[发明专利]准确检测炉顶CO与CO2

说明书

一种准确检测炉顶CO与CO₂比值提高鼓风炉产能的方法，是在鼓风炉的上炉罩顶端表面于炉顶的烟道管周围开设取样口；以取样管拨动鼓风炉内最接近炉顶的料块的表面，探入该料块的缝隙中，抽取该料块缝隙中未经空气氧化的烟气；检测烟气中的CO/CO₂比值；根据该比值调节鼓风炉燃料焦炭比，使CO/CO₂比值维持在0.95～1.05。本发明方法简单、有效、易行，一般可提高产能30％以上，并能及时发现炉内是否缺焦，防止因缺焦而死炉的事故发生。对优化鼓风炉操作，提高并稳定产能作用巨大。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼行业中鼓风炉的优化操作技术，具体涉及一种通过准确检测炉顶CO与CO₂比值来调节焦炭比以提高鼓风炉产能的方法。

背景技术

传统的炼铅鼓风炉，一般分为二类。一类是以硫化铅矿的烧结块为主要原料，单位炉床面积熔炼强度较大，冶炼焦比比较低，鼓风强度较大，鼓风炉产能较高。另一类是以含硫化铅的冶炼烟尘，含硫酸铅的浸出渣泥加入足量的铁，用于置换铅，配成合适硅铁钙渣型后，压制成块为主要原料。为了减小冶炼烟尘率，一般鼓风强度较低，焦比较高，熔炼强度较低，单位炉床面积产能较低，主要适用于回收二次资源。通常要使鼓风炉达到较高的产能，优化鼓风强度和底焦层厚度十分重要。对于前者，为了提高产能，并非鼓风强度愈大愈好，当鼓风强度过大，会使穿过焦碳缝隙的上升气流速度超过一个临界速度，使熔化的炉料不能沿焦隙落下，使炉况恶化，不能正常运行；对于后者底焦层厚度，则更有讲究，一般情况下，位于鼓风炉风口区上的底焦层，在鼓风炉适宜的鼓风强度20～30m³/㎡·min时，选择底焦层厚度为风口区炉宽度的0.8～1.0倍，当风口区炉床宽度为1m时，底焦层厚度选择0.8～1m比较合适，在此条件下，风口鼓入的含氧空气在厚度约0.5m的焦炭层中，以氧化性到中性模式燃烧，产生的高温燃气CO₂，通过其上厚约0.3～0.5m的焦碳层被部分还原成CO，形成CO/CO₂≈1的高温中等还原性燃气，一方面提供了炉内必须的中等还原性环境，另一方面为熔化炉料提供大量的热量，在这样优选的燃烧模式下，鼓风炉熔炼前述压块炉料时，能达到较高的产能30～40T/㎡·天，但在实际生产过程中，司炉工一般都害怕炉子缺焦、死炉，另外焦碳水分变化幅度较大，换算麻烦，在加入焦碳时，总是富焦心态，宜多不宜少，使得风焦比不平衡，未烧完的焦碳累积在底焦层上，不断增厚，使底焦层上燃气CO/CO₂比值大幅超过1，燃气CO₂被焦碳还原成C0，因吸热反应温度下降200～300℃，使熔化炉料的速度大幅下降，导致产能低下。理论上，公知的是可以通过检测炉顶烟道内的燃气中CO与CO₂的比值判断炉内燃料的燃烧状况，以作出调整。但实践中，由于炉内产生的CO与CO₂的混合燃气在脱离炉料上表面进入烟道时与空气混合后，其中的CO会被空气中的氧进一步氧化成CO₂，检测到的CO/CO₂比值并不准确。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术中鼓风炉炉顶烟道内CO与CO₂比值检测不准确而不能准确判断炉内燃料的燃烧状况致使产能不能提高的问题，提供一种准确检测炉顶CO与CO₂比值提高鼓风炉产能的方法，通过准确检测炉顶CO与CO₂比值，据此调节焦炭比，以提高鼓风炉产能。

为达上述目的，本发明采用的技术方案为：一种准确检测炉顶CO与CO₂比值提高鼓风炉产能的方法，该方法步骤如下：

A.在鼓风炉的上炉罩顶端表面于炉顶的烟道管周围开设取样口；

较佳的，上述取样口为200×400mm的方形孔。

B.以取样管拨动鼓风炉内最接近炉顶的料块的表面，探入该料块的缝隙中，抽取该料块缝隙中未经空气氧化的烟气；