多膛爐焙燒鉬精礦的溫度調(diào)節(jié)與控制琚成新宮玉川洛陽(yáng)鉬業(yè)集團(tuán)金屬材料有限公司，河南洛陽(yáng)471000)摘要：通過(guò)對(duì)多膛爐焙燒鉬精礦溫度的研究和實(shí)踐，找出了采用不同鉬精礦焙燒的溫度控制與調(diào)節(jié)，為國(guó)內(nèi)多膛爐運(yùn)行提供參考。關(guān)鍵詞:多膛爐焙燒；溫度；調(diào)節(jié)；控制TemperatureAdjustmentandControlofRoastingMolybdeniteinMulti-hearthRoasterJUCheng-xinGONGYu-Chuan(ChinaMolybdenumMetallicMaterialCompany,Luoyang,Henan,.471000)Summary:Afterresearchingandpracticingontemperatureofroastingmolybdeniteinmulti-hearthroaster,thisarticlehasillustratedhowtocontrolandadjustthetemperaturewhendifferentgradesofmolybdeniteareroasted.Thisarticleprovidesreferenceformulti-hearthroaster.Keywords:Multi-hearthRoaster,Temperature,Adjustment,Control0前言國(guó)外一般采用多膛爐進(jìn)行鉬精礦氧化焙燒，國(guó)內(nèi)現(xiàn)也已開始采用，其特點(diǎn)為生產(chǎn)能力大，物料機(jī)械化攪拌，脫硫效果好，產(chǎn)品質(zhì)量高，回收率高，產(chǎn)品能滿足鋼鐵工業(yè)和鉬材加工的要求。多膛爐焙燒的溫度控制在國(guó)內(nèi)外各種文獻(xiàn)中已提及，但對(duì)于國(guó)內(nèi)鉬精礦焙燒的溫度尚未有實(shí)踐數(shù)據(jù)予以表述。因此采用多膛爐焙燒精礦的溫度控制與調(diào)節(jié)的研究對(duì)國(guó)內(nèi)多膛爐焙燒生產(chǎn)廠家有較大的指導(dǎo)作用。在鉬精礦質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定的情況下，影響鉬精礦焙燒的主要因素有焙燒溫度、料層厚度、物料攪拌速度、焙燒時(shí)間和爐內(nèi)空氣壓力及流速等。但焙燒溫度是影響焙砂質(zhì)量好壞的主要因素。在鉬精礦中含有某些雜質(zhì)，特別是CuPbCaSiAsPSnSb是影響焙燒的主雜質(zhì)。國(guó)外在利用多膛爐焙燒前，要將某些含銅、鉛和鈣高的鉬精礦用各種方法將這些有害雜質(zhì)除去，已利于冶煉，提高三氧化鉬質(zhì)量，盡而提高鉬鐵、鉬酸銨和制品的質(zhì)量。在我國(guó)的鉬精礦中含鈣普遍較高，除鎢礦山產(chǎn)出的鉬精礦外，多含氧化鈣1%以上，在焙燒過(guò)程中，會(huì)呈堅(jiān)硬的硬殼粘結(jié)在爐子的各個(gè)部位，影響著輝鉬礦的轉(zhuǎn)化率和正常作業(yè)。采用多膛爐焙燒，如何控制各項(xiàng)參數(shù)，特別是溫度參數(shù)，對(duì)保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量合格至關(guān)重要。作者簡(jiǎn)介：琚成新（1965-）,男，工程師，現(xiàn)任洛陽(yáng)鉬業(yè)集團(tuán)金屬材料有限公司書記、副經(jīng)理。1多膛爐工藝和文獻(xiàn)介紹的國(guó)外多膛爐溫度分布多膛爐的工藝流程見圖1-1。干燥后的輝鉬礦精礦加入多膛爐第一層，并依次通過(guò)爐的各層，最終產(chǎn)品從底層排出。多膛爐煙塵經(jīng)旋風(fēng)收塵器及電收塵器，得到煙塵返回多膛爐，尾氣采取措施除SO2（如吸制酸等）后排空。精礦通過(guò)多膛爐過(guò)程中，依次發(fā)生各種反應(yīng)，爐內(nèi)可大致分為四區(qū)。第一區(qū)為頂部第1~2層及部分第三層，主要為進(jìn)一步脫水及浮選劑的氧化；第二區(qū)，即12層爐子的第3?8層，10層爐子的第2~6層，主要為MoS2氧化成MoO2;第三區(qū)，即12層爐子的第8~10層，10層爐子的第7?8層,主要為MoO2氧化為MoO3;第四區(qū)，為最下兩層，主要用于進(jìn)一步脫硫。文獻(xiàn)介紹國(guó)外的蘭格洛斯及恩達(dá)科12層爐中各層的物料成分見表1-1表1-1 12層多膛爐中各層物料成分/%物料成分多膛爐層數(shù)注123456789101112MoS210084.249.110.60.60.10.07蘭格MoO29.232.463.322.20.5洛斯MoO36.618.526.277.299.4~100廠MoO28.510.59.712.817.725.036.543.733.815.5恩達(dá)

S28.628.428.326.1 22.5 18.8 10.4 6.1 0.5 0.1 0.080.06科廠蘭格洛斯16層爐的各層物相成分見圖1-2。圖1-2 各層物相成分在國(guó)內(nèi)某些文獻(xiàn)中對(duì)國(guó)外某些多膛爐的溫度分布介紹如表1-2所示。表1-2 某些工廠鉬精礦成分及多膛爐的溫度分布廠名精礦成分/%爐型各層溫度/°c123456789101112蘭格洛斯63?64M。?6.5m,12層58063061058058058060()60()60()60()600420恩達(dá)科0.05Cu,2.6?2.9水?4.9m,10層48353859364964964959364()57153：?5.5m，12層538649615649649649649'64()62()64()571538前蘇聯(lián)某廠?6m,8層337710770739731685675508>2國(guó)內(nèi)焙燒爐的溫度分布與控制國(guó)內(nèi)引進(jìn)多膛爐焙燒后，以12層多膛爐焙燒的工藝及溫度控制為下。鉬精礦送入焙燒爐頂部爐膛以后，通過(guò)使用頂部爐膛上裝有的啟動(dòng)燃燒器產(chǎn)生大量的熱來(lái)點(diǎn)火，產(chǎn)品上帶有的浮選油燃燒發(fā)生放熱反應(yīng)。通過(guò)空氣進(jìn)口往爐膛送入空氣，氧化過(guò)程可以維持。在#1-#7爐膛，每一層上都有4個(gè)空氣進(jìn)口;也可以通過(guò)工作門上的觀察孔輸入空氣，在所有12個(gè)爐膛上，每層有6個(gè)工作門。對(duì)于爐膛1-3,要求的運(yùn)行溫度為850oC-700oC；對(duì)于爐膛4-11，控制的溫度范圍為560。C-650。C；對(duì)于爐膛12,溫度為450。C-520。C。根據(jù)鉬精礦質(zhì)量的不同溫度的范圍可以改變，由操作員改變運(yùn)行溫度的范圍。雖然從二硫化鉬轉(zhuǎn)化為氧化鉬為放熱反應(yīng)，仍然需要提供額外熱量補(bǔ)償熱損失，以便在反應(yīng)趨弱時(shí)仍然能去除硫，因而在第9、10、11和12爐膛的爐圈上各安裝了4個(gè)燃燒器。為了啟動(dòng)方便，在第一爐膛又安裝了4個(gè)燃燒器，在第2、4、6和8爐膛則各安裝了2個(gè)燃燒器，所有的燃燒器使用天然氣為原料，燃燒產(chǎn)物中氮氧化物含量很低，最大提供的功率為275kW，也可調(diào)小到30kW。第1爐膛上的燃燒器為套裝燃燒器，其他燃燒器為鉸鏈燃燒器。第1和第2爐膛上的燃燒器安裝時(shí)相切于焙燒爐壁，其他燃燒器都徑向安裝。由于氧化鉬在600。C會(huì)升華，在700。C時(shí)很容易揮發(fā)，所以要嚴(yán)格控制爐膛內(nèi)的溫度。如果溫度過(guò)高，氧化鉬會(huì)升華，然后在煙管內(nèi)凝結(jié)，堵塞管道，進(jìn)一步會(huì)導(dǎo)致焙燒爐抽風(fēng)控制出現(xiàn)問(wèn)題。所以，在每個(gè)爐膛上都裝有熱電偶元件，記錄每個(gè)爐膛內(nèi)氣體的溫度。除了反應(yīng)需要的空氣以外，還需輸入更多的空氣來(lái)控制爐膛的溫度，通過(guò)設(shè)置空氣進(jìn)口或觀察孔可以控制空氣流入的量，這方面需要操作員積累操作經(jīng)驗(yàn)?？刂七M(jìn)入爐膛的空氣的量是操作時(shí)一個(gè)重要的考慮因素，過(guò)多的空氣會(huì)降低煙道中so2/so3的濃度，這對(duì)酸廠的運(yùn)行不是很有利。放熱反應(yīng)及燃燒器產(chǎn)生的熱需要從焙燒爐內(nèi)帶走，大部分的熱通過(guò)尾氣從煙道中帶出來(lái)，尾氣的量和溫度與焙燒料的數(shù)量直接相關(guān)，隨著加料速度的增加，需要更多的空氣進(jìn)入焙燒爐來(lái)控制溫度。實(shí)際上，在生產(chǎn)水平較高時(shí)，進(jìn)入的多余空氣的量的變化超過(guò)焙燒量變化的指數(shù)函數(shù)，這就會(huì)降低SO2的濃度。如果溫度控制不良，又希望消耗的空氣量盡可能低，就會(huì)導(dǎo)致氣體的溫度超過(guò)氣體處理設(shè)備允許的設(shè)計(jì)溫度上限，而且溫度高時(shí)粉塵會(huì)有粘性，從而造成粉塵收集系統(tǒng)的效率降低。但是，有時(shí)候即使溫度控制正確，由于加料速度的快速增加，也會(huì)導(dǎo)致氣體帶走的熱量過(guò)多，從而造成同樣的問(wèn)題。熱量也會(huì)通過(guò)焙燒爐中心軸的冷卻風(fēng)機(jī)帶走，這部分帶走的熱約占總熱量的11%?？諝鈺?huì)在軸的底部進(jìn)入軸中心，在頂部離開進(jìn)入大氣，在頂部時(shí)空氣的平均溫度為175oC-230oC之間。在任何條件下此溫度不得超過(guò)315oC，如果超過(guò)這一溫度，鑄造的鋼軸會(huì)遭到損壞。冷卻風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)中考慮了如何避免在最大生產(chǎn)速率下48根耙臂和中心軸的金屬部件溫度低于此上限。生產(chǎn)的最終產(chǎn)品離開焙燒爐后會(huì)進(jìn)一步冷卻、過(guò)篩和包裝，這一產(chǎn)品為工業(yè)級(jí)氧化鉬MoO3,須符合特定的規(guī)范要求。主要指標(biāo)為硫的含量，必須小于0.1%。根據(jù)國(guó)外鉬加工生產(chǎn)單位的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)外技術(shù)支持方對(duì)國(guó)內(nèi)多膛爐焙燒溫度建議按表2-1的數(shù)值控制，每層爐的物相分布如表2-1數(shù)值。表2-1焙燒爐鉬及溫度分布爐層數(shù)MoS2(%Mo)Mo02(%Mo)MoO3(%Mo)溫度195.03.02.0850284.29.36.5800370.018.012.0700449.132.418.5620525.053.022.0620610.663.226.262074.056.040.062080.622.277.2620

90.37.792.0620100.10.499.5620110.080.1299.8620120.070.0399.9620引進(jìn)的多膛爐的制造商HankinEnvironmentalSystemsinc提供的作業(yè)書中爐膛中的爐床和氣相溫度各層氧化鉬和硫的百分含量分布為表2-2：表2-2爐膛中的爐床和氣相溫度各層氧化鉬和硫的百分含量爐層爐床溫度°C/°F氣相溫度C/F一氧化鉬含量％硫的含量％1538/1000538/10008.528.62649/1200693/128010.528.43616/1140716/13209.728.34649/1200632/117012.826.15649/1200716/132017.722.56649/1200616/114025.018.87649/1200593/110036.510.48649/1200643/119043.76.109627/1160538/100033.80.5010649/1200566/105015.50.1011571/1060638/1180-0.0812538/1000599/1110-0.06多膛爐技術(shù)支持方CSE（北京協(xié)宇科技有限公司）提供的爐層溫度為圖2-2：330■■■暑段330■■■暑段i< & 6Te9IO1.1 12爐層數(shù)S2-1鉗精礦焙燒最佳溫度通過(guò)利用多膛爐對(duì)國(guó)內(nèi)鉬精礦的焙燒的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的溫度控制，經(jīng)過(guò)一年多的探索，在其他工藝參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定的情況下，爐層氣態(tài)溫度控制（DCS顯示）建議采用如下溫度：表2-3 建議采用的爐層溫度:爐層123456789101112溫度875-850-650-600-600-600-600-600-630-610-630-520-8007506005505505505505505905705904503結(jié)論（1） 利用多膛爐焙燒鉬精礦在投料量、轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、爐內(nèi)壓力相對(duì)穩(wěn)定