富氧側吹爐應用及渣槽的改造

曹殿慶

【摘 要】新疆喀拉通克礦業有限責任公司冶煉廠于2010年引進了全新的熔煉工藝——富氧側吹爐，在生產過程中渣槽的使用壽命成為影響富氧側吹爐連續生產的難題。

【關鍵詞】富氧側吹爐；侵蝕；沖刷；渣型

一、前言

富氧側吹熔池熔煉爐是一種強氧化反應熔煉，是從礦石中提取有價金屬，因其物料反應快，處理量大，使得爐渣溫度高、流量大，側吹爐的渣槽，承擔著爐渣的機械沖刷、磨損，高溫化學侵蝕及熱應力等的多層作用，因此，其質量的好壞直接影響著側吹爐的連續生產。從渣槽砌筑來看，渣槽采用鑄鐵成型，內部砌筑粘土質耐火磚、鎂質耐火泥漿濕砌，局部縫隙用鎂質搗打料填實，中間再用鎂質搗打料砸成弧度。

二、富氧側吹爐的應用

我廠于2011年3月15日正式投入使用，由于對新冶煉的新設備、新工藝、新技術不熟悉，停風、溜槽結渣、虹吸燒不開、設備故障等情況時有發生。經過2011年一年生產摸索，新工藝——富氧側吹爐的工藝越來越成熟，在原料、設備等不利條件影響下，2012年新冶煉一季度生產水淬高冰鎳含鎳1782.5噸，完成全年任務5058噸鎳金屬量的35.24%。在4、5、6月停爐改造，全年生產9個月的情況下，11月下旬即完成全年生產任務，比計劃提前了一個多月。十月更是在側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）的最佳戰績。

2012年工藝方面在滿足生產的同時，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成本，取得了不少經驗，為后續替代能源提供了參考；通過工藝調整控制，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，保證了轉爐對低锍量及品位的吹煉要求，保障了全年生產任務的完成；側吹爐二次風配入富氧，在減少二次風量的同時抑制單體硫析出，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，更是延續了冶煉生產，彌補冶煉原料不足的局面。

三、出現的問題及處理措施

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

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

②職工的勞動強度加大，因為側吹爐停風時間不宜過長，否則會造成側吹爐開風困難及死爐的危險，所以要求渣槽刷漏后，必須盡快搶修。因渣槽溫度高，熔體凝結難清理，造成職工的勞動強度大大增加。

③影響生產，側吹爐渣槽刷漏后，造成側吹爐停風，搶修使得停風時間延長，不僅影響生產，而且頻繁開、停風會對側吹爐爐體及輔助設備造成損傷。

另外渣槽是直接對接到側吹爐砌筑，沒有壓茬，之間存在縫隙，易發生滲漏。渣槽設計也存在缺陷，渣溜槽不是直溜槽，存在弧度，而且弧度較大，正常生產時經常在彎頭處刷漏。所以在后期停爐改造過程中對側吹爐造成進行初步改造。

①盡量減小渣溜槽弧度，防止爐渣對彎頭出的沖刷。

②在砌筑時側吹爐渣口預留臺階，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；磚的材質也改為半再結合鎂鉻磚，增加了渣槽的耐高溫和抗沖刷性。

④控制側吹爐渣溫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，防止渣槽凝結堵塞。

⑥穩定工藝參數，保證渣型，減少爐渣對溜槽的侵蝕。

四、改造后的使用效果

渣槽進行改造后：

①使用周期延長，由原來的每月檢修4～6次，到現在的每月檢修1～2次。

②基本未出現渣槽刷漏的事故，不僅使得側吹爐連續生產得到保障，也消除了安全隱患，保障了職工的作業環境，減少了職工的勞動強度。

③因為檢修周期的延長，不僅保障了生產，還使得檢修成本降低，節約生產成本。

五、結束語

富氧側吹爐因富氧熔煉爐內反應劇烈，物料處理量大，對于渣槽侵蝕和沖刷相當大，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，但因側吹爐是爐渣與低锍混合在一起注入電爐，所以為了安全，側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，因此我廠根據實際情況，結合自身生產特點，逐步將渣槽改造，適應我廠生產需要。

【參考文獻】

1、 長沙有色冶金設計研究院技術要求

2、 李洪柱，稀有金屬冶金學，北京：冶金工業出版社，1990