金川镍闪速熔炼炉现状及前景展望.pdf

金川镍闪速熔炼炉现状及前景展望 王伟李光 （金川集团有限公司第一冶炼厂， 甘肃金昌 “ ） 摘要 介绍了金川镍闪速熔炼炉的历史、 现状及发展方向、 尤其是金川镍闪速熔炼炉目前亟待解决的 难题。 关键词 闪速熔炼； 镍闪速炉； 改进； 展望 中图分类号 0 8 1 6 A B 4 5 6/ 8 4 C2 D E 1 6 A B 5 6 7，/ 5 6 F 4 “ ，G B 1 6 5） 8 9 - 8 F C 0 A 作者简介王伟（ N O ） ， 男， 辽宁阜新市人， 高级工程师 经过 年的生产实践， 金川镍闪速熔炼炉无论 是生产能力和经济技术指标都达到甚至超过了设计 的水平。如何进一步提高闪速熔炼炉生产能力， 如 何进一步改良和优化经济技术指标， 如何使金川闪 速熔炼炉能适应理化性能更差一些的物料， 如何能 进一步延长金川镍闪速熔炼炉的寿命， 如何进一步 降低其故障率， 这将是金川镍闪速熔炼炉的研究和 发展方向。 历史及现状介绍 金川镍闪速熔炼炉于 N N ,年建成， 同年 月 点火升温， 运行到 N N “年间， 由于操作经验不足， 曾 经有两次较大的漏炉事故。到目前为止， 每年需要 停炉检修一次 （年修） ， 检修时间为 “ 天。年修 的主要检修部位为炉前放出口、 上升烟道连接部水 套和贫化区炉顶等。 N N 年， 由于沉淀池P型水冷 梁大面积烧损， 反应塔和上升烟道平水套大量渗漏 等原因， 组织了历时 天的冷修， 检修改造了沉淀 池和贫化区的P型水冷梁结构、 反应塔顶结构、 所 有炉体水冷件的工艺孔密封结构、 反应塔平水套结 构、 贫化区炉顶结构、 上升烟道侧墙和上升烟道平顶 及上升烟道喉口部结构等。冷修复产后， 又对反应 塔精矿喷嘴进行了改进， 大大提高了闪速炉生产能 力， 主要的能耗指标， 如精矿的氧单耗、 油单耗、 炉渣 电单耗大幅度降低， 炉渣含. 1、 G 4、G 8等有价金属 量相应降低， 生产作业率大幅度提高， 使金川闪速熔 炼炉创造了年处理 O万干精矿的历史。 但由于受到目前精矿性能变差、 氧气供应不足 以及上升烟道顶故障等因素的制约， 金川闪速熔炼 炉的处理能力受到了一定的限制， 经济技术指标波 动较大， 冶炼温度在逐步提高， 闪速熔炼炉的安全和 经济效益都受到了较大的影响。 改进后的精矿喷嘴的生产能力有了很大的提 高， 对精矿的适应范围逐步扩大。可以处理Q 7 R 含量小于O E S的镍铜混合干精矿， 而且Q 7 R含量 越低， 喷嘴的工作状况越好， 目前已经具备日处理干 精矿 的生产能力， 这也是其极限处理能力。 但是近年来精矿中的Q 7 R含量在逐步上升， 而且 有愈升愈高之势， 如 , 年 月为 E S， 月升高到 O E , S，, 年平均 O E “ S，, , , 有色金属 （冶炼部分）, “年期 万方数据 年上半年升高到 “ 以上。 8 冶炼厂的生产实践已经完全证实了这一点。该厂原 设计为带贫化区的闪速炉， ’ / / 2年采用了以焦代油 技术后， 将贫化区电极拆除， 闪速炉弃渣指标比电极 贫化还要好。 同时由于煤的成分变化范围大， 发热值波动范 1 有色金属 （冶炼部分） 年’期 万方数据 围也很大， 保持长期稳定的煤质对该技术的使用至 关重要。为了避免物料和煤质变化对以煤代油技术 的使用影响， 需要配备可靠的精矿在线成分分析系 统和粉煤燃烧计算机向导系统。日本的 “ “ 冶 炼厂冶是使用焦碳燃烧计算机向导系统的成功典 范。 金川闪速熔炼炉原设计有粉煤计量和加入系 统， 但是由于粉煤输送和加入方式的不完善， 一直没 有进行以煤代油实验。在现有的条件之下， 如果考 虑直接从料管中加入粉煤， 以煤代油实验是完全可 以进行的。 “ 闪速熔炼炉部分炉体结构的改进 ’ ’ 上升烟道结构改进 金川闪速熔炼炉上升烟道从沉淀池和贫化区连 接部到上升烟道出口都采用传统的结构形式， 主要 有以下缺陷 （） 连接部水冷件使用寿命短 * * 年投产到 * * 年冷修改造前， 沉淀池和上升烟道连接部以及 贫化区和上升烟道连接部水套被多次烧损。主要原 因是水套的表面太光滑， 无法形成粘结物保护层和 生产作业率低， 使形成的保护层容易脱落。连续在 热态条件下更换多次， 曾经是影响闪速炉正常生产 的主要原因之一。 * * 年对连接部的水套表面结 构进行了改进， 加之生产作业率的提高， 连接部水套 表面始终有粘结物衬里保护， 至今没有烧损现象。 （） 喉口部水套使用寿命短 从 * * 年投产以 来， 曾多次出现喉口部水套漏水现象， 现在， 几乎每 年都对个别的喉口部水套进行更换检修， 更换难度 和检修维护量很大。 （） 烟道顶没有水冷设施， 烧损严重 由于烟道 的平顶和斜顶没有水冷设施， 完全靠自然通风冷却。 在生产负荷较高、 冶炼温度较高， 而烟道内粘结物较 少时， 烟道顶的砖体完全被烧红。由于平顶和斜顶 都是吊挂砖结构， 一旦吊钩烧损， 后果将非常严重。 为了防止砖吊钩烧损， 目前在关键的部位安装了, 台轴流风机强制冷却砖体。同时吊挂烟道炉顶密封 不好， 经常有大量的烟气泄露， 对环境的污染严重。 （-） 侧墙结构不合理 金川闪速熔炼炉上升烟道 侧墙设计安装了平水套冷却装置， 冷却强度不够， 砖 体烧损严重， 目前上升烟道侧墙部分平水套已经完 全裸露在外。 （,） 烟道的整体结构不合理 传统的烟道出口位 置过低， 喉口部尺寸过大， 使烟气在炉内的停留时间 过短， 烟灰产率高； 喉口部烟气流速低， 熔融的烟灰 容易沉积在喉口部形成结瘤。 针对以上分析， 对上升烟道的结构提出如下的 改进意见 对容易烧损的喉口部水套进行结构改造， 效 仿连接部水套在其表面人为增加一层耐火保护层， 完全可以延长水套寿命， 若运行良好， 该位置的水套 甚至不用检修更换。 “提升上升烟道出口位置， 减小喉口部尺寸， 以降低闪速炉烟尘产率， 减少喉口部粘结。这项改 造涉及到余热锅炉的位置提升， 在现有的条件下无 法施工， 可以在以后闪速炉的冷修改造中完成。 ’ ’ 沉淀池顶结构改造 金川闪速熔炼炉沉淀池顶也是吊挂砖结构， 采 用.型水冷钢梁， 和吊挂式上升烟道顶一样有烟气 泄露严重的缺陷， 同时， 由于.型水冷钢梁由预埋 的铜埋管和钢明槽组成， 随使用时间的延长， 预埋铜 埋管的浇筑料烧损， 必然会烧损铜埋管， 引发意外事 故。 * * 年冷修前闪速炉所有沉淀池.型钢梁的 铜埋管全部烧损， 贫化区部分烧损， 由于埋管烧损后 不容易发现， 出现了漏水大面积浸泡砖体的事故， 后 果非常严重。目前已经有一根.型钢梁的埋管烧 损， 估计相继会有其它的埋管烧损现象发生。 若将金川闪速熔炼炉沉淀池顶结构改为内嵌式 的铜水套冷却结构， 不但可以避免烟道顶的烟气泄 露， 还可以增加炉体的安全性。 “ 水冷件结构改进 * * 年， 金川闪速熔炼炉冷修时已经对所有的 铜水套的工艺孔密封结构进行了改进， 将原来的一 层密封改为三层密封。改进后水套工艺孔漏水的现 象的确减少了， 但是仍然有个别工艺孔渗漏的水套， 到目前为止， 已经有块水套的工艺孔出现了渗漏。 工艺孔渗漏在日产点检中不容易发现， 也容易诱发 意外事故。 奥托昆普研究所目前已经将水冷件工艺孔密封 技术完全解决了， 他们采用一种被称为冶金焊接的 技术， 将工艺孔完全焊死。焊接的工艺孔不但不渗 漏， 而且具有和铜水套一样的热膨胀系数和抗腐蚀 的能力， 焊接的工艺孔从来没有渗漏的现象发生过。 在下一次冷修时， 有必要将该技术应用到金川闪速 熔炼炉上。彻底解决水套工艺孔渗漏的问题。 , 有色金属 （冶炼部分） / / 年期 万方数据