重有色冶金爐窯熱平衡測定與計(jì)算方法（塔式精餾爐）

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T118.12－XX《重有色冶金爐窯熱平衡測定與計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》修訂編制說明《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組二○二四年九月行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》（YS/T118.12-XXXX）修訂編制說明工作簡介1.1任務(wù)來源根據(jù)2023年10月工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)2023年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項(xiàng)目計(jì)劃的通知》（工信廳科函〔2023〕291號(hào))及附件內(nèi)容，《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》(YS/T118.12-1992)標(biāo)準(zhǔn)被列入有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃，項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)為2023-1550T-YS。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司為標(biāo)準(zhǔn)修訂主要承擔(dān)單位之一，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的修訂及協(xié)調(diào)工作。1.2主要參加單位和工作成員及其所做的工作1.2.1主要參加單位工作情況本標(biāo)準(zhǔn)修訂主起草單位深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠積極抽調(diào)塔式鋅精餾爐技術(shù)人員以及參與過標(biāo)準(zhǔn)修訂或制定的技術(shù)人員成立該標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組。工作組積極查找國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、收集廠內(nèi)塔式鋅精餾爐實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對國內(nèi)塔式鋅精餾爐生產(chǎn)狀況進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)收集和調(diào)研反饋的信息，認(rèn)真細(xì)致修改標(biāo)準(zhǔn)文本，征求多家企業(yè)的修改意見，完成文件的編制工作。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院、礦冶科技集團(tuán)有限公司、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司、韶關(guān)市節(jié)能技術(shù)中心等企業(yè)單位在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，積極配合主編單位開展大量調(diào)研工作，為標(biāo)準(zhǔn)文件的編寫提供了真實(shí)有效的數(shù)據(jù)資料，協(xié)助了解各單位塔式鋅精餾爐運(yùn)行情況，針對標(biāo)準(zhǔn)文件提出諸多修改意見，為標(biāo)準(zhǔn)文件內(nèi)容的確定打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2.2主起草單位技術(shù)基礎(chǔ)深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠簡介韶關(guān)冶煉廠是深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司的下屬企業(yè)，始建于20世紀(jì)60年代，是我國第一家采用英國帝國熔煉公司密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅專利技術(shù)（ISP）的大型鉛鋅冶煉企業(yè)。該廠以生產(chǎn)鉛鋅為主，同時(shí)綜合回收硫酸、金、銀、鎘、鍺、銦等多種產(chǎn)品，主要產(chǎn)品有鉛錠、鋅錠、硫酸和白銀，此外還有鎘錠、二氧化鍺、銦錠、氧化鋅等20多種副產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品，注冊商標(biāo)為“南華”牌，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美、東南亞等20多個(gè)國家和地區(qū)。韶關(guān)冶煉廠自1966年建廠以來，經(jīng)過幾代“韶冶人”的共同努力，技術(shù)裝備升級改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的突破。1987年生產(chǎn)能力達(dá)7.5萬噸，1992年生產(chǎn)能力達(dá)到10萬噸，1996年第二套ISP系統(tǒng)建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為8.5萬噸，2003年兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)（一系統(tǒng)和二系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)能達(dá)20萬噸。2006年，韶關(guān)冶煉廠30萬噸挖潛技術(shù)改造工程開工建設(shè)，2007年底竣工投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)能力突破30萬噸/年。2010年，因受環(huán)保排放事件的影響，韶關(guān)冶煉廠被迫全面停產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放、廢氣達(dá)標(biāo)排放、固體廢物妥善處置，達(dá)到清潔生產(chǎn)的先進(jìn)水平，工廠投入數(shù)億元環(huán)保專項(xiàng)資金啟動(dòng)環(huán)保整治工程。歷經(jīng)三年的環(huán)保改造，2013年韶關(guān)冶煉廠二系統(tǒng)成功復(fù)產(chǎn)，單新的工業(yè)廢水“零排放”工程建設(shè)投資接近2.2億元，每年運(yùn)行費(fèi)用將近三千萬元，其先進(jìn)的廢水“零排放”治理技術(shù)，已成為有色冶煉行業(yè)的標(biāo)桿，這也標(biāo)志著韶關(guān)冶煉廠的環(huán)保治理水平邁向了一個(gè)新的歷史臺(tái)階。目前，韶關(guān)冶煉廠現(xiàn)有在崗職工約1600人，其中專業(yè)技術(shù)及管理人員400人，正、副高職稱人員達(dá)110人。工廠榮獲國家一級企業(yè)、全國“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)狀、全國有色冶煉企業(yè)首家“環(huán)境優(yōu)美工廠”等榮譽(yù)稱號(hào)。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司簡介深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司（以下簡稱中金嶺南公司）是以鉛、鋅、銅等有色金屬生產(chǎn)為主業(yè)的國際化經(jīng)營的上市公司。中金嶺南公司集有色金屬采、選、冶、加工、科研、建材、房地產(chǎn)開發(fā)、貿(mào)易倉儲(chǔ)、金融為一體，跨地區(qū)、多行業(yè)綜合經(jīng)營。公司總部位于廣東省深圳市，產(chǎn)業(yè)分布在中國、澳大利亞、加拿大、多米尼加、愛爾蘭、馬來西亞等國。中金嶺南公司于1984年9月在深圳成立，1997年1月在深圳證券交易所掛牌上市（股票代碼為：000060。簡稱：中金嶺南），位列深圳證券100指數(shù)和滬深300指數(shù)，連年入選中國500強(qiáng)企業(yè)，廣東省100強(qiáng)企業(yè)及深圳市百強(qiáng)企業(yè)。2009年被Mineweb(美國采礦網(wǎng))評為全球市值100強(qiáng)礦業(yè)企業(yè)。2010年被評為“最受機(jī)構(gòu)關(guān)注的十大上市公司”之一。2012年位列“中國100大跨國公司跨國指數(shù)”第九位。中金嶺南公司主要產(chǎn)品有鉛精礦、鋅精礦、鉛鋅混和精礦、硫精礦、電鉛、精鋅、電鋅、白銀、精鎘、二氧化鍺、銦錠、硫酸、硫酸鋅、鋁型材、玻璃幕墻，沖孔鍍鎳鋼帶、球形亞鎳、無汞電池鋅粉、纖維狀特種鎳粉等30多種產(chǎn)品，主要產(chǎn)品質(zhì)量均達(dá)到國際先進(jìn)水平。電鉛、精鎘獲得國家金質(zhì)獎(jiǎng)，精鋅獲得國家銀質(zhì)獎(jiǎng)；電鉛、精鋅已在LME注冊、白銀已在LBMA注冊；公司所屬多個(gè)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)均已通過ISO9000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。中金嶺南公司是國家級高新技術(shù)企業(yè)，擁有國家級技術(shù)中心，下設(shè)礦山工程中心、冶煉工程中心、電池材料工程中心，并于近年先后設(shè)立了“博士后科研工作站“（國家人事部批準(zhǔn)）、“粉體材料工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。公司始終堅(jiān)持貫徹科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，以科技創(chuàng)新促進(jìn)公司發(fā)展，依托專業(yè)科研機(jī)構(gòu)，大力提倡和發(fā)展自主創(chuàng)新。多年來，共獲得省部級以上科技獎(jiǎng)勵(lì)近100項(xiàng)。其中，國家級獎(jiǎng)勵(lì)12項(xiàng)（科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)二項(xiàng)、二等獎(jiǎng)六項(xiàng)、三等獎(jiǎng)三項(xiàng)，技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)一項(xiàng)）。1.2.3主要工作成員所負(fù)責(zé)的工作情況主要工作成員所負(fù)責(zé)的工作情況如下表所示主要工作成員工作情況深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠查找國內(nèi)外塔式精餾爐運(yùn)行相關(guān)資料和情況；收集廠內(nèi)塔式精餾爐實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)；對國內(nèi)塔式精餾爐生產(chǎn)狀況進(jìn)行調(diào)研；征求多家企業(yè)的修改意見，完成文件的編制工作；根據(jù)收集和調(diào)研反饋的信息，修改標(biāo)準(zhǔn)文本。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司協(xié)助查找國內(nèi)外塔式精餾爐運(yùn)行相關(guān)資料和情況；協(xié)助開展調(diào)研工作，提供數(shù)據(jù)資料，提出標(biāo)準(zhǔn)修改意見中南大學(xué)對塔式精餾爐熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見礦冶科技集團(tuán)有限公司對塔式精餾爐熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司提供塔式精餾爐運(yùn)行數(shù)據(jù)資料，提出修改意見株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司對塔式精餾爐熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見韶關(guān)市節(jié)能技術(shù)中心對塔式精餾爐熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見1.3主要工作過程1.3.1立項(xiàng)階段深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司向全體委員會(huì)提交了《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》標(biāo)準(zhǔn)修訂項(xiàng)目建議書、標(biāo)準(zhǔn)修訂草案及標(biāo)準(zhǔn)修訂說明等材料，全體委員會(huì)議論證結(jié)論為同意該推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂項(xiàng)目立項(xiàng)。2023年10月，深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司接到對現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》進(jìn)行修訂的任務(wù)，項(xiàng)目周期為18個(gè)月，技術(shù)歸口單位為全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。1.3.2起草階段深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司接到標(biāo)準(zhǔn)修訂任務(wù)后，立即將修訂任務(wù)下達(dá)到深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠（以下簡稱“韶冶廠”），韶冶廠為此成立標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組，制訂了工作計(jì)劃和進(jìn)度安排，確定了修訂原則和方法，并開始收集相關(guān)資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以確保修訂進(jìn)度和質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組定期召開會(huì)議討論研究，2024年3月，完成了《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》修訂草案。1.3.3標(biāo)準(zhǔn)第一次調(diào)研及標(biāo)準(zhǔn)討論稿的制定2024年5月，標(biāo)準(zhǔn)修訂小組起草了“關(guān)于征集行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鉛精礦》修訂意見和收集有關(guān)資料的函”，同時(shí)向陜西東嶺冶煉有限公司、白銀有色集團(tuán)有限公司、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司等國內(nèi)使用塔式鋅精餾爐的生產(chǎn)企業(yè)，以及中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院、株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司等參編單位進(jìn)行發(fā)函調(diào)研。標(biāo)準(zhǔn)起草小組對回函反饋的意見和建議以及收集的相關(guān)資料進(jìn)行了充分的研究討論，在此基礎(chǔ)上形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》（草案）。5月22～23日，有色標(biāo)委會(huì)在無錫召開《高性能銅鎳錫合金帶箔材》等67項(xiàng)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)議，會(huì)上與會(huì)專家對《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》（草案）進(jìn)行了深入討論，會(huì)后主編單位根據(jù)專家意見對草案進(jìn)行了進(jìn)行了優(yōu)化。1.3.4標(biāo)準(zhǔn)第二次調(diào)研及標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿的制定2024年6月標(biāo)準(zhǔn)編制組向云南馳宏鋅鍺股份有限公司、中南大學(xué)、白銀有色集團(tuán)股份有限公司，葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、陜西東嶺冶煉有限公司、株洲火炬工業(yè)爐公司、礦冶科技集團(tuán)有限公司、等7家與項(xiàng)目相關(guān)的企業(yè)和單位發(fā)起第二次調(diào)研調(diào)研，并根據(jù)第二次調(diào)研各單位反饋的意見及5月有色標(biāo)委會(huì)工作會(huì)議審議討論稿時(shí)匯總的意見，對標(biāo)準(zhǔn)文件再次修改完善，形成標(biāo)預(yù)審稿。7月8～10日，有色標(biāo)委會(huì)在滄州召開《有色金屬行業(yè)選礦藥劑標(biāo)準(zhǔn)體系研討會(huì)暨6項(xiàng)重金屬標(biāo)準(zhǔn)》工作會(huì)議，會(huì)上與會(huì)專家對《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》（預(yù)審稿）進(jìn)行了深入討論，會(huì)后公司根據(jù)專家意見，組織人員對預(yù)案進(jìn)行了修改、優(yōu)化。1.3.5標(biāo)準(zhǔn)第三次調(diào)研及標(biāo)準(zhǔn)預(yù)送審稿的制定2024年8～9月標(biāo)準(zhǔn)編制組向中南大學(xué)、韶關(guān)市節(jié)能技術(shù)中心、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、礦冶科技集團(tuán)有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司、株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司、長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司、東嶺鋅業(yè)股份有限公司、山東中金嶺南銅業(yè)有限責(zé)任公司、白銀有色集團(tuán)股份有限公司等10家與項(xiàng)目相關(guān)的企業(yè)和單位發(fā)起第三次調(diào)研，并根據(jù)第三次調(diào)研各單位反饋的意見對標(biāo)準(zhǔn)文件再次修改完善，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。二、標(biāo)準(zhǔn)修訂原則1、本標(biāo)準(zhǔn)修訂充分考慮國內(nèi)塔式鋅精餾爐生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)況和發(fā)展特點(diǎn)，完善舊標(biāo)準(zhǔn)中的不足，相關(guān)企業(yè)可通過本標(biāo)準(zhǔn)自我測算判斷塔式鋅精餾爐運(yùn)行狀況，找尋提升塔式鋅精餾爐熱效率的改進(jìn)方向和措施。2、本標(biāo)準(zhǔn)修訂有利于提高標(biāo)準(zhǔn)的適用性和科學(xué)性，提升其在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中的可操作性。三、主要技術(shù)內(nèi)容的確定3.1由于工藝變更及技術(shù)發(fā)展，熱平衡計(jì)算方法做出相應(yīng)修改《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》(YS/T118.12-1992)是1992年制定的，距今已有三十多年。在此期間，塔式鋅精餾爐在工藝及技術(shù)方面發(fā)生了較大變更，例如煤改氣，葫蘆島鋅業(yè)股份2015年開始實(shí)施以天然氣替代煤氣的技術(shù)改造工程，2016年已全部置換為天然氣，全廠所有煤氣發(fā)生爐關(guān)停。韶關(guān)冶煉廠2017年也開始實(shí)施以天然氣替代煤氣技術(shù)改造，2019年全部精餾爐改造完成。東嶺鋅業(yè)股份有限公司目前也計(jì)劃開展天然氣替代技術(shù)改造，由于燃料（熱源）發(fā)生了徹底的變化，前一版的《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》已經(jīng)不適合為當(dāng)前國內(nèi)采用塔式鋅精餾爐的企業(yè)提供必要的熱平衡計(jì)算依據(jù)了，標(biāo)準(zhǔn)修訂勢在必行。使用天然氣替代煤氣有利于塔式鋅精餾爐節(jié)能降耗、提質(zhì)增效，是國家相關(guān)政策法規(guī)所倡導(dǎo)的。精餾爐使用天然氣之后，生產(chǎn)情況穩(wěn)定，同時(shí)大幅度降低能耗，減少環(huán)境污染，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，效果十分顯著。修訂的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：第一、在格式上增加了“術(shù)語和定義”項(xiàng)。第二、工藝流程、熱平衡測定、熱平衡計(jì)算等所有涉及到煤氣的參數(shù)全部由天然氣替代。第三、測定前一個(gè)月塔式鋅精餾爐運(yùn)行技術(shù)參數(shù)的表格中增加爐頂餾出物溫度、爐底餾出物溫度及天然氣流量項(xiàng)。第四、流程中B#鉛塔替換成B#塔。第五、在表3熱平衡測定項(xiàng)目與方法中增加了“粗鋅中鉛、鐵濃度”、“含鎘鋅鎘濃度”和“粗鉛產(chǎn)量”三項(xiàng)，在表4物料平衡及與熱平衡有關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算表和表5物料平衡表（鉛/B#塔）中增加了“粗鉛產(chǎn)量”項(xiàng)。第六、在熱平衡計(jì)算表-鉛（B#）塔熱平衡計(jì)算的熱收入項(xiàng)增加了“入塔粗<B#>鋅帶入熱”和“空氣帶入熱”，鎘塔熱平衡計(jì)算的熱收入項(xiàng)增加了“入塔含鎘鋅帶入熱”和“空氣帶入熱”。3.2實(shí)事求是，刪減熱量占比特別小的子項(xiàng)，增加不容忽視的子項(xiàng)在實(shí)際測算塔式鋅精餾爐熱平衡時(shí)，工作小組發(fā)現(xiàn)天然氣燃燒后的煙氣CO的含量很小，都在1mg/m3以下，修訂時(shí)刪除了熱平衡中的這個(gè)子項(xiàng)；在鎘塔熱平衡計(jì)算中，含鎘鋅帶入熱中，含鎘鋅中鎘含量較低（0.4-0.8%左右），對計(jì)算結(jié)果影響很小，為簡化計(jì)算，此次修訂中含鎘鋅的比熱用液體鋅比熱替代。在塔式精餾爐生產(chǎn)工藝中粗鉛的產(chǎn)出量一般在1-2%左右，在物料平衡和熱平衡計(jì)算中都不容忽視，此次修訂增加了這個(gè)子項(xiàng)。根據(jù)現(xiàn)有的塔式鋅精餾爐工藝，繪制了鉛<B#>塔和鎘塔的熱流圖。3.3優(yōu)化及延用標(biāo)準(zhǔn)的部分計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)中不包括熔化爐，所以進(jìn)精餾爐的物料（粗<B#>鋅、含鎘鋅）溫度較高，它們攜帶很高熱能，92版標(biāo)準(zhǔn)沒有考慮這項(xiàng)，這次修訂增加了此兩項(xiàng)；在熱效率計(jì)算中，優(yōu)化了有效熱和熱效率的計(jì)算。在熱平衡計(jì)算中鉛<B#>鎘塔的熱支出項(xiàng)里繼續(xù)延用回流鋅蒸發(fā)熱代替回流部位散熱損失。預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益本次對《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（塔式鋅精餾爐）》(YS/T118.13-1992)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂旨在保持標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，提升標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，以及提