al2o3对艾萨余热锅炉辐射区结渣熔融特性的影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2019.02.003Al2O3对艾萨余热锅炉辐射区结渣熔融特性的影响黄晓艳1,2，胡建杭1,2(1.省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，昆明650093)(2.昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093)摘要：以某铜冶金艾萨熔炼炉余热锅炉辐射区结渣为研究对象，研究了Al2O3在高温下对渣样熔融特性的影响。结果表明，渣样熔融温度随着Al2O3比例(1%~16.7%)的提高而提高，当Al2O3达到16.7%、温度1370℃时，渣

2、样并没有出现软化状态。添加16.7%的Al2O3的渣样在1100℃灼烧1h，渣样中大部分仍为Fe3O4，只有微弱的铁铝尖晶石峰出现；当灼烧温度达到1200℃时，铁铝尖晶石的特征峰较为明显，即生成了大量铁铝尖晶石。通过FactSage7.2进行的热力学反应平衡计算结果与XRD结果一致。关键词：Al2O3；余热锅炉；辐射区；结渣；熔融特性；艾萨法中图分类号：TF811;TK224.9文献标志码：A文章编号：1007-7545（2019）02-0000-00EffectofAl2O3onFusibility

3、ofSlaginRadiationZoneofISAWasteHeatBoilerHUANGXiao-yan1,2,HUJian-hang1,2(1.StateKeyLaboratoryofComplexNonferrousMetalResourcesCleanUtilization，Kunming650093,China;(2.FacultyofMetallurgicalandEnergyEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunm

4、ing650093,China)Abstract：Withslaginradiationzoneofcoppersmeltingwasteheatboilerasresearchobject,effectofAl2O3additiononfusibilityofslagsamplesathightemperaturewasstudied.TheresultsshowthatmeltingtemperatureofslagsampleriseswithincreaseofAl2O3ratio(1%~16

5、.7%).WhenAl2O3reaches20%attemperatureof1370℃,theslagsampledoesnotpresentsofteningstate.Slagsampleswith16.7%Al2O3additionwerekeptbeingburnedforonehourat1100℃,mostoftheslagsamplesarestillinFe3O4phase,andonlyweakFe-Alspinelpeaksappear.Thecharacteristicpeak

6、sofFe-Alspinelaremoreobviouswhentemperaturereaches1200℃,thatis,alargeamountofFe-Alspinelisformedatthetargettemperature.ThermodynamicequilibriumcalculationresultscarriedoutbyFactSage7.2accordwithXRDresults.Keywords：Al2O3;wasteheatboiler;radiationzone;sla

7、g;fusibility;ISAProcess当前铜冶炼仍以火法为主，其产量约占世界铜总产量的80%。艾萨熔炼法通过从炉顶插入熔体的喷枪喷入富氧空气，浸没喷射产生湍动熔池，使氧化反应或还原反应激烈地进行。艾萨熔炼强度大、炉料准备简单，同时产生的烟气温度较高(1200℃)[1]。为降温除尘、回收烟气余热和环保，需配备余热锅炉[2]。艾萨炼铜余热锅炉属于多烟道式，分为辐射冷却区、连接段及对流受热区[3]。锅炉烟道的结渣是余热锅炉普遍存在的问题，尤其是辐射冷却区的结渣尤为突出。从某种程度讲，艾萨炼铜余热锅炉

8、辐射区结渣不可避免[4]。因为，在铜原矿中As、Zn、Pb等杂质元素含量越高，原矿就越经济，但同时，矿中含有的As、Zn、Pb越高，艾萨炉的配套设备余热锅炉辐射区就越是容易结渣。因为物料中以上3种元素的量越高，其进入余热锅炉系统的量就越大，并且这几种物质大多以气态和液态的形式进入，对余热锅炉受热面的粘结性会增大，导致其越容易结渣[5-6]。结渣轻则可使锅炉传热效率下降l0%~20%[7]，重则会导致机组降负荷运行乃至停产处理结渣。因此，研究受热面结渣对锅