高强度冶炼闪速炉优化设计对策

袁精华

(中国瑞林工程技术股份有限公司,江西南昌 330031)

20世纪90年代之后,随着改革开放的不断深入,房地产行业需求大量释放,而且投资盛行,我国铜需求量有了突飞猛进的提升,闪速炉工艺顺应时代的要求,也得到了超常规发展,但随着我国人口拐点的出现,人口红利将逐步消失,铜市场需求也趋于饱和,特别是随着铜精矿杂质含量不断增多以及由于铜品位的波动,闪速炉工艺优势越来越难以为继,同时近些年侧吹炉工艺的发展对其构成了较大的竞争压力。因此,闪速炉亟需从低反应塔热负荷、低投料量的冶炼炉发展成为反应塔热强度在2 000 MJ/m3h 以上、投料量在230 t/h 以上的高强度冶炼设备。

本文从优化设计反应塔、沉淀池、上升烟道背风面侧墙、炉顶及耐火材料等关键部位来强化闪速炉的冶炼,达到高强度冶炼的目的。另外,为确保高强度冶炼状态下的炉体安全,还重点考虑了炉底温度监控及冷却原件漏水监控。

1 闪速炉结构及冶炼原理

闪速炉是一种强化冶炼设备,由中央喷嘴、反应塔、沉淀池及上升烟道四个主要部分组成,见图1。物料与富氧空气通过中央喷嘴混合并高速地喷入反应塔内,在高温下迅速地进行氧化脱硫、熔化、造渣等反应,形成的高温熔体落入沉淀池中进一步完成造渣过程,并分离成富集金属和炉渣,产生的烟气从上升烟道排出。

图1 闪速炉总图

2 优化设计要点

2.1 反应塔

2.1.1 反应塔高度

反应塔高度H1的选定实质上是保证物料的反应时间,防止下生料的重要参数。……