制氧機(jī)是有色冶金中用氧的經(jīng)濟(jì)和社會效益
隨著高質(zhì)量大型制氧機(jī)的出現(xiàn)和火力,、水力,、核能發(fā)電工業(yè)的發(fā)展，目前已可獲得價康的敘氣,。在傳統(tǒng)的和折開發(fā)的冶金方法中，抓在采用富氧或純氧改造老幾地便新廠,，以獲得較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益,。因此尹便用氧氣不僅是有色冶煉方祛乖身的重大變革，同時,，也為中國一些重要復(fù)雜獷的編合利用,、有色冶金和制酸工業(yè)的發(fā)展、連續(xù)自熱熔煉的研究開辟了道路,。有色冶金用氧的效益,。主要表現(xiàn)在:
銅、鉛,、鋅,、鎳、鉆,、銻,、汞等有色金屬礦石，大都以硫化物的形式存在十自然界,，這些金屬硫化物精礦的化學(xué)成分和礦物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，在高溫富氧冶煉下的主要化學(xué)反應(yīng)可婦
納為:
(1)2MeS+30,=2Me0+2S0,(氧化焙燒)
(2) M.S+O:二Me+SO,(在較低溫度下硫化物直接還原成金屬)
(3) MeS+'Me'-0=MeO+Me'S(造沈熔煉)
(4) MeS+2Me0=3Me+S0,(鏡的吹煉及鉛的反應(yīng)熔煉)‘
從以上化學(xué)反應(yīng)看出，硫化物在高溫冶金過程中主要是氧化放熱反應(yīng),，一般有色金屬硫化礦含硫2035%,它本身就是一種低熱值的#?林,。據(jù)計算，Ikg硫能發(fā)出相當(dāng)于,。.32kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量.因此,，選擇冶揀方法時，要充分利用這部分熱能同時冶煉硫化礦時,，需要連續(xù)供應(yīng)大量的氧氣,。一般熔煉It有色金屬需氧量300-20MO,煉It鋼的氧耗為a--~1擔(dān)少冬冶金鮮擇中所娜的氧都來自空氣，生產(chǎn)It AXM進(jìn)行冶焦或松料燃燒時,，大量的氮隨氧一道進(jìn)入冶金護(hù)中,，作為館性氣體,，會降低冶煉和愁燒反應(yīng)的速度，從而增加鼓風(fēng)機(jī)的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗,。此外,，為加熱這部分抓氣還消耗大量的熱.增加姍料消耗。鼓風(fēng)中的氮?dú)夂蛫櫫蠆櫉a(chǎn)生的co2月茸卯稀呼作用1懂地尺中so,: co和金月菠氣魚濃度下降,，增加了煙氣的繪合利用的困難,，因此，用富氧(或純氧》代替空氣進(jìn)行冶煉(或姍燒)的最大優(yōu)點(diǎn),，是能大大減少斌和么料,，從而達(dá)到節(jié)能和強(qiáng)化過程的目的。對于不同的冶練方法和設(shè)備,，使用富氧節(jié)能的效果也不一樣(見表I-1)
由于傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐,、反肘爐屬于靜態(tài)熔煉，傳質(zhì)和傳熱效果不好,，爾能充分利用挽化物精礦本身的硫涌欲的氧化熱,。從表1-i看出，采用富徽后,，能耗下降幅度不大((17-”.舊%),。其它幾種新的冶焦方法I :"A于動悉熔煉，精B"在高溫氧化氣氛中呈以浮狀態(tài),，或處在被富敘意fl攬動的熔體中,，進(jìn)行高速反應(yīng)，傳質(zhì)傳熱良好,，能充分利用硫化物精礦本身的氧化反應(yīng)熱,，恢以采用言氧{成純氧)鼓瓦的效果好，能耗大幅度下降(727~扣.%),。國際魄公司純氧閃速爐,，基本實現(xiàn)了自熱熔煉。蘇聯(lián)加宮氧熔池熔煉,，標(biāo)準(zhǔn)姍料俏耗僅為47tg/t料,。日本足尾(Astiio)閃遮爐的實踐結(jié)果和計算表明,，1L重油直接用于閃逮護(hù),，只獲得格當(dāng)千2.3 x10'1的熱是，低用IL重油沒電,，可制得7.7m'氧氣,，用于熔焦可獲搏5.3 x 10勺熱量，為直接用重油的2.310.可見富氧冶煉節(jié)能數(shù)果是好的。據(jù)北京有色冶金設(shè)計研究總院估算,，在中國的揀銅廠,、煉It陽極銅的繪合能耗，當(dāng)采用空氣鼓風(fēng)時,，需L5-2.Ot標(biāo)準(zhǔn)煤,，采用富氧以后，可降到0.7^-It標(biāo)堆煤,，換句話悅,，現(xiàn)有工廠可在不增加能耗的情況下，使銅釣產(chǎn)量翻一番;富氧徽燒也向樣具有節(jié)能的效梁’(見表Y-2)';
賺燒富氧時,，單技燃料撇燒所需的空氣量減少了,，因此.燃燒產(chǎn)物的你積減小，撞火焰11度升高;又減少了排氣,，資較大,，但從整體分析，采用氧氣冶煉所獲得的總經(jīng)濟(jì)效益,，國外實“結(jié)，表明,，只;,。到霎鐫肇mfr瑟
召時，用氧代油便會收到一定的經(jīng)濟(jì)效果,。再考慮氧氣鼓鳳提高m子的精礦處理量以及提高隨和金屬的回收串等效果,，則經(jīng)濟(jì)效益更大。下面是一些實例:
〔1)日本三菱公司為了提高銅產(chǎn)量和減少油耗,，.采用富氧和粉煤作始料,，在保持缽品位不變的條件下，提高丁煙氣中s0.派度,，減少了煙氣的體積,、降低了耐火材料的損耗，冶煉費(fèi)用減少30%,每噸粗銅的生產(chǎn)費(fèi)用節(jié)省1萬B元.使粗銅生產(chǎn)規(guī)模從月產(chǎn)4100<增加到78091,
(2)蘇聯(lián)在風(fēng)口故面為20m'釣熔池熔煉爐上,，采用88^75%的富氧空氣處理銅護(hù)料(21.$%C}, 1.75%Ni,34.27%Fe, 32.4%S, BMSyH.0, 0,89%SiO0. 1079-1981年期間據(jù)諾里爾斯克獷冶聯(lián)合企業(yè)(HI'MK)的資料,，所得總經(jīng)濟(jì)效益超過800萬盧布，其中在徽料,、電力方面所節(jié)省的經(jīng)費(fèi),，每年達(dá)184萬盧布，在該滬運(yùn)轉(zhuǎn)的330夭中,，作業(yè)系數(shù)為D.9的條件下,，年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)27。萬盧布。預(yù)算表明,，用熔池熔煉護(hù)取代一臺反射爐,，每年僅燃料一項就可節(jié)省450萬盧布。
(3)巴爾喀什煉銅廠(BrMK)是蘇聯(lián)最火的煉銅廠之一,，采用反射爐熔煉精礦,，用粉煤作憋料，1963年安裝
了一臺3600.'/h87制氧機(jī).采用富氧后,，因嫩料消耗下降,，每年節(jié)約費(fèi)用達(dá)24萬盧布。
(4)蘇聯(lián)烏斯季卡明諾伐爾斯克鉛鋅聯(lián)合企業(yè)的煉鉛廠(YKCUK) 1958年在鉛鼓風(fēng)滬上采用含氧25%的富氧鼓風(fēng),，所節(jié)省的豁炭成本,，就完會可以抵消制氧的費(fèi)用界富氧后，平均每年獲利143萬盧布,。投產(chǎn)后蘭年內(nèi)便收回了制氧機(jī)的基建費(fèi)用,。蘇聯(lián)契姆肯特?zé)掋U廠(`iC3)，于1985年安裝一臺制氧機(jī),，在1985--1989年內(nèi),，采用富氧熔煉后，使產(chǎn)量目了一番,，制氧機(jī)投產(chǎn)一年后,，就收回了制氧機(jī)的成本和芯建投資費(fèi)。該廠的燒結(jié)機(jī)采用23.5%的富氧鼓風(fēng),，每年獲利53.7萬盧布,。
(5)蘇聯(lián)南烏拉爾煉鎳廠，19891970年安裝了一臺大型制氧機(jī),，在鎳鼓風(fēng)護(hù)上采用含氧24.3%的富氧,，制氧饑發(fā)揮能力的第一年便獲利415萬盧布。2 .2年便收回了制氧機(jī)的基建費(fèi)用,。
(8)蘇聯(lián)用氧焰護(hù)熔練銅精獷(18-20%Cu, 32^-37%S, Hx0<1%, 5%SiOO, 1975^-1978年的年度經(jīng)濟(jì)效益為5.0 x 10‘盧布.
從以上實例證明,，制氧機(jī)有色金屬冶煉用氧氣，由于強(qiáng)化了生產(chǎn),，降低了能耗,，并編合回收硫及有價金屬，故產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會效益是很顯著的,。
隨著高質(zhì)量大型制氧機(jī)的出現(xiàn)和火力,、水力,、核能發(fā)電工業(yè)的發(fā)展，目前已可獲得價康的敘氣,。在傳統(tǒng)的和折開發(fā)的冶金方法中，抓在采用富氧或純氧改造老幾地便新廠,，以獲得較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益,。因此尹便用氧氣不僅是有色冶煉方祛乖身的重大變革，同時,，也為中國一些重要復(fù)雜獷的編合利用,、有色冶金和制酸工業(yè)的發(fā)展、連續(xù)自熱熔煉的研究開辟了道路,。有色冶金用氧的效益,。主要表現(xiàn)在:
銅、鉛,、鋅,、鎳、鉆,、銻,、汞等有色金屬礦石，大都以硫化物的形式存在十自然界,，這些金屬硫化物精礦的化學(xué)成分和礦物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，在高溫富氧冶煉下的主要化學(xué)反應(yīng)可婦
納為:
(1)2MeS+30,=2Me0+2S0,(氧化焙燒)
(2) M.S+O:二Me+SO,(在較低溫度下硫化物直接還原成金屬)
(3) MeS+'Me'-0=MeO+Me'S(造沈熔煉)
(4) MeS+2Me0=3Me+S0,(鏡的吹煉及鉛的反應(yīng)熔煉)‘
從以上化學(xué)反應(yīng)看出，硫化物在高溫冶金過程中主要是氧化放熱反應(yīng),，一般有色金屬硫化礦含硫2035%,它本身就是一種低熱值的#?林,。據(jù)計算，Ikg硫能發(fā)出相當(dāng)于,。.32kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量.因此,，選擇冶揀方法時，要充分利用這部分熱能同時冶煉硫化礦時,，需要連續(xù)供應(yīng)大量的氧氣,。一般熔煉It有色金屬需氧量300-20MO,煉It鋼的氧耗為a--~1擔(dān)少冬冶金鮮擇中所娜的氧都來自空氣，生產(chǎn)It AXM進(jìn)行冶焦或松料燃燒時,，大量的氮隨氧一道進(jìn)入冶金護(hù)中,，作為館性氣體,，會降低冶煉和愁燒反應(yīng)的速度，從而增加鼓風(fēng)機(jī)的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗,。此外,，為加熱這部分抓氣還消耗大量的熱.增加姍料消耗。鼓風(fēng)中的氮?dú)夂蛫櫫蠆櫉a(chǎn)生的co2月茸卯稀呼作用1懂地尺中so,: co和金月菠氣魚濃度下降,，增加了煙氣的繪合利用的困難,，因此，用富氧(或純氧》代替空氣進(jìn)行冶煉(或姍燒)的最大優(yōu)點(diǎn),，是能大大減少斌和么料,，從而達(dá)到節(jié)能和強(qiáng)化過程的目的。對于不同的冶練方法和設(shè)備,，使用富氧節(jié)能的效果也不一樣(見表I-1)
由于傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐,、反肘爐屬于靜態(tài)熔煉，傳質(zhì)和傳熱效果不好,，爾能充分利用挽化物精礦本身的硫涌欲的氧化熱,。從表1-i看出，采用富徽后,，能耗下降幅度不大((17-”.舊%),。其它幾種新的冶焦方法I :"A于動悉熔煉，精B"在高溫氧化氣氛中呈以浮狀態(tài),，或處在被富敘意fl攬動的熔體中,，進(jìn)行高速反應(yīng)，傳質(zhì)傳熱良好,，能充分利用硫化物精礦本身的氧化反應(yīng)熱,，恢以采用言氧{成純氧)鼓瓦的效果好，能耗大幅度下降(727~扣.%),。國際魄公司純氧閃速爐,，基本實現(xiàn)了自熱熔煉。蘇聯(lián)加宮氧熔池熔煉,，標(biāo)準(zhǔn)姍料俏耗僅為47tg/t料,。日本足尾(Astiio)閃遮爐的實踐結(jié)果和計算表明,，1L重油直接用于閃逮護(hù),，只獲得格當(dāng)千2.3 x10'1的熱是，低用IL重油沒電,，可制得7.7m'氧氣,，用于熔焦可獲搏5.3 x 10勺熱量，為直接用重油的2.310.可見富氧冶煉節(jié)能數(shù)果是好的。據(jù)北京有色冶金設(shè)計研究總院估算,，在中國的揀銅廠,、煉It陽極銅的繪合能耗，當(dāng)采用空氣鼓風(fēng)時,，需L5-2.Ot標(biāo)準(zhǔn)煤,，采用富氧以后，可降到0.7^-It標(biāo)堆煤,，換句話悅,，現(xiàn)有工廠可在不增加能耗的情況下，使銅釣產(chǎn)量翻一番;富氧徽燒也向樣具有節(jié)能的效梁’(見表Y-2)';
賺燒富氧時,，單技燃料撇燒所需的空氣量減少了,，因此.燃燒產(chǎn)物的你積減小，撞火焰11度升高;又減少了排氣,，資較大,，但從整體分析，采用氧氣冶煉所獲得的總經(jīng)濟(jì)效益,，國外實“結(jié)，表明,，只;,。到霎鐫肇mfr瑟
召時，用氧代油便會收到一定的經(jīng)濟(jì)效果,。再考慮氧氣鼓鳳提高m子的精礦處理量以及提高隨和金屬的回收串等效果,，則經(jīng)濟(jì)效益更大。下面是一些實例:
〔1)日本三菱公司為了提高銅產(chǎn)量和減少油耗,，.采用富氧和粉煤作始料,，在保持缽品位不變的條件下，提高丁煙氣中s0.派度,，減少了煙氣的體積,、降低了耐火材料的損耗，冶煉費(fèi)用減少30%,每噸粗銅的生產(chǎn)費(fèi)用節(jié)省1萬B元.使粗銅生產(chǎn)規(guī)模從月產(chǎn)4100<增加到78091,
(2)蘇聯(lián)在風(fēng)口故面為20m'釣熔池熔煉爐上,，采用88^75%的富氧空氣處理銅護(hù)料(21.$%C}, 1.75%Ni,34.27%Fe, 32.4%S, BMSyH.0, 0,89%SiO0. 1079-1981年期間據(jù)諾里爾斯克獷冶聯(lián)合企業(yè)(HI'MK)的資料,，所得總經(jīng)濟(jì)效益超過800萬盧布，其中在徽料,、電力方面所節(jié)省的經(jīng)費(fèi),，每年達(dá)184萬盧布，在該滬運(yùn)轉(zhuǎn)的330夭中,，作業(yè)系數(shù)為D.9的條件下,，年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)27。萬盧布。預(yù)算表明,，用熔池熔煉護(hù)取代一臺反射爐,，每年僅燃料一項就可節(jié)省450萬盧布。
(3)巴爾喀什煉銅廠(BrMK)是蘇聯(lián)最火的煉銅廠之一,，采用反射爐熔煉精礦,，用粉煤作憋料，1963年安裝
了一臺3600.'/h87制氧機(jī).采用富氧后,，因嫩料消耗下降,，每年節(jié)約費(fèi)用達(dá)24萬盧布。
(4)蘇聯(lián)烏斯季卡明諾伐爾斯克鉛鋅聯(lián)合企業(yè)的煉鉛廠(YKCUK) 1958年在鉛鼓風(fēng)滬上采用含氧25%的富氧鼓風(fēng),，所節(jié)省的豁炭成本,，就完會可以抵消制氧的費(fèi)用界富氧后，平均每年獲利143萬盧布,。投產(chǎn)后蘭年內(nèi)便收回了制氧機(jī)的基建費(fèi)用,。蘇聯(lián)契姆肯特?zé)掋U廠(`iC3)，于1985年安裝一臺制氧機(jī),，在1985--1989年內(nèi),，采用富氧熔煉后，使產(chǎn)量目了一番,，制氧機(jī)投產(chǎn)一年后,，就收回了制氧機(jī)的成本和芯建投資費(fèi)。該廠的燒結(jié)機(jī)采用23.5%的富氧鼓風(fēng),，每年獲利53.7萬盧布,。
(5)蘇聯(lián)南烏拉爾煉鎳廠，19891970年安裝了一臺大型制氧機(jī),，在鎳鼓風(fēng)護(hù)上采用含氧24.3%的富氧,，制氧饑發(fā)揮能力的第一年便獲利415萬盧布。2 .2年便收回了制氧機(jī)的基建費(fèi)用,。
(8)蘇聯(lián)用氧焰護(hù)熔練銅精獷(18-20%Cu, 32^-37%S, Hx0<1%, 5%SiOO, 1975^-1978年的年度經(jīng)濟(jì)效益為5.0 x 10‘盧布.
從以上實例證明,，制氧機(jī)有色金屬冶煉用氧氣，由于強(qiáng)化了生產(chǎn),，降低了能耗,，并編合回收硫及有價金屬，故產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會效益是很顯著的,。
