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文档简介
1、国家职业技能鉴定教材 锡火法(精炼)冶炼工部分第一部分 基础知识2、重有色金属冶金原理基础知识2.5、粗锡的火法精炼基础知识一、 精炼的必要性锡精矿还原熔炼产出的粗锡含有许多杂质,即使是从富锡精矿炼出来的锡其纯度通常也不能满足工业上的要求。为了达到标准牌号的精锡,总要进行锡的精炼。在多数情况下,精炼还能从锡中回收各种有价金属,如铟、砷、铋、铜等,这样就可以提高金属的综合利用率及降低精炼的成本。粗锡中常见的杂质有铁、砷、锑、铜、铅、铋。二、 粗锡的一般成分及精锡标准各冶炼厂生产的粗锡成分波动范围大,这主要取决于锡精矿的成分、精矿炼前处理作业及处理的工艺流程等。一般,直接还原熔炼高品位锡精矿(Sn
2、65%70%)得到的粗锡含锡在98%以上,直接熔炼含锡45%55%品位的锡精矿或焙砂得到的粗锡含锡在90%以上,而熔炼含锡品位40%左右的锡精矿或熔炼各类锡精炼渣得到的粗锡含锡在80%90%。有超标性的粗锡一般成分如表11 表11 粗锡的一般成分 单位: %编号化学成分 %SnFeAsPbBiSbCu199.790.00890.0100.0120.00250.0050.002299.830.01440.01830.0310.00300.0100.025394.681.251.071.190.051.220.20496.470.6150.881.350.020.690.32579.993.113
3、.829.070.2950.0961.29681.543.253.339.140.1840.0941.077我国某厂粗锡成分大致如表11所列。表2 我国某厂粗锡化学成分单位:SnPbAsSbCuBiFe反射炉粗锡90950.92.51.890.680.91.50.20.30.030.060.61.2保温炉粗锡87921.41.63.05.0491.21.70.030.061.52.5电炉粗锡88922.53.51.31.71.01.50.10.40.030.061.01.5短窑粗锡90921.52.02.54.01.01.51.5130.030.060.51.0熔析炉粗锡90921.52.01
4、.52.51.01.50.30.60.030.060.51.0真空炉粗锡8893460.52.0国家对精锡产品质量有严格要求,锡锭的化学成分,应符合表12的标准要求的规定,锡锭的国家标准为GB/T7281998。 精锡标准表牌号化学成分Sn不小于杂 质 不 大 于AsFeCuPbBiSbCdZnAl总和Sn99.9999.990.00050.00250.00050.00350.00250.0020.00030.00050.00050.010Sn99.9599.950.0030.0040.0040.0100.0060.0140.00050.00080.00080.050Sn99.9099.900
5、.0080.0070.0080.0400.0150.0200.00080.00080.00080.10精锡生产过程中,物料确保产品出合格率达到,同时消除化验误差的影响,各企业都制定相应的内部质量控制标准,生产中执行内部控制标准。三、 锡的火法精炼原则流程火法精炼锡的过程是由一系列的连续作业组成,其中每一种作业都能够除去一种或多种杂质。火法精炼的优点是生产能力较高,并且不使金属长期停滞在生产过程中,积压的锡量少。此外,锡火法精炼使杂质能够依次地提取出来,并富集于各种渣中,为综合回收这些金属提供了条件。粗锡熔析炉除Fe、As高温锅熔析除Fe、As乙锡精炼锅凝析除Fe、As渣 熔析渣 熔析炉粗锡精炼
6、锅加除Cu回转短窑渣精炼锅加Al除As、Sb 高Cu粗锡 短粗锡铝渣除残Al反射炉熔炼铝渣结晶机除Pb、Bi 保温炉粗锡真空蒸馏脱Pb、Bi焊锡铸锭 真空粗铅 真空粗锡 锡锭图11 来宾冶炼厂锡火法精炼原则流程图各冶炼厂粗锡所含杂质不同,生产规模不同,以及原材料供应及设备条件不一样,因而火法精炼流程也不一样,图11是我国来宾冶炼厂锡火法精炼采用的原则流程图。乙锡和锡精炼渣的熔析作业,在来宾冶炼厂采用回转短窑和熔析炉两种炉窑作业,有的工厂则只用熔析炉作业,云南锡业公司则采用悬臂式离心机完成乙锡的熔析作业,精炼渣的处理回收锡和把杂质开路等锡精炼辅助流程,各工厂采用不同的工艺和装备,真空蒸馏开路铅是
7、普遍采用的工艺,杂质铜的开路有采用硫渣电解、硫渣浮选、硫渣焙烧浸出和硫渣于铝渣混合熔炼配制锡基轴承合金等多种工艺,杂质锑的开路方法多采取把铝渣熔炼后的粗锡生产锡基轴承合金。加铝除砷、锑在火法精炼流程中的顺序有两种情况:第一种是放在结晶除铅、铋之前,第二种是放在结晶除铅、铋后,具体采取哪种顺序,应依据原料粗锡含锑和铅的高低程度而定,粗锡含锑高时,应采取第一种顺序,砷、锑脱除达到标准后,有利于连续结晶机内金属晶体结晶好,晶体粒度大,粘度较小,晶体和液体的分离条件得到改善,有利于除铅、铋。同时在加铝除砷、锑后,除残余铝如果操作不仔细,残留下来的铝也会在结晶机内槽中继续氧化造渣而除去。两者对除砷、锑的
8、效果相同,但对整个流程来讲各有利弊。但是,由于结晶除Pb、Bi过程中,锑在晶体中富集,精炼锅除锑的程度要求低于产品质量标准含量;第二种除As、Sb的顺序布置更适合于粗锡含铅高含锑低情况,锑含量低,对结晶机作业影响不大,加铝除锑只需达到精锡标准即可,同时,除As、Sb产出的铝渣不含铅,有利于组织锡轴承合金的生产,更好地解决杂质锑的开路问题。两种除As、Sb的顺序,操作方法相同,效果没有什么区别。本书以加铝除砷、锑在结晶、熔析除铅、铋之前的流程工艺进行讲述。四、 熔析、凝析法除铁、砷原理锡精矿经还原熔炼得到的粗锡,以及处理中间返回品:乙锡、炭、硫渣等产出的粗锡含铁含砷都很高。熔析法、凝析法除铁、砷
9、的理论是根据铁、砷等杂质在锡液中与锡生成的高熔点金属间化合物在锡液中的溶解度随温度升高而增大。将含铁、砷高的固体粗锡(包括生产中的乙锡),加热到锡的熔点以上,高熔点金属间化合物仍保持固体状态,而锡熔化成液体,分开固体和液体,从而使锡和铁、砷分离;相反,凝析法是将含铁、砷较低的已熔成液体粗锡(称为甲粗锡)降温,由于溶解度降低,铁、砷及其化合物结晶为固体析出,分离出固体后,得到较纯的液体锡,达到锡与铁、砷分离。在粗锡升温熔析过程中,固体渣(熔析渣)含锡逐渐降低,而含铁逐渐升高;熔析出的锡液随温度升高,含铁量上升。表13是铁在锡液中的溶解度。 表13 不同温度下铁在锡液中的溶解度 温度 232300
10、400500600700800900铁在锡液中的溶解度 %0.0010.00460.0240.0820.220.81.62.8粗锡中铁、砷同时存在,对熔析除铁砷有利,因为铁对砷的亲和力大,生成两个化合物Fe2As(熔点931)和FeAs(熔点1031),还有相(Fe3As2)包晶化合物。粗锡中存在许多杂质,相互生成一些难熔化合物,表14列出可能存在的化合物,这些化合物在乙粗锡熔析时大部分留在固体渣(熔析渣)中,因此,韧性时,也附带除去一些别的杂质,如硫、锑、铜等。 表14 可能存在于粗锡中的化合物及其熔点化合物SnAsSn3As2Fe2AsFeAsCu3AsFeSCuSFeSb2Cu2SbFe
11、SnFeSn2熔点605596919103083010901135729分解586分解7458001110锡含量低于93%,含As、Fe较高的甲粗锡,一般先需要在精炼锅中在350550温度下低温熔析作业(来宾冶炼厂称为高温锅低温熔析)产出甲粗锡和乙锡;乙锡则在熔析炉高温(600850)熔析作业,甲粗锡则在精炼锅凝析作业。熔析法可除去粗锡中大部分铁、砷,但不能使铁含量达到符合精锡标准,因此,在熔析作业后,粗锡需要经凝析法处理。凝析法是将液体粗锡降温,铁和砷在锡液中的溶解度减少,达到过饱和状态成固体析出而分离。将粗锡液温度降低大锡熔点附近,由锡液中凝析出FeSn2的细晶体,可伤含铁量降低大约0.0
12、01%,能满足精锡的含铁要求。在精炼锅凝析除铁、砷的具体操作是将从高温锅用锡泵转过来的液锡(300450)利用降温水套管降温,控制温度在235-245,加入木糠充分搅拌,观察所起浮渣呈灰黑色粉末,并夹带闪耀的细小颗粒,即可停止搅拌进行捞渣。再加第二次木糠搅拌捞渣直到锡液面洁净不含浮渣。加入木糠的作用是吸附结晶析出的细小晶体,促使晶粒凝聚长大上浮,增加浮渣的孔隙度,有助锡液滴汇聚增大,穿过浮渣层返回锡液中。凝析除铁、砷作业,一般在安装有的精炼锅中进行,也可以使用离心机除铁、砷,离心机作业可以大幅度降低劳动强度,提高锡的直收率。五、 加硫除铜1、 加硫除铜的原理其实质是利用铜对硫的亲和力大于锡对硫
13、亲和力,当硫加入液锡中后,硫就优先与铜生成一种稳定的化合物Cu2S(硫化亚铜),熔点高(1130 ),密度5.6g/cm3,而不熔于锡,以浮渣形式浮于锡液表面然后捞去,从而达到除铜的目的,其反应式如下:2Cu + S=Cu2S ( 固 ) +18900卡 ( - )但由于锡液的浓度大,加入的硫绝大部分先溶解于锡液中然后再与铜反应。Sn + S= SnS +22000卡 ( - )生成硫化亚锡在锡中的溶解度随温度升高而升高,在低温时硫化亚锡的溶解度很低。为提高除铜效率,必须进搅拌使生成的硫化亚锡很好与锡液中的杂质金属铜接触,从而加速下列反应的进行:2 Cu + SnS= Cu2S + Sn -3
14、100卡 ( - )2、 操作实践根据在凝析除铁、砷作业之前取样分析反馈的液锡含铜百分含量,计算出该锅锡的含铜量,由反应式:2Cu + S=Cu2S计算需加入的硫量,考虑一些杂质消耗硫以及硫的燃烧损失,实际的硫量要比理论量过量2030%,30吨容量精炼锅作业,加硫量若在50Kg以内,就一次加完,在50Kg以上时分二次或多次加入,以避免起渣量大,影响搅拌。加硫磺时,应开着搅拌机,边搅拌边小铲加入,不宜过急过多,减少硫在液面燃烧,提高硫利用率,硫磺加完后,应充分搅拌,促进反应进行,提高除铜效率。由于硫磺和铜的反应是放热反应,所以加硫过程中,会使锡液温度上升,但必须严格控制作业温度在250-280范
15、围,浮在锡液面的称为硫渣,当浮渣由黄色粘稠物逐渐变成黑色粉末时,说明反应结束,便可停止搅拌,开始捞去硫渣。为降低硫渣含锡,在作业后期还可加入木糠,使渣、锡分离好,获得干燥粉状硫渣降低硫渣含锡。如果液锡含铜高于0.5%时,为防止铜对凝析除铁、砷的影响应先加硫除铜作业,后凝析除铁、砷,加硫的温度控制在300-320,加硫过量3035% 。先加硫除铜,对凝析脱砷有利。若粗锡含铁高,又将反过来影响加硫除铜,因此要排除铁的影响,。根据前述,铁在锡中的溶解度关系可知,控制温度在320加硫将含出现两种情况;粗锡含铁低于0.007%,铁完全溶解于锡,对除铜没有影响;若粗锡含铁高于0.007%,铁含量超过溶解度
16、,过量的铁便会结晶析出,变成粘稠的浮渣,把没有和硫起反应的铜包裹起来,影响Cu2S的生成。另外,还增加硫渣的粘性而难搅散成粉状渣,使渣会锡升高。解决的办法,一是升高锡液温度,使铁完全溶解于锡;二是在加完硫继续搅拌时补加进锯木糠,使凝析出来的固体粒子吸附大木糠上变成炭渣,防止铁对加硫除铜的干扰,这样得到的硫渣实际上是硫渣和炭渣和混合物,来宾冶炼厂称之为炭硫渣。捞硫渣完毕,用长杆小铲将结在锅内壁的残渣铲起,清理锅内壁和锅面残余浮渣。六、 加铝除砷锑锡精矿经熔炼所产出的粗锡中的锑是不能用熔析法或凝析法除去的,另外,粗锡经熔析和凝析法处理后,虽然除去了其中大部分的砷,但锡中含砷量还有0.15%以上。进
17、一步除去粗锡中的砷、锑是用利用金属铝与砷、锑反应,生成不溶于锡液的高熔点AlAs(熔点1740)和AlSb(熔点约1081),这些化合物都形成浮渣除去。1、 加铝除砷、锑的原理铝和砷生成高熔点化合物AlAs,熔点1740,反应式如下:2 Al + Sn3As2= 2 AlAs + 3 Sn ( - )化合物AlAs熔点高,比重较轻,几乎不溶于锡,所以易浮于液锡面上,以浮渣形式除去。加铝除锑的原理和除砷相似,铝能与锑生成高熔点的化合物AlSb,熔点1081,反应式如下:2 Al + Sn3Sb2 = 2 AlSb + 3 Sn ( - )合化物AlSb比重也较轻,从锡液结晶析出浮于面上成浮渣除去
18、。另外加铝也能除去锡中残留的铁和铜,因为铝也和它们生成高熔点的化合物,Al3Fe(熔点1160 )Al2Fe(熔点为1170 )Cu3Al(1016),但因为大部分铁和铜经熔析、凝析作业和加硫除铜作业后已除去,所以残留的铁、铜不多,在计算铝消耗时稍多加一点即可。2、 加铝除砷、锑实践在工厂生产中生产精锡都必须加铝除去砷、锑,为缩短作业周期,加铝除砷、锑可同时进行。加铝量的计算根据液锡含砷和锑量的不同,对于(As+Sb)<0.2%,(As+Sb):Al=1:1,对于(As+Sb)0.2%,(As+Sb):Al=1.5:1,将凝析除铁、砷和加硫除铜的作业完毕的液锡升温至320 -380 (具
19、体升温温度与锡含锑量有关,含锑量达2%以上时,温度升高至380-450 )。加铝作业时,边搅拌边加入铝片,铝片加入完毕,观察已全部溶解,再延时搅拌1030分钟,待铝与锑反应完全后停止搅拌,用水冷降温管降温至230-250 ,拉出降温管。然后边搅拌边缓慢少量地加入氯化铵,直到液面出现黑色松散的粉末停搅拌、捞渣。降温的目的是为了使高熔点的AlSb冷凝析出,加氯化铵目的是利用其分解的气体使粘稠的铝渣疏松多孔促进锡液滴的集合,降低渣含锡,提高锡直收率。温度控制在260 左右,逐渐加入氯化铵除残铝,观察锡液颜色判断除残铝效果,直到液面出现一层灰白色粉末,观察锡液洒落地面“起珠”、“打滚”,视为除残铝结束
20、,即可捞渣。加氯化铵除残铝是根据下面反应进行的4 Al + 12 NH4Cl + 3 O2 = 4 AlCl3 + 6 H2O + 12 NH3加铝除砷、锑作业,是在安装有搅拌机的精炼锅中完成的。七、 作业设备火法精炼低温熔析除铁、砷,凝析除铁、砷,加硫除铜,加铝除砷、锑都是在精炼锅进行。我国某厂把进行熔析除铁、砷的精炼锅称为高温锅,把完成凝析除铁、砷,加硫除铜,加铝除砷、锑一系列除杂的精炼锅称为精炼锅。高温锅除铁、砷作业完毕的液锡由转锡泵转入精炼锅进一步除杂作业。低温熔析作业和凝析除砷、铁,加硫除铜,加铝除砷、锑作业的精炼锅由钢板焊接而成,制作简单,使用寿命长,导热性好,升温、降温容易控制。
21、锅的容量根据生产规模而定。我国各个锡冶炼厂采用的精炼锅容量不同,有6吨、15吨、30吨、32吨容量几种规格,精炼锅锅面安装可掀式圆形烟罩,目的是强制抽风回收精炼过程中产出的各类烟尘,并确保有害气体被及时抽走,确保作业环境符合安全要求。精炼锅安装在圆柱形炉膛的炉灶上,炉体用粘土质耐火砖砌成,圆柱形炉膛前设置有燃烧室,可用块煤或煤气作为燃料。精炼锅搅拌机的搅拌轴一般为倾斜安装,搅拌时锡液形成旋涡,锡液同时沿锅的周边旋转,锅底与锅面的锡液也上下交换,有利于质的交换和热交换。搅拌轴转速830900r/min,配备的电动机功率,根据精炼锅的容量规格、各厂的粗锡含杂质量的多少不同有比较大的差别,从10kW
22、到45kW不等。 图12 精炼锅结构示意图八、 机械结晶机结构和结晶除铅、铋原理1、 机械结晶机结构机械结晶法除去粗锡中的铅、铋是我国锡冶炼的一大技术创造,其发展和完善的历程经历了从人工溜槽除铅、铋,连续螺旋结晶筒,燃煤间断进料间断螺旋叶片敞开半圆槽,燃煤连续进料间断螺旋叶片敞开U形槽,电加热连续进料间断螺旋叶片敞开U形槽几个过程。现在使用的机械螺旋结晶机温度控制、螺旋结构上得到了完善,出口到国外的机械结晶机在自动控制方面也得到了相当的发展。机械连续结晶机主要由螺旋器、电炉体、温度控制和传动机构等组成。其外形机构见图13 图13 机械连续结晶机1电磁调速电机;2减速机;3结晶精锡斗;4溜槽;5
23、机架;6螺旋轴;7原料锅;8焊锡锅 螺旋器由扇形叶片交错焊接在无缝钢管的螺旋轴上而成。每个叶片扇形夹角120o,三片绕轴一周,焊接在螺旋轴上(见图14,两种螺旋轴螺旋叶片机构示意)。扇形叶片之间的距离各不相同,在进料口的部位,冷却结晶产出的晶体量大,扇形叶片之间的距离要大些;进料口上端的叶片距离小些,扇形叶片与轴向成一定的交角,称为上升角。 图14两种螺旋轴螺旋叶片机构示意电炉体由内槽、外槽、电阻丝、耐火砖和保温材料等组成,沿轴向方向与地面成7o8o的倾斜角度。内槽是断面为U型的敞开槽,用厚12mm的不锈钢板圈制而成,整个作业在内槽中进行。敞开槽便于观察和检修,也便于喷水冷却结晶。外槽也用锅炉
24、钢板圈制而成,用于承受保温和耐火材料。电炉丝安放在耐火砖线槽内,沿槽体轴线方向,电炉丝分为35段分布,各段功率布置不同,从槽头(高端)到槽尾(低端)功率逐段减少,以调节各段具有不同的温度段。控温装置和传动机构基本负载的控制方式比较简单,用普通的交流接触器实现接通和断开电源即可。调节负载采用可控硅电压调节器或可控硅功率调节器人工或自动调节电炉丝的电流大小,实现其发热量的调整。最终达到槽内各段温度的控制。生产工艺要求机械连续结晶机的螺旋轴平滑调速,通过调节电动机的转速以满足要求。采用滑差电磁调速电动机或一般6 级异步电动机和变频调速器作为连续结晶机的螺旋的动力电机。经过减速箱和齿轮减速后,实现螺旋
25、轴的传动和转速调节。2、 连续结晶、熔析除铅、铋基本原理从SnPb系二元合金相图(见图15)可见,SnPb合金是一个具有有限固溶体的二元共晶体系。富锡端和富铅端分别形成铅溶于锡中和锡溶于铅中有限固溶体。共晶点锡含量为61.9%,共晶温度183。在富锡端,183232温度范围内,含Pb在0%38.1%的组成范围内,根据液固平衡,将含铅的液态粗锡冷却或固态粗锡加热,在这过程中产生晶体和液体。铅在合金晶体中含量减少,而在合金液体中含量增多,晶体锡得到提纯。这就是粗锡结晶精炼除铅的热力学原理。 图15 SnPb相图为了说明结晶、熔析除铅的具体过程,取SnPb合金相图富锡端绘制成晶体和液体成分随温度表化
26、关系示意于图16中。任何时刻,任一成分的合金,在冷却时产生晶体,在螺旋器的作用下,逐渐向温度升高的区域移动;相反,残留的液体靠重力和结晶槽坡度向低温区回流。温度上升后,原有晶体和液体间的平衡关系受到破坏,而在新的温度条件下将建立新的平衡,晶体在高温下将发生熔析,液体在低温下将发生结晶。熔析时将分别熔出L1、L2、Ln的液体,晶体熔析的结果使晶体本身锡的纯度逐渐升高;熔出的液体向低温回流,必然产出晶体1、2、n才能建立新的平衡,结晶的结果液体中锡的纯度逐渐降低。这些与晶体逆向运动的液体,不仅与下一级晶体进行热交换,同时也进行质交换。由此看出,由于电热连续结晶机内形成温度梯度和螺旋器的作用,在结晶
27、、熔析连续过程中,不断破坏晶体和液体之间的平衡,而又重新不断建立晶体和液体之间新的平衡,这种晶体和液体间平衡破坏和建立的对立统一,使得结晶、熔析过程连续进行。当晶体达到结晶机高温出料端时,产出含铅低于0.04%的产品锡,液体到达低温焊锡放出口时,得出含锡低于67%的锡、铅焊料合金。图16 晶体和液体成分随温度变化示意图SnBi系相图有与SnPb系相图相似的特性,结晶、熔析除铋的原理与除铅的原理相同。结晶、熔析法除了达到除铅铋外,由于铟、银以及低含量的锌均能形成低熔点共晶体(SnZn共晶体含Sn91.1%,共晶温度约198),因此,还可将粗锡中的铟、银、低含量的锌富集到焊锡中。要在一台设备内,达
28、到连续结晶、熔析除铅、铋的目的,首要的条件是在设备的两端,严格控制由锡共晶熔点183至精锡熔点232之间的温度梯度;其次必须保证在183232之间连续结晶、熔析过程中晶体和液体的分离;此外,连续进料的同时,必须达到进料和出料的平衡。在设备结构上,采用电加热控制所需的温度,采用槽体倾斜和螺旋搅拌提升的方法实现结晶、熔析过程中产出的晶体行业体的分离,满足除铅、铋工艺的要求。九、 产品熔铸产品熔铸过程首先是在合锡锅对结晶锡熔化、对产品成分进行调配,对部分轻微不合格产品与低杂质含量合格结晶锡进行搭配冲兑成合格产品,然后再用锡泵转到圆盘铸锭机铸锭。产品熔铸的技术关键点,一是控制好合锡锅的熔化温度,不使温
29、度过高,导致合锡锅的铁熔入锡液,造成铁杂质超标;二是结晶锡在合锡锅的质量调配,一般不合格品处理的搭配技巧,提高产品一次产出合格率,降低精炼生产成本;三是掌握人工铸锭的锭重量控制,确保锭重量比较均匀。产品熔铸工序要重点掌握产品的质量标准,包括国家标准和企业内控标准,一般不合格品的处理原则和搭配方法等基础知识。3、 安全与卫生知识3.1、安全基础知识3.1.1、安全生产方针、安全责任制与安全活动安全生产,防止和加上生产安全事故,保障人民群众生命和财产安全是企业生产运行的根本生命线。安全生产要执行中华人民共和国安全生产法,安全生产管理,坚持贯彻安全第一,预防为主的方针。各级生产单位,必须建立、健全生
30、产责任制度,生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责;完善生产条件,确保安全生产。生产经营单位的从业人员有依法获得安全生产帮助的权利,并应当履行安全生产方面的义务。在各级生产单位开展各类具体的有针对性的安全技术知识培训和为树立和提高从业人员安全意识的多种形式的安全教育活动。3.1.2、安全检查经常性地和定期地组织作业现场安全检查安全检查,发现生产现场可能存在的安全隐患,对现场进行全面治理、根除可能的事故原因、防患于未然,从而预防事故的发生。3.1.3、火法锡精炼安全与卫生特点 根据锡火法精炼的工艺配置,安全生产存在如下潜在安全危险因素:高温烫伤、热爆炸、高空物坠落、砷化氢剧毒气体
31、、煤气中毒、摔打扭伤、电器绝缘破坏触电、设备转动部件缠绕夹带伤害等,安全检查的内容主要包括:防护、保险、信号等装置缺乏或缺陷;设备、设施、工具、附件缺陷;机械强度、绝缘强度和起吊重物的绳索强度是否符合要求;设备在非正常状态下运行;个人防护用品用具的穿戴;生产场地环境,如照明、通风、物体摆放等;物料与燃料输送及使用的安全。火法锡精炼作业在安全防范上特别值得关注的是高温烫伤、热爆炸、高空物坠落、跌倒、扭伤、砷化氢剧毒气体、煤气中毒等。3.1.4 组织事故分析一旦发生事故,在处理时必须实施“三不放过”原则。即对发生的事故原因分析不清不放过;事故责任者和群众没受到教育不放过;没有落实防范措施不放过。实
32、施这条原则,是为了对发生的事故找出原因,惩前毖后,吸取教训,采取措施,防止事故再发生。坚持“三不放过”原则,虽然是“亡羊补牢”之举,但就防止事故发生来说,同样体现了“预防为主”的精神。3.2、劳动保护基础知识劳动保护就是劳动从业人员为避免劳动过程中的意外事故对人体造成伤害和财产损失所采取的必要防护措施和手段。根据劳动环境和各类工作的内容性质的不同,就火法锡精炼的工作场所可能存在的伤害因素,主要防范高温金属和热水或水蒸气烫伤、热爆炸、高空物坠落、跌倒、扭伤、砷化氢剧毒气体、煤气中毒、粉尘等伤害,在劳动保护方面,劳动者根据工作场所和内容情况,一般需要配备耐高温工作服、耐高温皮鞋、防护手套、防尘口罩
33、、防热爆炸面具、安全帽等个人劳动防护用品。在安全操作技能上,要求劳动者掌握煤气安全使用知识和煤气中毒预防和中毒救助知识,充分认识砷化氢气体的危害性,掌握预防砷化氢中毒的知识和技能,中毒的临床症状和就医指南。劳动者在工作过程中,应严格穿戴和使用所配备的劳动防护用品,严格执行安全操作规程。煤气使用与中毒预防、急救:3.3环境保护基础知识工业生产的所强调的环境保护主要是指工业废水、废渣、废气的合格排放和排放总量控制,以及“三废”的无害化处理。火法锡精炼是不产生废渣的过程,所有精炼渣均需要再处理回收其中的锡金属,精炼所产生发废水主要是冷却水,不存在工艺污水,但由于冷却水与作业场所的粉尘接触,可能有机少
34、量As以As2O3·H2O的形式溶于水中,精炼废水需要经过废水处理后再排放。火法锡精炼作业,在废水排放方面所能有所作为的工作是合理用水,控制总使用量,达到减少排放的目的。火法精炼的废气主要是燃料废气,工艺产生的废气需要是通风防尘的空气,这部分废气是经过收尘后再排放,有害成分不多,但在精炼渣的焙烧过程中含有部分含低浓度二氧化硫烟气产生,少量的低浓度二氧化硫烟气的处理目前仍是世界性难题,只能经过收尘处理后高空放散。3.4、安全事故伤害程度分类伤害程度分为:轻伤、重伤、死亡和微伤四种。轻伤、重伤和微伤标准如下:歇工日轻伤需歇工1-104个工作日(含一个工作日),但未达到重伤程度的。重伤1、
35、负伤后经医师诊断为残废,或者可能成为残废的 2、伤势严重需要进行较大手术才能挽救的 3、人体要害部位严重的烧伤、烫伤占全身面积的三分之一以上 4、严重骨折、严重脑震荡 5、眼部受伤较剧,有失明可能的 6、手部受伤:a、大拇指扎断一节 b、食指、中指、无名指、小指任何一只扎断两节或任何两只各扎断一节的 c、局部肌腱受伤甚剧、引起机能障碍,有不能自由伸屈的残废可能的 7、脚部受伤:a、脚趾扎断三只以上b、局部肌腱受伤甚剧、引起机能障碍,有不能行走自如残废可能的 8、内部伤害:内脏伤害、内出血或伤及腹膜等 9、凡不在上述范围以内的伤害,经医院诊察后,认为受伤较重,可根据实际情况参考上述各点,由企业行
36、政会同基层工会作个别研究,提出初步意见,由当地劳动部门审查确定。微伤歇工日不足一个工作日,甚至不需歇工的伤害3.5、安全事故调查的技术要素事故调查应包括如下要素:事故发生时间、地点、伤亡情况、事故发生经过、事故发生原因等。4、 设备、设施维护基础知识4.1、冶金炉窑及设施维护基础知识4.2、机电设备维护基础知识4.2.1、锡火放精炼主要机电设备及其维护内容锡火法精炼所用机电设备主要有精炼锅、移动搅拌、固定搅拌机、结晶机、圆盘铸锭机、锡泵、抽风机、鼓风机、真空炉等。机电设备的维护工作内容主要包括对设备及其附属设备的点检、巡检、清洁、加油润滑、加固等。对机电设备的所属设备必须每班进行清洁,检查润滑
37、情况,各连接螺丝是否松动,搅拌机皮带是否有松弛现象。生产过程中必须严格按要求对设备进行点检(一般为两小时一次),并做好记录,设备点检主要内容有:搅拌机电机过热、电机使用的电流是否过大、响声是否正常;轴承是否卡紧、窜动;抽风机、鼓风机是否有异常响声;圆盘铸锭机顶杆、弹簧、各连接螺杆、配件等是否正常、齐全;锡泵使用的正确操作。4.2.2、操作维护人员与设备维护管理制度4.2.2.1 操作人员实行“定机,定人,定职责”的三定制度,设立长制,负责本岗位设备的使用,检查(点检,巡检),日常维护,润滑及现场文明卫生,协助维修人员进行设备检修,严格执行岗位责任制,遵守设备操作,使用,维护规程,落实巡检,点检
38、和交接班制度,发现设备故障及隐患,及时处理并向有关人员报告。4.2.2.2 岗位操作人员、维修人员应做到“三好”,“四会”,“四项要求”,“五项纪律”和“润滑五定”a 、三好 管 好:岗位操作人员对设备负有保管责任;对设备附件、仪器仪表、安全防护装置,必须保持完整无损;设备开动后,不得擅自离开工作岗位;设备发生事故(故障)后,要立即停机,保持现场,及时处理,及时报告设备管理员和机长。用 好:严格执行操作规程,严禁超负荷,爱护设备,保持操作机构的灵活。修 好:操作者应使设备外观和传动部分经常保持新安装时或大修后的良好状态;保持设备性能良好,满足工艺要求;保持仪器仪表和润滑冷却系统灵敏可靠。b、四
39、会 会使用:熟悉设备结构、性能、传动原理和使用条件,严格遵守操作规程。会保养:保持设备内外清洁、润滑,无锈蚀、碰伤和渗漏。会检查:熟知设备开动前、使用中和交接班时的情况,如有异常应立即查找原因,直到查明为止。会排除一般故障:发现电器短路、线路接触不好等,应协同电工排除;发现油路系统故障应会排除;发现各部位螺丝、垫铁、离合器、连轴器、皮带等松动应会排除。c、四项要求 整齐:工具、工件、附件放置整齐,安全防护装置齐全,线路、管道完整。清洁:设备内外清洁,场地和基础清洁卫生。润滑:按时加油换油,油标清晰,油路畅通,油具清洁。安全:实行定人定机和交接班制度,合理使用,精心保养,不出事故。d、五项纪律
40、凭操作证使用设备,遵守安全操作规程。保持设备清洁,润滑良好。遵守交接班制度。管好工具附件。发现故障,立即停机处理,不能处理的及时通知检查。e、润滑五定 定点:按规定的加油点加油。定时:按规定的时间加油。定质:按规定的油加油。定量:按规定的加油量加油。定人:每台设备润滑部位都有专人负责,操作人员给机械设备加油,维修人员给电机加油。设备润滑管理是设备技术管理的重要组成部分,是设备维护保养工作的一项重要内容,搞好设备润滑工作是保证设备安全正常运行,减少设备磨损,降低动力能源消耗,延长设备管理周期和使用寿命的有效措施。车间班组是企业执行润滑管理制度的基础,要严格执行岗位责任制和交接班制度,接受专业人员
41、的指导和监督,认真搞好润滑的“五定”工作。4.3、耐火材料基础知识5、 ISO9000:2000质量管理体系基础知识锡火法精炼初级工高温锅低温熔析作业一、开机1、 开机准备1.1开机准备是为实现顺利开机提供各种保障。开机前必须准备好生产用到的各种材料如木糠、粉煤及工器具,如钢钎、螺栓、扳手、铲子和高温(500)玻璃温度计等。1.2 移动式搅拌机的开机前检查:1.21 检查各联接螺杆的完好可靠性。1.22 检查安全防护罩是否齐全。1.23 用手扳动皮带轮数圈,如无卡紧,摩擦,受力均匀方可准备启动。1.24 检查电缆有无裸露或断相,如有应通知电工包接好。1.25 检查精炼锅内的物料高度,如太少则不
42、能启动.1.3 移动式锡泵的开机前检查:1.3.1 使用前应检查锡泵电缆是否有破损裸露、缺相,检查插头是否完好。1.3.2 启动前应检查并确认转锡管已经搭接好。1.3.3 锡泵在启动前,必须将泵体部分放入准备转移的锡液中浸泡1015分钟后,用手转动泵轴23圈,确认能自由转动后,再开启电源快速起动随即迅速停止,点动确认泵电机的正反转是否符合规定的要求后,如反转,需要通知电工换向。二、冶炼作业2. 进料21 进料的准备及时掌握的各种粗锡含杂质的特点,(如:某厂产保温炉含砷锑高,熔析炉粗锡含砷高,短窑粗锡含铜高,真空炉粗锡含铅高等)。并及时掌握粗锡含杂质的变化情况,配料应该考虑的主要几种杂质有Pb、
43、 As、 Sb、Fe、和Cu。2. 1.1 吊入锅内的粗锡不能过多,防止粗锡熔化后或搅拌时溢出锅面流入炉膛。2. 2 生产作业2.2.1 当粗锡质量较好时,粗锡的熔化温度控制在300-400;粗锡质量较差时,熔化温度控制在400-500。2.2.2 粗锡熔化后,经30秒1分钟搅拌后捞出锡钩,加入1020公斤的煤或木糠,充分搅拌15分钟以上,捞出乙锡。然后捞干净锡钩,又加煤或木糠充分搅拌,再一次捞乙锡 。2.2.3 用锡泵转出部分液锡到下道工序后(转锡温度300450),加粗锡熔化,重复2.1和2. 2。2.2.4 为防止乙锡 过程中相互粘连成大块,捞出的乙锡分堆冷却, 乙锡块度必须小于30cm
44、;及时将冷却后的乙锡装入乙锡斗。2.3 主要工艺参数2.3.1 30吨容量锅处理能力: 60t粗锡天·锅2.3.2 控制温度: 3005002.4 生产质量记录高温锅岗位生产记录包括投入粗锡的种类、数量、主要工艺参数、作业时间、生产中的工艺故障等,必须在生产记录上详细记录,记录本上不能留空格,没有内容的项目可填“无”或在格内画对角斜杠。2.5 设备操作2.5.1 移动式搅拌机操作2.5.2 启动:确认一切正常后方可启动。先将空气开关扳至“启动”位置,然后按下启动按钮,并观察电流大小,倾听电机响声。2.5.3运行过程中应注意观察搅拌机的运行情况,发现问题及时汇报处理。2.5.4工作完毕
45、后,应将空气开关扳至“停止”位置。2.6 移动式锡泵操作2.6.1启动前应把锡泵放入熔化锡中浸泡1015分钟后,再用手转动联轴器数圈后无卡紧现象且受力均匀,转动自如。试通电数秒,确认正转后或反转,如反转,通知电工更换电源接头换向,最后确认上述符合要求后,启动泵正转。2.6.2停机时应先把电源切断,把锡泵吊出液面,并抖落锡泵上的残锡。2.7 设备运行记录2.7.1 设备运行记录包括设备点检、巡检记录、设备维护记录和设备检修记录,每项记录都应及时、真实、详细记录,记录本上不能留空格,没有内容的项目可填“无”或在格内画对角斜斜杠。设备检修记录要注明设备故障时间、处理时间、处理过程简述、处理人员。三、
46、设备维护及保养3. 设备维护3.1 高温锅主要设备包括搅拌机、锡泵等,均须每班进行清洁维护,以免发生电器线路短路、影响润滑效果。搅拌机和锡泵的轴承一般采用耐高温的二硫化钼润滑剂润滑。3.2 设备点检3.2.1随时检查电机、轴承温度,一般情况下电机、轴承温度不超过70(经验上,以手背摸机器表面,手能停留10秒时间为合适)3.2.2开启搅拌机时三相电流是否平衡,电流是否在规定值范围内(不超过额定值80),若有异常,立即通知电工检查。精炼锅作业粗锡中的Fe、As、Cu、Sb这几个主要杂质将在精炼锅作业除去。一、开机1. 开机准备1.1 开机前必须准备好本岗位生产用到的各种材料如木糠、硫磺、铝豆、和氯
47、化铵以及工器具,如钢钎、螺栓、扳手、铲子、捞渣勺和高温玻璃温度计等。1.2 固定式搅拌机的开机检查1.21 检查各联接螺杆的完好可靠性。1.22 检查安全防护罩是否齐全。1.23 用手扳动皮带轮数圈,如无卡紧,摩擦,受力均匀方可准备启动。1.24 检查电缆有无裸露或断相,如有应通知电工包接好。1.25 检查精炼锅内的物料高度,如太少则不能启动.1.3 移动式锡泵的开机前检查:1.31 使用前应检查锡泵电缆是否有破损裸露、缺相,检查插头是否完好。1.32 启动前应检查并确认出锡管已经搭接好。二、冶炼作业2. 进料2.1 用锡泵从上道工序高温锅泵转到精炼锅,精炼锅的液锡离锅面距离保持在1020cm
48、,液锡转锡温度300450。2.2 生产作业2.2.1 凝析除铁、砷2.2.2 启动搅拌机搅拌5分钟,待锡液成分均匀后,取样目测,然后送样到化验室化验Cu含量。控制锡液温度在235245,根据样条目测情况,搅拌并加入适量木糠,加木糠时,不宜过快,第一次加完搅拌分钟,当浮渣呈黑色粉末状可停止搅拌进行捞渣;再加第二次木糠,搅拌捞渣,多次重复上述加木糠直到液面不含浮渣。若浮渣过多,可直接捞乙锡。2. 3 加硫除铜2.3.1 根据化验室反馈的化验结果,计算出该锅锡的含铜总量,含铜总量计算如下:含铜总量该锅粗锡总量×Cu%。把温度控制在,按总铜量的加入硫磺。加入时,应边搅拌边加入。2.3.2
49、搅拌至起渣后捞干净渣,取样目测,送样化验室化验(Sb+As)含量。2.3.3 若粗锡合铜大于0.5%时,原则上先加硫除铜,再加木糠凝析除砷、铁。控制除铜作业温度280320。造S渣完毕后,如仍有浮渣,可以先捞乙锡。S渣过稠时,可以加入木糠或少量氯化铵进行搅拌,可以使渣变为疏松。2.4 加铝除砷、锑2. 4.1 造高铝渣(渣)2. 4.2 将捞完、渣的锡液升温到380450(具体温度与锡液中的含锑量有关,锑量达2以上时,温度还要升高些约450500)。然后边搅拌边加入铝粒,铝粒的加入量可按下式计算:加铝量取样时锅中锡总量×(Sb+As)% ×(2630)%, 2. 4.3 当
50、铝粒全部溶解,再延时搅拌分钟,待Al与As、Sb反应完全后停止搅拌,用水冷降温管降温至230250,拉出降温管(降温过程可以间断搅拌)。并清理干净降温管。然后边搅拌边缓慢少量地加入氯化铵,直到液面出现黑色松散的粉末(即渣),停止搅拌,捞渣。2. 4.4 造低铝渣(渣),除残铝2. 4.5 在造渣时,锡液温度会升高,用降温管降温至235280左右。逐渐加入氯化铵,直到液面出现一层灰白粉末(即渣)。2. 4.6 产出的、渣可以混,但不能与、渣混装,所用渣斗标注产渣渣名。2.5 产品样品采集及处理2.5.1 捞完渣后,取样,化验结果b达到控制标准,将锡液锡泵转至到结晶机用保温锅。2.5.2 若化验结
51、果b未达到控制标准,为该锅锡不合格。按精炼锅岗位工作标准复加铝处理。2.6 主要工艺参数2.6.1 30吨容量锅最大处理能力: 60t粗锡天·锅2.6.2 凝析除铁、砷温度:35250 2.6.3 加硫除铜温度:2.6.4 加铝温度:3805002.6.5 造高铝渣(渣)温度:2352502.6.6 造低铝渣(B渣)温度:2352802.7 生产质量记录精炼锅岗位生产记录包括投入主要工艺参数、作业时间、各种杂质的含量、物料的消耗以及生产中的工艺故障等,必须在生产记录上详细记录,记录本上不能留空格,没有内容的项目可填“无”或在格内画对角斜杠。2.8 设备操作2.8.1 固定式搅拌机操作
52、2.8.2启动:确认一切正常后方可启动。先将空气开关扳至“启动”位置,然后按下启动按钮,并观察电流大小,倾听电机响声。2.8.3运行过程中应注意观察搅拌机的运行情况,发现问题及时汇报处理。2.8.4工作完毕后,应将空气开关扳至“停止”位置。2.8.5 移动式锡泵操作2.8.6 启动前应把锡泵放入熔化锡中浸泡1015分钟后,再用手转动联轴器数圈后无卡紧现象且受力均匀。试通电数秒,确认正转后或反转,最后确认上述符合要求后,启动泵正转。2.8.7停机时应先把电源切断,把锡泵吊出液面,并抖落锡泵上的残锡。2.9 设备运行记录2.9.1设备运行记录包括设备点检、巡检记录、设备维护记录和设备检修记录,每项
53、记录都应及时、真实、详细记录,记录本上不能留空格,没有的项目可填“无”或在格内画对角斜斜杠。设备检修记录要注明设备故障时间、处理时间、处理过程简述、处理人员。三、设备维护及保养3. 设备维护3.1精炼锅主要设备包括搅拌机、锡泵等,均须每班进行清洁维护,以免发生电器线路短路、影响润滑效果。搅拌机和锡泵的轴承一般采用耐高温的二硫化钼润滑剂。3.2 设备点检3.2.1随时检查电机、轴承温度,一般情况下电机、轴承温度不超过70(经验上,以手背摸机器表面,手能停留10秒时间为合适)3.2.2开启搅拌机时三相电流是否平衡,电流是否在规定值范围内(不超过额定值80),若有异常,立即通知电工检查。.每小时检查一次收尘抽风机、助燃空气鼓风机、燃烧废气抽风机等设备是否存在异常响声,异常震动。四、安全生产精炼锅作业,存在三个不安全因素,认真作好预防的措施,一个不安全因素是:(1) 在凝析除As、Fe过程中,加入木糠时如果木糠含水比较高,锡液遇水容易发生爆炸,应在采购木糠环节把关,或把含水高的木糠先晾干,加人木糠时,加入的速度慢些,也可以避免此类爆炸。(2) 冷却水及其产生的水蒸气容易喷射烫伤入,水冷盘管的出水口应固定在水排放口,冷却水排放口设置必要的隔离网或栏杆,操作应注意避让,不在冷却水排放口停留。(3) 在加铝除As、Sb作业产出的铝渣,遇水或水蒸气会产生剧毒的砷化氢气体
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