镍闪速炉新型低镍锍放出口的应用.pdf

2 0 1 5 年第9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 3 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n 。1 0 0 7 - 7 5 4 5 ．2 0 1 5 ．0 9 。0 0 9 镍闪速炉新型低镍锍放出口的应用 张威，李世红，张希军 金川集团股份有限公司镍冶炼厂，甘肃金昌7 3 7 1 0 0 摘要镍闪速炉低镍锍放出口的安全运行关系到闪速炉的炉寿命，为解决闪速炉低镍锍放出口长周期、 安全可靠运行问题，根据低镍锍的特性合理地设置低镍锍放出口的装置。实践证明，新型低镍锍放出口 使用效果显著，达到了预期目标。 关键词闪速炉；高温熔体；放出口；使用寿命 中图分类号T F 8 1 5文献标志码A 文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 5 0 9 0 0 3 9 0 2 A p p l i c a t i o no fN e wT y p eL o wG r a d eN i c k e lM a t t eD i s c h a r g e O u t l e ti nN i c k e lF l a s hF u r n a c e Z H A N GW e i ，L IS h i ～h o n g ，Z H A N GX i i u n N i c k e lS m e l t e r ，J i n e h u a nG r o u pC o ．，L t d ．。J i n c h a n g7 3 7 1 0 0 。G a n s u ，C h i n a A b s t r a c t S a f eo p e r a t i o no fd i s c h a r g eo u t l e tf o rl o wg r a d en i c k e lm a t t ee x e r t sp o s i t i v ei n f l u e n c eo ns e r v i c e l i f eo fn i c k e lf l a s hf u r n a c e ．I no r d e rt or e s o l v ep r o b l e m so fl o n gp e r i o do fd i s c h a r g eo u t l e ta n de n s u r es a f e t y o p e r a t i o n ，e q u i p m e n to fd i s c h a r g eo u t l e tw a sr e a s o n a b l ys e tb a s e dO i lc h a r a c t e r i s t i co fl o wg r a d en i c k e l m a t t e ．P l a n tp r a c t i c es h o w st h a ta p p l i c a t i o no fn e wd i s c h a r g eo u t l e tm e e te x p e c t a t i o n ． K e yw o r d s f l a s hf u r n a c e ；h i g ht e m p e r a t u r em e l t ；d i s c h a r g eo u t l e t ；s e r v i c el i f e 1 改造前的情况2系统存在的问题 冶金炉窑是火法冶炼的必备设备，炉窑的安全 运行直接影响单位生产效率，同时也决定了能源的 利用率。金川镍闪速炉低镍锍放出口共有8 个，每 年每个放出口平均承担着2 ．5 万t 低镍锍的排放任 务。其结构如图1 所示。在炉墙外立式安装三层大 小不一内镶嵌石墨衬套的钻孑L 铜水套。靠近炉墙的 立水套 厚7 5m m 和大压板水套 厚1 0 0r a m 由框 架焊接在炉体围板上外用方法兰螺栓连接固定，此 两层水套内镶2 3 0m m 2 3 0m m 共厚1 8 0m m 方石 墨衬套，最外层的小压板水套镶在方法兰内有4 个 楔子固定，小压板水套内镶0 1 5 0m m 1 4 0m m 1 0 0m m 的圆锥台石墨衬套。 收稿日期2 0 1 5 0 4 0 9 作者简介张威 1 9 8 7 一 ，男，安徽宿州人 每个低镍锍放出口每年要排放14 0 0 包次以 上，圆石墨衬套只能使用6 0 包次，方石墨衬套在 1 2 0 包次，每年最少更换1 0 次方石墨衬套。每更换 一次方石墨衬套就对放出口处的炉墙砖体进行一次 人为的急冷急热过程，因密封炉墙与石墨衬套间的 间隙与找平必须使用较稀的镁泥，又使高温稳定的 镁砖因渗水加快粉化失去机械强度。在更换8 次左 右方石墨衬套时放出口处的炉墙砖体就侵蚀到 0 2 0 0m m 左右，直接影响到小立水套的使用安全， 就要对放出口处的炉墙砖进行挖补。炉墙挖补需闪 速炉洗炉、熔体排空、降温、保温和挖补、升温过程， 闪速炉上一炉期炉前侧侧墙因每年对低镍锍放出口 万方数据 4 0 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 图1改造前放出口示意图 F i g ．1 S k e t c hm a po fd i s c h a r g e o u t l e tb e f o r er e c o n s t r u c t i o n 炉墙挖补最终膨胀4 0 0m m 。此结构部件多，部件 之间的间隙大，冷却效果差，极易出现高温低镍锍从 部件间隙中渗出现象；钻孔水套工艺孑L 出现渗漏水 现象；检修维护工作量大；具有严重的安全隐患。闪 速炉每年都必须保温对低镍锍放出口进行为期1 5 天的年修挖补[ 1 ] 。 3改造方案 3 ．1 低镍锍放出口局部墙砖进行挖补 拆除放出口大头溜槽、围板后，依次拆除小压 板、大压板、立水套、方法兰和门框。对放出口砖墙 进行鉴定，将烧掼、腐蚀的铬镁砖打掉，找齐并且进 行挖补。要求端墙砖体砌筑必须平整，避免水套和 炉墙的缝隙过大。 3 ．2 设计新的低镍锍放出口水套 将原有的钻孔水套改为预埋铜管铸造铜水套结 构，大水套内帮镶嵌三层镁铬质衬砖瞳] ，在炉墙立水 套中预留4 0 0m m 5 0 0m m 孔，孔内安装铸铜放出 口水套，由框架和方法兰固定，方法兰内镶铸铜压板 水套用楔子固定。放出口水套内预留2 6 0m m 2 6 0m m X 4 0 0m m 的孔，可镶方衬砖和石墨衬套各 2 层 每层厚1 0 0r a m ；压板水套内镶西2 0 0m m 1 9 0m m 1 2 0m m 的圆锥台石墨衬套。具体安装示 意图如图2 所示。 4 改造后的效果 此结构在闪速炉低镍锍放出口上使用满足了每 个放出口排放2 ．5 万t 低镍锍的任务，冷修至今2 年了，每个低镍锍口实际消耗圆衬套l O 个、方衬套 2 0 1 5 年第9 期 图2改造后放出口示意图 F i g ．2 S k e t c hm a po f d i s c h a r g eo u t l e t a f t e rr e c o n s t r u c t i o n 1 0 个、方衬砖3 个，2 0 1 2 年6 月将68 放出口的衬砖 和衬套全部拆掉检查炉墙砖侵蚀垂1 3 0m m 。圆衬 套使用寿命在2 8 0 包次以上，因放出口通道深5 2 0 m m ，结构紧凑冷却效果好；其次放出口水套4 0 0 m m 的通道内砌筑4 层，分别是2 层衬砖和2 层石 墨衬套，形成了1 ⋯234 、5 的更换次序，即每更换5 次圆石墨衬套才更换1 次方石墨衬套。为了低镍锍 口的安全使用，车间决定每年必须对放出口墙砖检 查1 次，墙砖侵蚀不大于4 2 3 0m m 时不进行放出口 挖补过程。所以放出口处的墙砖每年只有1 次急冷 急热过程对镁砖的损坏，延长了放出口处墙砖的使 用寿命，大大减少了放出口的维护检修量和耐火材 料的消耗。 5 改造后的效果 改造后，提高了低镍锍口的排放能力，减少了石 墨衬套的更换频次，减缓了铬镁砖腐蚀的速度，放出 口衬砖使用寿命明显增强 具体数据见表1 所示 。 保证了闪速炉炉长周期、安全运行。同时此结构部 件少，部件间的间隙好控制，整个放出口冷却效果 好，维修简单，使用寿命长。减少了每年对低镍锍口 年修挖补过程，可提高闪速炉4 ％作业率。并且根 据新型放出口的结构，结合车间两台贫化电炉低镍 锍放出口的各部件，改造了贫化电炉低镍锍放出口， 并取得了良好的应用效果。 6结论 根据低镍锍的特性合理地设置低镍锍放出口的 装置。实践证明，新型低镍锍放出口使用效果显著， 达到了预期目标。 下转第4 7 页 万方数据 2 0 1 5 年第9 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 4 7 因是计量仓仓压不稳定，由于闪速炉的物料是通过 气力输送到原料仓里的，仓内压力不是恒定的，原料 仓顶的脉冲布袋除尘器间歇泄压也导致原料仓内的 压力不稳定，所以尽管换气阀正常工作，其实计量仓 内的压力并不稳定，计量仓内气压变化对计量精度 产生的干扰始终存在，这样的问题必须通过工艺改 造才能解决。 3 轴承润滑系统采用甘油润滑，粉状物料容易 附着在加油口和轴承端面上，设备运行一段时间后 油、灰混合在一起，不但起不到润滑作用而且把干灰 带到润滑油里面，影响设备润滑。 4 搅拌螺旋轴和给料螺旋轴的端面密封均采用 铜瓦加油性盘根结构型式，存在漏灰的现象，不便于 现场管理。 5结论 根据失重计量秤在广西金川公司冶炼分厂运用 的情况，分析论证了失重计量秤的工作原理和结构 特点，提出了目前存在的问题和需要改进的措施。 从现场使用情况来看，无论P L C 控制还是远程D C S 控制都没有问题，系统的运行程序、各关键控制点均 稳定可靠，计量精度能够满足工艺配料需要，校验简 单，检修维护量小，但机械结构方面还有许多需要进 一步改进的地方，例如轴承和检修口的密封方式、润 滑系统的供油问题，进料阀气动单元的防尘保护措 施等等均需在生产实践中进一步改进和完善。 参考文献 1 - 1 ] 周松林．祥光“双闪”铜冶炼工艺及生产实践[ J ] ．有色 金属 冶炼部分 ，2 0 0 9 2 1 1 - 1 5 ． [ 2 ] 徐晓伟，刘成安，赵伟．基于D A D M 5 5 1 0 的新型失重秤 设计I - J ] ．自动化与仪表，2 0 0 8 ，2 3 8 4 7 5 3 ． [ 3 ] 王金林．失重秤应用实例分析[ J ] ．衡器，2 0 1 0 ，3 9 3 2 3 2 5 ． [ 4 ] 高永斌．失重秤l e t 常维护和故障检修[ J ] ．合成科技及 应用，2 0 1 3 ，2 8 3 5 卜5 4 ． [ 5 ] 陈耕，杨国强．失重秤原理及波动原因[ J ] ．铜业工程， 2 0 1 1 6 5 9 6 2 ． 上接第4 0 页 表1 单个低镍锍放出口改造后的效果 T a b l e1E f f e c to f d i s c h a r g eo u t l e tf o rl o wg r a d en i c k e lm a t t ea f t e rr e c o n s t r u c t i o n 参考文献 [ 2 ] 董骗虢蕃‰损毁及其抑制渊M ] ．艨， [ 1 ] 王万涛，蔡伟．镍闪速炉职工培训教材[ M ] ．甘肃金昌 2 0 0 9 万方数据