闪速炉实习报告

闪速炉车间实习报告
万朋
2009年9月，我作为新入厂的员工，在闪速炉车间进行了为期一个月的实习。

这次实习，是工作后的第一次真正意义的实习，也是我第一次真正意义上接触冶金行业。

为期一个月的实习虽然短暂，但对我加深了解闪速熔炼的原理和工艺流程起到了积极的作用。

由于粉状精矿的表面积大，铜镍精矿中FeS含量高，冶炼过程的燃烧热没有得到充分的利用，能耗高，硫的回收率低，环境污染严重，故研究开发了闪速炉熔炼技术，它可以充分利用了精矿的上述性能，达到了产量大、能耗低、硫的回收率高，减少污染环境的目的。

闪速熔炼与其它传统的鼓风炉、反射炉和电炉熔炼的重要不同之处：在于它能充分利用粉状精矿巨大的表面能和硫化物的氧化反应热，而获得能耗低、产量大、回收率高、环境污染小的多种利益。

1、闪速炉的主要特点及工艺流程
下图为闪速熔炼的基本工艺流程。

金川闪速炉的主要特点有:
(1)使用的镍精矿采用气流干燥，这种低温快速干燥过程是在负压下操作的，劳动条件好，无粉尘污染，精矿脱硫少，能耗低，
精矿在干燥的同时即被提升到闪速炉的炉顶料仓中，省去了干精矿的提升运输设备。

(2)带电热贫化区的闪速炉是引进澳大利亚技术的核心，但在设计上并未完全照搬。

在砖体的冷却方式、沉淀池炉顶结构、沉淀池与上升烟道连接部结构、贫化区炉顶和钢骨架的设计等方面作了一系列改进，而贫化区炉顶的电极系统包括导电、压放、密封等则完全应用了金川矿热电炉的技术，比卡尔古里冶炼厂的同类设备更加完善。

(3)采用了低温富氧鼓风制度。

既可满足设计能力的生产，还为扩大生产留有余地。

鼓风温度200℃完全可以利用闪速炉余热锅炉产出的饱和蒸汽加热达到，不需要消耗其他能源。

(4)生产过程采用了先进的MOD300集散控制系统和信息处理系统，具有计算、数据采集、数据传递、报表打印、报警、事故自动切换、离线指导、在线控制等功能。

(5)熔炼上的特点：焙烧与熔炼结合在一个过程，炉料与气体密切接触，在悬浮状态下与气相进行传热和传质，故可以在较大范围内调节镍锍品位。

(6)闪速炉与贫化电炉合并,利用闪速炉产出的镍锍作为炉渣贫化的硫化剂，而金川闪速炉炉渣贫化不用加硫化剂，它克服了炉渣贫化过程所产出的低硫镍锍排放的困难。

同时由于不加硫化剂，因此炉渣贫化所用的电就较电炉少多了。

2、闪速炉的组成
闪速炉的组成：反应塔、沉淀池、上升烟道和贫化区；另外为了利用余热，上升烟道出口安装有余热锅炉。

（1）反应塔、沉淀池属于闪速炉部分，它遵守闪速熔炼的特定规律。

特点：渣中金属和四氧化三铁含量高，镍锍中镍、铜、四氧化三铁含量也较高。

（2）贫化区属于电炉部分，它遵守电炉熔炼的特定规律作用：使渣中有价金属更多的还原、沉集在镍锍中，同时处理一部分含有价金属较高的冷料。

特点：还原性较强，渣、镍锍中的NiO、Cu2O、CoO、Fe3O4被还原，渣含Ni、Cu、Fe3O4都很低，镍锍中有金属镍和金属铁存在。

在镍锍中Fe、Ni和S含量之和在95％以上。

（3）排烟系统的的烟气路线共有三条：a、闪速炉→闪速炉余热
锅炉→电收尘→闪速炉排烟机→制酸。

(正常生产) b、闪速炉→闪速炉余热锅炉→电收尘→闪速炉排烟机→干燥烟囱。

（制酸系统发生故障时）c、闪速炉→闪速炉副烟道→喷雾室→环保排烟机→环保烟囱。

（闪速炉检修时）
闪速炉加入物料主要有：干精矿、熔剂、烟灰、粉煤等。

其主要工艺过程有：物料的干燥、闪速熔炼、转炉吹炼、转炉渣贫化、高镍锍缓冷等。

冶金炉料的干燥方法有回转窑干燥、喷雾干燥、气流干燥、蒸汽干燥等方法，金川闪速炉采用气流干燥法进行物料制备。

将含水8%～10%的湿精矿由回转窑的窑头加入，经过回转窑、鼠笼破碎机、气流管三段干燥，在沉降室、旋涡收尘器和电收尘器收集，并落在闪速炉的中间料仓中，然后送至精矿喷嘴喷入反应塔。

闪速熔炼：当含水小于0.3％的干精矿及石英粉、烟灰、粉煤、重油（后二者主要作为补充燃料），在精矿喷嘴中与低温热空气（200℃）和氧气充分混合，并以60～70m/s的高速喷入1550 ℃左右的反应塔内，在悬浮状态下仅需2～3s即可在反应塔空间迅速完成炉料的分解、氧化脱硫和熔化过程，而形成氧化物和硫化物的混合熔融液滴，汇集落入反应塔下部的沉淀池，最终形成锍层和炉渣层，然后澄清分离。

转炉渣贫化：其实质是渣中Fe3O4被还原，以减少NiO的溶解，并且以低镍锍洗涤还原炉渣的过程。

同时Fe3O4的还原还能够改善炉渣粘度密度等澄清分离条件，从而使夹杂在渣中的熔锍颗粒顺利沉降。

闪速熔炼是强氧化熔炼，反应塔的氧势很高，必然要产生大量Fe3O4及NiO 、Cu2O 等进入渣中，故渣含金属比反射炉熔炼和电炉熔炼高，炉渣流经贫化区时必须进一步处理才能废弃。

贫化区在工作原理、操作方法等方面与渣贫化电炉基本相同。

其过程是利用电炉高温进行过热澄清，并加入少量还原剂，使炉渣中的Fe3O4还原为FeO，其中Cu 、NiO 、Cu2O 等被硫化，产生低品位锍。

所用还原剂为块煤，硫化剂则是反应塔产出的低镍锍。

3、闪速炉生产技术控制
闪速炉生产技术控制是指各系统运行、操作的技术条件的设定和调整过程。

针对闪速炉生产正常进行的目标，在保证其它系统按正常的技术条件进行控制和操作的情况下，闪速炉生产技术控制工作主要
是围绕着镍锍温度，镍锍品位，渣Fe/SiO2，贫化区电单耗和还原剂率的控制来展开、进行的。

（1）低镍锍温度的控制：操作温度过低，熔炼产物粘度高，流动性差，炉渣与低镍锍的分离不好，进入渣中的有价金属量增大，最终造成熔体排放困难，有价金属损失增大；温度过高，将加剧低镍锍对炉体耐火材料的侵蚀，长期高温操作可能会导致漏炉等重大工艺事故。

因此，温度控制是闪速炉技术控制的关键部分。

在实际生产过程中，严格将闪速炉低镍锍温度控制在1150～1250℃之间，主要通过调整反应塔反应温度、调整热量在熔体和烟气中的分配、调整热量在炉渣和低镍锍中的分配来控制低镍锍温度。

（2）低镍锍品位是闪速炉技术控制的一个重要的控制参数，对保障闪速炉安全，维持闪速炉、转炉、贫化电炉三个工序连续、稳定、均衡生产及经济技术指标控制起着决定作用，在实际生产中，镍锍品位的控制是通过调整精矿氧单耗进行控制的，同时精矿理化性能、闪速炉炉况、烟灰加入量等对闪速炉低镍锍品位有明显的影响。

一般精矿品位高、理化性能好，反应塔精矿喷嘴工况条件比较好，烟灰产率低时，需要控制的精矿氧单耗比较低，所产出的低镍锍品位也相对较高。

（3）渣Fe/SiO2的控制：借助于炉渣和低镍锍比重的差异和相互溶解度低的特点，将有价金属富集在锍相，而杂质则富集在渣相中。

生产过程通过调整反应塔加入的熔剂量（即熔剂率）来控制渣Fe/SiO2。

一般控制渣Fe/SiO2在1.15～1.25之间，反应塔熔剂率在19%～25%，贫化区加入的熔剂量根据返料加入量及返料成份的不同适当配入。

精矿中的SiO2含量、低镍锍品位调整等对闪速炉渣Fe/SiO2影响较大。

当然，由于时间短，以上对闪速炉的了解很局限。

在以后的工作中，需要不断加强学习，只有对设备、原理、工艺有了充分的了解后，才能成为合格的工程技术人员，运用所学的知识，创造效益，奉献社会。