电炉钢铁料消耗(精炼炉电耗) 电炉冶炼技术经济指标电炉电耗
电炉冶炼电耗一般占粗铜系统电耗的70% ~ 80%,电炉电耗占粗铜加工成本的55%左右。
表1至表3分别示出了电炉能量的构成、电力消耗的分布以及电炉电力消耗在整个发电过程中的比例。
表1电炉能量构成示例
项目能源消耗,千克标准煤/吨铜分配百分比力量1009.499.9
焦炭0.70.07
木柴0.30.03
总计达1010.4100.00
表2电炉电耗分布示例种类分配百分比评论燃烧耗电量97.07熔化炉料和设备照明用电
功率消耗1.88
压缩风力消耗0.15
冷却水耗电量0.90
总计达100.00
表3电炉电耗在整个生产过程中所占比例示例生产过程标准煤耗,千克/吨铜耗电量,千瓦小时/吨铜比例,%准备好材料0.053127.203.31
电炉熔炼0.9732335.2060.77
转炉吹炼0.1843211.24
火法精炼0.091218.45.68
电精炼0.246590.415.36
过程损失0.058139.23.64
总计达1.6013842.4100.00
电炉的电耗在生产加工成本中大致占65% ~ 75%。1986年叶韵冰铜吨铜加工费的构成见表4。冶炼不同物料的理论电耗和实际电耗见表5。
冶炼不同物料的单位电耗见表6。
叶韵电炉冶炼电耗见表7。
国外铜电炉冶炼电能消耗实例见表8。
表4电炉每吨铜锍铜加工费构成
项目元/吨铜锍中铜分配比率,%电费账单133.9267.64
耗水率8.414.25
折旧费20.8710.54
薪水2.601.31
运输费用8.554.32
管理费用13.844.99
材料费用9.814.95
总计达198.00100.00
表5冶炼不同物料的理论电耗和实际电耗对照表物料类型成分,%每吨干物质的理论消耗量实际消费千瓦小时/吨
GJ/t千瓦小时/吨
硫化铜精矿Cu33S28
1263351440
焙烧铜矿石(540℃)Cu30~33S16~19
703~740195~206285
沉淀铜Cu92Fe6
949264500
铜镍硫化物精矿1158322名流
注:每吨干料理论消耗量kJ/t数据相当于KW·H/t数据。表6冶炼不同物料的单位电耗
物料类型入炉条件单位功耗,千瓦小时/吨费用硫化铜精矿造粒(干燥)400~450
硫化铜精矿烤肉370~400
硫化铜精矿热焙砂320~340
硫化铜精矿湿浓缩物(含水量7%)460
氧化铜精矿烤肉580
铜闪渣炉渣稀释处理60~80
表7叶韵电炉冶炼电耗年龄电炉功率千伏安
配料准备炉渣成分,%吨电荷功耗千瓦小时
二氧化硅氧化亚铁船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)首席行政官氧化铝
投产至20世纪60年代末。16500湿度为3% ~ 5%干焙烧矿的干精矿球团39.6617.1610.4319.536.74721
1970 ~ 19771978 ~ 1979
16500三万
球团干燥焙烧矿36.7833.156.3710.654.72461
80年代三万球团干燥焙烧矿38.9937.894.096.415.16421
1990 ~ 1992三万球团干燥焙烧矿39.1139.322.974.514.6436
注:1。1960-1964年原料为含水量3% ~ 5%的干精矿,1965年后为球团干烧矿;2.1960-1964年平均用电量为812.4千瓦小时/吨,1965-1969年平均用电量为598.8千瓦小时/吨;3.1961年,平均电耗达到928千瓦小时/吨材料。表8国外铜电炉冶炼电能消耗实例
工厂名称电炉功率千伏安
电荷特性炉渣成分,%功率消耗千瓦小时/吨负荷
二氧化硅氧化亚铁船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)首席行政官氧化铝
苏希尔马3000粗精矿(含水量8%)、石英岩、返料、液态转炉渣33~3645~55620~700
垃圾回收站1200060 ~ 700℃焙烧矿50%,干精矿50%。37~38.538~422.94.1~4.58.1320
布利赫莱克3000焙烧矿70.5%,石英岩17%,石灰石8.5%,再生料3%,还原剂焦炭6% ~ 7%。30~3240~458.10520~667
金佳5500原矿返回(含水量7% ~ 7.5%)富含石英石36.3四十九个3.96.5400~417
皮尔多普24000在50-600℃下焙烧矿石,返回物料和液态转炉渣33~3650~55名流
蟒蛇36000烘烤+返回230
Impiresen51000干浓缩物(含水量0.1% ~ 0.3%)300~350
杰卡孜干5000回转窑干燥球团500
马尼拉36000回转窑干燥粉末370~410
影响炉料电耗的主要因素有:1.炉料化学成分对电耗的影响:炉料中的碳酸钙和碳酸镁在冶炼过程中分解,吸收大量热能。另外,产生的气体与炉料接触时间短,不能与炉料充分换热,并随烟气带走大量热能。只有碳酸盐分解才能省电。计算表明,电炉炉料氧化钙降低1%,电耗降低5 ~ 6kw·h/t;氧化镁下降1%,电耗下降4kW·h/t..
2.当大量耐火材料方向正确时,耗电量会增加。通常,脉石是氧化镁、氧化钙和氧化硅。
生产初期,MgO+CaO含量达到36% ~ 42%。渣温为1340 ~ 1380℃,但低于1320℃不能排出。这种渣不仅出钢温度高,而且其焓值随氧化钙含量的增加而增加。如炉渣含21% Cao,13.37% MgO,243.01% SiO,4.61% Fe,12O310.8%,焓值1884kJ/kg,电耗一般为600 kW·h/t,最高可达928 kW·h/t。
当炉渣中GaO+MgO含量大于40%时,焓值将达到2010 ~ 2093 kJ/kg。高温高焓的炉渣不仅会带走大量的热量,而且会使铜锍过热,放出时带走大量的热量,所以耗电量会明显增加。矿渣中MgO含量与功耗之间关系的实例见图1,矿渣中MgO和CaO含量与功耗之间关系的实例见图2。
图1铜冶炼炉渣中氧化镁含量与耗电量的关系示例
图2铜炉渣中氧化镁和氧化钙的含量与耗电量的关系示例
3.炉料物理性质对电耗的影响:电炉冶炼焙烧矿或粒状矿与生精矿特别是湿精矿相比,电耗较小,炉内1kg水蒸发过热时消耗1 ~ 1 ~ l . 5 kW·h。
云南冶炼厂的实践证明,精心准备炉料可以显著降低电耗。关于炉料的物理特性和功耗之间的关系,见表9。
表9炉料物理性质与电耗关系的实例
电荷特性电力消耗h/t费用干燥粉722
球团焙烧材料40 ~ 450年(1970年以后)
在600℃下焙烧矿石440
生精矿600
多年来,为了降低电耗和提高床能率,叶韵一直采用粒状矿石入炉。熔化粒状矿石有以下优点:(1)材料斜率可以控制。电极插入渣层深度可达700 ~ 900 mm,炉顶温度低,热效率高。
(2)可以减少烟气量。
(3)生产能力可达6 ~ 8t/m2,单位功率100 ~ 500kV a/m2。
在充电量不变的情况下,充电温度每升高10 ℃,耗电量将减少约3kw·h/t。充电温度与功耗的关系见表10。
表10充电温度与功耗的关系
充电温度,℃冷料100200300名流500600700功耗系数一个0.950.930.870.8550.820.780.75
(4)操作条件对装料电耗的影响:能否形成料坡,料坡的状况对电耗也有影响。坡度透气性越好,烟气与炉料的热交换越好,烟气温度越低。透气性差、水分高的炉料经常坍塌,产生大量烟尘,炉顶温度上升明显。斜坡高度与炉顶温度的关系见表11。表11料坡高度与炉顶温度的关系
斜坡高度,毫米0100300500炉顶温度,℃八百600名流大约250
在电炉良好的操作条件下,炉顶温度一般可保持在400℃以下。(5)炉膛密封程度对电耗的影响:一般密封良好的炉膛,每吨炉料产生约700 ~ 800 m3烟气。当炉膛密封不严,炉料含水量高或碳酸盐矿物含量高时,烟气可达1000 ~ 1800 m3/t物料,从而增加电耗。密封前后的烟气量、烟气温度和电耗见表12。
表12叶韵封炉前后烟气量、烟气温度和电耗示例
时间烟气温度,℃烟气量,m3/h耗电量,千瓦小时/吨材料前密封件19640400512
密封后20624200408
(6)熔池系统对电耗的影响:合适的电极插入深度可以避免熔渣或铜锍过热,维持熔池内正常的温度分布,促进炉料熔化,是降低操作电耗的主要途径。(7)电炉容量和单位功率对电耗的影响:对于同一台炉,提高单位功率有利于降低电耗。单位功率增加后,热效率可以提高。
(8)床能率与电耗的关系:在电炉额定功率负荷下,电炉生产能力提高,单位炉料电耗相应降低。参见图3和图4,了解床能率和功耗之间的关系示例。
图3云南冶炼厂电炉床能率与电耗的关系
图4铜电炉熔床能率与电耗的关系
1-熔炼粗精矿(Imatra工厂);2-熔炼和焙烧矿石(罗斯卡工厂)
(9)电炉开工率对电耗的影响:电炉开工率越高,电耗越低。叶韵1986年平均月用电量为426 kW·h/t,除去非生产时间,用电量为391 kW·h/t材料。由于非生产时间的影响,电耗增加了35kW·h/t物料。表13列出了全月的非生产时间及其对用电量增加的影响。
表13非生产时间示例及其对功耗增加的影响
项目非生产时间对功耗增加的影响h比例,%累积比例,%千瓦小时比例,%
停止保湿21353512.525.57①
设备事故1423588.323.21
权力过大1226七十八7.1220.34②
常规电源故障1016945.9316.94
其他的四六1001.25.44
总计达6010010035100
①过程协调障碍;②权力运用不当。 关键词TAG: 有色金属
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