沸腾良好，冷试顺利完成。否则必须用人工或压缩空气将堆积处挖松捣平，然后再鼓风，直到完全平整为止；

3.预热升温：采用重油升温。重油经过装在沸腾层上方的四个苏霍夫油嘴喷入炉内，油压一般在2（公斤/厘米2）以上，靠火焰灼热底料。为使底料受热均匀，升温速度加快，须进行简断鼓风、翻料，每次约3分钟。当整个底料温度达到精矿的着火温度（450-500℃）时，即可正式鼓风进料。但采用这种办法升温时，升温时间太长（达32-34小时），耗油量较多，每炉每次豹消耗重油15吨。改变了升温办法，即在底料内掺入4吨生精矿，使底料平均含硫达8%；当沸腾层温度达到310℃时，开始鼓风进料，三个油嘴继续喷油燃烧，待沸腾层温度达480℃时关闭。实践证明，采用这种快速升温操作，预热升温时间精短了一半（15小时），重油消耗降低到5（吨/每炉次）左右。在整个升温过程中未发现任何不良现象。

停炉可分为暂时停炉及长时简停炉两种。前者系因某种原因需暂停炉几小时或几十小时。后者系长时间使炉子停止生产。暂时停炉时，先将护温（沸腾层）降至750-780℃，然后停炉（停料停风）保温，并相应的减小水套的循环水量，这样可使固定层温度在35-40小时内不低于500℃（即平均每小时降温6-7℃），当降到500℃时，进行鼓风加精矿提温，待温度升到750℃时再停下来。如此重复操作可达很长时固。长时简停炉时，就中间不进行提温，待降到常温后，打开工作门清理（一般需自冷一百余小时）。如果急需清理炉内，则可采用鼓风冷却方法，即停止加料，不停止鼓风。让空气吹冷层中的护料，几小时后，即可降到室温3。

技术条件控制

采用过各种不同的温度，风量（直线速度）和含硫不等的原料进行生产，同时，还成功地处理过含锌高达15-20%的精矿。根据热平衡计算砚有热交换设备只能满足能力为1.06-1.12（吨硫/米2.日）的需要，如继续提高处理量，则大量余热无法排除，势必造成沸腾层温度升高，同时，在未加强冷却措施之前，很大一部分余热有赖于炉气带走，使得所采用的过量空气系数较大（达1.9）；但为保证有一定的直线速度，此过量空气又无法减少，因而也难于将产品中的残硫提高。采取向沸腾层中伸入大量蛇形管冷却器，以携出大量余热，达到提高床能力，降低过量空气的目的2。