วัสดุทนไฟสำหรับการถลุงสังกะสี

การถลุงสังกะสีมี 2 ประเภท ได้แก่ การถลุงแร่แบบไพโรเมทัลลิกและการถลุงแร่ด้วยวิธีไฮโดรเมทัลการถลุงแร่แบบ pyrometallurgical ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเตากลั่นสังกะสีในหม้อแนวตั้งเตากลั่นแบบทาวเวอร์เตาหลอมแบบปิดและการถลุงสังกะสีด้วยไฟฟ้าเป็นต้นการถลุงสังกะสีด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลมีวิธีการชะล้างแบบสองปลายแบบดั้งเดิมนั่นคือตะกรันชะล้างได้รับการบำบัดโดยเตาเผาระเหยและร้อน กระบวนการชะล้างกรดกล่าวคือตะกรันได้รับการบำบัดโดยวิธี jarosite วิธี goethite วิธี hematite และกระบวนการชะล้างด้วยความดันแบบเปียกทั้งหมดการถลุงสังกะสีด้วยเตาหลอมปิดตะกั่ว - สังกะสีเป็นต้น

การถลุงแร่สังกะสีในประเทศจีนมีสัดส่วนประมาณ 30% ของการถลุงสังกะสีดิบและสังกะสีกลั่นที่ผลิตโดยเตาหลอมสังกะสีแบบทาวเวอร์คิดเป็น 50% ของผลิตภัณฑ์สังกะสีกลั่น

กระบวนการถลุงสังกะสีในแนวตั้งเป็นหนึ่งในกระบวนการหลักของการถลุงสังกะสีแบบ pyrometallurgicalแม้ว่าจะมีโรงงานเพียงไม่กี่แห่งที่ใช้กระบวนการนี้ในต่างประเทศ แต่สังกะสีดิบจำนวนมากผลิตโดยกระบวนการถลุงสังกะสีแนวตั้งนี้ในประเทศจีนและสังกะสีดิบทั้งหมดที่ผลิตโดยสังกะสีแบบ pyrometallurgical จะได้รับการกลั่นในเตาแก้ไข

เตากลั่นหลอมสังกะสีแบบหม้อแนวตั้งเป็นอุปกรณ์ในการถลุงสังกะสีด้วยไฟที่ร้อนด้วยเปลวไฟประกอบด้วยตัวถัง (ตัวถังส่วนขยายด้านบนส่วนขยายด้านล่าง) ห้องเผาไหม้ห้องแลกเปลี่ยนความร้อนและคอนเดนเซอร์และส่วนอื่น ๆความสูงรวมของตัวเตาหม้อคู่ขนาดใหญ่สามารถเข้าถึง 20 เมตรหลักการมีดังต่อไปนี้: การหลอมรวมตัวกันที่มีผงโค้กจะถูกเติมลงไปจากด้านบนของเตาเผากลุ่มที่รวมตัวกันจะไหลลงด้านล่างและถูกทำให้ร้อนในช่วงสั้น ๆ โดยห้องเผาไหม้นอกถังZnO ใน agglomerates จะลดลงเป็นก๊าซ Zn ที่ 1200 ~ 1300 ℃และก๊าซในเตาที่มีไอ Zn จะเข้าสู่ท่อควบแน่นจากส่วนขยายด้านบนของเตาเผา (600 ℃) กลั่นตัวเป็นสังกะสีเหลวและตะกรันที่เหลือจะถูกระบายออก จากส่วนล่าง

ถังแนวตั้งได้รับความร้อนทางอ้อมและถังกำลังลดชั้นบรรยากาศนอกจากนี้เมื่อโค้กรวมตัวกันในถังผนังด้านในของตัวถังจะรับแรงเสียดทานของการรวมตัวที่มีอุณหภูมิและความแข็งสูงดังนั้นวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีการนำความร้อนสูงมีความแข็งแรงสูงทนต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอสูง เลือกความต้านทานในเวลาเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่าถังมีบรรยากาศที่ลดลงอย่างมากการก่ออิฐซิลิกอนคาร์ไบด์ต้องได้รับการประมวลผลและสร้างอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาแน่นของอากาศและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีโดยทั่วไปจะใช้ร่องปิดผนึกทรายที่รอยต่อของกระป๋อง (เช่นปลายทั้งสองของถัง) และกระป๋อง (เช่นผนังด้านข้างของถัง)คอนเดนเซอร์ยังทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์เนื่องจากมีการนำความร้อนที่ดีห้องเผาไหม้ถูกจัดเรียงไว้ทั้งสองด้านของถังผ่านการให้ความร้อนที่ผนังด้านนอกของถังโดยอ้อมจะให้ความร้อนแก่แร่ในถังโดยทั่วไปจะมีความสูงเท่ากับถัง แต่ความกว้างไม่มากเป็นประเภทที่บางและสูง อุณหภูมิ 1300 ~ 1350 ℃ดังนั้นความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงของวัสดุทนไฟจึงสูงโดยปัจจุบันมีการก่ออิฐอลูมิเนียมคุณภาพสูงอุณหภูมิของห้องแลกเปลี่ยนความร้อนและคอนเดนเซอร์ไม่สูงและโดยทั่วไปจะใช้อิฐมอญ

เตาหลอมสังกะสีแบบทาวเวอร์เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดในการกลั่นสังกะสีด้วยกระบวนการดับเพลิงประกอบด้วยเตาหลอม, เตาหลอม (รวมถึงห้องแยกส่วน), คอนเดนเซอร์หอตะกั่ว, คอนเดนเซอร์สังกะสีแคดเมียมสูง, ถังเก็บสังกะสีชั้นดีและอื่น ๆในความเป็นจริงมันเป็นชื่อทั่วไปของอุปกรณ์หลายชิ้นที่มีโครงสร้างซับซ้อนหอตะกั่วและหอแคดเมียมเป็นอุปกรณ์หลักของกลุ่มเตาหลอมสังกะสีชนิดทาวเวอร์ประเภทเตาเผาของพวกเขาคล้ายกันและตรงกลางเป็นกลุ่มถาดหลายสิบถาดซ้อนกันโดยปกติแล้วเตาหลอมสังกะสีส่วนใหญ่ประกอบด้วยหอตะกั่วสองหอและหอแคดเมียม

กระบวนการกลั่นคือการใช้สังกะสีและสิ่งสกปรกอื่น ๆ จุดเดือดแตกต่างกันและสังกะสีจุดเดือดต่ำ (สังกะสี 916 ℃ตะกั่ว 1750 ℃แคดเมียม 765 ℃) การใช้หลักการแยกส่วนอย่างต่อเนื่องจะทำให้โลหะเจือปน (ตะกั่วเหล็กแคดเมียมเป็นหลัก ฯลฯ ) การแยกเพื่อให้ได้สังกะสีชั้นดีหรือสังกะสีเกรด 1 ~ 3

กระบวนการกลั่นแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนคือขั้นแรกคือการแยกตะกั่วเหล็กทองแดงดีบุกควันและโลหะที่มีจุดเดือดสูงอื่น ๆ ในหอตะกั่วและการผลิตตะกั่ว (ควัน) โลหะผสมสังกะสีเหล็กและแคดเมียม สังกะสีฟรีในเตาเผาขั้นตอนที่สองดำเนินการในหอแคดเมียมสังกะสีที่มีแคดเมียมที่ผลิตในคอนเดนเซอร์ของหอตะกั่วจะไหลเข้าสู่หอคอยแคดเมียมและสังกะสีที่ผ่านการกลั่นแล้วจะเกิดขึ้นที่ส่วนล่างของหอคอยหลังจากการแยกส่วนในขณะที่แคดเมียมจะอุดมไปด้วยสังกะสีแคดเมียมสูงในคอนเดนเซอร์

เมื่อวิธีการสังกะสีเช่นการลดการกลั่นและการกลั่นเนื่องจากไอสังกะสีเกิดออกซิเดชันได้ง่ายโดยออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำดังนั้นอุปกรณ์ลดการถลุงและการกลั่นสังกะสีโดยทั่วไปจึงใช้วิธีการปิดหรือเปลวไฟฉนวนกันความร้อนสำหรับการถลุง การกลั่นแบบสุญญากาศไม่ทำให้เสียรูปชั้นมัฟเฟิลควรเลือกการนำความร้อนสูงมีความแข็งแรงสูงและไม่ใช้วัสดุที่ทำปฏิกิริยากับไอสังกะสี

นอกจากนี้ไอสังกะสีจะต้องควบแน่นและรวบรวมโดยทั่วไปจะติดตั้งอุปกรณ์ควบแน่นเพื่อที่จะสาดไอสังกะสีที่ควบแน่นลงในสังกะสีเหลวโรเตอร์ที่ใช้ในคอนเดนเซอร์จะหมุนด้วยความเร็ว 750 ~ 1000r / นาทีซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้ ในโรเตอร์ต้องทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนสูงและมีความแข็งแรงเชิงกลที่อุณหภูมิสูงและไม่ทำปฏิกิริยากับสังกะสีเหลวและไอสังกะสีถาดในเตาปรับสังกะสีทาวเวอร์เนื่องจากสัมผัสโดยตรงกับไอโลหะและหลอมละลายวัสดุจึงจำเป็นต้องมีความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนของไอโลหะและการหลอมเหลวได้ดีและมีการนำความร้อนสูงและมีความแข็งแรงสูง ดังนั้นการบุเตาด้วยวัสดุทนไฟซิลิกอนคาร์ไบด์จึงดีที่สุด

วัสดุทนไฟซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความเสถียรทางเคมีที่ดีความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงการนำความร้อนสูงทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดีทนต่อการขัดถูความต้านทานต่อการกัดเซาะเปียกด้วยความต้านทานการกัดเซาะของไอโลหะละลายโลหะ ฯลฯ เหมาะที่สุดสำหรับผนังเตากลั่นสังกะสีแนวตั้ง ถาดเตากลั่นสังกะสีคอนเดนเซอร์และโรเตอร์ในพื้นที่ต่างๆเช่นชิ้นส่วนสำคัญในเตาเผาที่มีวัสดุทนไฟซิลิกอนคาร์ไบด์นอกจากนี้ส่วนอื่น ๆ ยังใช้ดินเหนียวอลูมิเนียมสูงแมกนีเซียและวัสดุทนไฟเสาหิน