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闪速炉造锍熔炼对入炉铜精矿为何要预先进行干燥?(闪速炉炼铜流程)

闪速炉造锍熔炼对入炉铜精矿为何要预先进行干燥?(闪速炉炼铜流程) 镍闪速炉熔炼操作及常见故障处理

(一)闪速炉的操作。闪速炉的关闭。根据闪速炉检修类型的不同,停工工作可分为临时抢修,因此要不时对炉进行冲洗,排出炉内熔体。长期计划停炉一般是安排炉体大修和中修,需要洗炉和排出炉内熔体。闪速炉临时或短期计划停工操作步骤如下:(1)反应塔减料停工;②停止稀释区的进料。随后,闪速炉切换到保温操作。闪速炉远期计划停工操作步骤为:(1)闪速炉冲洗。这一工艺是通过调整镍锍品位、渣型、炉温和提高镍锍液面来进行的,消除了炉内和炉底的侧墙和端墙,为炉子的物理检查和修理创造了必要的条件。洗炉过程要控制,就是要权省服从清理炉内大量物料的操作和费用,节约时间,缩短工期,保证检修质量。在闪速炉洗涤过程中,镍锍品位通常控制在38%(Ni+Cu)左右,渣的Fe/SiO2比为1.10 ~ 1.15,渣温1350℃,镍锍温度1200℃,镍锍液面高度900~1000mm,渣面1200mm。(2)停料过程。其操作包括反应塔的减料和停车;停止稀释区的进料;出熔体,先出渣至不能流出,再出镍锍至见渣;最后熔体从沉淀池东侧的安全口排出,直到放不出来为止。随后,闪速炉切换到保温操作。2.闪速炉的保温根据维护时间的长短,闪速炉的保温可分为长期保温和短期保温。长期保温一般持续15 ~ 30天,短期保温一般持续1 ~ 3天。为了防止维护期间闪渣波动过大,避免炉内挂渣,对砌筑和炉体造成损坏,需要在保温期间稳定控制炉温。综合考虑保温操作、控制条件和经济核算等因素,长期保温工作的目标控制温度低于短期保温工作的目标控制温度。前者一般控制在600 ~ 700℃范围内。保温时间越长,选择的目标控制温度比短时间保温工作的目标控制温度低。后者一般控制在800 ~ 900℃范围内。保持时间越短,选定的目标控制温度越高。一般来说,保护鼓风应遵循以下原则:①以闪速炉上升烟道临时热电偶度数为目标控制温度,综合考虑炉内其他位置炉壁温度和挂渣情况进行控制;②稳定炉膛负压,多油枪少油控制炉温,保证炉温平衡稳定;③合理的油枪选择和燃烧控制原则。3.闪速炉系统的维护可分为子系统维护和炉体检。子系统维护包括二次风系统、电极系统、水淬系统等部分的维护。对运行中影响和制约闪速炉正常生产的故障和问题进行检修。这类维修一般一个月安排一次,针对突发故障或事故安排临时事故维修。炉子的物理检查和修补主要是对长期在高温、高氧化强度下运行的炉子的耐火材料和炉骨架进行修补。这类维修一般分为大、中、小三种:小修是对侵蚀严重的炉体侧墙、端墙、出口进行维修或更换,对变形严重的炉体骨架进行维修或更换。需要洗炉放熔,一般1 ~ 2年一次。同时,我们可以安排其他系统的重大技术改造。大修是更换炉体的全部砌体,部分回骨架和紧固弹簧,需要洗炉和放熔体。一般8 ~ 9年或更长时间做一次。同时可以安排其他系统的重大技术改造。

(二)闪速炉常见故障的处理

在闪速炉的生产中,出现过各种各样的故障,分为常规故障和突发性故障。无论哪种类型的故障,都包括生产、工艺、设备、设施方面的问题。这些问题的存在,有的给正常生产带来困难,有的严重威胁生产安全,需要根据具体情况进行处理。1.精矿喷嘴喉部结瘤的原因有:①喉部风速过高时,杨树喉部结瘤严重,塔壁结瘤严重,清理相当困难;喉部风速过小时,高温区相对上移,塔内压力相当不稳定。所以喉咙处会有结节,很容易清理,结节会越来越严重。②吹风压力不合适。当吹风风压过小时,物料吹不走或吹风不均匀,导致喉部周围温差大,温度较高的部位结瘤严重。但咽喉处风速过高时,吹风压力不宜过大。③材料的含水量过高,超过了设计规定的要求。由于风吹的无效,喉咙会打结,但这种肿块很好治疗。④当二次空气含水量过高,或二次空气加热器泄漏时,也会出现上述第三种情况。⑤材料粒度不合格。⑥物料局部堵塞或物料量瞬时波动大。⑦四个精矿喷嘴的物料量和风量分配不均匀或不对应。由于磨损,末端堵塞管孔。⑨燃油炉结焦清理不及时。⑩炉膛压力波动过大。1.喉部周围漏气。2富氧浓度不合适,与喉部风速不对应。13结节清理不及时,等等。预防措施:定期检查更换喷嘴易损件,使喷嘴各部件处于良好状态。如果结瘤,需要及时调整工艺参数(如配比、风、油、氧、温度、负压等。),增加反应塔负荷并用钢钎手动捅,适当降低喉部风速,使高温区上移,消除炉结瘤。当喉结瘤严重时,可以增加反应塔的热负荷& ldquo空Burn & rdquo;经过一定时间后,可以通过烧、刺等方法将肿瘤部分切除。(2)当喉部风速过高,但喉部结瘤不是很严重时,可适当降低喉部风速,以逐渐消除结瘤。③根据原料成分和现状,合理调整工艺参数。2.生粉出现。所谓生料是指反应塔对应的下部熔池中存在未熔化的干精矿、混合烟尘和粉状熔剂。有生料时,实际冰铜品位会低于目标冰铜品位,精矿潜热利用率低。特别是当大量生料出现时,沉淀池的炉空之间的空间会急剧缩小,形成& ldquoDam & rdquo,导致生产无法正常进行,炉体损坏。因此,研究生料产生的原因和防止生料产生的主要措施是非常重要的。生料形成的原因很多,包括:①下料管堵塞;②四个精矿喷嘴下料量不均匀,风量/矿量不成比例;(3)燃料量不够,反应塔热负荷低,精矿喷嘴结块严重;⑤吹入反应塔的富氧空气体中氧气含量不够;⑥装料粒度和水分超标;⑦富氧空气体中水含量过高;端料管磨损严重;⑨精矿喷嘴零件加工同心度差;⑩喉口风速太低;1吹风压过低;2塔壁结瘤严重;13炉膛负压过大;14配料比例不当,材料不均匀;15物料量和富氧空气量波动大等等。处理措施首先应认真查明原因,并检查工艺参数(包括风、油、氧、炉料、炉膛负压等。)从物料平衡计算是适当的;检查物料性质是否变化,反应器空气体加热器是否泄漏;定期检查每次测量和高应用的准确性;检查精矿喷嘴的工作情况,然后根据其状态和位置及时进行彻底处理,防止事故扩大。例如:①当原料出现在单个喷嘴下部的熔池中时,可适当减少喷嘴中的原料量或适当增加燃料量;(2)当一侧两个喷嘴下部的熔池中有生料堆时,可以调整和减少给料系统埋刮板输送机的下料量,适当增加燃料量熔化生料;③当沉淀池和上升烟道下部出现& ldquo材料坝& rdquo,常因反应塔下部熔池移动,或上升烟道壁上粘结剂堆积过多,形成大块脱落进入沉淀池,未及时熔化。此时需要迅速将燃料枪对准罐体两侧和上升烟道侧对应料坝的位置,升高料坝表面温度使其熔化,或加入适量的纯碱或硫铁矿等物料使其熔化。当形成大的料坝时,熔池表面会明显上升。此时,还应注意熔融材料对壁的侵蚀和泄漏。3.镍锍的品位太高或太低。闪速炉生产的低镍锍除镍、铜、钴的硫化物外,还含有一定量的磁铁、铁镍合金等成分。所谓镍锍品位控制主要取决于工艺设计、生产平衡和综合经济效益等。根据这些因素设定低留矿品位,设定的低镍锍品位称为目标低镍锍品位。然后根据目标品位和其他设定值进行冶金计算,得出相关工艺参数。一般来说,实际和国际低品位镍锍都能与目标低品位镍锍很好的吻合。如果实际品位过高或过低,原因可能是:①工艺参数计算不准确;(2)当一侧两个喷嘴下部的熔池中出现生料堆时,可以调整和减少给料系统埋刮板输送机的下料量,适当增加燃料量使生料熔化;(3)沉降槽和上升烟道下部出现(料坝)时,往往是由于反应塔下部熔池内原料的移动,或上升烟道壁上粘结剂堆积过多,形成大块,脱落到沉降槽内,没有及时糖化。此时需要在沉淀池两侧和上升烟道侧对应物料的位置快速点燃燃料枪,使料坝表面温度升高使其熔化,或加入一些纯碱或硫铁矿等物料使其熔化。当形成大型日坝时,熔池表面会明显上升,还应注意熔融物对日炉壁的侵蚀和渗透。针对低镍锍品位高的问题,主要手段是重新进行冶金计算,及时修正参数。如果修正参数仍不能解决问题,应重新取样分析,并由仪表人员校准空气-氧气流量计。对于镍锍品位低的问题,除了修正参数外,还需要检查风根秤、风氧流量计、精矿喷嘴等。从而消除& ldquo生食& rdquo出现吧。4.炉渣中铁/二氧化硅的波动。炉渣中的Fe/SiO2是闪速炉冶炼过程中严格控制的三大参数之一。如果炉渣中的实际Fe/SiO2比与设定值(即目标Fe/SiO2比)有一定差异,只要不超过3%,就应该属于正常波动。但如果差值超过3%的努力,说明系统控制有问题,导致参数控制不稳定或发生& ldquo生食& rdquo。当实际Fe/SiO2 _ 2误差较大时,除了重新计算修正参数外,还需要系统地检查和稳定炉况。值得注意的是,虽然反应塔的温度在闪蒸上海系统中是最高的,但是混合塔中的结渣反应并不是很显著,而主要发生在沉淀池中。检查渣中Fe/SiO2的比值是否与Fe/SiO2的目标比值不同,应以废渣Fe/SiO2为主要依据,而反应塔和沉淀池下部渣中的Fe/SiO2比值往往偏高,只能作为参考。一般来说,在炉况正常的情况下,沉淀池渣中的Fe/DiO2含量会比废渣中的高10%左右。如果超过10%,说明炉况不稳定& ldquo生食& rdquo,即给定的参数有问题。5.闪速炉冶炼过程中会产生一定量的烟尘,烟尘随烟气进入上升烟道、余热锅炉、电除尘器等热力系统。从余热锅炉和电收尘器收集的烟尘和干精矿进入炉膛的百分比称为烟尘率。冒烟率主要取决于反应塔内的熔炼系统、炉子结构和炉子的负压。无论烟尘率是高是低,烟尘都会逐渐沉积在上升烟道周围,造成严重的粘附,导致以下问题:①上升烟道喉部区域逐渐沉积收缩,排烟不畅;②大量烟灰堆积形成的烟灰崩塌,落入熔池,产生& ldquo狭窄& rdquo使得熔体不能平稳地流入稀释区;③当大量烟尘堆积在南北两侧的烟道壁上时,该面上容易形成大量的粉尘和物料& ldquoDam & rdquo;④当大块烟尘塌在余热锅炉侧面时,可能会使锅炉管破裂或堵塞辐射部分的灰斗;⑤当事故或检修需要切换烟气路线时,水冷门难以降低。针对上升烟道结瘤问题,采取的措施是:①防止烟尘率过高;(2)在上升烟道及附近加一些油枪,及时熔化结核;(3)定期鼓风,清除大块烟尘。6.经过一系列的物理化学反应,如加热、氧化、熔化、脱硫等。沉淀池中的结瘤物料通过炉膛和上升烟道进入除尘排烟系统,而熔融的硫化物和氧品则落入沉淀池,造渣反应继续进行,而镍锍和熔渣被分离。在反应塔下部,烟气、烟尘、炉渣、镍锍等产品的温度基本相等;进入沉淀池后,随着镍锍散热温度的降低,溶解在镍锍中的Fe3O4、镍铁等高熔点物质部分析出。经过沉淀池后,逐渐形成炉底结瘤,称为冻结层或沉淀池结瘤。冶炼系统基本稳定时,沉淀池结瘤会越来越严重,渣层越薄,结瘤速度越快。沉淀池结瘤主要取决于镍锍的品位和反应塔的温度。镍锍品位越高,溶解在镍锍中的Fe3O4越少。但反应塔温度越高,Fe3O4沉淀越少,适当提高镍锍品位和反应塔温度可以减缓结瘤速度,防止沉淀池结瘤。但如果镍锍品位过高,由于精矿耗氧能力提高,过氧化会产生大量的Fe3O4,军队不仅会减缓结瘤速度,反而会使结瘤恶化,降低冶炼回收率。对于不同的冶炼工艺和不同的生产厂家,在合理考虑生物量平衡、米寿、综合能耗等诸多因素的前提下,可以找到合适的反应塔温度、镍锍品位和渣中Fe/SiO2比。必要时,可以向反应塔中加入块煤和生铁对形成的沉淀池进行处理。博茨瓦纳皮克威冶炼厂(年产量4.2 &倍;104t高镍锍),投产后改烧油为烧煤,并改进水冷系统。入炉量从69.5t/h逐步提高到120t/h,并引入了沉淀池降渣技术。沉淀池中用块煤(粒度10 ~ 45nn,最大给煤量10t/h)代替注入的块煤,块煤在反应塔中加热。之后大大改善,消除了沉淀池的炉结,在炉膛上形成了保护层。添加煤粉和块煤后的沉淀池衬里如下图所示,(a)喷煤粉,(b)添加块煤。7.在闪速熔炼过程中,冰铜品位、渣铁比和冰铜温度的控制是保证正常炉况和最佳效果的重要参数。冰铜品位和Fe/SiO2取决于物料平衡的结果。如何获得合适的锍温度是检测的一个重要问题,及其影响因素。如果镍锍温度过高,是反应塔内温度控制过高造成的;镍锍温度太低,除了反应塔温度太低外,还有冻层太厚或保温时间长还没有恢复的原因。渣温不仅受反应塔内温度的影响,还与炉况、贫化区的动力传输系统、贫化区返料量有很大关系。合理控制镍锍温度和渣温,可保持炉况正常,冶炼回收率高。因此,如果在检测熔体温度时发现温度不合适,应在综合分析判断的基础上,及时修正参数,处理相关问题。

 
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