闪速炉反应塔加块煤的研究.pdf

闪速炉反应塔加块煤的研究 高承君 （金川集团有限公司第一冶炼厂， 甘肃金昌 “ ） 摘要 通过对高负荷生产闪速炉反应塔加块煤技术条件的研究， 确定了较为合理的控制方法， 既消除 了对炉况的不利影响， 又稳定了高负荷生产时闪速炉渣含镍指标， 提高了金属回收率， 取得的经济效益 显著。 关键词 闪速炉； 块煤； 渣含镍 中图分类号 2 9 A B 3 C 1 7 D 3. 9 7 EF G ，. D 3 H 7 A B 3 C 1 D 3 4 “ ，0 1 B 3 D） 8 5 6 2 7 ／ 1， 占总还原剂的 Q。 ; 存在问题 - 塔内状况 反应塔加入的块煤在反应塔下形成块煤堆， 不 但影响了块煤的利用率， 而且影响了塔下熔体的沉 淀分离和流动， 块煤堆较高时， 还会改变塔内烟气流 向和流速， 增大了对反应塔连接部的冲刷。 - - 参数条件 反应塔加块煤后熔体中更多的铁元素进入到冰 铜， 造成冰铜品位略有下降， 无形中精矿氧单耗势必 增加， 氧利用率降低。 - “ 炉前操作 反应塔加块煤后冰铜中或多或少存在了单质 铁， 与冰铜形成镍铁合金， 在冰铜温度较低时很难从 炉前排放出来， 给炉前的正常排放造成了一定的困 难。 - 温度变化 反应塔加块煤后， 一部分粒度较小的煤粉发生 燃烧， 炉内烟气温度升高， 造成电场前温度上升， 影 响电场的正常操作。 - 上升烟道结瘤 反应塔加块煤后， 烟气温度的上升造成更多的 - 有色金属 （冶炼部分）- “年期 万方数据 半熔融状烟尘粘结在上升烟道， 形成较厚的结瘤， 影 响炉内负压和烟气的排放。 工艺研究 “ 反应塔加块煤工艺原理 在闪速炉高负荷生产的情况下， 一般要求目标 冰铜品位在“ “ “ ， 才能满足整个系统平衡生 产的需要， 但是提高冰铜品位势必在反应塔内形成 较高的氧势， 铁的硫化物就会发生如下反应 ’ ／ * ’ ’ ,* “’ 生成的 在有 存在时容易转变为磁性 氧化铁 - . ’ * “’ 生成的磁性氧化铁熔点较高， 而且密度大， 它会 增加炉渣的粘度和密度， 在炉底温度较低时不但形 成冻结层， 而且造成熔体中冰镍与炉渣不易澄清分 离， 增加了镍、 铜在渣中的损失。同时， 冻结层如果 较高， 渣与冰镍有效分离时间就显得更少， 使渣含镍 上升。因此， 在闪速炉高负荷生产的情况下， 如果要 解决因冰镍品位升高后带来的渣含镍上升及冻结层 较高的问题， 就必须考虑在反应塔内连续均衡加入 适量的块煤作为还原剂。 在反应塔连续均衡加入块煤作为还原剂， 其目 的是利用块煤比重较轻的原理在塔下沉淀池熔体表 面形成一层碳质还原层。发生如下作用 / ’0*/ ’0 / ’0 */ ’0 一些1 2、 0 3、 的氧化物在含有大量0 气体 及块煤的情况下极易被还原， 这不仅减少了渣层有 价金属氧化物的含量， 而且还破坏了磁性氧化铁的 生成 “’0 * ’0 “’0 ’ ／ 2 * ／ 2 “’0 ’0 * ’0 2 “’ 0 * ’ 2 ’ 0 同时生成的金属 将进一步还原熔体中的 1 2 和其它有价金属氧化物， 进一步减少了渣中有 价金属的损失 1 2 ’ *1 2 ’ 0 3 ’ *0 3 ’ 如果在反应塔加入块煤作为还原剂时能进行渣 中1 2、 0 3等氧化物的提前还原， 那么在贫化区就可 配入少量的还原剂进行进一步的还原， 这不仅减少 了在贫化区加入足够的还原剂， 而且还提高了贫化 区处理返料的能力， 同时， 沉淀池冻结层也可以从反 应塔加入块煤而得到有效的控制。 “ 反应塔加块煤过程控制 4 4 - 反应塔块煤加入方式的确定 自反应塔块煤系统投入运行后， 一直对其加入 方式进行不断的实验， 即间断加入和连续加入的优 劣利弊比较。间断加入的方式即限定在一定的时间 内加入一定量的块煤 连续加入即在生产时给定瞬 时料量均匀连续加入。通过长期实验发现， 在反应 塔加入块煤总量不变的情况下， 间断加入时， 反应塔 下易形成块煤堆， 使块煤难以与塔下熔体充分接触， 造成块煤利用率低， 而且块煤燃烧， 造成烟气温度上 升； 连续加入时， 则难以形成块煤堆， 而且加入的块 煤能覆盖在熔体下面， 随着熔体的流动起到了交互 反应的目的。目前闪速炉就是采用这种连续加块煤 的方式进行生产的。 4 4 反应塔块煤加入量的确定 反应塔块煤加入量通过不断的实验， 对不同的 比率都进行了研究， 即在保证闪速炉还原剂在 左右的前提下， 研究确定反应塔还原剂与贫化区还 原剂量的分配。 在分配比 （5 0 6） -时， 反应塔块煤加入量 较多， 易形成块煤堆， 不仅造成烟气温度上升， 还原 剂利用率较低， 而且贫化区加入块煤量相对较少， 不 能很好的控制渣含镍； 当分配比“ -时， 即反应塔加入的块煤量较少， 而贫化区加入的块煤量相对较多， 这就造成贫化区 料坡高， 电极打弧， 烟气温度高， 致使贫化区炉况恶 化； 当分配比*-时， 正好解决了上述两方面的不 足， 不仅使反应塔和贫化区的炉况得到好转， 而且渣 含镍也基本稳定在. 4 , 以下， 烟气温度也能有效 的控制在要求范围。 , 有色金属 （冶炼部分） . . 年-期 万方数据