2.3系统实现

系统使用C#语言编写,数据库使用SQLServer2005,界面为Windows窗体。图4所示为系统运行截图,该界面实现了氧气底吹炉环节的系统状态查询和砷元素流量测算功能。

3数据结果

在采样调研工作中使用跟踪采样方法采集了连续2个月内的4批样品。使用铅冶炼有害砷元素流向审计与诊断系统对调研所得4组数据进行录入和模型建立,并使用测试数据执行流向预测功能,所得到的预测结果汇总与诊断界面如图5所示。所采集4批样品的系统的预测与审计结果表明,流入系统中的砷元素约有50%进入了鼓风炉及烟化炉,并以该环节产物的形式输出;从类型上看,渣和烟尘是SKS炼铅法中砷元素的主要输出途径。然而,除上述较为集中的位置外,砷元素于整个系统的产物中广泛存在,仅在铅锭和除污酸以外的废水中含量较少。具体而言,预测结果表明在氧气底吹炉环节中,90%的砷进入了高铅渣,并作为原料进入鼓风炉;粗铅中有2%的砷流经,作为粗铅精炼环节的原料流入该环节。本环节的产物中进入污酸的砷量相对较高,约占输入量的5%。在鼓风炉和烟化炉组成的环节中,粗铅中含有环节输入总量中约42%的砷,并作为原料进入下一环节。此外,鼓风炉烟尘(约23%)、次氧化锌(约19%)作为本环节的输出产物,为砷的主要流出途径。粗铅精炼环节的主要原料为其他各环节产生的粗铅,其砷总量约为整个系统输入砷总量的50%。铜浮渣(又名粗铅灰)中输出了本环节中大约58%的砷,并作为原料进入反射炉环节。阳极泥中流入了环节中约40%的砷,其他产物中砷流经量相对较少。反射炉环节中,砷主要通过冰铜(约64%)和粗铅(约29%)输出,其中粗铅为粗铅精炼环节的原料。该环节砷输入总量只占系统输入量的28%,相比其他环节,其输入量较少。将系统的预测与审计结果整理得到砷元素的流向分布图(见图6)。

4结论

基于回归拟合和物流审计的方法,建立SKS炼铅法主要工艺环节中输入物质与输出物质间砷含量关系的模型,构建了具有砷元素流向的模拟、预测和审计功能的SKS铅冶炼有害砷元素流向审计与诊断系统,可结合多组采样数据实现砷元素在主要工艺环节中流向的持续审计与预测。使用该系统对某典型SKS法炼铅企业有毒有害砷元素分布与流向进行了诊断,发现砷元素在SKS法各工艺环节中普遍存在,且有接近50%的砷流入了鼓风炉及烟化炉环节的产物中;在类型上,砷主要进入了多种废渣中。相比传统的人工审计方式,该系统可结合多组源数据,进行持续的审计与预测,具有快速高效、节约人力、可自动模拟预测的优点。所开发系统的应用有利于推动企业和政府部门对冶炼过程产生的有毒有害污染物开展跟踪和集中防治,并可指导其他行业相关工作的开展。

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