冶煉工藝由閃速爐,、轉(zhuǎn)爐,、陽極爐等火法煉銅工序和電解陰極銅等濕法煉銅工序組成,,其中轉(zhuǎn)爐有3臺,,規(guī)格為Φ4 m×13. 6 m,,每臺59個(gè)風(fēng)眼,。隨著金隆公司實(shí)施年產(chǎn)35萬噸電解銅擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,,轉(zhuǎn)爐工序的年產(chǎn)銅量的逐年增加,,轉(zhuǎn)爐也逐步成為瓶頸工序,為此,,公司對延長轉(zhuǎn)爐耐火磚壽命課題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),,取得明顯效果。
1問題與措施
公司在2004〜2005年間,,轉(zhuǎn)爐爐壽命平均為170爐,,且不穩(wěn)定,,在60〜220爐之間波動,已成為制約提高產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,。轉(zhuǎn)爐爐壽命由每爐期風(fēng)眼耐火磚壽命決定,,雖然影響風(fēng)眼磚壽命的因素很多,但主要還是取決于三個(gè)方面進(jìn)行:耐火磚質(zhì)量;砌筑質(zhì)量;日常操作與管理,,因此技術(shù)攻關(guān)從這3個(gè)方面進(jìn)行:
1. 1耐火磚質(zhì)量
以前公司根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況采用直接結(jié)合鎂鉻磚,,因?yàn)橹苯咏Y(jié)合鎂鉻磚抗熱震性好,符合生產(chǎn)要求,,但現(xiàn)在,,由于轉(zhuǎn)爐日操作爐次增加,從原來每天3.7爐逐步增加到每天5. 0爐,,相對地?zé)嵴鹦詥栴}已經(jīng)不是主要因素,,抗侵蝕性和機(jī)械強(qiáng)度才是問題的主要方面,,于是決定改用半再結(jié)合鎂鉻磚,,以符合高強(qiáng)度生產(chǎn)的要求。對半再結(jié)合鎂鉻磚要求如下:MgO≥60%,、Cr2O3≥20%,、SiO2≤1.5%、體積密度3.25 ±0.2g/cm3,、常溫耐壓≥50MPa,,并符合GB/ T2997 - 2000國家標(biāo)準(zhǔn),磚表面無裂紋和缺陷,,致密度高,。另外為了考察耐火磚適用性,選取兩家同種耐火磚在同一爐體內(nèi)使用,,以便進(jìn)行比較和鑒別,。
1. 2砌筑質(zhì)量
以前筑爐過程沒有進(jìn)行有效控制,驗(yàn)收以國標(biāo)為基準(zhǔn),,所以有時(shí)為了搶時(shí)間和進(jìn)度,,質(zhì)量上或多或少存在問題。現(xiàn)在,,規(guī)定風(fēng)眼磚安裝尺寸誤差控制在±5mm以內(nèi),,磚與磚之間縫隙控制在2mm以內(nèi),縫隙必須用灰漿填實(shí),,殼體與磚層之間搗打?qū)涌刂圃?50 ±6)mm,。在砌筑過程中,完成每一步立即進(jìn)行驗(yàn)收,,合格后才可進(jìn)行下一步工作,,因此對于兩種耐火磚,,砌筑方法和流程要求相同,同時(shí)砌筑同時(shí)完工,,因而砌筑方面沒有差異,,同時(shí),總體上也保證砌筑質(zhì)量,。
1.3日常操作與管理
包括3方面內(nèi)容:
(1)嚴(yán)格控制操作參數(shù):各操作參數(shù)盡量控制在目標(biāo)值內(nèi),,如S期單位送風(fēng)量目標(biāo)值38000〜40000 m3/h;B期單位送風(fēng)量目標(biāo)值42000〜44000 m3/h;渣含硅目標(biāo)值基本上控制在21% ± 1 %;冷料率目標(biāo)值為0. 30% ±0.05 %,平衡爐溫,,實(shí)際操作中要求根據(jù)冰銅品位進(jìn)行調(diào)整,。
(2)操作規(guī)范化:即強(qiáng)化捅風(fēng)眼的頻率,保持風(fēng)口壓力運(yùn)行在100kPa之下,,保證送風(fēng)順利;在100爐次以后每天必須檢測爐體外殼溫度:100爐次以前測量兩次風(fēng)眼長度,,100爐次以后每2爐次測量一次風(fēng)眼長度。
(3)設(shè)備管理細(xì)致化:即每爐銅吹煉結(jié)束后,,對爐體外觀和爐內(nèi)耐火磚情況進(jìn)行檢查;S1期結(jié)束立即清理爐口,,從而減少爐口燒損。
2 實(shí)際使用情況
具體爐壽命情況比較見表1,。
表1 2004~2006年轉(zhuǎn)爐爐壽命比較
每一爐期結(jié)束后剩余磚情況大致如下:A磚平均殘留95 mm以上,,B磚平均殘留90 mm以上(具體見表2)A磚殘留尺寸起伏較大,最長與最短殘磚尺寸差190 mm左右;B磚殘留磚尺寸起伏也大,,最大與最小殘磚尺寸差170mm左右,。從消耗來看,A磚約1.6 mm/爐次,,B磚約1. 65mm/爐次,。
3.效果
(1)每期轉(zhuǎn)爐壽命均在200爐次以上,平均210爐,,比以前平均壽命提高約40爐,,而且呈逐步均衡提高勢態(tài),兩次間隔爐壽命波動幅度在20爐次以內(nèi),,生產(chǎn)平衡穩(wěn)定,。
(2) 根據(jù)長期對風(fēng)口磚剩余尺寸數(shù)據(jù)跟蹤(參考表2),進(jìn)行非線性回歸分析后得出金隆風(fēng)眼磚消耗公式:
y=0.0006X2+0.7291X
R2=0.9254
(其中R為相關(guān)度,,y為CF風(fēng)眼磚消耗長度,,mm ,X為送入轉(zhuǎn)爐的累計(jì)風(fēng)量,,X105m3,。)
表2 轉(zhuǎn)爐操作參數(shù)表
兩種轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼磚消耗規(guī)律基本上與上述公式吻合,無明顯差異,如表3所示,。說明磚適應(yīng)性良好,,選擇半再結(jié)合磚符合生產(chǎn)要求。
表3 3號轉(zhuǎn)爐操作數(shù)據(jù)
低油耗2 kt,,節(jié)約液化石油氣(LPG)320 t,。
4 經(jīng)濟(jì)效益估算
按節(jié)約40爐成本來看,每爐期用耐火磚量按65t計(jì)算,,耐火磚價(jià)格約為5000元/t,,則每爐期直接節(jié)約耐火磚費(fèi)用為:
65÷170×40×5000=76470(元)
5 結(jié)束語
經(jīng)過改進(jìn),轉(zhuǎn)爐耐火磚壽命得到明顯提高,,在總體上即穩(wěn)定了生產(chǎn),,又創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到甚至高超過了預(yù)定200爐次目標(biāo),。