DOC《富氧侧吹熔炼炉斜烟道配置优化和应用》

1 Performance of chrome corundum and aluminium chromium casting material 材质 密度/(g・cm-3) 常温耐压强度/MPa 耐火度/℃ 铬刚玉80 铝铬80 ≥2.60 ≥2.75 ≥15 ≥35 ≥1

500 ≥1

700 2)斜烟道中部用抗高温及热震性较好的直接结合镁铬砖代替浇筑料,砖体用长度150 mm的铆钉托板支撑,每8层砖安装一个铆钉托板.耐火砖较浇筑料在结构可靠性和耐冲刷性上表现更为优秀,也很大程度减少剥落和损坏. 3)用V型铆钉代替U型铆钉(见图3),增强其与铁板的固定强度. 图3 铆钉结构图 Fig.3 Structure drawing of rivet 4)天圆地方处铁壳冷却盘管改为镶嵌式扣管,与铁板和浇筑材料直接接触,及时带走热量,延长耐火材料使用寿命. 斜烟道耐火材料和天圆地方冷却方式优化后(见图4优化后斜烟道结构),侧吹炉处理精矿量提高到75 t/h,斜烟道配置优化前后指标对比见表2. 图4 优化后斜烟道结构 Fig.4 Structure drawing of inclined flue after optimization 表2 斜烟道配置优化前后指标 Table

2 Indexes of inclined flue before and after optimization 项目 精矿处理量/(t・h-1) 作业率/% 表面壳体温度/℃ 使用寿命/a 年维修费用/万元 配置优化前 49.64

73 300 0.5

12 配置优化后

75 95

150 >

2 0.12

2 斜烟道结瘤处理方式优化 上述问题伴生出现的还有斜烟道出口结瘤现象严重,使生产后期侧吹炉烟气系统负压波动大,随着精矿处理量的增大,其负压影响也会增加. 2.1 结瘤形成原因分析 1)混矿杂质含量高,特别是Zn、Pb等低熔点杂质,极易在烟道、余热锅炉内黏结成块[2]. 2)下料口负压的控制.主操控制负压值偏低,基本在-30 Pa左右,导致炉内喷溅物、矿粉等被带入烟道,在斜烟道出口处遇冷凝固粘接在上面. 3)残氧较低.目前因侧吹炉处理精矿量超出设计能力30%,总供氧量出现不足问题,为降低生产成本长期维持高负荷运转,使残氧浓度偏低(图5),部分单体硫在熔池渣层析出后不能充分氧化而粘附在烟道上. 4)为确保残氧浓度,增大二次量又会破坏炉内气相平衡,增加了烟气携带物料、烟尘的量. 5)粉煤性能存在差异,其热分解、黏结性、结渣性不同,控制方式变化较大[3]. 图5 残氧浓度曲线 Fig.5 Concentration curve of residual oxygen 2.2 初期烟道结瘤解决措施及效果 1)加强入炉物料杂质含量控制;

2)加强燃料成分控制要求;

3)在确保残氧浓度的前提下,提高总氧协调使用能力.合理控制氧料比、煤耗氧等指标,尽可能降低鼓入的二次风量;

通过增加二次风富氧量来减少二次风的补给,减少气流带走的矿粉、熔体喷溅物等. 实施上述优化方案后,在投料量70 t/h的情况下,经过15天的生产运行,斜烟道出口处结瘤问题有所改善,但并未得到根本解决. 2.3 后期烟道结瘤解决措施及效果 在25 m平台观察口实施烧氧作业;

安装机械捅打装置,实施定期撞打作业.日常采用烧氧化结瘤方式控制结瘤增大速度;

每月月修时,打开观察孔通过机械捅打装置可快速将结瘤进行适当清理,有效改善了因斜烟道出口结瘤影响负压问题,但烟气辐射热大,对机械影响较大,机械故障率高.因此,针对斜烟道结瘤问题还需进一步探讨合适的解决方案.

3 结语 针对富氧熔炼侧吹炉斜烟道及烟道内部结瘤问题,在实践中不断探索、总结,通过配置优化提高了侧吹炉精矿处理量,增加直接经济效益7 424万元/a. 参考文献 [1] 孙林权,王举良. 富氧侧吹熔池熔炼炉炼铜的生产实践[J]. 中国有色金属,2011,40(4):15-18. [2] 姜元顺,王举良. 富氧侧吹熔池熔炼炉炼铜烟气中单体硫的产生及处理[J]. 中国有色冶金,2011,40(2):17-19. [3] 张洪常,尤廷晏,孙子虎. 富氧侧吹熔池熔炼的工业实践[J]. 中国有色冶金,2009,38(6):12-14. [4] 宫兆庆,尹浩. 富氧侧吹熔池熔炼炉余热锅炉结渣的处理[J]. 中国有色冶金, 2012,41(5):8-10. [5] 尤廷晏,邵振华,徐风,等. 富氧侧吹炉铜水套的优化配置及应用实践[J]. 中国有色冶金,2014,43(6):42-46. [6] 徐晓东,苏勇,黄鹤. 基于Metcal的铜富氧侧吹熔池熔炼炉工艺流程模拟计算[J]. 有色金属(冶炼部分),2016(6):31-34. ........