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提高卧式转炉炉龄的方法和措施

作者:冉曙

  摘  要:卧式转炉技术,作为一种新型高冰铜金属的精炼技术,是现代铜金属企业主要的技术之一,其能否正常使用和运行直接影响着最后金属产品的质量水平。如何延长卧式转炉使用寿命问题成为现代金属企业未来发展的重要关卡。该文将以现代卧式转炉金属提炼技术为主要内容,结合该项技术实际使用情况,对各种影响和降低卧式转炉机械设备使用寿命的因素进行分析,在不影响金属提炼流程正常运行基础上,优化卧式转炉建设和使用流程,减少外界因素对卧式转炉炉龄的损伤,提升金属精炼的质量水平。

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  关键词:卧式转炉  炉龄  措施
  中图分类号:TF815                                 文献标识码:A                         文章编号:1672-3791(2018)03(c)-0064-02
  随着城市各个消费市场对铜金属产品需求量增加的同时,金属精炼企业也在面对着社会各界对金属精炼有更多要求的局面,為了不断符合和跟随金属标准变化,提升企业自身能力水平和经济效益,金属企业投入了更多的人力、物力在实际金属生产中,在这种超额作业情况下,便促使着卧式转炉机械设备使用磨损程度的快速积累,直接降低卧式转炉正常使用寿命,设备无法正常运行浪费大量金属提炼资源,影响铜金属精炼的质量水平,还会提高企业的基础运行成本。
  1  影响卧式转炉炉龄的因素
  1.1 工艺砌筑
  卧式转炉技术不同其他传统铜金属精炼技术,该项实际设计和建设是以普通砖瓦为基础,根据设计图纸进行建立,在炉衬涂布高质量的碱性耐火材料,再建立起包括炉体和传动系统在内的五大系统组成完整的卧式转炉精炼生产线。工艺砌筑作为卧式转炉建设基础,应当成为金属企业建设卧式转炉的首要关卡,但是在实际设计和建设中,却往往存在着设计与工艺偏差的问题,要么转炉设计水平高而砌筑工艺差,要么砌筑工艺水平高而转炉设计不合理,两者无法相匹配进而无法适应高强度、高负荷的生产速率,金属生产质量不达标准,生产速率无法满足市场需求,转炉又在恶劣条件下高强度磨损,就会引发转炉炉体自身损伤,大大缩短卧式转炉的正常使用寿命,甚至对相关技术人员的人身安全埋下隐患[1]。

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  1.1 工艺砌筑
  卧式转炉技术不同其他传统铜金属精炼技术,该项实际设计和建设是以普通砖瓦为基础,根据设计图纸进行建立,在炉衬涂布高质量的碱性耐火材料,再建立起包括炉体和传动系统在内的五大系统组成完整的卧式转炉精炼生产线。工艺砌筑作为卧式转炉建设基础,应当成为金属企业建设卧式转炉的首要关卡,但是在实际设计和建设中,却往往存在着设计与工艺偏差的问题,要么转炉设计水平高而砌筑工艺差,要么砌筑工艺水平高而转炉设计不合理,两者无法相匹配进而无法适应高强度、高负荷的生产速率,金属生产质量不达标准,生产速率无法满足市场需求,转炉又在恶劣条件下高强度磨损,就会引发转炉炉体自身损伤,大大缩短卧式转炉的正常使用寿命,甚至对相关技术人员的人身安全埋下隐患[1]。
  1.2 石英石材料加入
  石英石作为一种常见的转炉溶剂,是卧式转炉技术的核心材料之一,其在金属提炼中的基础作用是为了促进金属材料反应后快速溶解在不同比例溶液中,并通过传送机械进入下一个加工和处理流程。虽然石英石能够在一定程度上提升转炉内部金属反应,却也存在着两面性,即石英石会对转炉正常使用造成影响,重要的原因来自两方面,一是石英石材料投入量,由于石英石材料中存在着各种铁等其他金属,这些金属杂质会和精炼材料进行反应,便造成金属精炼回收率的下降;另一个是石英石特殊反应,会使得转炉内杂质氧化硅的数量增加,这些氧化硅一部分和精炼材料反应,另一部分沉淀在转炉底黏渣层,并对转炉层的碱性耐火材料进行腐蚀,降低金属质量水平的同时,还会对转炉造成一定的损害[2]。

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  1.3 烘炉曲线
  烘炉是卧式转炉中不可缺少的流程,专业技术人员需要提前对转炉进行高温反应测试,建立专业的烘炉曲线,选择最为适合的材料、投入时间和温度,这是因为大量金属精炼原料在接受过初步处理后,会被专业技术人员投入到转炉中,并与其他催化剂和提取剂发生剧烈反应,将所要的金属提炼出来进行沉淀等,若是未能提前进行烘炉升温曲线建立,选择错误的反应时间,各种材料在转炉进行不完全的金属提炼反应,进而造成多的杂质沉淀和其他额外杂物,一部分掺如入金属初步提炼物进入下一步加工和处理,另一部分杂质和石英石特殊反应产生的氧化硅一同附着在转炉底部黏渣层,并和转炉炉衬中的碱性耐火材料反应,暴露出转炉砌筑的砖瓦,进而造成转炉炉体损坏,危及技术人员的人身安全[3]。
  2  提高卧式转炉炉龄措施
  2.1 优化工艺砌筑
  延长卧式转炉炉龄最首要,也是最基础的一点就是优化工艺砌筑。金属精炼企业除了要正确认识转炉设计与砌筑技术之间相辅相成的关系,也要认识到高质量的设计图纸需要高水平的砌筑能力才能建设出更好的卧式转炉主体,两者共同发展和提升。此外,企业还要对自身金属提炼流程有一定的了解,结合实际总结出容易造成转炉炉龄降低的因素,利用现代砌筑技术对转炉设计进行优化,特别是最容易被损坏和磨损的端墙和炉体位置:改变传统卧式转炉端墙弧形设计施工周期长、工艺难度大,而采用更实用、更适合金属提炼的直墙设计与衬砖竖砌工艺,进一步加强了端墙的质量和耐损性;同样,对于炉体改造,在设计炉体大小后,改用两种砖型进行设计砌筑,减少由于一种砖型造成的砌筑限制出现的三角缝和错台问题,有效地保障卧式转炉的正常使用[4]。
  2.2 控制石英石加量
  控制石英石加量主要是通过两个方面进行优化,首先就是质量控制,并不是所有种类的石英石都能够适合金属提炼,含有过多杂质的石英石不仅不会提升金属提炼回收率,还会对转炉造成一定程度的破坏,因此技术人员要根据金属提炼标准,选择质量更好的石英石材料,将杂质对转炉的影响降到最低;其次就是石英石材料的投入顺序,本身金属提炼材料、化学反应众多,金属提炼的环境也更为复杂,不同温度和时间,石英石投入都会影响金属初产品的产量,则金属企业要分配专业技术人员利用现代科技管理系统对卧式转炉进行实施监控,并在适当的时间将石英石等辅助材料投入,更高效率的发挥石英石催化作用,减少转炉炉底的破坏性杂质沉淀,延长转炉自身的炉龄[5]。
  2.3 细化烘炉流程
  除了以上两种优化卧式转炉使用寿命的措施,还有就是严格细化烘炉流程。金属精炼企业要重视烘炉曲线对金属原材料反应的重要性,改变传统烘炉管理模式,结合实际金属提炼流程和转炉使用情况,在先进管理理念水平的基础上,制定专门的烘炉管理和维护制度,分配专业的技术人员定期对转炉进行维护,清理转炉炉底的黏渣层,并记录相关数据信息,一旦发现问题立即采取措施,避免反应产生的杂质过多的沉积占据材料反应的空间,有效保障卧式转炉能够正常使用;此外,引入国外的先进测量系统,在进行金属反应之前对转炉进行各方面的性能测试,得到详细的数据信息以进行最适温度、投入时间的计算,以及最适合的预热、加热材料选择,减少由于温度突然升高对转炉自身结构的破坏,延长卧式转炉的使用寿命[6]。
  3  结语
  金属的整体精炼过程复杂又繁琐,不论是从金属精炼原材料投入,还是到初期金属产品成型出炉,每一项精炼流程都对卧式转炉质量水平有着不同要求,因此,金属提炼企业要重视卧式转炉质量维护对金属产品质量水平的影响,除了优化转炉相关工艺砌筑,还要引入先进的现代技术对投入材料用量进行控制,科学化、系统化地管理各项流程,确保卧式转炉的正常使用和寿命,减少不必要的资源和成本浪费,高效利用金属企业的有限资源,促进金属企业的未来发展进一步提升。
  参考文献
  [1] 刘苏杭.提高卧式转炉炉龄的方法和措施探究[J].湖北农机化,2018(5):52.
  [2] 邱青原.浅谈有色金属冶炼主要工艺设备及用途[J].中国资源综合利用,2018(5):177-179.
  [3] 钟忠,王明明,何恩.一种处理冶炼卧式转炉逸散烟气的集烟装置设计[J].云南冶金,2016(3):98-101.
  [4] 史云胜,周安梁,张晓丹.提高卧式转炉炉龄的方法和措施[J].有色金属:冶炼部分,2016(6):67-70.
  [5] 普宗祥.炼铜卧式转炉炉口参数的确定[J].有色设备,2013(1):42-44.
  [6] 马德刚,陈伟庆,车晓梅.炼镍转炉溅渣护炉的水模试验[J].中国有色金属学报,2012(1):287-295.

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