6.2 节能措施

6.2.1 回转窑应符合下列规定：

1 回转窑内应设置传热装置，窑头、窑尾应设密封装置。

2 有燃烧装置的回转窑应采用节能型燃烧器，其空气过剩系数应控制在1.25以内。

3 窑体不同温度段宜选取不同的内衬材料达到窑体内衬厚度和外壳表面温度基本一致。

4 窑体散热损失应低于12％。

6.2.2 热风炉应符合下列规定：

1 烟气出口温度低于650℃的火炬式燃烧的热风炉，宜采用有燃烧室和混气室的炉体结构形式。

2 采用兑入空气调节烟气温度时，兑入的空气应通过炉体夹层换热。

3 采用夹层壳体的火炬式燃烧的热风炉，炉体散热损失应小于6％，炉体容积热强度应小于4187MJ/(m3·h)。

6.2.3 闪速炉应符合下列规定：

1 闪速炉燃烧装置宜采用富氧空气燃烧。

2 炉内冷却装置的设置范围应根据炉体热平衡计算确定。冷却元件宜设在耐火材料的中间面位置。

3 闪速炉应维持负压运行。

4 闪速炉后应设置中压余热锅炉。

5 闪速炉沉淀池的有效容积应与转炉吹炼匹配。

6 闪速炉烟尘率宜小于7％。

7 炉体上各孔口应严密。

6.2.4 艾萨炉、奥斯麦特炉应符合下列规定：

1 炉顶喷枪孔、加料口宜设置密封装置。

2 炉体冷却装置宜砌入砖体中间，不宜与炉内熔体和烟气直接接触。

3 炉后应设置余热锅炉。

4 辅助供热燃烧装置宜采用富氧燃烧。

6.2.5 白银炉应符合下列规定：

1 宜设计为全隔墙方式的双室炉炉型。

2 吹炼区烟气应进行余热锅炉回收余热，沉降区烟气应设置换热器装置。

3 炉体冷却装置应根据炉体热平衡计算确定冷却范围。

4 吹炼区的风口面积或风口数量应根据工艺要求的送风量、风压确定，送风速度宜为150m/s～200m/s。

5 炉顶加料系统应采用密封装置。

6 粉煤燃烧器宜从普通空气燃烧过渡到富氧空气燃烧。

6.2.6 卧式转炉应符合下列规定：

1 应设置双层结构的密封烟罩。

2 转炉吹炼宜由普通空气吹炼向22％～26％的富氧空气吹炼过渡。

3 转炉烟气应配备余热锅炉回收余热，宜每台转炉配置1台余热锅炉。

4 水冷烟罩宜改用汽化冷却烟罩。

5 转炉内衬应采用抗冲刷、抗渣侵蚀的优质耐火材料。

6.2.7 回转式精炼炉应符合下列规定：

1 炉后应配置余热回收装置。

2 精炼炉供热燃烧装置宜采用富氧空气燃烧或高浓度氧气燃烧。

3 宜采用鼓入氮气搅拌的透气砖技术。

6.2.8 渣贫化电炉应符合下列规定：

1 应保持微负压操作，电极孔、加料孔宜设置密封装置。

2 除设有冷却装置的部分外，贫化电炉炉体外墙区域应采用绝热保温材料。

3 应设置电极自动升降控制系统。

6.2.9 氧气底吹炼铅炉、炼铜炉应符合下列规定：

1 不能达到完全自热熔炼时，应采用配入块煤的方法补热。

2 氧枪的大小应通过计算或试验确定。

3 辅助烧嘴宜采用氧油烧嘴，并宜采用富氧燃烧。

4 炉后应设置余热锅炉回收余热。

6.2.10 烟化炉应符合下列规定：

1 鼓风压力应与炉宽和熔池深度匹配。

2 烟化炉上部水套宜采取汽化冷却。

6.2.11 流态化焙烧炉应符合下列规定：

1 应采用插入流化层内的管式排热装置吸收富裕热量，产生的蒸汽应进入余热锅炉汽包。

2 应保证炉壳钢板温度在酸雾露点以上。

6.2.12 罐式煅烧炉应符合下列规定：

1 罐式煅烧炉应控制在八层火道以上，正常生产时不应外加燃料。

2 烟气废热应回收利用。

6.2.13 回转窑煅烧设备应符合下列规定：

1 宜设二次风、三次风装置。

2 回转窑内衬、材质和结构应根据窑内温度、物料特性确定。

6.2.14 炭素焙烧炉应符合下列规定：

1 应选用多层复合的炉体保温材料。

2 宜采用炉体密封装置。

3 应采用计算机控制。

6.2.15 氯化炉应符合下列规定：

1 应根据炉内温度、物料特性确定氯化炉不同部位的耐火材料。

2 采用有筛板的沸腾氯化炉结构时，应根据工艺要求的风量、风压计算选择筛板形式及开孔率。

3 沸腾氯化炉宜选用结构简单的圆柱形，并应根据工艺条件计算确定沸腾段、过渡段、扩大段及氯气分配段的直径和高度尺寸。

6.2.16 还原蒸馏炉应符合下列规定：

1 还原蒸馏炉内的电阻丝应根据不同段的温度要求分段布置。

2 采用倒U形联合法生产时，还原蒸馏炉与冷凝罐的连接过渡管应采用加热保温措施。

6.2.17 氢氧化铝焙烧炉应符合下列规定：

1 当采用气态悬浮焙烧结构时，所有旋风器宜采用垂直串联配置。

2 焙烧炉中检修门、清理孔、观察孔应确定数量和位置，并应采用密封装置。

条文说明

6.2.1 本条依据的是1986年《有色金属工业节能设计技术规范》第8章第2节第8.2.1条，“目前国内高温熟料窑的密封装置，可使漏风系数降低到0.16以下，国内干燥窑和挥发窑的散热损失为5％～15％，采用新型绝热材料后，可以使散热损失降低到12％以下”。所以规定窑体散热损失低于12％。空气过剩系数要求控制在1.25以内，可以满足完全燃烧。

6.2.2 采用有燃烧室和混气室炉体结构形式的热风炉，使用效果较好，炉体热损失约为5％，容积热强度可达4187MJ/(m3·h)。

6.2.3 闪速炉采用富氧空气燃烧实现自热熔炼。以往在工艺设计过程中大量采用富氧，但在燃烧装置中采用富氧空气不多，应该挖掘出这部分的节能潜力。采用中央喷射式精矿喷嘴，其烟尘率一般为5％～7％，本条规定要求宜小于7％。

6.2.4 艾萨炉、奥斯麦特炉在操作中需要摸索到喷枪的合理背压，而其在下限值附近工作，可以减轻熔融体喷溅强度，延长炉体寿命。

目前该种炉型喷枪孔、加料口密封差，炉压低时大量吸入冷风，炉况不正常时，大量烟气外冒，恶化环境，热量损失大，需加强密封。

6.2.5 目前，白银炉加料时，炉料从皮带刮下，中间经1m～1.5m高度落入炉顶料孔，造成炉顶上堆积大量炉料，飞扬损失大，操作环境恶劣。应该增加加料封闭装置。

现在100m2白银炉吹炼区炉顶只有4个加料口，炉料分布面窄，与鼓入富氧空气接触条件差，降低了床能力，应适当增加加料口。

100m2白银炉粉煤消耗量约2000kg/h～3000kg/h，采用富氧空气燃烧节能效果好。

6.2.6 国外大多数卧式转炉采用富氧吹炼，富氧浓度一般为22％～26％。

江铜集团贵溪冶炼厂和安徽铜陵铜业公司的密闭烟罩均为水冷烟罩，水转化水蒸气后放空，热量没有回收。宜建议将水冷变为汽化冷却，产生压力为0.4MPa～0.5MPa的蒸汽使用。

6.2.7 目前回转式精炼炉还原操作中黑烟较严重，既过多耗费能源，又污染环境。美国肯尼柯特开发了一种专利技术，还原剂利用率高，基本解决了冒黑烟问题。

6.2.8 渣贫化电炉主要热损失是电极孔、渣口漏入冷空气所致，所以应加强电极孔的密封。这种渣贫化电炉电极升降频率低，行程小，采用卷扬提升可节省投资、节约能源，又能满足工艺要求。

6.2.9 氧气底吹熔炼是新工艺，工艺本身的特点是冶炼强度大、速率高、能耗低、环保好，核心设备是底吹炉，采用合适的富氧浓度，选择合理的铜锍品位，一般可以实现自热熔炼，但有的也需要补热，应采用块煤直接配入料中一起加入炉内燃烧补热，而不必在炉膛燃烧其他燃料补热。

氧枪是底吹炉的关键部件，氧气量决定于工艺需要，若氧枪的喷出速度小，熔池搅动不够，则影响熔炼速率；若喷出速度大，熔池搅动强烈、喷溅严重，则炉衬的损坏加快，影响炉寿。喷出速度大，要求供氧压力大，将导致能耗增加，因此应进行精细的计算和测试，选择合理的喷出速度和氧压，以降低能耗。

底吹炉烟气量和温度比较稳定，出烟口一般没有其他作业，因此烟气出炉后不需要再设烟罩，出烟口直接与余热锅炉对接。

6.2.10 烟化炉主要用于处理含铅、锌、锡等有价金属的炉渣，对于处理铅锌炉渣，是将空气、粉煤直接吹入熔体进行还原吹炼，吹入的粉煤(也可用其他还原剂)一是用于燃烧，提高熔体温度；二是起还原剂作用，将渣中的氧化锌等有价金属氧化物还原成金属而进入烟气，并以烟尘的形式加以回收。空气是吹入粉煤的载体，同时提供碳燃烧用氧，粉煤要吹入熔体内部，尽量与熔体混合均匀，为了提高还原率，熔体要有一定的深度。这些都要求鼓入的空气有一定的压力，如果压力过大，则会造成熔体搅动过大，冲击水套，造成水套过早损坏，压力过大也会浪费动能，易损坏炉子；如果压力过小，则不能满足工艺要求，因此要求鼓风压力的选择需要与熔池宽度、深度相匹配。锡炉渣的处理是将空气(或富氧空气)、粉煤通过喷嘴吹入熔体，由加料口加入硫化剂进行硫化挥发，以含锡烟尘形式加以回收。

烟化炉烟气温度比较高，达到1100℃～1200℃，烟化炉的上部宜采用汽化冷却，以蒸汽的形式回收余热，以降低综合能耗。烟化炉的烟道正逐步以余热锅炉的形式取代水套烟道，如果用锅炉烟道，则烟化炉上部的汽化冷却水套可设计为烟道锅炉的一部分。

6.2.11 流态化焙烧炉可用于锌精矿、钴硫精矿、锡精矿的硫酸化焙烧，根据热平衡，有的工艺需要补热，而在多数情况下，热量有富裕，因此在焙烧过程中需要将多余的热排出，排热的方式可以向流化床直接喷水，也可以在流化床周边安装箱形水套，直接喷水则水变成蒸汽，给烟气收尘、制酸带来影响；箱形水套面积受到限制，传热系数低，难以满足要求。现在多采用在流化层内置入管式冷却器，汽化冷却，传热系数高，冷却盘管属于余热锅炉的一个分支，使用的效果很好，余热以蒸汽的形式加以回收利用，降低了总能耗。

流态化焙烧炉炉壳应保温，一是减少散热损失，二是要保持炉壳温度高于酸雾露点，防止酸雾凝结腐蚀钢板。保温层的厚度要通过计算确定。

6.2.12 罐式煅烧炉应在八层火道以上，是基于国内的生产实践，原料中的挥发分可以得到充分利用，运行中可实现不用外加燃料，煅烧物碳质烧损小，仅在4％以下，是国内的先进指标。

6.2.13 回转窑煅烧采用窑头窑封技术，并依据实际生产情况合理确定二次风、三次风的风管位置，可使挥发分在窑内充分燃烧，运行中可实现不用外加燃料，煅烧物料碳质烧损为7％以下。

6.2.14 炭素生产预焙阳极采用敞开式焙烧炉，国外指标：吨产品能耗为2.4GJ；国内指标：当使用重油、天然气燃料时吨产品能耗为2.5GJ～2.8GJ，当以发生炉煤气为燃料时吨产品能耗为3.2GJ～4.6GJ。阴极炭块的焙烧采用带盖式焙烧炉，国外指标：吨产品能耗为4.4GJ；国内指标：当使用重油、天然气燃料时吨产品能耗为4.8GJ～5.3GJ，已接近国外先进水平。

6.2.15 工业规模生产四氯化钛，主要有四种氯化方法。目前最广泛采用的是细料钛物料的沸腾氯化和熔盐氯化，其相应采用的是沸腾氯化炉和熔盐氯化炉。

沸腾氯化和熔盐氯化方法的突出优点是粉料入炉，不用制团，相互间的传热和传质过程都得以大大加强，反应速度快，生产能力大，效率高，反应能自热进行，因而已基本取代竖式电炉氯化和连续式竖炉氯化的方法。

6.2.16 在镁热还原-真空蒸馏法生产海绵钛过程中，联合法和半联合法由于能节省能源和提高设备利用率，从而达到提高生产能力的目的，因而该项新技术已越来越受到海绵钛生产厂的青睐和采用。

在联合法和半联合法中使用的还原蒸馏炉，其还原炉也是蒸馏炉，还原罐也是蒸馏罐，与冷凝器等配套的联合装置是镁热还原制取海绵钛工业中的重要设备，具有大幅度缩短生产周期、简化流程、降低镁耗和电耗、降低生产成本、便于实现设备大型化及自动化控制等优点，是省时节能的新技术。

6.2.17 氢氧化铝焙烧炉作为流态化焙烧新技术中的主要设备，已完全取代了以往的用回转窑来焙烧氢氧化铝。

流态化焙烧炉中燃料燃烧稳定，温度分布均匀，参数测量准确，氢氧化铝和燃烧产物之间以及高温氧化铝和助燃空气间接触密切，换热迅速，效率高，控制容易，因而产品质量好、热耗低、设备能力大、寿命长、维修工作量小、劳动生产率及自动化程度高、环境污染轻、建设投资省、生产成本低。目前新建氧化铝厂已全部采用了流态化焙烧氢氧化铝的新技术。

目前典型的氢氧化铝焙烧炉主要有闪速焙烧、循环式沸腾焙烧和气态悬浮焙烧三种，每套装置的产能为300t/d～2400t/d电解用氧化铝。而气态悬浮焙烧炉由于具有结构简单、控制容易、自动化程度高等特点，在生产中得到了更广泛的应用。

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