ISF鼓风炉影响因素分析及相关数模的建立
摘要
分析、总结了中国铅、锌冶炼技术及可持续发展，介绍了密闭鼓风炉炼铅锌技术在鼓风烧结、铅液冷却、节能、回收有价元素、自动化控制、配料顺序、备料冷焦的运输及环保等方面的一些技术进展。并结合韶冶二系统的设计和生产实践进行了论述。
基于密闭鼓风炉铅锌冶炼生产过程特点：物理化学反应十分复杂，操作条件比较严格，入炉物料的配比要求也非常精确，是典型的复杂连续生产过程；论文分析了炉内各带的温度变化：料预热带、再氧化带、还原带、炉渣熔化带；分析、总结了影响鼓风炉生产的因素：鼓风制度(富氧熔炼、预热鼓风熔炼)、炉料的性质对熔炼过程的影响(烧结块、焦炭的性质及消耗)、鼓风炉操作的影响因素(鼓风炉系统、鼓风量与风温调节、炉前操作、冷凝分离系统、煤气洗涤系统、电热前床)。
炉料的软化点和软化区间是影响鼓风炉熔炼的关键因素，它是衡量烧结块质量的一项比较综合的物理参数，可以用来考察烧结块在高温下的抗软化能力；而粗锌产出直接关系到产能和效率的问题。基于上述分析、总结，结合鼓风炉的内部因素，采集各种信息、加工和处理，选取烧结块软化点和鼓风炉粗锌生产，进行多元线性回归分析，建立相关数学模型：
1)烧结块软化点与成份的关系模型：
T3=1574.2—5.1*S％+95.9*CaO/SiO2+3.3*Fe/SiO2—35.1*Pb％
2)ISF密闭鼓风炉粗锌产出模型
W_(Zn)=-1.720+2.739*V-3.362*Km+0.417*T3-2.669*As
相关显著性R=0.87，大于相关显著系数0.7的要求，回归方程是显著的。实际运行结果表明，各变量之间存在较显著的线性关系，与生产实践相吻合。
In this paper, the smelting technologies of Lead and Zinc and their substantial development are analyzed and summarized, the development of I.S.P technique which is used in blast agglomeration, lead cooling, energy conservation, valuable element recycling, automata, admeasure sequence, transportation of cold coke and environmental protection is introduced here. The demonstration integrates the design and practice in II system of Shaoguan Smelter.
I.S.P is the typical complex and continuous production process. Based on the peculiarity of I.S.P: physical chemistry reaction is quite complex, operation condition is comparatively rigid, the charging ration needs to be exactitude. Temperature variety of zones in furnace including: warm-up charging zone, re-oxidation zone, revivification zone, slag smelting zone,
The soft point and soft zone are the key factors, which have an effect on the smelting of ISP and it is a comprehensive parameter appraising the quality of sintered aggregate. The anti-soften ability of aggregates may be investigated by it at the high temperature. The output of crude zinc is closely related to output capacity and efficiency. Based on the above analysis and summarization, combined with inner factors of ISP, many
information is collected and processed, and soft point of aggregate and crude zinc output of ISP are chosen, and the related models are established:
1) Relationship model of soft point and component of sintered aggregates:
T3 = 1574.2-5.1*S%+95.9*CaO/SiO2+3.3*Fe/SiO2-35.1* Pb%
2) Output model of crude zinc products by ISF process: WZn=-1.720+2.739*V-3.362*Km+0.417*T3-2.669*As
The related striking is R=0.87, which is higher than 0.7, and this shows that the equation is striking. And the practice result shows they are very effective to control and monitor the production.
基于密闭鼓风炉铅锌冶炼生产过程特点：物理化学反应十分复杂，操作条件比较严格，入炉物料的配比要求也非常精确，是典型的复杂连续生产过程；论文分析了炉内各带的温度变化：料预热带、再氧化带、还原带、炉渣熔化带；分析、总结了影响鼓风炉生产的因素：鼓风制度(富氧熔炼、预热鼓风熔炼)、炉料的性质对熔炼过程的影响(烧结块、焦炭的性质及消耗)、鼓风炉操作的影响因素(鼓风炉系统、鼓风量与风温调节、炉前操作、冷凝分离系统、煤气洗涤系统、电热前床)。
炉料的软化点和软化区间是影响鼓风炉熔炼的关键因素，它是衡量烧结块质量的一项比较综合的物理参数，可以用来考察烧结块在高温下的抗软化能力；而粗锌产出直接关系到产能和效率的问题。基于上述分析、总结，结合鼓风炉的内部因素，采集各种信息、加工和处理，选取烧结块软化点和鼓风炉粗锌生产，进行多元线性回归分析，建立相关数学模型：
1)烧结块软化点与成份的关系模型：
T3=1574.2—5.1*S％+95.9*CaO/SiO2+3.3*Fe/SiO2—35.1*Pb％
2)ISF密闭鼓风炉粗锌产出模型
W_(Zn)=-1.720+2.739*V-3.362*Km+0.417*T3-2.669*As
相关显著性R=0.87，大于相关显著系数0.7的要求，回归方程是显著的。实际运行结果表明，各变量之间存在较显著的线性关系，与生产实践相吻合。
In this paper, the smelting technologies of Lead and Zinc and their substantial development are analyzed and summarized, the development of I.S.P technique which is used in blast agglomeration, lead cooling, energy conservation, valuable element recycling, automata, admeasure sequence, transportation of cold coke and environmental protection is introduced here. The demonstration integrates the design and practice in II system of Shaoguan Smelter.
I.S.P is the typical complex and continuous production process. Based on the peculiarity of I.S.P: physical chemistry reaction is quite complex, operation condition is comparatively rigid, the charging ration needs to be exactitude. Temperature variety of zones in furnace including: warm-up charging zone, re-oxidation zone, revivification zone, slag smelting zone,
The soft point and soft zone are the key factors, which have an effect on the smelting of ISP and it is a comprehensive parameter appraising the quality of sintered aggregate. The anti-soften ability of aggregates may be investigated by it at the high temperature. The output of crude zinc is closely related to output capacity and efficiency. Based on the above analysis and summarization, combined with inner factors of ISP, many
information is collected and processed, and soft point of aggregate and crude zinc output of ISP are chosen, and the related models are established:
1) Relationship model of soft point and component of sintered aggregates:
T3 = 1574.2-5.1*S%+95.9*CaO/SiO2+3.3*Fe/SiO2-35.1* Pb%
2) Output model of crude zinc products by ISF process: WZn=-1.720+2.739*V-3.362*Km+0.417*T3-2.669*As
The related striking is R=0.87, which is higher than 0.7, and this shows that the equation is striking. And the practice result shows they are very effective to control and monitor the production.
引文
[1] 迟兆祥．炼铜密闭鼓风炉块料率的分析．有色金属(冶炼部分)，1994(4)：1-3
[2] 王海．网络法在制定密闭鼓风炉大修计划中的应用．有色金属(冶炼部分)，1994(6)：26-27
[3] Morrison Caroline, Hooper Rebecca, Lardner Kevin. The use of ferro-silicate slag from ISF zinc production as a sand replacement in concrete. Cement and Concrete Research, 2003, 33(12): 2085-2089
[4] 金利华．从铅锌密闭鼓风炉的铜铅浮渣中生产氧化铅的工艺．有色矿冶，1994(3)：33-37
[5] 阙南平．炼铜密闭鼓风炉停产事故处理与预防．有色冶炼，1994(3)：8—11
[6] 胡新．铅锌密闭鼓风炉熔炼技术10年来的进展．有色冶炼，1994(4)：11—14
[7] 林升叨．密闭鼓风炉富氧炼铜渣型选择及其对渣含铜的影响．有色金属(冶炼部分)，1995(6)：1—3
[8] 李夏林．韶冶铅锌密闭鼓风炉熔炼砷的分布及行为．有色冶炼，1995(1)：27—28
[9] 徐顺伟．播磨铅锌密闭鼓风炉最近的改造．有色冶炼，1995(2)：24—44
[10] 李夏林．密闭鼓风炉冷却流槽的改造实践．有色冶炼，1995(5)：30—32
[11] 陈瑞诺，谢秋荣．PLC在密闭鼓风炉主鼓风机控制中的应用．有色冶炼，1996(3)：43—45
[12] Pyatt F. B., Gilmore G., Grattan J. P., et al.. An Imperial Legacy? An Exploration of the Environmental Impact of Ancient Metal Mining and Smelting in Southern Jordan. Journal of Archaeological Science, 2000,27(9): 771-778
[13] 马伟，申殿邦，尤继龙．密闭鼓风炉炼铜过程中处理金精矿技术和经济探讨．有色金属(冶炼部分)，1997(3)：37—39
[14] 陈南洋．密闭鼓风炉加转炉炼铜烟气制酸若干问题分析．硫酸工业，1998(6)：18—20
[15] 孙登茂，李云．富氧密闭鼓风炉-连吹炉炼铜．有色金属(冶炼部分)，1998(6)：48-48
[16] 梁克明．炼铜密闭鼓风炉设计构想及操作改进综述．有色冶炼，1998(3)：1—4，9
[17] 蔡军林．韶冶铅锌密闭鼓风炉技术改造．有色冶炼，1998(4)：24—28
[18] 郑海霞．铜密闭鼓风炉处理高锌难熔物料的理论与实践．中国有色金属学报，1998(S2)：445—447
[19] 丁守和．密闭鼓风炉电热前床自动控制系统．电工技术杂志，2003(2)：59—60
[20] 戴升弘．浅析炼铜密闭鼓风炉熔炼时Fe_3O_4的行为与控制．江西有色金属，1999(4)：26—29，33
[21] 杨应凡，徐强．炼铜密闭鼓风炉应用PSA制氧新技术富氧熔炼．有色金属(冶炼部分)，1999(1)：5—7
[22] 史惠盛．入炉物料质量对密闭鼓风炉生产的影响．有色金属(冶炼部分)，1999(5)：22—23，17
[23] Verner James E, Ramsey Michael H., Helios-Rybicka Edeltrauda, et al.. Heavy metal contamination of soils around a Pb-Zn smelter in Bukowno, Poland. Applied Geochemistry, 1996, 11(1-2): 11-16
[24] 何广．PLC在密闭鼓风炉备料称量系统中的应用．稀有金属与硬质合金，1999(4)：57—61
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[27] 张凤兮．刘无扬有色金属生产过程检测中南工业大学出版让1992年12月．
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[34] Gee Clare, Ramsey Michael H., Maskall John, et al.. Mineralogy and weathering processes in historical smelting slags and their effect on the mobilisation of lead. Journal of Geochemical Exploration, 1997, 58(2-3): 249-257
[35] 何朝华，桂卫华，周先德，等．基于灰色理论的密闭鼓风炉透气性预测模型．系统仿真学报，2001(S1)：30—32
[36] 李夏林．韶冶铅锌密闭鼓风炉Ⅰ系统技术改造实践．有色冶炼，200l(5)：12—15，121
[37] 丁友声．密闭鼓风炉富氧熔炼中Fe_3O_4的危害．有色冶炼，2001(5)：39—
41
[38] 吴成春．在密闭鼓风炉熔炼过程中锗铟的富集及综合回收．广东有色金属学报，2002(S1)：39—43
[39] 谢冰．铜锌混合精矿的密闭鼓风炉熔炼．湖南有色金属，2002(4)：21—22，50
[40] 谭荣和．密闭鼓风炉炼铅锌的技术进展．有色冶炼，2002(6)：90—92
[41] 王志刚．用铅锌密闭鼓风炉替代竖罐炼锌工程设计．四川有色金属，2003(1)：32—34，38
[42] 王志刚．密闭鼓风炉炼铜物料平衡电算程序的开发与应用．江西有色金属，2003(1)：37—40
[43] 白桦．二次铜精矿密闭鼓风炉熔炼．有色冶炼，2003(1)：16—17，29
[44] 金永新．降低铜密闭鼓风炉富氧熔炼四氧化三铁影响的生产实践．矿冶，2003(2)：63—65，68
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41
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