一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有色金属冶金领域，特别是涉及一种镍冶金生产过程中澳斯麦特炉喷枪延长使用寿命的方法。
【背景技术】
[0002]熔炼车间澳斯麦特炉正常生产时的主要操作设备为喷枪。喷枪主要为澳斯麦特炉熔炼提供热量来源(粉煤)和富氧空气。正常生产时，喷枪浸没在熔池中10mm?300mm之间，如果喷枪头插入过深，易导致对喷枪头部的腐蚀和冲刷，喷枪插入熔池中的深度影响喷枪的寿命，并通过喷入熔池的喷枪风使熔池形成旋流，使热量充分传递。由于熔体的高温和熔体旋流对喷枪浸入熔池部分的作用，使喷枪头部出现损坏，当喷枪头部的完好部分距旋流片小于10mm时则需要更换喷枪。每次更换喷枪需要停产40分钟，然后重新启动生产，喷枪使用寿命平均为120小时，为了降低成本、稳定生产、达到最佳的经济效益，对于在生产过程延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命是势在必行的。
[0003]因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，用来降低生产成本。
[0005]一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，其特征是:
[0006]包括如下步骤
[0007]步骤一、将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内，其中粉煤、空气、氧气以立方用量Kg/Nm3按4:13:7的混合比例喷入炉内；
[0008]步骤二、将喷枪停留在熔池的渣面上方300mm?800mm的位置，进行挂渣操作，其中熔炼渣包含组分及质量百分比含量为:镍0.3%?4%、铜0.1 %?0.5%、钴0.08%、铁24 %?40 %、硫0.62 %、氧化钙3.46 %、氧化镁14 %、二氧化硅25 %?40 %、氧化铝
4.03%，该熔炼渣组合物各组分含量百分数之和等于100% ；
[0009]步骤三、经过所述步骤二后，将喷枪插入熔池，以喷枪静止在竖直方向喷枪顶端所在平面为基准面，当喷枪的顶端摆动幅度小于100mm，且喷枪风量在13000Nm3/h，喷枪的背压值为60KPa?10KPa时，喷枪浸入熔池的深度为10mm?300mm之间；
[0010]步骤四、操作人员通过集散控制系统DCS控制喷枪风量在10000NmVh? 13000Nm3/h，以保持喷枪的冷却风量大于10000Nm3/h ；
[0011]步骤五、操作人员通过集散控制系统DCS控制排放渣温度在1240°C?1360°C之间，以保持喷枪外壁挂澄的厚度为1mm?30mm。
[0012]采用四层喷枪的顶吹熔炼工艺。
[0013]通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果:喷枪输送燃料到熔池中，如果燃料不足，炉温下降造成生料的堆积，会对喷枪头部造成挤压，导致枪身变形；如果喷枪送入的燃料量大，在枪头进行大量的燃烧反应，直接烧损枪头，同时导致端压值不稳定，影响枪头插入深度的准确性，进而影响喷枪的寿命，本发明提供的方法控制粉煤、空气、氧气以立方用量的比例，稳定了澳斯麦特炉生产；本发明控制合理渣型，熔炼渣包含成分及质量百分比含量的合理配置，可减少熔炼渣对喷枪技术设备的侵蚀。喷枪插入熔池中的深度影响喷枪的寿命，本发明正常生产时，控制喷枪浸没在熔池中10mm?300mm，本发明控制合理排放熔体温度，以此来保持喷枪外壁挂渣的厚度，对喷枪形成足够的保护层，来延长喷枪使用寿命。采用本发明的工艺流程澳斯麦特炉喷枪的使用寿命达到360小时，稳定了澳斯麦特炉生产，保证了生产的稳定性，降低了澳斯麦特炉生产成本。
【附图说明】
[0014]下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0015]图1为本发明的流程图。
[0016]图2为本发明的澳斯麦特炉喷枪的位置示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图所示，本发明方法采用四层喷枪的顶吹熔炼工艺，澳斯麦特炉喷枪是用于处理含有铜、钴、镍精矿熔炼炉的关键设备，此设备由四个同心管组成，从内管到外管依次是燃煤(包括载煤空气)管；内部喷枪空气和氧气管；外部喷枪空气管，套筒空气管，全部的喷枪管都用中碳钢和不锈钢制造。正常生产过程中，澳斯麦特炉单个喷枪操作，空气、氧气和粉煤经由软管和快速接头提供给喷枪，喷枪顶部浸没在液态渣池中，在熔池表面下提供燃料和燃烧用空气、氧气给工艺并且燃烧，增强燃烧和反应效率。
[0018]在炉温高于800°C，喷枪通过PCS控制系统点火，冷炉生产，通过熔化水淬渣产生熔池，点火后进行喷枪挂渣和浸没操作，通过喷枪声音、背压和晃动来判断喷枪位置，如果喷枪头插入过深，易导致对喷枪头部的腐蚀和冲刷，喷枪插入熔池中的深度影响喷枪的寿命，一般情况下，喷枪浸没在熔池面下部10mm?300mm。喷枪的损坏在混合燃烧区域(即在氧气和燃煤管出口以下)的喷枪截面较严重，当喷枪磨损超过150_或枪管上出现了较大的孔洞时需要更换喷枪，喷枪的使用寿命正常为7天左右。本专利通过采用在现场生产实际总结出来的工艺操作方法，及喷枪设备本身结构改造，达到延长喷枪使用寿命到15天左右。
【具体实施方式】
[0019]
[0020]实施例1
[0021]一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，其特征是:
[0022]包括如下步骤
[0023]步骤一、将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内，其中粉煤、空气、氧气以Kg/Nm3按4:13:7(粉煤单位kg ;空气、氧气单位Nm3)的混合比例喷入炉内；
[0024]步骤二、将喷枪停留在熔池的渣面上方300mm的位置，进行挂渣操作，其中熔炼渣包含成分及质量百分比含量为:镲0.3 %、铜0.1 %、钴0.08 %、铁24 %、硫0.62%、氧化钙3.46%、氧化镁14%、二氧化硅25%、氧化铝4.03% ;
[0025]步骤三、经过所述步骤二后，将喷枪插入熔池，以喷枪静止在竖直方向喷枪顶端所在平面为基准面，当喷枪的顶端摆动幅度98mm，且喷枪风量在13000Nm3/h，喷枪的背压值为60KPa时，喷枪浸入熔池的深度为10mm ；
[0026]步骤四、操作人员通过集散控制系统DCS控制喷枪风量在IlOOONmVh ；
[0027]步骤五、操作人员通过集散控制系统DCS控制排放渣温度在1240°C，以保持喷枪外壁挂渣的厚度为10_，对喷枪形成足够的保护层。
[0028]实施例2
[0029]一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，其特征是:
[0030]包括如下步骤
[0031]步骤一、将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内，其中粉煤、空气、氧气以Kg/Nm3按4:13:7(粉煤单位kg ;空气、氧气单位Nm3)的混合比例喷入炉内；
[0032]步骤二、将喷枪停留在熔池的渣面上方600mm的位置，进行挂渣操作，其中熔炼渣包含成分及质量百分比含量为:镍1.8%、铜0.3%、钴0.08%、铁30%、硫0.62%、氧化钙3.46%、氧化镁14%、二氧化硅30%、氧化铝4.03% ;
[0033]步骤三、经过所述步骤二后，将喷枪插入熔池，以喷枪静止在竖直方向喷枪顶端所在平面为基准面，当喷枪的顶端摆动幅度95mm，且喷枪风量在13000Nm3/h，喷枪的背压值为90KPa时，喷枪浸入熔池的深度为200mm ；
[0034]步骤四、操作人员通过集散控制系统DCS控制喷枪风量在12000Nm3/h ；
[0035]步骤五、操作人员通过集散控制系统DCS控制排放渣温度在1260°C，以保持喷枪外壁挂渣的厚度为20_，对喷枪形成足够的保护层。
[0036]实施例3
[0037]一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，其特征是:
[0038]包括如下步骤
[0039]步骤一、将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内，其中粉煤、空气、氧气以立方用量Kg/Nm3按4:13:7的混合比例喷入炉内；
[0040]步骤二、将喷枪停留在熔池的渣面上方600mm的位置，进行挂渣操作，其中熔炼渣包含成分及质量百分比含量为:镍3 %、铜0.5 %、钴0.08 %、铁40 %、硫0.62 %、氧化钙3.46%、氧化镁14%、二氧化硅40%、氧化铝4.03% ;
[0041]步骤三、经过所述步骤二后，将喷枪插入熔池，以喷枪静止在竖直方向喷枪顶端所在平面为基准面，当喷枪的顶端摆动幅度90mm，且喷枪风量在13000Nm3/h，喷枪的背压值为10KPa时，喷枪浸入熔池的深度为200mm ；
[0042]步骤四、操作人员通过集散控制系统DCS控制喷枪风量在12000Nm3/h ；
[0043]步骤五、操作人员通过集散控制系统DCS控制排放渣温度在1360°C，以保持喷枪外壁挂渣的厚度为20_，对喷枪形成足够的保护层。
[0044]采用本发明的工艺流程斯麦特炉喷枪的使用寿命达到360小时，稳定了澳斯麦特炉生产，保证了生产的稳定性，降低了澳斯麦特炉生产成本。
【主权项】
1.一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，其特征是: 包括如下步骤 步骤一、将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内，其中粉煤、空气、氧气以立方用量Kg/Nm3按4:13:7的混合比例喷入炉内； 步骤二、将喷枪停留在熔池的渣面上方300mm?800mm的位置，进行挂渣操作，其中熔炼渣包含组分及质量百分比含量为:镍0.3%?4%、铜0.1%?0.5%、钴0.08%,铁24 %?40 %、硫0.62 %、氧化钙3.46 %、氧化镁14 %、二氧化硅25 %?40 %、氧化铝4.03%，该熔炼渣组合物各组分含量百分数之和等于100% ； 步骤三、经过所述步骤二后，将喷枪插入熔池，以喷枪静止在竖直方向喷枪顶端所在平面为基准面，当喷枪的顶端摆动幅度小于100mm，且喷枪风量在13000Nm3/h，喷枪的背压值为60KPa?10KPa时，喷枪浸入熔池的深度为10mm?300mm之间； 步骤四、操作人员通过集散控制系统DCS控制喷枪风量在1000NmVh?13000Nm3/h，以保持喷枪的冷却风量大于10000Nm3/h ； 步骤五、操作人员通过集散控制系统DCS控制排放渣温度在1240°C?1360°C之间，以保持喷枪外壁挂澄的厚度为1mm?30mm。2.根据权利要求1所述的一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法，其特征是:采用四层喷枪的顶吹熔炼工艺。
【专利摘要】本发明提供一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法,属于有色金属冶金领域，包括以下步骤：将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内；将喷枪停留在熔池的渣面上方300mm～800mm的位置，进行挂渣操作；将喷枪插入熔池，喷枪浸入熔池的深度为100mm～300mm之间，控制排放渣温度在1240℃～1360℃之间，以保持喷枪外壁挂渣的厚度为10mm～30mm，与传统方法相比，本发明澳斯麦特炉喷枪的使用寿命达到360小时，稳定了澳斯麦特炉生产，保证了生产的稳定性，降低了澳斯麦特炉生产成本，控制合理渣型，控制合理排放熔体温度，来保持喷枪外壁挂渣的厚度，对喷枪形成足够的保护层，从而来延长喷枪使用寿命。
【IPC分类】C22B15/00, C22B5/02, C22B23/02, F27D3/16
【公开号】CN104928474
【申请号】CN201510396845
【发明人】高晓艳, 张志军, 韩瑞富, 王瑞丰, 袁凤艳, 翟青雯, 陈凯, 丁宁, 张元龙
【申请人】吉林吉恩镍业股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月8日