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发布时间:2015-08-14

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某镍铁厂大型冶炼红土矿生产镍铁项目,采用回转窑焙烧-电炉熔炼工艺流程,主要包括干燥、焙烧-预还原、电炉熔炼、粗镍铁精炼等工序。项目关键环节之一的焙烧-预还原环节选用Φ5.5×115m大型焙烧回转窑为目前国内最大的红土矿冶炼回转窑。本文阐述的是该回转窑的筑炉方法。

Φ5.5×115焙烧回转窑

焙烧回转窑内衬耐火材料构造在窑体的不同区段各有不同,进料端及出料端设有挡料圈,回转窑中间区段分别在距回转窑进料端约70m和90m处设有挡料圈,距回转窑进料端约4~68m内设置扬料板。回转窑的内衬砌筑施工按照先施工窑衬后施工挡料圈的方式进行,在遇有扬料板的区段则扬料板随着窑衬一同施工。

一、窑衬施工

1、整体浇注窑衬

从进料端至沿窑轴长度方向4米处窑衬、第二挡料圈至第三挡料圈窑衬、第三挡料圈至出料端挡料圈窑衬共三处为不含扬料板的整体浇注窑衬。浇注时环与相邻环窑衬采取间隔跳打施工方式进行。

2、含扬料板的窑衬施工

从进料端沿轴长方向4米处至第二挡料圈为含有扬料板的窑衬,窑衬浇注料施工时平行于窑中心轴方向线性浇注。

(1)扬料板和窑衬预制砖的安装

首先按照图纸将扬料板和窑衬预制砖通过其伸出的锚固件焊接于窑壳上。扬料板与窑衬预制砖朝窑壳钢板一侧需均匀涂抹约2mm厚的高温耐火泥。每6块扬料板、窑衬预制砖沿轴向通过侧面的子母扣分别拼接为3m长的预制组合件。扬料板和扬料板之间、窑衬预制砖和窑衬预制砖之间均均匀涂抹2~4mm厚的高温耐火泥。在扬料板和窑衬预制砖之间窑壳焊接一般锚固件。

(2)浇注

以扬料板和窑衬预制砖为模具,浇注NRC-130浇注料。每次振动时将振动棒插入已振好的下层浇注料,确保两层浇注料之间结合紧密。注意保证施工位置约在窑体的底部。每次只施工沿轴向两条浇注带。浇注料施工完毕8小时后转动窑体进行后两条浇注带的施工,在此期间不得踩踏、压已经施工好的浇注体。

该区段施工也采用分段方式,轴向3米一段为一环,施工时注意相邻两环间需要错开一个角度。

Φ5.5×115焙烧回转窑

二、挡料圈的施工

1、挡料圈施工前,支好模板并检查确认其牢固性,防止施工时胀模。

2、挡料圈分三块分别进行施工,块与块之间留有凹凸槽,以免有直通缝窜火。

3、第一块挡料圈施工量占60%以上,第二块施工量占25%左右,第三块施工量占15%左右。

4、正常养护1天后方可进行窑体转动和脱模,进行下一步施工。

5、因挡料圈较厚,为防止烘烤时爆裂,施工体用石棉绳沿窑体长度方向预留直径15或20mm排气孔(间隔300~500mm,排气孔长度为施工体的2/3深度)。

6、浇注体养护3天以上方可进行烘烤。

回转窑砌筑完成后,其通过试车运行日产焙砂约2000~2200吨,回转窑窑头出料端焙砂出窑温度约800℃,焙砂中铁元素约有40%~60%由3价被还原成2价、1.5%被还原成金属,金属镍、钴约20%被还原成金属。回转窑窑尾出口烟气温度约260℃,烟气中水含量达到35%左右。回转窑窑内实现了对物料的干燥、脱除结晶水和对铁、镍及钴等金属预还原的目的,产出焙砂满足后续的电炉熔炼工序的要求。

此次焙烧回转窑的筑炉,做到了设计与施工的互相结合,好的筑炉方法得到了应用,确保了回转窑投产成功。随着红土矿冶炼的规模化,回转窑大型化是发展方向,此次焙烧回转窑筑炉技术的成功应用,对红土矿冶炼厂的大型焙烧回转窑技术的发展产生深远影响。

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