富氧側(cè)吹爐應(yīng)用及渣槽的改造

曹殿慶

【摘 要】新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司冶煉廠于2010年引進(jìn)了全新的熔煉工藝——富氧側(cè)吹爐，在生產(chǎn)過程中渣槽的使用壽命成為影響富氧側(cè)吹爐連續(xù)生產(chǎn)的難題。

【關(guān)鍵詞】富氧側(cè)吹爐；侵蝕；沖刷；渣型

一、前言

富氧側(cè)吹熔池熔煉爐是一種強(qiáng)氧化反應(yīng)熔煉，是從礦石中提取有價(jià)金屬，因其物料反應(yīng)快，處理量大，使得爐渣溫度高、流量大，側(cè)吹爐的渣槽，承擔(dān)著爐渣的機(jī)械沖刷、磨損，高溫化學(xué)侵蝕及熱應(yīng)力等的多層作用，因此，其質(zhì)量的好壞直接影響著側(cè)吹爐的連續(xù)生產(chǎn)。從渣槽砌筑來看，渣槽采用鑄鐵成型，內(nèi)部砌筑粘土質(zhì)耐火磚、鎂質(zhì)耐火泥漿濕砌，局部縫隙用鎂質(zhì)搗打料填實(shí)，中間再用鎂質(zhì)搗打料砸成弧度。

二、富氧側(cè)吹爐的應(yīng)用

我廠于2011年3月15日正式投入使用，由于對(duì)新冶煉的新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)不熟悉，停風(fēng)、溜槽結(jié)渣、虹吸燒不開、設(shè)備故障等情況時(shí)有發(fā)生。經(jīng)過2011年一年生產(chǎn)摸索，新工藝——富氧側(cè)吹爐的工藝越來越成熟，在原料、設(shè)備等不利條件影響下，2012年新冶煉一季度生產(chǎn)水淬高冰鎳含鎳1782.5噸，完成全年任務(wù)5058噸鎳金屬量的35.24%。在4、5、6月停爐改造，全年生產(chǎn)9個(gè)月的情況下，11月下旬即完成全年生產(chǎn)任務(wù)，比計(jì)劃提前了一個(gè)多月。十月更是在側(cè)吹爐水冷梁漏水的不利條件下，完成鎳金屬量861.445噸（加盤盈超過900噸）的最佳戰(zhàn)績。

2012年工藝方面在滿足生產(chǎn)的同時(shí)，在其他方面也做了不少嘗試。3、8、9月利用部分蘭碳代替焦粒降低生產(chǎn)成本，取得了不少經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)替代能源提供了參考；通過工藝調(diào)整控制，電爐渣含金屬較2011年有了較大降低，渣含Ni平均在0.25以下，低锍品位也得到有效控制，保證了轉(zhuǎn)爐對(duì)低锍量及品位的吹煉要求，保障了全年生產(chǎn)任務(wù)的完成；側(cè)吹爐二次風(fēng)配入富氧，在減少二次風(fēng)量的同時(shí)抑制單體硫析出，減少了因煙氣量大而帶走的熱量損失；8月開始投入澳礦，利用澳礦的高鎳與自產(chǎn)低鎳煙塵、鐵渣粉拌料，不僅解決了煙塵、鐵渣粉大量堆存的難題，更是延續(xù)了冶煉生產(chǎn)，彌補(bǔ)冶煉原料不足的局面。

三、出現(xiàn)的問題及處理措施

富氧側(cè)吹熔池熔煉爐是一種強(qiáng)氧化反應(yīng)熔煉，不僅物料處理量大，是以前鼓風(fēng)爐處理量的2～3倍，而且由于是熔池熔煉，所以對(duì)于熔體溫度要求較高，一般爐內(nèi)熔體溫度不能低于1300℃，渣溫控制在1280℃，否則會(huì)造成爐內(nèi)大面積結(jié)瘤，影響二次風(fēng)送入。由于側(cè)吹爐處理量大、低冰鎳品位高，所以產(chǎn)出渣量較大，側(cè)吹爐渣槽必須連續(xù)排放。渣量大、渣溫高對(duì)渣槽造成的沖刷和侵蝕也較大，渣槽易刷漏。當(dāng)渣溫低時(shí)，爐渣有易在渣槽凝結(jié)，造成渣槽堵塞，熔體溢流。所造成的直接后果就是側(cè)吹爐停風(fēng)，還有以下影響：

①安全隱患，側(cè)吹爐渣槽下部分布有貧化電爐排布的水管及架設(shè)的通訊線路，渣槽刷漏后，熔體向下流，對(duì)水管及通訊線路造成威脅，存在一定的安全隱患

②職工的勞動(dòng)強(qiáng)度加大，因?yàn)閭?cè)吹爐停風(fēng)時(shí)間不宜過長，否則會(huì)造成側(cè)吹爐開風(fēng)困難及死爐的危險(xiǎn)，所以要求渣槽刷漏后，必須盡快搶修。因渣槽溫度高，熔體凝結(jié)難清理，造成職工的勞動(dòng)強(qiáng)度大大增加。

③影響生產(chǎn)，側(cè)吹爐渣槽刷漏后，造成側(cè)吹爐停風(fēng)，搶修使得停風(fēng)時(shí)間延長，不僅影響生產(chǎn)，而且頻繁開、停風(fēng)會(huì)對(duì)側(cè)吹爐爐體及輔助設(shè)備造成損傷。

另外渣槽是直接對(duì)接到側(cè)吹爐砌筑，沒有壓茬，之間存在縫隙，易發(fā)生滲漏。渣槽設(shè)計(jì)也存在缺陷，渣溜槽不是直溜槽，存在弧度，而且弧度較大，正常生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常在彎頭處刷漏。所以在后期停爐改造過程中對(duì)側(cè)吹爐造成進(jìn)行初步改造。

①盡量減小渣溜槽弧度，防止?fàn)t渣對(duì)彎頭出的沖刷。

②在砌筑時(shí)側(cè)吹爐渣口預(yù)留臺(tái)階，安裝渣槽后，渣槽砌筑與渣口可壓茬砌筑，防止熔體滲漏。

③渣槽用磚改為400*225*75的大磚，減少溜槽砌筑的間隙；磚的材質(zhì)也改為半再結(jié)合鎂鉻磚，增加了渣槽的耐高溫和抗沖刷性。

④控制側(cè)吹爐渣溫1250～1280℃，延緩渣槽的使用壽命。

⑤渣槽上部用保溫棉做好保溫工作，防止渣槽凝結(jié)堵塞。

⑥穩(wěn)定工藝參數(shù)，保證渣型，減少爐渣對(duì)溜槽的侵蝕。

四、改造后的使用效果

渣槽進(jìn)行改造后：

①使用周期延長，由原來的每月檢修4～6次，到現(xiàn)在的每月檢修1～2次。

②基本未出現(xiàn)渣槽刷漏的事故，不僅使得側(cè)吹爐連續(xù)生產(chǎn)得到保障，也消除了安全隱患，保障了職工的作業(yè)環(huán)境，減少了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

③因?yàn)闄z修周期的延長，不僅保障了生產(chǎn)，還使得檢修成本降低，節(jié)約生產(chǎn)成本。

五、結(jié)束語

富氧側(cè)吹爐因富氧熔煉爐內(nèi)反應(yīng)劇烈，物料處理量大，對(duì)于渣槽侵蝕和沖刷相當(dāng)大，在局部受損的情況下，可能引起整體大修。我廠電爐渣槽改為銅溜槽后，使用效果明顯，但因側(cè)吹爐是爐渣與低锍混合在一起注入電爐，所以為了安全，側(cè)吹爐渣槽不宜使用銅溜槽。另外，因地域限制，使用石墨溜槽成本太高，也不宜采用，因此我廠根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合自身生產(chǎn)特點(diǎn)，逐步將渣槽改造，適應(yīng)我廠生產(chǎn)需要。

【參考文獻(xiàn)】

1、 長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院技術(shù)要求

2、 李洪柱，稀有金屬冶金學(xué)，北京：冶金工業(yè)出版社，1990