诺兰达炉喷炉的原因及对策.pdf

诺兰达炉喷炉的原因及对策 黄毅 犬培毒色套蓐公司冶炼厂，灞藏黄萋，4 3 5 0 0 5 擒纂龋齿失冶诺兰选舻发生的喷妒事故．分析T 引发喷炉的碌融，提出- r 夸艚为援酶喷 舻、安垒生产，农工艺控锚方面应谈挺意舶翱题。 关键词诲兰这炉；聩炉；燕鞭；对募；工艺整裁 谯诺兰迭炉生产中，喷炉是一种严重的 生产辫敞。发生喷炉时，高温熔体突然从炉 日、搬辩秘等处蒲擞，严重危及炉体揭圈的 天身稳竣备安金。蠡予静静嚣闲，夫疆诺兰 达炉第一炉擞发生了两次喷炉，其巾发生在 1 9 9 7 馨l O 月1 5 日的第一次喷炉尤为严重。 奉文盎黉结合这次唆炉来势辑产生囔炉静原 因，戳藏挎赣密囔妒，凌王芑控剿方嚣戆一 些体鑫。 l 导致喷炉的艨因 l 。1 疆球镧蓉魏荣承铜蠢过援，飙容荔欢 进渣艨，使炉渣中的F e 3 0 含量升黼，粘度 增大，气体的可穿遗性能下降。擞犬量的气 体麟予穿选髂体排出的情况下，导数喷炉。 1 ．2 球钢与妒渣势舞不清摇暴捧锾与炉 渣分离拳游势蒋续戆造了含壤瓣藏疆 螽栗 此时球镧面较低，情况更糟 ，继续熔炼可能 会成为引起喷炉因素之一。 l 。3 滚瑶娄涟艨避零，渣湛低，妒骚鞍度 遘夫竣毒寒络铯瓣妒瓣在炉内壤狡 嫠褥莰 风隈靛A 的富氧空气难于透过渣掇，压力上 升，造成熔体从炉内喷出。对于诺兰迭炉来 说，这种锵况摄步觅，毽搓P s 转炉中程常 觅。 鹪 次喷炉发生在1 9 9 8 年7 月1 4 日， 太冶诺兰达炉图赢流电机故障被迫停炉保 淀，2 2 霹在炉体蹦剐转入时鄂发生搭镕囔 接，潍帮将妒搭转趱，来爱瑗舞右络葵喷 出。遣起事敌是融于停炉时闯太长，渣层温 度降低，并形成一层。壳”，透气蚀差，最终导 致峨炉。扶喷壤瓣炉渣营，形靛较为歪常， 毒黪l 手“秘．1 5 。喽窭鲢雾气强炉渣。蠡于渣 屡激度太秣，渣醴处的渣基本上流不动．当 采取各种措施将激肼处理好，谶两包反射炉 热冰糖后，逐步将炉况恢复正常 1 ．4 诧学凌炉逡耪壤嚣特魏嚣荔发生在 P S 转炉中。当把球铜加A 含材氧化铜的高 氧化渣的炉内时，冰铜中的硫化物和渣中的 氧化物之间发生剧烈的反应，引起喷炉。一 般来说，这种童煮援不会发生在磋兰迭炉，毽 警往诺兰速炉内翔热球翻酵痊注慧炉蠹的渣 型。 1 9 9 7 年l O 月2 2 日，磺炉停产一周后再 次拜炉翦，为提赛球键蕊，往谱兰选炉孛进 蠹夔| 妒蒸溶察。驻然参考燕蠢专家嚣意觅， 8 键炉内加大一揍拳头进苻还缀。仍发瑷在 进热冰铜的过程中，炉内有剧烈反应的迹 象，蕊一点有熔秫褥淡喷出，以麓～包热球 锅势嚣| 密考熬究。 怍者简卉黄毅 鳓鳃一 ，茹．糍北省 ，甫电盘黉暗蠓专业工学学士．大暗冶炼厂助璐工程搏 万方数据 2第一次喷炉过程及分析 在加拿大诺兰达矿业公司霍恩 H o m e 冶炼厂的专家现场指导下，大冶诺兰达炉第 一炉次于1 9 9 7 年1 0 月1 日投热料．由于设 计、施工、安装等原因，设备调试时故障较 多。至1 0 月6I t2 2 0 5 才开始投料试生 产。1 0 月1 0 日2 1 加放出第一包冰铜。由 于各种条件的限制，炉体频繁转出，炉渣较 粘，难于排出，炉内总液面长期在1 8 0 0 m m ，炉渣、冰铜长时间分离不清，大量的冰铜 随炉渣排出，炉况一直较差。自放出第一包 冰铜后，冰铜试样 含铜口样 中s i 0 ，台量 基本上都超标，波动在4 ．9 ％～7 ．2 ％之间。 2 ．1 事故经过1 0 月1 5E l9 0 0 开炉 主 要工艺控制参数见表l ，试样分析结果见表 2 ，9 3 5 加方专家测量冰铜面为9 9 0 m m ，9 加～9 4 5 放冰铜一包，此时加料量仅为 2 5 t l h 。1 1 1 5 加方专家通知放冰铜．1 1 4 0 左 右测熔体面，此时能明显发现冰铜面为 5 0 0 m m ，其余为混熔体，加方专家立即通 知堵铜口。1 l 5 0 诺兰达炉因风压超低而停 炉 开炉时工艺规定风口风压达到0 ．0 7 9 M P a 才能转入炉体，风口风压低于0 ．0 7 3 M P a 时 风压超低联锁启动，炉体自动转出 ，放出的 冰铜仅大半包。多次尝试送风均发现风压达 不到工艺要求，无法转入炉体。后因制氧站 出现故障，无法供氧，暂时停止尝试． 表1 。1 0 ．1 5 。主要工艺控制参数 风1 2 风量的藏量表显示有误差，可按上表显示值除以1 ．3 进行粗略校正 表2 。1 0 ．1 5 。试样分析结果 经协商，加方专家同意先采用空气熔 炼．1 6 0 0 、1 7 2 0 两次尝试送风，风压均为 0 ．0 3 7 M P a ，无法将炉体转人．经现场研究决 定，1 7 5 0 采用两台高压鼓风机一起送风，风 压达到要求，风量为4 2 0 0 0 N m 3 ／h D C S 显示 值 ，加科量为2 0 t ／h 。1 8 1 0 停转炉风机，风 量降为3 7 0 0 0 N m 3 ／h ，风压迅速由0 ．1 1 I M P a 下降至0 ．0 7 1 M P a ，1 8 1 2 炉体再次转出。1 8 3 5 再次用两台风机迸风，当炉体转入后，保 持两台风机送风生产，炉温在1 2 7 0 ～1 2 9 0 ℃。1 9 2 0 测得的冰铜面再次清楚的显示仅 5 0 0 r a m ，1 9 5 0 ，制氧站恢复供氧，增加 2 5 0 0 N m3 ／h 的供氧量，加料量为3 0 t ／h ．由 于当时矿源条件较好，炉温持续升高，峰值 达到1 3 3 0 ℃。 2 0 1 4 左右，发现烟罩压力由负压变为正 压，抛料1 3 有反吹现象，经与排烟系统有关 单位联系，情况仍未好转。由于当时加方仅 有一名工长在现场，未能及时处理．炉况进 一步恶化，炉压进一步增大，抛料口处有少 量火星外喷，炉料已抛不进炉内。2 0 3 7 左 右，发现熔体从抛料口、炉口等处外喷，烟罩 后挡灰板处有大量黑烟外冒。有关操作人员 将炉体转出后，熔体仍持续喷出，至2 0 4 2 左 右停止喷炉。据D C S 的纪录，喷炉前两个凤 眼高温计显示温度分别为T I A 一0 6 8 1 3 0 4 ℃ 万方数据 和T I A 0 6 9 1 2 3 6 ℃。 此狄喷炉烧坏抛料机2 白，轴流风扇5 台，熔体点燃6 、5 皮带，火势上窜，烧坏 安辩系统辩部分电缆，自翅拿大避强辩靶美 爱嘴控簇臻统誓时无法捷丽。造成箨产 1 6 4 ．6 7 h ，冤人员伤亡。 2 ．2察敞分析主要是缺惫工蕊控制经 验，对诺兰选炉的生产缺乏深屡次的了解。 1 出于渣包供应不及时等原因，白投料 开始，长时瓣高液面生产，渣屡较厚，导致渣 锯分亵不漆劳造或瑟性摇嚣。 f 2 加方专家工作疏怒。摄鲞时与加方 专家一起去测量冰铜面的操作二c 介绍，当时 9 3 5 测鬣杆痕迹模糊，而加方专家没有重 新测量，赢接通知放铜一包。加方专家在不 了解主掇人员的实际投料情况，也朱再进行 测量，檬撰鬻愚厂懿生产经验蠢接遥翔藏铜 ll 1 5 。爨愚厂诺兰达萨静鸯薛辩鲞韪1 3 0 t ／h 左右，丽辫时犬冶仅2 5 t f h 。显然此时敢冰铜 降低了．球铜面。 3 谢温操作。风压超低，擞际上是由于 炉温高导教风眼过于畅通所至。 4 娃l { 渣铜长时间分离不潦，大量球锯 | 蓬整一辩撵赉，减多了炉肉痒_ { 譬承镧量。势 导致球铜榉中S i o 的含量持续遐标。表2 中的冰锏样仪9 5 5 的合格，其像均严重污 染。 5 由于加料量 需氧量 与鼓风量 供氧 量 不糯艇配，造成炉内氧量过剩，导致球铜 是位舟巍，葳表2 孛1 8 ’1 7 ，1 8 5 9 薄巾臻铜撵 可醴番辩，壤铜晶位上舟速度穰快，莰露连 一步降低了库存冰铜量。 6 溺测量值多次显示冰铜面过低时，未 能及时进腻射炉热冰铜，错失了补救机会， 这可能鼹娥犬的失误。 7 盘手炉内熬铜面遥低，在炉溢较高鲍 攮嚣下，建藏对渣屡熬过欧，袋漉中疆羲客 量剧域，瀵篡透气性差，在炉内鼓入过大厩 量 总鼓风慧超过设计值3 0 ％以上 的情况 下发嫩熔体大量喷出。 8 渣层溅起、起泡，压嫡了烟气空间，导 致出溅持续正压。若能及时将炉体转出，有 可麓避炱暖沪，霹媾当时簸搬的龆方夫曼由 于缀骚蚕足，未髓爱簿经理。 3 一些体会 根据以上的分析，从工艺控制的角度 讲，笔者认为导致1 9 9 7 年1 0 月1 5 目的喷炉 的主簧鞭鳗是 ￡l ，壤寮蓬控裁过羝； 2 珠锅与炉渣分离不滔； 3 高温操作； 4 鼓风量过大。 通过前面的讨论，笔者认为，要避免喷炉 应该潍意到 { 稼持炉内的良好熔炼状态校为重 要，穗糕炉渣、球铜努离菝好；F e ／S i 0 2 、珠 铜榉中的s i 0 2 含量在舍壤的范围之内等。 2 准确测量并掌握炉内冰铜面和总液 面的深度，并坚持保证炉内最低冰铜面不低 于1 0 0 0 m m 的原则．工艺控制人员应能把握 住物辩平衡，辑产的冰铜量斑尊所加的耩矿 量穗豢戴。{ 壬餐霹侯，发褒 凌悔疑 炉内实 际津铜瑟过低，应立郢停谯教球锅，采取措 施增加冰铜面。总液面应控制在1 7 0 0 r a m 以 下，潜发现无法在短时间内将总液面降低下 来，魔及时停炉。 3 严格控翱炉温在工麓规定的范围之 蠹。确保护温不超过1 2 5 0 ℃，当炉温超过 1 2 8 0 ℃嚣| ，应立瑟校正温瘦，偬骏炉辩，橙查 抛辩情况。如真实，立即采取降温措施。当 炉温趟过1 3 0 0 ℃时，应立即停炉。尽管温 度不是导致喷炉的主要原因，但当冰铜面较 低时，猩高温下持续送风生产可强化喷炉的 发生；这是瘤子珠铜面较低拜尊，鼠吹进了渣 罴。瓣在商疆下渣戆流凌瞧较好，魏餐进渣 的过欧，造成喷炉。另外炉澈较高时，对炉 衬 尤其是风眼区 的磨损较为厉害，对炉寿 万方数据 1 5 有不好的影响。 4 当炉况出现异常时，如风量，风压变 化较大；炉内持续出现正压；冰铜样中S i O ， 含量持续偏高等，应认真分析原因并处理。 如有必要，应及时停炉。在任何时候应以炉 体安全转出为优先。 5 在诺兰达炉因故要较长时间的停炉 保温时，可以考虑在熔池表面加一层保温材 料。再次开炉前，可以加一些反射炉热冰 铜，这也是大冶两台炉并开的一个有利条 件。 霍恩冶炼厂在该厂诺兰达炉投产初期， 也曾深受喷炉的困扰，操作工甚至谈喷炉色 变。通过不断的探索总结，在1 9 7 5 年发生一 起严重的喷炉事故之后，再没有发生严重的 喷炉事故。对于大抬来说，首先是克服对喷 炉事故的恐慌心理，只要对生产的经验教训 不断总结，严格按照操作规程来执行，一定 可以避免喷炉事故的发生；同时更应该注意 的是克服传统的粗放生产思维方式和操作的 随意性，按照科学规律办事，严格按照操作 规程来执行，避免不必要的事故和损失。 ㈣㈣㈣㈣㈣㈣ 上接第l l 页 料多，烟气集中在透气较好的大块炉料处通 过，造成“穿孔”，二是风压、焦率太高，引起 焦点上移，炉顶温度升高。处理办法是，在 炉顶料面不同处插人钢钎至风口水平面，将 炉料捅松透气，补加大量返渣和部分焦炭并 调整焦率和风压，以往生产经验是5 ～7 h 能见明显效果。 3 炉缸炉结主要原因是Z n S 的危 害。铅渣含锌3 ．6 ％左右，主要为z 1 1 s 和 Z n S 0 ．形态存在．Z n S 熔点高 1 8 0 0 ～1 9 0 0 ℃ ，当焦区温度变化时，其冷凝下来，造成 炉缸中炉结，导致产物分离困难。一些厂家 采用加黄铁矿和粗铅的方法以熔化之，但效 果不佳。我们在生产过程中通过在每批料中 加入某种助溶剂，利用Z n S 在其中溶解度大 的特点，较好地解决了锌害。这样一次生产 能维持2 5 ～3 0 天，甚至更长时间． 4结柬语 我们用鼓风炉处理铜转炉烟灰之浸出渣 铅渣 的工艺是成熟的，有价金属得到较好 的回收．该法对原料适应性强，经济效益明 显，我们还尝试了将铅电解过程中的铜熔析 渣、碱精炼渣以及铜冶炼厂制酸系统净化产 出的铅滤饼搭配处理也取得成功。 上接第2 3 页 5 年产3 0 0 0 t 镁厂投资、利润估算 经估算采用皮扛法生产1 t 金属镁的成 本为2 0 0 0 0 元，而市场价格为2 8 0 0 0 元／t ，吨 镁利润为2 8 0 0 0 2 0 0 1 3 0 8 0 0 0 元 含税 。 若建一个规模为3 0 0 0 t ／a 的镁厂，估算总投 资约为6 4 8 6 万元，利润总额为8 0 0 0 3 0 0 0 2 4 0 0 万元 含税 ，投资利润率为2 5 ％，投 资利税率为3 7 ％，经济效益较好。 综上所述，海钢公司若因地制宜地利用 白云岩矿石来建镁冶炼厂，不仅能解决公司 在转换企业机制过程中部分人员分流再就业 问题，且能提高公司的经济收入，加快公司 经济发展，同时对促进海南特区的经济建设 有着极其重要的意义。 万方数据