时间:2024-05-17 12:49:59 来源:产品中心
近来,金川集团侧吹熔铸炉工艺体系完结达产合格,这是金川打破传统镍火法工艺的一个缩影,更是展现金川冶金炉窑研制实力的又一明证。
金川镍熔铸体系改造晋级项目的成功,用实践证明本来用来锻炼铜、铅、锌金属的侧吹工艺可成功移植到镍出产体系,并得到立异性运用,侧吹熔铸工艺将代替原反射熔铸工艺。
金川镍熔铸体系改造晋级项目历时5年,它终究是怎样的工程?霸占了哪些技能难关,阅历了哪些心路崎岖?走进镍锻炼厂熔铸车间,一探终究。
在金川集团镍锻炼厂45平方米反射炉作业区,警报声响彻厂房,天车将一槽镍阳极板平稳吊装至保温箱内。这台执役15年的反射炉正紧锁炉膛,“消化”着今日第2次投进的50吨镍精矿。
反观新建成的25平方米侧吹熔铸炉,则似精力充沛的青壮年,以每小时42吨的进料量稳稳占有熔铸车间“C位”,火红的镍锍连绵不断从排料口流出,灌进主动浇铸机的一块块铸模内。现场主动喷涂机、插线机、起板机,好像流水线上的工人,配合着炉子的“吞吐”,严重有序产出一块块阳极板。
“这台炉子达产合格后运转很安稳,现已彻底代替了原先50平方米反射炉和80平方米反射炉产值总和。”镍锻炼厂熔铸车间副主任孙武看着主动化作业现场深感骄傲。25平方米侧吹熔铸炉的成功也让他地点的车间提档晋级,成为国内第一台镍侧吹熔铸炉的诞生地。
镍熔铸体系是镍火法锻炼终究一道工序,上承高硫磨浮工序,下接电解湿法工艺。在曩昔的50多年里,用反射炉处理二次镍精矿,出产湿法电解所需的阳极板,一直是熔铸工艺的干流。进入新世纪,反射炉工艺现已跟不上火法锻炼的开展要求,但由于迟迟找不到可代替的炉型工艺,一度堕入“不得不必”的窘境。金川集团镍钴研讨规划院首席规划师王海玉回想,“90年代以来集团相继上马闪速炉和顶吹炉工艺,施行镍工业扩能改造,镍熔铸体系为了配套产能,持续‘复制粘贴’传统的反射炉工艺,或在原有炉型基础上微调,熔铸工艺技能前进简直阻滞。”
与走向衰败的反射炉工艺不同,在近些年的工业化探究运用中,侧吹熔池熔炼工艺技能逐渐从副角跃升为干流,尤其是在铅、锌、锑、铜等有色金属锻炼中表现出出资低、寿数长、能耗低一级明显优势,职业界企业纷繁试水。
“用侧吹技能来处理二次镍精矿,终究行不可?”镍锻炼厂总工程师顾明杰很看好侧吹工艺,但他心里没底,“镍锻炼跟铜、铅、锌等金属不一样,镍的熔点高,对熔炼要求更严苛。”
王海玉理解顾明杰的顾忌,作为此次镍熔铸体系改造的首要规划师,他的面前是许多空白,“除金川集团,国内镍职业根本没熔铸工艺,用侧吹工艺处理二次镍精矿出产阳极板,国际上也没先例。”
“那就先试试,不可再想其他方法!”顾明杰带领由镍锻炼厂、镍钴研讨规划院组成的调查团队,前往河南、山东等地调研,了解侧吹熔池熔炼工艺运用状况。
调查中,孙武很快发现反射炉和侧吹炉最大的不同,“前者接连进料,等炉内矿料熔化完才进料;后者接连进料,边进料边熔化。这是限制前者产能的重要的条件之一。”
经调查证明,2021年,金川集团树立侧吹熔池熔炼处理二次镍精矿出产的根本工艺技能评论研讨项目组,在河南一个试验基地进行了侧吹小试试验。试验成果开端验证了项目组的猜测,用侧吹工艺处理二次镍精矿出产阳极板是可行的!
2021年8月,金川第一条“侧吹熔池熔炼处理镍质料”中试线在镍锻炼厂建成。
“参数没摸准,炉子刚开起来没多久就开端冒渣、跑炉。” 回想试出产阶段的突发状况,项目负责人李智心有余悸,“假如处理不妥,铜水套被腐蚀,水进了炉子,不只炉子要作废,更是会发生很难来幻想的安全事故。”
出产、技能、科研组紧迫开会,剖析种种原因,评论成果终究指向可以左右焚烧反响的“喷枪”——它运送焚烧所需的燃料、氧气,并起到搅动熔池的效果。
第一代侧吹喷枪选用铜熔炼工艺用空间式焚烧喷枪结构,成果“压根儿搅不动熔池”。李智意识到,应当运用契合熔池熔炼工艺特色的浸没式焚烧喷枪。
但他们很快发现,市面上没有契合熔铸工艺用的侧吹喷枪。“没方法,只能自己上。”李智和项目组成员对照现有浸没式焚烧喷枪的机理和结构,结合镍熔铸工艺原理,从头规划喷枪,依据图纸自行加工拼装。
喷枪进化至第三代,项目组总算把握了其原理结构和运用特色,逐渐探索出合适熔铸工艺的燃气比、流速、容量等参数,根本操控了侧吹炉熔炼进程。随后优化调整的第四代、第五代侧吹喷枪,寿数已延伸至半年,并配套拟定了相关操作标准。“环绕这一支喷枪,咱们已发生5项发明专利。” 李智慨叹道。
最扎手的喷枪问题处理后,中试线运作状况得到彻底改进,项目组很快打通侧吹熔池熔炼技能处理二次镍精矿的全套工艺流程,产出了第一批合格镍阳极板。
新建成的中试侧吹炉被命名为“侧吹熔铸炉”。这台仅有7平方米的炉窑,现已让项目组领略到新熔铸工艺的压倒性优势。
热利用率进步约20%、镍阳极板金属化率进步约4%、二次镍精矿处理才能是本来的8倍……王海玉用浅显比如描述二者不同,“假如反射炉出产阳极板的功率是2G,那么侧吹熔铸炉便是5G!”
中试线打通后,镍锻炼厂熔铸体系大规模扩能改造紧锣密鼓打开。集团决议,拆掉80平方米反射炉,建一台年产26万吨镍阳极板的25平方米侧吹熔铸炉。
在镍钴研讨规划院会议室,王海玉向记者展现了25平方米侧吹熔铸炉的三维规划图。跟着电脑鼠标的拖动,这台大型炉窑的精细与巨大逐渐展现在眼前。
“为霸占侧吹熔铸炉工艺,咱们把软硬件家底都搬出来了。”王海玉介绍,团队选用冶金进程模仿软件,树立侧吹熔铸体系全流程热力学机理模型,用计算机提早模仿不同条件下炉窑热量的散布与走向状况,并在中试炉窑基础上,归纳比对现存各类侧吹炉型,完结炉窑的三维模型规划,保证中心设备规划的精确性;一同联合出产一线技能人员一同调整优化,终究选取最优规划方案。
2023年10月,跟着80平方米反射炉被撤除,镍熔铸体系归纳技能改造项目正式开工。
前有高硫磨浮流程发生的二次镍精矿需求炼化,后有湿法电解工序出产电镍需求阳极板,夹在两道工序间的熔铸工序,有必要赶在储藏阳极板用完之前完结改造,顺畅投产。
“78天建成焚烧,半个月达产,三个月合格!”孙武感言,“那真是‘脚打后脑勺儿’地干”。
2024年4月,年产26万吨镍阳极板的侧吹熔铸出产线完结达产合格,到月底已产出7万吨镍阳极板。至此,金川集团一举完结镍熔铸工艺“面貌一新”,25平方米侧吹熔铸炉成为金川火法工艺的“爆款网红”选手。
镍电解一车间工艺技能组组长巫旭算了一笔账,新侧吹熔铸工艺产出的镍阳极板在湿法电解时,槽电压能下降2%到3%,每天可节约电费1万多元;新阳极板含硫量的下降,也让阳极液净化除杂进程中运用的纯碱量大起伏削减,一天能节约约1万元。“仅这两项加起来一年就能节约750多万元”。巫旭说。
现在,新侧吹熔铸炉工艺产出的镍阳极板已能彻底满意镍电解一车间、二车间出产所需,全年估计可节约约1400万元。巫旭表明,关于降本增效潜力见底的湿法车间,更乐于看到工序上下游共同发力,经过技能立异打破现有瓶颈,提高集团镍产品的归纳竞争力。
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