胡澤勝，姜彥林，常海鋒，郜占平

(河南豫光金鉛股份有限公司，河南濟(jì)源 459000)

河南豫光金鉛股份有限公司是一家生產(chǎn)精鉛40萬(wàn)t/a的大型有色冶煉企業(yè)，然而近年來(lái)冶煉企業(yè)利潤(rùn)下滑，公司采取拉長(zhǎng)產(chǎn)品鏈條、內(nèi)部挖潛等措施，加大冶煉副產(chǎn)品中的有價(jià)元素回收力度，提高資源有效利用價(jià)值。目前該公司的銻鉍蹄等小金屬回收占據(jù)了總利潤(rùn)的70%以上，備受公司的重視。該公司1 800 t/a的銻產(chǎn)品采取火法吹煉工藝，氧化鍋是該冶煉工藝的主要設(shè)備，對(duì)銻吹煉的品質(zhì)和作業(yè)率提升至關(guān)重要。

1 銻吹煉氧化鍋的滲漏

該公司采取銻渣熔化－精煉造渣－粗銻鑄錠－粗銻氧化吹煉－銻白(三氧化二銻)的火法冶煉工藝。在吹煉階段，氧化鍋內(nèi)加入部分熔點(diǎn)較低的鉛可增加銻溶液的流動(dòng)性，為保證銻氧化吹煉產(chǎn)品——銻白的品質(zhì)，氧化鍋采用不銹鋼鉚焊結(jié)構(gòu)。然而滲透能力較強(qiáng)的鉛對(duì)氧化鍋的鉚焊質(zhì)量、銻高溫吹煉對(duì)氧化鍋的材質(zhì)、鍋體的結(jié)構(gòu)對(duì)能源的消耗等一系列問(wèn)題擺在了面前。

銻氧化鍋漏液，銻液直接流入爐膛內(nèi)，需經(jīng)降溫、管道鍋體拆除、清渣等過(guò)程，勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作周期長(zhǎng)，正常情況需15～20 d左右才能清理完畢，該公司采取4用2備(即4臺(tái)氧化鍋在線，2臺(tái)備用)的銻氧化鍋配置，以保證銻連續(xù)氧化吹煉的產(chǎn)能。

2 銻氧化鍋滲漏原因的分析

通過(guò)一段時(shí)間的摸索和分析，歸納出銻氧化鍋滲漏的以下原因。

2.1 氧化鍋受熱變形

銻氧化吹煉800℃為最佳工藝溫度，為增加吸熱面積、減少能源的浪費(fèi)，對(duì)銻氧化鍋鍋體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，平地鍋改為內(nèi)拱形鍋底，受熱面積是原來(lái)的1.22倍，熱效得到提高，熱能得到有效利用。然而高溫作用下，鍋體熱應(yīng)力對(duì)鍋體材質(zhì)形變、焊口質(zhì)量提出新要求。

2.2 腐蝕性物料成分對(duì)鍋體的影響

銻渣還原熔煉為間斷性作業(yè)，熔鑄過(guò)程中需加入一定配比的腐蝕性造渣劑，部分腐蝕性成分沉淀在粗銻中進(jìn)入下一道工序，一個(gè)批次一般控制在5～7 d，出鍋后澆注成小錠;在連續(xù)的高溫吹煉氧化階段，腐蝕性殘留物隨著吹煉過(guò)程的延續(xù)，濃度不斷提升，對(duì)鍋體材質(zhì)形成了一定的考驗(yàn)。

2.3 塊狀粗銻加入對(duì)鍋體的影響

由于工藝控制和銻氧化鍋設(shè)計(jì)的原因，目前該公司暫未實(shí)現(xiàn)粗銻溶液直接加入銻氧化鍋的工藝配置，氧化鍋開(kāi)爐時(shí)先期仍需加入一定量熔點(diǎn)較低的固體金屬，以增加熔液的流動(dòng)性，防止鍋體底部干燒現(xiàn)象的發(fā)生;在低熔點(diǎn)金屬熔化后塊狀粗銻通過(guò)鍋體側(cè)部的加料口進(jìn)入，加料口距底部落差為500 mm，在落點(diǎn)較為集中的區(qū)域，塊狀粗銻對(duì)鍋底落料區(qū)域造成了一定的沖擊。沖擊應(yīng)力對(duì)鍋體的疲勞損傷往往被忽視。

3 銻氧化鍋的改進(jìn)方案

針對(duì)銻氧化鍋高溫形變、腐蝕性成分浸蝕、塊狀物料沖擊造成的損害，召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)進(jìn)行討論，并達(dá)成一致意見(jiàn)，具體改進(jìn)方案見(jiàn)表1。

表1 影響銻氧化鍋壽命的原因分析

與會(huì)人員達(dá)成共識(shí)，只有不斷地對(duì)鍋體進(jìn)行改進(jìn)，才能解決鍋體壽命較短的問(wèn)題;增加鍋體加強(qiáng)筋和嘗試新的材質(zhì)制作新鍋，由公司機(jī)修廠負(fù)責(zé)，重點(diǎn)加強(qiáng)鍋體改造使用效果的跟蹤。

4 銻氧化鍋的改進(jìn)措施

4.1 分析鍋體結(jié)構(gòu)，增加鍋體底部立筋

根據(jù)鍋體底部?jī)?nèi)拱形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，增加縱向立筋1條、橫向立筋6條，間距控制在400 mm左右，立筋高度為100 mm，增加其鍋體底部強(qiáng)度，防止受熱產(chǎn)生嚴(yán)重變形。

經(jīng)使用，通條立筋在高溫熔煉狀態(tài)下仍發(fā)生形變，并將一部分焊口撕開(kāi)，后將立筋兩端折成V型結(jié)構(gòu)，立筋V型區(qū)域下部不與鍋體進(jìn)行焊接，留出足夠的膨脹空間，試用后效果較好，一直延續(xù)至今。

4.2 材質(zhì)的改進(jìn)

銻還原階段加入的部分腐蝕性造渣劑，在氧化過(guò)程隨高溫吹煉的延續(xù)，腐蝕性成分得到濃縮，對(duì)鍋體造成嚴(yán)重的浸蝕，造成銻液泄漏，對(duì)連續(xù)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。對(duì)鍋體板材進(jìn)行不斷地改進(jìn)，提高其使用壽命，具體改進(jìn)方案見(jiàn)表2。

表2 銻氧化鍋板材改進(jìn)方案

由于不銹鋼材料批量采購(gòu)較少，采用市場(chǎng)隨機(jī)采購(gòu)，魚(yú)目混珠的不銹鋼市場(chǎng)，所購(gòu)的不銹鋼材料品質(zhì)難以保障。加強(qiáng)材料的質(zhì)量控制，可與質(zhì)量、信譽(yù)較好的企業(yè)簽訂長(zhǎng)期采購(gòu)合同。

銻氧化鍋鍋體全部改為316L材質(zhì)后，鍋體制作費(fèi)用已達(dá)到7萬(wàn)元左右，在滿足生產(chǎn)需要的情況下，通過(guò)降低液面以上鍋體部位材質(zhì)，使單口氧化鍋的成本降低到5萬(wàn)元以下。

4.3 塊狀物料加入沖擊的改進(jìn)

15 kg/件的塊狀粗銻通過(guò)一側(cè)的三個(gè)加料口人工加入，通常人工將塊狀粗銻放置至加料口推入，多數(shù)鍋體滲漏均集中落料點(diǎn)區(qū)域，而其它區(qū)域均未出現(xiàn)腐蝕滲漏的現(xiàn)象，由此判斷鍋體滲漏的誘因是由于加料沖擊造成的疲勞損傷。

為減少落料對(duì)鍋體造成的損傷，采取在落料點(diǎn)集中區(qū)域貼一層護(hù)板，采用滿焊的方式，降低落料對(duì)底板的沖擊，然而使用壽命和貼板前一樣，仍保持在60 d左右，卸下氧化鍋后發(fā)現(xiàn)，貼板下部的底板仍出現(xiàn)滲漏，經(jīng)分析為鐵板傳遞點(diǎn)沖擊所致。通過(guò)后期的不斷摸索，氧化鍋的壽命得到質(zhì)的提高，采取的具體措施詳見(jiàn)表3。

表3 提高氧化鍋壽命的措施

通過(guò)以上措施的實(shí)施，銻氧化鍋的使用壽命達(dá)到了142 d，壽命發(fā)生質(zhì)的提升。

5 結(jié)束語(yǔ)

銻吹煉氧化鍋的應(yīng)用實(shí)踐證明，在企業(yè)日常生產(chǎn)過(guò)程中，加強(qiáng)大額消耗的控制，重點(diǎn)要分析出異常消耗出現(xiàn)的主要原因，針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行不懈的摸索和嘗試，才能找到有效解決問(wèn)題的方法。同時(shí)它也為銻冶煉領(lǐng)域類(lèi)似問(wèn)題的解決提供了有益借鑒。