DOC《富氧侧吹熔炼炉斜烟道配置优化和应用》

富氧侧吹熔炼炉斜烟道配置优化和应用 刘长东,饶剑,张晓丹 (吉林紫金铜业有限公司,吉林珲春 133300) 摘要:针对富氧侧吹熔炼炉烟道结构容易损坏和内部结瘤问题,分别采用抗热震性更好的铝铬砖、镁铬砖替代原有材料,以及加强炉料杂质控制、用氧制度优化等措施,生产实践表明改进后成效显著.

关键词:斜烟道;

结瘤;

优化;

富氧侧吹熔炼 中图分类号:TF811 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2017)11-0000-00 Configuration Optimization and Application of Inclined Flue of Oxygen-Enriched Side-Blown Smelting Furnace LIU Chang-dong, RAO Jian, ZHANG Xiao-dan (Jilin Zijin Copper Co., Jilin Hunchun 133300) Abstract:To address easy damage and internal nodulation of inclined flue of oxygen side blown smelting furnace, aluminum chrome brick and magnesia chrome brick with good thermal shock resistance were substituted to original material. Strengthening impurity control and optimization of oxygen charge system were adopted. Plant practices show that remarkable results are achieved after transformation. Key words:inclined flue;

nodules;

transformation;

oxygen-enriched side-blown smelting 目前,国内富氧侧吹熔炼炉(以下简称 侧吹炉 )斜烟道内部结构基本分为砌砖型和填充浇筑料两大类[1-3].某铜冶炼企业采用侧吹熔池熔炼工艺,其斜烟道及天圆地方部位均采用填充浇筑料砌筑形式,仅经过几个月的试生产,斜烟道内部分区域出现浇注料严重脱落,并造成局部烧穿等问题.严重影响侧吹炉的生产率,大大增加了人力、物力消耗等.因此,寻求科学、合理的烟道配置成为亟待解决的重要问题[4].

1 斜烟道结构优化 该企业斜烟道砌体结构细分为天圆地方浇筑体、斜烟道中部浇筑体、斜烟道顶部浇筑体三部分. 1.1 斜烟道砌体结构 原设计结构为天圆地方至斜烟道顶部之间的空间用铬刚玉浇筑料填充一圈,外加带焊接铆钉的铁板包裹固定,两者之间填充保温纤维棉,浇筑料厚度230 mm.斜烟道铁板外部粘贴冷却盘管强制冷却,斜烟道结构见图1. 收稿日期:2017-06-27 基金项目:福建省高校产学研合作项目(2017H6010);

中国博士后基金项目(20100480885) 作者简介:刘长东(1971-),男,内蒙古赤峰人,助理工程师. 图1 原设计斜烟道结构图 Fig.1 Structure of original inclined flue 1.2 斜烟道砌体的使用情况 侧吹炉设计处理铜精矿能力为58 t/h(干重),但试投产至斜烟道配置优化前,铜精矿处理量仅维持在平均49.64 t/h(湿重),斜烟道中部烟气温度控制在1

250 ℃左右,运行半年后出现斜烟道中部浇筑体内标高20 m至24 m之间的浇筑料层出现不同程度的剥落,并且多处浇筑料已经坍塌,烟道外部明显出现铁板烧红现象,局部甚至出现烧穿现象.采取临时外部通冷却水形式维持生产,精矿处理量受限,大大增加了生产成本,增大工人劳动强度,降低生产系统稳定性. 1.3 斜烟道砌体损坏原因 1)铬刚玉浇筑材料的维护.试生产初期斜烟道部位浇筑料烘烤时间短;

试生产阶段各种因素的影响造成工艺稳定性差,烟气温度变化大,导致铬刚玉浇筑材料急冷急热. 2)冷却效果差.整个斜烟道外部铁壳圆形冷却盘管点焊固定其表面,与烟道表面壳体接触面积较小,有的地方甚至出现无接触现象,无法保证烟气热量及时通过水冷盘管强制冷却传递出去,导致浇筑料出现烧化坍塌现象. 3)热负荷分布不均[5-6].根据侧吹炉炉内结构可知,产生的熔炼烟气经天圆地方进入斜烟道后,气流分布发生变化,热负荷分布不均,沿烟道宽度热负荷分布图如图2所示.右侧热负荷较大,由右侧向左,热负荷逐渐变小.烟气流速快的一侧烟道磨损加剧,由于磨损和热偏差的双重影响,缩短了斜烟道中部浇筑体的使用寿命. 4)U型铆钉与铁板固定不牢,温度较高时易发生变形,导致与其衔接的浇筑料脱落. 图2斜烟道热负荷分布 Fig.2 Heat load distribution of inclined flue 1.4 配置优化方案及实践效果 1)天圆地方及斜烟道顶部耐火浇筑材质由铬刚玉质浇筑料改为高温抗热震性较好的铝铬浇筑料,增强高温气流高速运行冲刷抵抗能力,铬刚玉质和铝铬浇筑料性能对比见表1. 表1 铬刚玉质和铝铬浇筑料理化性能 Table