闪速炉单喷嘴热态检修实践.pdf

5 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 5 年第9 期 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 1 3 闪速炉单喷嘴热态检修实践 蔡伟，蔡栋元，张威 金川集团股份有限公司镍冶炼厂，甘肃金昌7 3 7 1 0 0 摘要对镍闪速熔炼系统单喷嘴在热态下进行检修的关键节点进行总结，同时对镍闪速炉环绕水套漏水 原因进行分析。实践证明，在闪速炉热态保温条件下，对环绕水套进行安全检修是可行的，可以提高闪 速炉炉体安全运行和闪速炉作业率。 关键词镍闪速炉；单喷嘴；水套；热态；检修 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 5 2 0 3 R e p a i rP r a c t i c eo fF FS i n g l eN o z z l eu n d e rH o tC o n d i t i o n C A IW e i ，C A ID o n g y u a n ，Z H A N GW e i N i c k e lS m e l t e r ，J i n c 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 K e yp o i n t so fr e p a i ro fF Fs i n g l en o z z l eu n d e rh o tc o n d i t i o nw e r es u m m a r i z e d ．C a u s eo fw a t e r l e a k a g ef r o ms u r r o u n d i n gw a t e rj a c k e tw a sa n a l y z e d ．P l a n tp r a c t i c es h o w st h a ti t i sp o s s i b l et or e p a i r s u r r o u n d i n gw a t e rj a c k e tu n d e rh o tc o n d i t i o no fF Fa n di m p r o v es a f er u n n i n ga n do p e r a b i l i t yo fF F ． K e yw o r d s n i c k e lf l a s hf u r n a c e ；s i n g l en o z z l e ；w a t e rj a c k e t ；h o tc o n d i t i o n ；r e p a i r 1现状2 漏水原因分析与解决措施 在镍闪速炉的生产过程中，精矿喷嘴的工作状 况对整个闪速炉熔炼的工作状况起着至关重要的作 用，对闪速炉的生产能力、燃料消耗、烟灰产出率、冰 铜品位的控制、反应风中氧的利用率、高温熔体对反 应塔塔壁的侵蚀都会产生重大影响。单喷嘴关键部 位的油枪、金属软管、分料锥、水套等部件一旦损坏， 将造成闪速炉系统停产，带来不可预计的损失。 2 0 1 1 年闪速炉车间在点检闪速炉炉况时发现 反应塔下部熔体发黑，怀疑反应塔水冷件有漏水现 象。经逐步排查确认为单喷嘴环绕水套N 48 水道 漏水，对该水道采取停水通风处理后，闪速炉通过调 整工艺参数的方式恢复生产。环绕水套水路的故障 制约了闪速炉工艺参数的调控模式与生产负荷的进 一步提高，需要对其进行检修与漏水原因鉴定。 收稿日期2 0 1 5 0 4 0 9 作者简介蔡伟 1 9 8 卜 ，男，甘肃永昌人，工程师 2 ．1 闪速炉车间环绕水套漏水原因分析 环绕水套安装位置示意图如图1 所示，通过对 反应塔环绕水套安装结构与运行模式的研究，初步 判断环绕水套漏水是由于定位安装的偏差造成的。 按照厂家提供的安装图纸可以看出，环绕水套和 鸟巢水套安装标准为环绕水套下底面高于鸟巢水套 下底面1 0m i l l ，但安装时环绕水套定位高度比图纸要 求低3 0r n l n ，在单喷嘴运行过程中，环形水套突出进 入炉内空气中，更多地暴露于炉内的空气流和融化的 物质中。水套下表面气旋带动物料在该位置冲刷强 度过大，造成水套下底面冲刷受损，最终造成漏水。 同时还有可能存在以下几种原因，造成水套漏水 1 环形水套的冷却效果差，不足以承受住反应 塔内热量[ 1 1 ； 万方数据 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．e n 5 3 图1 环绕水套安装位置示意图 F i g ．1 S k e t c hm a po fi n s t a l l a t i o no f s u r r o u n d i n gw a t e rj a c k e t 2 在喷嘴头附近的燃烧区域不均匀[ 2 3 ； 3 在环形水套表面未形成足够的结瘤来保护其 免受高温气体冲刷磨损。 2 ．2 解决和防范措施 1 严格按照图纸标准安装环绕水套和鸟巢水 套，环绕水套下底面高于鸟巢水套下底面1 0m m ； 2 水套的浇铸质量要高，同时在水套底部加焊一 层5m i t t 耐磨合金，使具备充分的耐冲刷磨损能力[ 3 3 ； 3 将铸造铜管内径加大，增加环形水套的冷却 效果，并定期监测水套表面温度； 4 保证单喷嘴中央油枪充分均匀燃烧，合理控 制富氧风的风速，减少气旋带动物料在该位置的冲 刷强度。 3 检修具备的条件与保温方式 闪速炉单喷嘴的环绕水套检修是在热态状况下 进行的，要求闪速炉在停炉后炉内保证最少的黏接 物，并且保温作业十分重要必须由专人负责。 3 ．1 检修具备的条件 闪速炉反应塔顶部、底部禁止点油枪，以保证 反应塔区域的检修作业条件；油枪保温区域主要 在沉淀池、上升烟道底部与贫化区，以错位选择油 枪保温的方式，保证温度均匀；沉淀池负压控制要 求在一3 0 ～一4 0P a ，贫化区负压要求控制在一1 5 ～一2 0P a ；上升烟道临时热电偶温度控制在6 5 0 ～7 5 0 ℃；闪速炉炉温降至8 0 0 ℃时，反应塔顶具 备检修条件。 3 ．2 保温原则及注意事项 1 以闪速炉上升烟道临时热电偶温度作为目标 控制温度，综合炉内各区域温度分布进行控制； 2 沉淀池保温为保温的重点，避免砖体出现异 常，要求温度均衡稳定，不允许大起大落； 3 每两小时点检一次炉内状况，保证油枪必须 充分燃烧； 4 保温期间当班保温人员必须认真点检炉内温 度，控制好重油压力、重油温度，不能出现炉内灭火、 电极跳电等情况； 5 检修结束后，升温期间闪速炉烟气走B 线， 保证炉内负压并且稳定，升温除了调整反应塔用油 量、风量及炉膛负压控制温度外，还要根据炉内温度 分布和具体温度，在合适的位置点燃一支或者多支 沉淀池油枪，沉淀池油枪位置尽量以多油枪、小油 量、位置不对称为原则，保证温度分布均匀。 4 检修方案及技术质量点 4 ．1 拆除过程关键点 1 风箱及鸟巢水套整体拆除之前，做好风箱四 周中心点的标记，并将风箱与反应塔顶的基建梁周 边距离做好记录，便于复位时找准原来安装位置。 2 风箱及鸟巢水套拆除后，用前期准备好的圆 锥型盖板盖住环绕水套中心孔，用吊线法现场测量 环绕水套的中心位置与高度，标定在反应塔顶的基 建梁上，并记录测量数据。 3 在吊出风箱和鸟巢水套时，应缓慢、平稳起 吊，并关注风箱周围与鸟巢水套周围有无卡、阻现 象；若在此过程出现环绕水套与鸟巢水套因安装间 隙过小而相互卡死现象，可将环绕水套临时固定在 风箱上，取掉环绕水套的四个可调节吊杆，再将三者 同时取出。用千斤顶等工具配合分解环绕水套。 4 对环绕水套进行试吊，若试吊过程无明显松 动迹象，则需对环绕水套周围的吊挂砖进行拆除；拆 除前用角钢在第二圈吊挂砖上扣好，利用拉筋将角 钢固定于吊挂砖横梁上；先拆除环绕水套一侧的一 层吊挂砖，拆除时避免损伤其它吊挂砖，拆除的吊挂 砖不能掉人炉内，拆除后立即用丝杠进行支护；再次 进行试吊，若试吊无法取出，则继续用上述方法将其 他侧吊挂砖拆除。 4 ．2 安装过程关键点 1 环绕水套定位新环绕水套安装同样采用吊 线、拉线法找出水套相对于反应塔基建梁提前做好 的标记上，中心位置与原位置相同。 2 利用双梁吊将新水套吊运至塔顶，再用倒链 进行精度调节，利用水平拉线和垂线的方法找准中 心位置与高度。 3 利用水平仪精确测量环绕水套的水平度。 万方数据 5 4 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 5 年第9 期 4 准确定位后将吊杆固定于反应塔顶部横梁 上，吊杆与吊耳的连接必须紧固，横梁处焊接必须满 焊保证强度。 5 先拆除原预置的丝杠，不得同时拆除，须先拆 一面丝杠后立即安装该面吊挂砖，按照此方式依次 恢复其他侧的吊挂砖。 6 吊挂砖之间缝隙不得大于1m m ，吊挂砖与 水套间的缝隙不得大于3m m 。 7 风箱定位中心位置与原位置相同，垂直高度 与原高度相同。 8 预先标示好风箱的中心，在吊装过程中与横 梁上的中心要对应在同一条线上。 5结语 实践证明，在闪速炉热态保温条件下，环绕水套 安全检修是可行的，不仅可以提高闪速炉炉体安全 运行和闪速炉作业率，也为同行业单喷嘴热态检修 积累了经验，更为以后检修单喷嘴或闪速炉其他部 位重点设备提供了参考，也有利于闪速炉单喷嘴的 安全稳定运行，保证了闪速炉高负荷、连续稳定的生 产需求。 参考文献 [ 1 ] 王晓华．闪速熔炼中央喷射型精矿喷嘴的研究与改进 [ J ] ．矿冶，2 0 0 5 ，1 4 4 3 4 3 7 ． [ 2 ] 周俊，赵荣升．金隆闪速炉精矿喷嘴运行实践[ J ] ．矿 冶，2 0 0 0 ，9 1 5 1 5 8 ． [ 3 ] 朱学松，蔡栋元，王志义．耐磨合金在镍闪速炉炉体水 冷件上的应用E J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 3 2 5 2 5 4 ． 上接第4 3 页 参考文献 [ 1 ] 詹新生．H X - 6 0 0 0 型V P S A O 真空变压吸附制富氧装 置的设计与应用[ J ] ．中国有色冶金，2 0 0 8 ，3 7 3 3 8 4 0 ． [ 2 ] 周松林．高强化铜电解精炼新工艺与实践[ J ] ．有色金 属 冶炼部分 ，2 0 1 3 2 1 - 4 ． [ 3 ] 韩强，马进．新能源调度自动化系统的设计F J ] ．浙江电 力，2 0 1 3 2 5 - l O ． [ 4 ] 毛绍融，朱朔元，周智勇．现代空分设备技术与操作原 理[ M ] ．杭州杭州出版社，2 0 0 5 ． [ 5 ] 谭天恩．化工原理[ M ] ．北京化学工业出版社，2 0 0 6 ． 万方数据