Materiały ogniotrwałe do wytapiania cynku

Istnieją dwa rodzaje wytapiania cynku: pirometalurgiczne i hydrometalurgiczne.Pirometalurgiczne wytapianie obejmuje głównie pionowy piec do destylacji cynku, wieżowy piec destylacyjny, zamknięty wielki piec i elektrotermiczne wytapianie cynku itp. Hydrometalurgiczne wytapianie cynku ma tradycyjną metodę ługowania z dwoma końcami, to znaczy żużel ługowany jest poddawany obróbce w piecu lotnym i na gorąco. proces ługowania kwasowego, czyli żużel poddaje się obróbce metodą jarozytu, metody getytowej, metody hematytu oraz całego procesu ługowania ciśnieniowego na mokro, wytapiania cynku w wielkim piecu ołowiowo-cynkowym itp.

Destylacyjne wytapianie cynku w Chinach stanowi około 30% surowego wytopu cynku, a rafinowany cynk wytwarzany w wieżowym piecu rektyfikacyjnym cynku stanowi 50% rafinowanych produktów cynkowych.

Pionowy proces wytapiania cynku jest jednym z głównych procesów pirometalurgicznego wytopu cynku.Chociaż istnieje niewiele fabryk stosujących ten proces za granicą, znaczna ilość surowego cynku jest wytwarzana w tym pionowym procesie wytapiania cynku w Chinach, a cały surowy cynk wytwarzany przez cynk pirometalurgiczny jest rafinowany w piecu rektyfikacyjnym.

Piec destylacyjny do wytapiania cynku pionowego jest urządzeniem do ogniowego wytapiania cynku ogrzewanego płomieniem.Składa się z korpusu zbiornika (korpus zbiornika, przedłużenie górne, przedłużenie dolne), komory spalania, komory wymiennika ciepła i skraplacza oraz innych części.Całkowita wysokość korpusu dużego pieca dwukadziowego może dochodzić do 20m.Zasada jest następująca: spiekane aglomeraty zawierające proszek koksowy są dodawane od góry pieca, aglomeraty spływają w dół i są na krótko podgrzewane przez komorę spalania na zewnątrz zbiornika.ZnO w aglomeratach jest redukowane do gazowego Zn przy 1200 ~ 1300 ℃, a gaz z pieca zawierający opary Zn wchodzi do rury kondensacyjnej z górnego przedłużenia pieca (600 ℃), skrapla się do ciekłego cynku, a pozostały żużel jest odprowadzany z dolnej części.

Zbiornik pionowy jest ogrzewany pośrednio, a zbiornik znajduje się w atmosferze redukującej.Dodatkowo, gdy w zbiorniku porusza się aglomerat koksu, wewnętrzna ściana korpusu zbiornika przenosi tarcie aglomeratu o wysokiej temperaturze i twardości, a więc materiał z węglika krzemu o wysokiej przewodności cieplnej, dużej wytrzymałości, dużej odporności na korozję i dużym zużyciu opór jest wybrany.Jednocześnie, aby zapewnić zbiornikowi silną atmosferę redukującą, mur z węglika krzemu musi być starannie obrobiony i skonstruowany.W celu zapewnienia dobrej szczelności powietrznej i stabilności termicznej na styku puszek (tj. Dwóch końców zbiornika) i puszek (tj. Ścian bocznych zbiornika) zwykle stosuje się rowek uszczelniający z piasku.Skraplacz jest również wykonany z węglika krzemu ze względu na jego dobrą przewodność cieplną.Komora spalania jest umieszczona po obu stronach zbiornika, poprzez ogrzewanie zewnętrznej ściany zbiornika, pośrednio ogrzewając rudę w zbiorniku, w zasadzie na tej samej wysokości co zbiornik, ale szerokość nie jest duża, jest cienka i wysoka, temperatura wynosi 1300 ~ 1350 ℃, więc wytrzymałość materiałów ogniotrwałych na wysoką temperaturę jest wysoka, obecnie w przypadku wysokiej jakości muru z cegły aluminiowej.Temperatura komory wymiany ciepła i skraplacza nie jest wysoka i na ogół stosuje się mur z cegły glinianej.

Piec do rektyfikacji cynku typu wieżowego jest najważniejszym urządzeniem do rafinacji cynku w procesie spalania.Obejmuje piec do topienia, piec do upłynniania (w tym komorę frakcjonowania), skraplacz wieży ołowiowej, kondensator cynku o wysokiej zawartości kadmu, zbiornik cynku drobnoziarnistego i tak dalej.W rzeczywistości jest to ogólna nazwa wielu urządzeń o złożonej strukturze.Wieża ołowiana i wieża kadmu są głównym wyposażeniem grupy pieców rektyfikacyjnych typu wieżowego.Ich typ pieca jest podobny, a pośrodku znajduje się grupa kilkudziesięciu ułożonych w stos tac.Zwykle piec do rektyfikacji cynku składa się głównie z dwóch wież ołowianych i kadmu.

Proces destylacji polega na zastosowaniu cynku i innych zanieczyszczeń. Temperatura wrzenia jest inna, a temperatura wrzenia cynku jest niska (cynk 916 ℃, ołów 1750 ℃, kadm 765 ℃), zastosowanie zasady ciągłego frakcjonowania zanieczyszcza metal (głównie ołów, żelazo, kadm itp.) separacja w celu uzyskania cynku drobnoziarnistego lub cynku o stopniu czystości 1 ~ 3.

Proces destylacji dzieli się na dwa etapy: pierwszy etap to separacja ołowiu, żelaza, miedzi, cyny, dymu i innych metali o wysokiej temperaturze wrzenia w wieży ołowiowej oraz produkcja ołowiu (dymu), stopu żelaza, cynku i kadmu wolny cynk w piecu;Drugi etap prowadzony jest w wieży kadmowej.Cynk zawierający kadm wytwarzany w skraplaczu wieży ołowiowej wpływa do kolumny kadmowej, a rafinowany cynk jest wytwarzany w dolnej części kolumny po frakcjonowaniu, natomiast kadm jest wzbogacany w cynk o wysokiej zawartości kadmu w skraplaczu.

W przypadku metody cynkowej, takiej jak proces redukcji, destylacji i destylacji, ze względu na łatwe utlenianie pary cynku przez tlen, dwutlenek węgla i parę wodną, ​​dlatego urządzenia do redukcji i destylacji do wytapiania cynku ogólnie przyjmują metodę izolacji zamkniętej lub płomieniowej do wytapiania, destylacja szczelna, nie odkształcająca się, warstwy muflowe powinny wybierać wysoką przewodność cieplną, wysoką wytrzymałość, a nie z obciążeniem lub materiałami reakcyjnymi z parą cynku.

Ponadto para cynku musi być skroplona i zebrana, zwykle wyposażona w sprzęt kondensacyjny, aby rozpryskiwać skondensowaną parę cynku do ciekłego cynku, wirnik używany w skraplaczu obraca się z prędkością 750 ~ 1000 obr / min, użyty materiał w wirniku wymaga wysokiej odporności na szok termiczny i wytrzymałości mechanicznej na wysoką temperaturę oraz nie reaguje z ciekłym cynkiem i parami cynku.Taca w wieżowym piecu rektyfikacyjnym cynku, ponieważ jest w bezpośrednim kontakcie z parami metalu i stopionym materiałem, materiał musi mieć dobrą odporność na korozję oparów metalu i stopu oraz ma wysoką przewodność cieplną i wysoką wytrzymałość , więc wykładzina pieca z materiałem ogniotrwałym z węglika krzemu jest najlepsza.

Materiały ogniotrwałe z węglika krzemu o dobrej stabilności chemicznej, wytrzymałości na wysokie temperatury, wysokiej przewodności cieplnej, dobrej odporności na szok termiczny, odporności na ścieranie, odporności na erozję, były zwilżane metalicznymi stopami, odporność na erozję par metali itp., Najbardziej odpowiednie do pionowej ściany pieca do destylacji cynku, taca pieca do destylacji cynku, skraplacz i wirnik, w obszarach takich jak kluczowe części pieca z materiałami ogniotrwałymi z węglika krzemu, ponadto inne części również wykorzystują lepką ziemię, wysoką zawartość aluminium, tlenek magnezu i monolityczne materiały ogniotrwałe.