提高澳斯麦特炉炉衬寿命的研究
|
摘要
澳斯麦特炼铜法是一种连续式铜熔池熔炼法,在铜冶炼过程中有着广泛的应用实践。但是在澳斯麦特炉熔炼过程中,由于熔体始终处于搅动并且剧烈翻腾状态,熔体对澳斯麦特炉炉衬的损害较严重,从而导致澳斯麦特炉炉衬寿命相对较短。为了提高炉衬寿命,降低损耗,提高生产率,本论文对澳斯麦特炉炉衬寿命进行了研究,并提出以下改进措施:
1、提高炉衬寿命最有效,成本最低的措施是让高温熔体尽可能的粘结在炉壁的砖衬上,即依靠炉衬挂渣的方法保护耐火材料,进而对炉衬进行保护。而挂渣就要做到以下几点:
(1)合理控制炉内温度,将温度尽可能控制在1150～1220℃,避免炉内温度过热,对炉衬造成安全隐患。在过高温度下炉内壁挂渣质量差,加速炉内衬的蚀损。
(2)合理控制渣型在1.2～1.4之间,其粘度小于5泊(1200℃),流动性适当。
(3)合理控制热量传递,要求炉壁从炉内吸收的热量可以及时向炉壳外传递出去,可采用高导热率的耐火材料砌筑,并在炉壳与耐火材料之间捣打高导热石墨粉,同时确保水幕冷却均匀覆盖炉体外壳,将冷却水幕的温度差由原来设计的7～8℃改进为10～15℃。使炉衬温度能在短时间内降下来,保证炉衬内表面的温度低于熔体温度,确保炉衬挂渣质量。
2、严格控制喷枪的浸没深度控制合适的喷枪浸没深度,使其顶部以插入熔体层200～300mm处为宜,这样尽可能地减少了炉衬的聚冷聚热,提高了炉衬的寿命。
3、稳定加料量合理控制均匀稳定的加料量,使各工艺参数相对稳定,炉子操作维持常态化,有效的避免炉内聚冷聚热,从而降低耐火材料的损耗,提高炉衬寿命。
通过以上改进措施,不仅使澳斯麦特熔炼炉衬寿命达到19个月左右,而且提高了喷枪喷入的含氧量(最高达46%),生产作业率从设计时的85%提高到目前的96%,日处理精矿量由设计的1000吨提高到3000吨,取得了良好的社会效益,创造了较大的经济效益。
Ausmelt copper smelting process is one of bath smelting method, it is very popular in practical application. The melt in ausmelter copper smelting furnace is always at the status of uninterrupted rolling during smelting process, damage of line is serious because of melt. Thus, this can cut down life of furnace. In this paper, lining life of ausemlter copper smelting furnace was studied to prolong life of ausemlter furnace. The results can be concluded that it was taken the following measures to improve the life of line.
1. The most effective and economical way to prolong life of ausemlter furnace is to make high temperature melting adhere to brick lining of wall. In another word, the measure of adhered slag on brick lining was taken to protect lining. To be realize this aims, the conditions is as following:
First, it should be rational controlling the inner temperature of furnace. The temperature is at range of 1150～1220℃. To avoid overheat of furnace can be to prevent damage of lining because slag can not be adhered on brick lining at high temperature.
Second, it should be to control rational ratio of Fe/Si, the value is at 1.2-1.4.
Third, it should be to control rational balance of heat, the heat of furnace wall absorbed from inner furnace can be transferred to outer furnace in time, this can assure that the temperature of inner furnace surface is lower than that of melting. It is carried out to use high heat-transfer ratio materials for building furnace, and difference of spouting water temperature should be changed from original designed 7～8℃to 10～15℃.
2. It should be controller strictly the immersed deeper of airbrush. The rational deeper as upper of airbrush is in 200-300mm of melting, this can be possible to decease quench and quick heated for lining to prolong life of furnace.
3. The life of ausemlter furnace can be prolonged above nineteen months by taken the measures, it can also improve spouting oxygen concentration, the most is 46%, the working ratio of product can increase from designed 85% to 96%, the treated preparation concentrate can increase from designed 1000 tons pre-day from 3000 tons pre-day. It can attain good social and economical benefit.
1、提高炉衬寿命最有效,成本最低的措施是让高温熔体尽可能的粘结在炉壁的砖衬上,即依靠炉衬挂渣的方法保护耐火材料,进而对炉衬进行保护。而挂渣就要做到以下几点:
(1)合理控制炉内温度,将温度尽可能控制在1150～1220℃,避免炉内温度过热,对炉衬造成安全隐患。在过高温度下炉内壁挂渣质量差,加速炉内衬的蚀损。
(2)合理控制渣型在1.2～1.4之间,其粘度小于5泊(1200℃),流动性适当。
(3)合理控制热量传递,要求炉壁从炉内吸收的热量可以及时向炉壳外传递出去,可采用高导热率的耐火材料砌筑,并在炉壳与耐火材料之间捣打高导热石墨粉,同时确保水幕冷却均匀覆盖炉体外壳,将冷却水幕的温度差由原来设计的7～8℃改进为10～15℃。使炉衬温度能在短时间内降下来,保证炉衬内表面的温度低于熔体温度,确保炉衬挂渣质量。
2、严格控制喷枪的浸没深度控制合适的喷枪浸没深度,使其顶部以插入熔体层200～300mm处为宜,这样尽可能地减少了炉衬的聚冷聚热,提高了炉衬的寿命。
3、稳定加料量合理控制均匀稳定的加料量,使各工艺参数相对稳定,炉子操作维持常态化,有效的避免炉内聚冷聚热,从而降低耐火材料的损耗,提高炉衬寿命。
通过以上改进措施,不仅使澳斯麦特熔炼炉衬寿命达到19个月左右,而且提高了喷枪喷入的含氧量(最高达46%),生产作业率从设计时的85%提高到目前的96%,日处理精矿量由设计的1000吨提高到3000吨,取得了良好的社会效益,创造了较大的经济效益。
Ausmelt copper smelting process is one of bath smelting method, it is very popular in practical application. The melt in ausmelter copper smelting furnace is always at the status of uninterrupted rolling during smelting process, damage of line is serious because of melt. Thus, this can cut down life of furnace. In this paper, lining life of ausemlter copper smelting furnace was studied to prolong life of ausemlter furnace. The results can be concluded that it was taken the following measures to improve the life of line.
1. The most effective and economical way to prolong life of ausemlter furnace is to make high temperature melting adhere to brick lining of wall. In another word, the measure of adhered slag on brick lining was taken to protect lining. To be realize this aims, the conditions is as following:
First, it should be rational controlling the inner temperature of furnace. The temperature is at range of 1150～1220℃. To avoid overheat of furnace can be to prevent damage of lining because slag can not be adhered on brick lining at high temperature.
Second, it should be to control rational ratio of Fe/Si, the value is at 1.2-1.4.
Third, it should be to control rational balance of heat, the heat of furnace wall absorbed from inner furnace can be transferred to outer furnace in time, this can assure that the temperature of inner furnace surface is lower than that of melting. It is carried out to use high heat-transfer ratio materials for building furnace, and difference of spouting water temperature should be changed from original designed 7～8℃to 10～15℃.
2. It should be controller strictly the immersed deeper of airbrush. The rational deeper as upper of airbrush is in 200-300mm of melting, this can be possible to decease quench and quick heated for lining to prolong life of furnace.
3. The life of ausemlter furnace can be prolonged above nineteen months by taken the measures, it can also improve spouting oxygen concentration, the most is 46%, the working ratio of product can increase from designed 85% to 96%, the treated preparation concentrate can increase from designed 1000 tons pre-day from 3000 tons pre-day. It can attain good social and economical benefit.
引文
[1]潘云从.重有色金属冶炼设计手册[M],北京:冶金工业出版社,1996. 10
[2]陈国发.重金属冶金学[M],北京:冶金工业出版社,1995.12
[3]史有高.芒特艾萨和澳斯麦特富氧顶吹炼铜技术的比较[J],有色冶炼,2004(2) :
[4]彭容秋.铜冶金[M],北京:中南大学出版社,2004.12.
[5]陈知若.铜冶炼能耗效率分析[J],有色冶金节能,2006(3): P12
[6]张博亚,王吉坤.先进艾萨炉在铜冶炼中的应用[J],云南冶金,2005,(6):P9
[7]朱祖泽.现代铜冶金学[M],北京:科学出版社, 2003
[8]张健.重有色金属冶炼设计手册—铜镍卷[M],北京:冶金工业出版社,1996.10
[9]任鸿九.有色冶金熔池熔炼[M],北京:冶金工业出版社, 2001
[10]周声励,夏金童铝炭复合材料的机械性能[J],耐火材料,1997(4):P17
[11]黄卫国.以氧化铝粉为原料的微波合成[J],耐火材料,2001(5): P15
[12]谭强强,方克明.复合氧化物材料的富热膨胀机理[J],耐火材料,2001(5): P9
[13]刘忠选,张广智,王希华.特种低气孔率粘土耐火砖的研制[J],耐火材料, 1994(1):(P2
[14]董倩,唐清,李文超.材料研究中工艺参数的优化方法[J],耐火材料, 2000(3):P11
[15]宋兴诚.用澳斯麦特技术取代反射炉炼锡[J],有色冶金,1997(4): P16
[16]陈力.澳斯麦特炉喷枪位置测量方法的改进[J],冶金自动化,2006(6):P12
[17]宋兴成.用澳斯麦特技术取代反射炉炼锡[J],有色冶金,2003 (10): P22
[18]唐喜源,林荣跃.澳斯麦特技术在华铜公司的应用实践[J],中国有色冶金,2005(4): P11
[19]俞集良.澳斯麦特技术在镍-钴工业中的应用[J],有色冶金,2000(3):P10
[20]贺家齐.现代铜冶金学[M],科学出版社,2003: P18
[21]林升叨,孙宜军.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用实践[J],中国有色冶金,2004(6): P10
[22]陈跃.浅析英格索兰风机在澳斯麦特炉的运用[J],有色冶金,2003(2)
[23]林涤凡.提高电弧炉炉衬寿命的措施[J],铸造,2006,55(11): P18
[24]李卫民.铜吹炼技术的进展[J],云南冶金,2008,37(5):
[25]王盛琪,舒旭波.大冶冶炼厂炼铜炉窑与耐火材料[C],2002年全国铜冶炼生产技术及产品应用学术交流会论文集, 2002 :P11
[26]孙庚辰,李福朝.高炉热风炉用耐火材料的选择[C],高风温长寿热风炉研讨会论文集, 2005:
[27]俞集良.澳斯麦特技术在镍-钴工业中的应用[J],有色冶金,2000(3): P10
[28]贺家齐.现代铜冶金学[M],科学出版社,2003:P19
[29]林升叨,孙宜军.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用实践[J],中国有色冶金,2004(6):P18
[30]王舒敏.延长澳斯麦特炉炉衬寿命的生产实践[J],中国有色冶金,2007(4):P11
[31]陆树友.金昌冶炼厂澳斯麦特炉余热锅炉的设计特点与运行效果[J],中国有色冶金,2004(6):P19
[32]熊伟;唐都作.澳斯麦特炉喷枪位置测量方法的改进冶金自动化,2006(6): P21
[33]何洪涛.用澳斯麦特炉处理QSL炉铅渣的烟化工艺[J],有色冶炼, 2003(1):P22
[34]汪正波.澳斯麦特炉烟气处理系统试生产实践[J],有色冶炼, 2003(2): P19
[35]陈海文.澳斯麦特炼锡炉转化设计[J],有色冶炼, 2002(4):P10
[36]孙来胜.Ausmelt炉耐火材料的改进[J]有色冶炼,2008(2):P16
[37]余建平,周萍,梅炽.铜闪速炉沉淀池流场及温度场仿真优化[J],甘肃冶金,2005(4):P18
[38]艾萨熔池熔炼的应用与优化工业加热,2007(1):P9
[39]谢锴.现代铜闪速熔炼炉发展中若干理论与操控优化问题[J],中南大学学报,2006(1) :P12
[40]邹小平.反应塔炉壁三维温度场及内壁挂渣数模仿真研究[J],江西理工大学学报,2007(1): [J],
[41]王建锋.回转式阳极炉用煤基还原剂合理渣型研究[J],昆明理工大学学报,2006(1):P19
[42]孙永方.高炉炉缸耐火材料内衬的磨损机理[J],鞍钢技术,2007(4):P11
[43]王建锋.奥斯麦特吹炼工艺实践及作业方式的探讨[J],世界有色金属,2002(6):P10
[44]刘世英.耐火保温材料导热系数的测定[J],东北大学学报(自然科学版),2006(2):P18
[45]王建锋.富氧喷煤对耐火材料侵蚀的实验研究[J],东北大学学报(自然科学版),2006(3):P18
[46]刘世英.浅析影响Ausmelt吹炼炉喷枪寿命的因素及对策[J],大众科技,2005(9):P11
[47]耿云峰.澳斯麦特炉冷却系统的设计及使用效果[J],有色冶炼,2003(2):P9
[48]刘世英.提高中频感应炉炉衬寿命的方法[J],新技术新工艺,1983(3):P8
[49]王建明.如何提高中频炉镁砂炉衬寿命[J],机械工人,2002(4):P10
[50]杨庄.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用及改进[J],中国有色冶金,2004(3):P19
[51]李仲文.金昌冶炼厂澳斯麦特熔炼工艺的优化时间[J],中国有色金属,2005(3)
[52]车驾才.延长澳斯麦特炉寿命的技术改造与实践[J],冶金丛刊,2006(5)
[53]张秋先.澳斯麦特炉熔炼中渣含铜问题的探讨[J],有色金属设计,2001(2)
[54]裴青虎.澳斯麦特炉吹炼炉吹炼过程的控制方法和实践[J],山西冶金,2008(1)
[55]吕高平,贺晓红.金昌冶炼厂澳斯麦特炉工艺的改进与完善[J],有色金属,2007(1)
[56]贾著红.澳斯麦特工艺的实践与思考[J],有色金属,2001(4)
[57]周新成.降低澳斯麦特熔炼渣含铜实践[J],冶金丛刊,2006(6)
[58]赵震宇.顶吹浸没铜熔炼技术述评[J],有色矿业,2004(5)
[2]陈国发.重金属冶金学[M],北京:冶金工业出版社,1995.12
[3]史有高.芒特艾萨和澳斯麦特富氧顶吹炼铜技术的比较[J],有色冶炼,2004(2) :
[4]彭容秋.铜冶金[M],北京:中南大学出版社,2004.12.
[5]陈知若.铜冶炼能耗效率分析[J],有色冶金节能,2006(3): P12
[6]张博亚,王吉坤.先进艾萨炉在铜冶炼中的应用[J],云南冶金,2005,(6):P9
[7]朱祖泽.现代铜冶金学[M],北京:科学出版社, 2003
[8]张健.重有色金属冶炼设计手册—铜镍卷[M],北京:冶金工业出版社,1996.10
[9]任鸿九.有色冶金熔池熔炼[M],北京:冶金工业出版社, 2001
[10]周声励,夏金童铝炭复合材料的机械性能[J],耐火材料,1997(4):P17
[11]黄卫国.以氧化铝粉为原料的微波合成[J],耐火材料,2001(5): P15
[12]谭强强,方克明.复合氧化物材料的富热膨胀机理[J],耐火材料,2001(5): P9
[13]刘忠选,张广智,王希华.特种低气孔率粘土耐火砖的研制[J],耐火材料, 1994(1):(P2
[14]董倩,唐清,李文超.材料研究中工艺参数的优化方法[J],耐火材料, 2000(3):P11
[15]宋兴诚.用澳斯麦特技术取代反射炉炼锡[J],有色冶金,1997(4): P16
[16]陈力.澳斯麦特炉喷枪位置测量方法的改进[J],冶金自动化,2006(6):P12
[17]宋兴成.用澳斯麦特技术取代反射炉炼锡[J],有色冶金,2003 (10): P22
[18]唐喜源,林荣跃.澳斯麦特技术在华铜公司的应用实践[J],中国有色冶金,2005(4): P11
[19]俞集良.澳斯麦特技术在镍-钴工业中的应用[J],有色冶金,2000(3):P10
[20]贺家齐.现代铜冶金学[M],科学出版社,2003: P18
[21]林升叨,孙宜军.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用实践[J],中国有色冶金,2004(6): P10
[22]陈跃.浅析英格索兰风机在澳斯麦特炉的运用[J],有色冶金,2003(2)
[23]林涤凡.提高电弧炉炉衬寿命的措施[J],铸造,2006,55(11): P18
[24]李卫民.铜吹炼技术的进展[J],云南冶金,2008,37(5):
[25]王盛琪,舒旭波.大冶冶炼厂炼铜炉窑与耐火材料[C],2002年全国铜冶炼生产技术及产品应用学术交流会论文集, 2002 :P11
[26]孙庚辰,李福朝.高炉热风炉用耐火材料的选择[C],高风温长寿热风炉研讨会论文集, 2005:
[27]俞集良.澳斯麦特技术在镍-钴工业中的应用[J],有色冶金,2000(3): P10
[28]贺家齐.现代铜冶金学[M],科学出版社,2003:P19
[29]林升叨,孙宜军.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用实践[J],中国有色冶金,2004(6):P18
[30]王舒敏.延长澳斯麦特炉炉衬寿命的生产实践[J],中国有色冶金,2007(4):P11
[31]陆树友.金昌冶炼厂澳斯麦特炉余热锅炉的设计特点与运行效果[J],中国有色冶金,2004(6):P19
[32]熊伟;唐都作.澳斯麦特炉喷枪位置测量方法的改进冶金自动化,2006(6): P21
[33]何洪涛.用澳斯麦特炉处理QSL炉铅渣的烟化工艺[J],有色冶炼, 2003(1):P22
[34]汪正波.澳斯麦特炉烟气处理系统试生产实践[J],有色冶炼, 2003(2): P19
[35]陈海文.澳斯麦特炼锡炉转化设计[J],有色冶炼, 2002(4):P10
[36]孙来胜.Ausmelt炉耐火材料的改进[J]有色冶炼,2008(2):P16
[37]余建平,周萍,梅炽.铜闪速炉沉淀池流场及温度场仿真优化[J],甘肃冶金,2005(4):P18
[38]艾萨熔池熔炼的应用与优化工业加热,2007(1):P9
[39]谢锴.现代铜闪速熔炼炉发展中若干理论与操控优化问题[J],中南大学学报,2006(1) :P12
[40]邹小平.反应塔炉壁三维温度场及内壁挂渣数模仿真研究[J],江西理工大学学报,2007(1): [J],
[41]王建锋.回转式阳极炉用煤基还原剂合理渣型研究[J],昆明理工大学学报,2006(1):P19
[42]孙永方.高炉炉缸耐火材料内衬的磨损机理[J],鞍钢技术,2007(4):P11
[43]王建锋.奥斯麦特吹炼工艺实践及作业方式的探讨[J],世界有色金属,2002(6):P10
[44]刘世英.耐火保温材料导热系数的测定[J],东北大学学报(自然科学版),2006(2):P18
[45]王建锋.富氧喷煤对耐火材料侵蚀的实验研究[J],东北大学学报(自然科学版),2006(3):P18
[46]刘世英.浅析影响Ausmelt吹炼炉喷枪寿命的因素及对策[J],大众科技,2005(9):P11
[47]耿云峰.澳斯麦特炉冷却系统的设计及使用效果[J],有色冶炼,2003(2):P9
[48]刘世英.提高中频感应炉炉衬寿命的方法[J],新技术新工艺,1983(3):P8
[49]王建明.如何提高中频炉镁砂炉衬寿命[J],机械工人,2002(4):P10
[50]杨庄.澳斯麦特熔炼技术在金昌冶炼厂的应用及改进[J],中国有色冶金,2004(3):P19
[51]李仲文.金昌冶炼厂澳斯麦特熔炼工艺的优化时间[J],中国有色金属,2005(3)
[52]车驾才.延长澳斯麦特炉寿命的技术改造与实践[J],冶金丛刊,2006(5)
[53]张秋先.澳斯麦特炉熔炼中渣含铜问题的探讨[J],有色金属设计,2001(2)
[54]裴青虎.澳斯麦特炉吹炼炉吹炼过程的控制方法和实践[J],山西冶金,2008(1)
[55]吕高平,贺晓红.金昌冶炼厂澳斯麦特炉工艺的改进与完善[J],有色金属,2007(1)
[56]贾著红.澳斯麦特工艺的实践与思考[J],有色金属,2001(4)
[57]周新成.降低澳斯麦特熔炼渣含铜实践[J],冶金丛刊,2006(6)
[58]赵震宇.顶吹浸没铜熔炼技术述评[J],有色矿业,2004(5)
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |