朱康玲 江 旭

(1.江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330046；2.中金嶺南韶關(guān)冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512024)

一、引言

嘉能可超達(dá)集團(tuán)薩德伯里鎳冶煉廠位于加拿大安大略省薩德伯里。據(jù)查有關(guān)資料，該冶煉廠每年大約處理550000噸鎳銅鈷原礦，生產(chǎn)鎳金屬67000噸，鈷金屬2500噸，而且冶煉廠的生產(chǎn)主要集中在嘉能可超達(dá)的3個(gè)冶煉分廠，Strathcona(local Sudbury mines)，Raglan(Northern Quebec)和Montcalm(Timmins，Northern Ontario)。

薩德伯里鎳冶煉廠的主要生產(chǎn)工藝流程始建于1978年。當(dāng)時(shí)，冶煉廠應(yīng)用這一技術(shù)工藝流程，主要是基于進(jìn)一步滿足環(huán)境清潔、工作條件改善的要求，因而在裝備上的高爐被兩臺(tái)焙燒爐所取代，焙燒爐里的焙砂被輸送到兩個(gè)電爐里完成下道冶煉工序，所產(chǎn)的煙氣則被傳送到了一個(gè)單轉(zhuǎn)單吸的硫酸廠。

薩德伯里鎳冶煉廠從1978年建成以來(lái)生產(chǎn)發(fā)展，有30多年之久，其生產(chǎn)工藝流程與技術(shù)裝備如今已經(jīng)發(fā)生了一系列重大變化。根據(jù)查閱有關(guān)可靠資料得知，該鎳冶煉廠：1)在1994年重建2#電爐側(cè)壁，使冶煉生產(chǎn)能力在原基礎(chǔ)上增加了一倍，原1號(hào)電爐被同時(shí)關(guān)閉；2)在1986年安裝了一臺(tái)轉(zhuǎn)爐渣貧化轉(zhuǎn)爐。該轉(zhuǎn)爐渣貧化轉(zhuǎn)爐主要是用來(lái)處理轉(zhuǎn)爐渣來(lái)的回收鈷，實(shí)現(xiàn)貧化爐渣直接被丟棄，而不需要返回到礦熱電爐再處理；3)1998年引進(jìn)Raglan精礦做生產(chǎn)原料。為了適用新精砂的生產(chǎn)，購(gòu)買安裝了干精礦的接收設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)；4)1998年，安裝低冰鎳水淬?；O(shè)備，取代了澆鑄緩冷區(qū)域；5)1999年，實(shí)現(xiàn)造渣爐(SMC)的應(yīng)用，提高了轉(zhuǎn)爐工段冷爐料的處理量；6)Montcalm精礦的引進(jìn)，2004年再添加漿料接收設(shè)備，以及電爐爐頂和側(cè)壁進(jìn)行了改進(jìn)、更新，進(jìn)一步升級(jí)了電爐側(cè)壁冷卻能力；7)為提高散逸性氣體的接收，2005年更新了造渣爐的排煙罩；8)2006年，造渣爐中心喂料系統(tǒng)的應(yīng)用，取代了轉(zhuǎn)爐工段之前的Garr槍。

經(jīng)過(guò)這么多年來(lái)的發(fā)展與努力，嘉能可超達(dá)在薩德伯里的鎳冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)獨(dú)特的操作生產(chǎn)工藝流程。對(duì)此，以下我們來(lái)研究討論，冶煉廠因轉(zhuǎn)爐工段工藝流程及技術(shù)裝備的變化，從1978年以來(lái)所取得效益和所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

二、薩德伯里鎳冶煉廠：

1.焙燒爐和高爐

冶煉廠生產(chǎn)的精礦主要有四個(gè)來(lái)源：1)來(lái)自魁北克北部的Raglan精礦(通過(guò)船運(yùn)到魁北克市，干精礦接收)，從魁北克市鐵路運(yùn)輸?shù)剿_德伯里冶煉廠；2)Strathcona和Montcalm精礦漿(通過(guò)卡車運(yùn)輸?shù)揭睙拸S)；3)外購(gòu)精礦(通常以濾餅形式到達(dá)，然后在當(dāng)?shù)刂匦轮瞥蓾{)。這四種精礦在制漿槽中混合，制成濃度大約70%的混合漿料。

混合漿料以每小時(shí)40噸送入兩個(gè)直徑為6.1米的流化床焙燒。焙燒的工藝操作是在760℃條件下自動(dòng)進(jìn)行，去除物料中70%的硫；石英熔劑則作為焙燒床材料，被添加到每個(gè)焙燒爐，并為爐渣提供硅。礦熱電爐為長(zhǎng)方形，六根電極直線布置，爐子規(guī)格大約30米×10米，其電功率是45兆瓦(45000KVA)。除了要將焙砂和助熔劑加入焙燒爐外，冷爐料和焦炭應(yīng)及時(shí)加入電爐(焦炭是用來(lái)還原爐內(nèi)的部分鐵，減少Fe3O4爐積的形成)，生產(chǎn)金屬化冰鎳，提高爐內(nèi)有價(jià)金屬回收率。

2.轉(zhuǎn)爐工段

由于爐腔內(nèi)高金屬化锍的原因，超達(dá)冶煉廠使用了一種獨(dú)特的爐渣逆流貧化工藝裝備及技術(shù)流程(圖1，圖2)。在電爐中，大約40%的冰鎳定向到渣貧化爐(SVC)，在轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)與返回的爐渣接觸，降低了渣含貴金屬的水平，使渣達(dá)到丟棄的目的。

渣貧化爐中的锍連同電爐中剩余的60%冰鎳，一起喂到造渣爐(SMC)內(nèi)，石英溶劑和外購(gòu)精礦則也被加入到爐內(nèi)，并且將富氧吹入冰鎳，以去除鐵。接下來(lái)在鐵含量大約為16%的時(shí)候，冰鎳被轉(zhuǎn)移到精煉爐內(nèi)，造渣爐內(nèi)所有的爐渣則被送到渣貧化爐中去處理。

圖1 轉(zhuǎn)爐工段的流程圖

圖2 超達(dá)冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段

以上工序中，兩個(gè)精煉爐在工藝技術(shù)操作上是相同的。爐子除有時(shí)從渣貧化爐和電爐出來(lái)的冰鎳填入之外，通常會(huì)被來(lái)自造渣爐內(nèi)的冰鎳所填充。由于氣體的進(jìn)一步吹入，焙砂里鐵的含量使得減少至2%，并且大約76%貴金屬會(huì)富集在高冰鎳內(nèi)。

高冰鎳水淬的制粒、干燥，然后被放置在軌道車上運(yùn)到魁北克市，再運(yùn)往超達(dá)在挪威Nikkelverk精煉廠提煉金屬。精煉爐中的渣則被送回造渣爐，這在渣貧化爐最終處理之前提供了一定程度的貧化。

1978年薩德伯里鎳冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段：

1978年，當(dāng)時(shí)在焙燒爐冶煉過(guò)程中的脫硫率為50%左右。該轉(zhuǎn)爐工段由四個(gè)相同的皮爾斯—史密斯轉(zhuǎn)爐(規(guī)格均為4.0米×9.1米)組成，采取3用1補(bǔ)即第4個(gè)轉(zhuǎn)爐脫機(jī)工作，用來(lái)作為補(bǔ)償處理(圖3)。

用10t模具來(lái)澆鑄高冰銅。冰銅一旦冷卻即可通過(guò)重錘、鄂式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，轉(zhuǎn)爐渣則返回電爐中貧化。

圖3 1978年轉(zhuǎn)爐工段流程圖

到了20世紀(jì)80年代中期，轉(zhuǎn)爐工段焙燒爐工作效果已經(jīng)增加到60%左右，冰鎳被再次還原在工段中已經(jīng)減少了，冰鎳鎳品位從25%增加提高至31%，而且有效轉(zhuǎn)爐數(shù)量則可以減少到2個(gè)。

以上雖然轉(zhuǎn)爐渣生產(chǎn)減少了，但是，這種高氧化渣仍然被再循環(huán)回到爐內(nèi)，既影響操作，又影響了爐內(nèi)渣的貧化。

三、當(dāng)前薩德伯里鎳冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段：

1.爐渣貧化工藝

導(dǎo)致焙燒效果和冰鎳鎳品位提供與增加的一個(gè)重要影響因素，是轉(zhuǎn)爐工段金屬的損失。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在20世紀(jì)80年代初，渣貧化技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)被人們所研究。資料反映，于1986年，超達(dá)冶煉廠通過(guò)改變8號(hào)轉(zhuǎn)爐來(lái)處理渣貧化工藝的專利技術(shù)已被提出(圖4)。渣貧化爐僅僅延長(zhǎng)長(zhǎng)度到40英尺(12.2米)，其余的則與其他爐仍然保持同一直徑；標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)口則被3個(gè)1/4英尺的風(fēng)口所取代，且為了攪拌柔和，這些風(fēng)口用于噴吹氮?dú)狻?/p>

渣從其他爐中送到貧化爐里，會(huì)與來(lái)自電爐中新的冰鎳接觸在一起。金屬化冰鎳隨著硅鐵的添加，其氧化物在爐渣中則與返回的有價(jià)金屬起反應(yīng)，把有價(jià)金屬還原到冰鎳。這個(gè)過(guò)程使冶煉廠鈷的回收率比原來(lái)增加了15%。

圖4 渣貧化爐底端出渣情形

起初，轉(zhuǎn)爐工段所有渣都是定向到渣貧化爐中，最后返回到電爐中貧化。因此，接下來(lái)轉(zhuǎn)爐工段的技改，要做的工作就是要進(jìn)一步提高鎳金屬化，改善渣貧化爐操作，同時(shí)在渣貧化過(guò)程降低損耗。

1989年，冶煉廠的損耗雖然已經(jīng)是足夠低了，但是，如果此時(shí)再在爐內(nèi)進(jìn)一步處理渣就已經(jīng)不經(jīng)濟(jì)了。因此，在轉(zhuǎn)爐底端添加一個(gè)新的出渣口工藝思路就將被提出，一個(gè)新的出渣系統(tǒng)將實(shí)施，一臺(tái)自動(dòng)的開(kāi)口機(jī)泥炮機(jī)將被安裝。這樣，渣必然通過(guò)溜槽到達(dá)鋼包中，轉(zhuǎn)爐工段中渣包的運(yùn)輸則必然由渣包車直接輸送到渣場(chǎng)傾倒來(lái)完成。

1997年，隨著造渣爐的應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐工段所有轉(zhuǎn)爐渣在入渣貧化爐之前都預(yù)先被貧化，這樣就減少了為維持還原的硅鐵含量，繼續(xù)提高了焙燒效果，相應(yīng)就增加了鎳金屬化程度。

2.高冰鎳水淬制粒

從轉(zhuǎn)爐出來(lái)的高冰鎳，起初是直接投放到10t模具里，待高冰鎳一旦冷卻，就使用氣動(dòng)錘和鄂式破碎機(jī)將其破碎，隨后通過(guò)火車運(yùn)輸?shù)娇笨耸校谀抢锎\(yùn)到超達(dá)在挪威的Nikkelverk冶煉廠。然而，這樣的做法，代價(jià)是昂貴的，是一個(gè)勞動(dòng)密集型的過(guò)程，同時(shí)還由于因?yàn)榉蹓m量大，其帶來(lái)了操作上職業(yè)健康衛(wèi)生的矛盾問(wèn)題。

因此，1998年，在冶煉廠，高冰鎳水淬設(shè)備自然被安裝了。從轉(zhuǎn)爐出來(lái)的高冰鎳倒入翻轉(zhuǎn)機(jī)鋼包中，冰鎳沿著流道從鋼包連續(xù)地倒入中間包(圖5)，冰鎳則通過(guò)水流離開(kāi)中間包。粗粒冰鎳從造粒槽中采用泵輸送，通過(guò)一小旋流器、振動(dòng)篩，去除水分后收集到料倉(cāng)。

圖5 冰鎳澆鑄室

3.造渣轉(zhuǎn)爐

20世紀(jì)90年代中期，在超達(dá)冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段，由3個(gè)皮爾斯-史密斯轉(zhuǎn)爐和一個(gè)渣貧化爐組成。生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)，使用兩臺(tái)聯(lián)機(jī)的PS轉(zhuǎn)爐，第3臺(tái)不聯(lián)機(jī)或者處于待機(jī)狀態(tài)。

造渣爐是精煉轉(zhuǎn)爐和渣貧化轉(zhuǎn)爐之間的一個(gè)中間環(huán)節(jié)。造渣爐的開(kāi)發(fā)，不僅能滿足提高轉(zhuǎn)爐工段冰鎳高生產(chǎn)能力，提高貴金屬回收率，而且還有個(gè)益處就是可以多處理冷料，減少體系內(nèi)冷料的庫(kù)存和返料的積壓。

根據(jù)查閱有關(guān)資料可知，超達(dá)冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段開(kāi)始于1997年，1999年通過(guò)了在7號(hào)爐子進(jìn)行的6個(gè)常規(guī)風(fēng)口與4個(gè)液化氣體閉式噴嘴組合的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。在這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，液化氣體閉式噴嘴風(fēng)口的富氧為30-45%，相比于傳統(tǒng)的23%富氧，減少了耐火材料的磨損。

超達(dá)冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段7號(hào)造渣轉(zhuǎn)爐的安裝，分了2個(gè)階段來(lái)完成。其中，第一階段主要內(nèi)容：

1)造渣爐長(zhǎng)度增加到55英尺(16.8米)，有足夠的爐膛以緩沖精煉轉(zhuǎn)爐和渣貧化轉(zhuǎn)爐的操作，以及較大體積減少了精煉轉(zhuǎn)爐冰鎳加料的時(shí)間(由原來(lái)的2小時(shí)減少到大約30分鐘)。

2)為能夠改善耐火材料的性能，為液化氣體閉式噴嘴風(fēng)口提供了一個(gè)較高氧氣噴射率，用了13個(gè)高壓/低流量閉式風(fēng)口替換44個(gè)低壓/高流量傳統(tǒng)風(fēng)口。

3)隨著氣體流量減少，安裝了較小的轉(zhuǎn)爐爐口。

4)增加了為改進(jìn)渣/冰鎳沫的噴嘴口。

5)為了減少熱量的損失和降低耐火材料的熱循環(huán)，當(dāng)爐子不吹煉時(shí)在爐子壁端永久性安裝了燒嘴。

6)為允許在風(fēng)口區(qū)域更換高溫耐火材料，爐后風(fēng)口區(qū)板可拆卸后。

7)Gaar槍進(jìn)料和低溫裝料。

8)浸量尺可以準(zhǔn)確的測(cè)定冰鎳和爐渣的水平。

相比于傳統(tǒng)的精煉爐，造渣轉(zhuǎn)爐更長(zhǎng)，喂料口較小，而生產(chǎn)每噸原料的熱損失就減少了。因此，造渣爐比傳統(tǒng)的PS爐有更加顯著處理冷料的能力(在渣貧化爐處理之前，所有來(lái)自精煉爐爐渣都被送到造渣爐內(nèi)預(yù)處理)。

據(jù)查資料，1999年5月，在30%富氧條件下，超達(dá)冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段13個(gè)風(fēng)口的造渣爐被啟動(dòng)(圖6)。因飛濺和噴嘴口在周圍積集，以至于使風(fēng)口數(shù)量從13減少到9，剩下的風(fēng)口則增加流量，彌補(bǔ)了風(fēng)口數(shù)量的減少。

圖6 造渣爐和風(fēng)口的布置圖

而且，據(jù)資料介紹，超達(dá)冶煉廠在1999年8月，為了滿足富氧從30%增加到40%的條件，造渣爐閉式噴嘴的尺寸被增加，而且在2002年5月，為了增加風(fēng)口頂部的浸淹，風(fēng)口組件向下旋轉(zhuǎn)了34度安裝。這樣做，不僅增加了熔池內(nèi)的攪拌，同時(shí)還防止了轉(zhuǎn)移富氧氣氛的氧和冰鎳反應(yīng)，更進(jìn)一步遠(yuǎn)離了風(fēng)口上端耐火材料。在同年的2002年底，風(fēng)口數(shù)量由9個(gè)減少到6個(gè)，且其噴射率也相應(yīng)減少了，而富氧卻達(dá)到43%。

4.造渣爐新煙罩

超達(dá)冶煉廠7號(hào)造渣轉(zhuǎn)爐安裝的第2階段，是為了滿足造渣爐提升。第2階段的安裝，主要包括為了渣能夠從渣貧化爐中傳送安裝了渣溜槽，以及為了捕獲尾氣，從嚴(yán)控制而安裝了煙罩。

之前的煙罩在添加冷料時(shí)不能捕獲從爐嘴或噴嘴口出來(lái)的所有煙霧，主要原因是一些揮發(fā)性物質(zhì)在加冷料時(shí)不能完全被燃燒，而一旦在造渣爐中發(fā)生氧氣不足，會(huì)使得揮發(fā)性物質(zhì)與煙罩周圍空氣產(chǎn)生反應(yīng)，并還會(huì)引起從煙罩上“膨化”，有時(shí)會(huì)致煙罩溫度超過(guò)500℃。

此外，原來(lái)的火花盾(后擋板)連接著煙罩和爐子，如果在極端的溫度和灰塵的條件下，它們的維修費(fèi)用非常昂貴。如今新設(shè)計(jì)的煙罩，其背面擋板則連接到煙罩自身上了。2005年，在年檢修時(shí)，超達(dá)冶煉廠7號(hào)造渣轉(zhuǎn)爐煙罩和背面擋板已經(jīng)被更換了(圖7)。其更換結(jié)果是，從爐子爐口的煙氣，其逸出量有了顯著下降。

圖7 造渣爐的新煙罩

5.造渣爐中心喂料

造渣爐最初的設(shè)計(jì)包括了從爐膛使用Garr槍來(lái)添加冷料(氣動(dòng)送料機(jī))。該裝置不僅噪音大，維修貴，而且在爐內(nèi)容易造成堆積(圖8)。Garr槍位于控制室?guī)酌追秶鷥?nèi)，操作時(shí)的噪音水平在100-110dBa范圍內(nèi)(在工廠內(nèi)，這是個(gè)明顯安全問(wèn)題)。槍吹氣的速度則是60Nm3/min，2300立方英尺的壓縮空氣是在620kPa(90psig)通過(guò)爐子的長(zhǎng)和寬來(lái)援展冷料。這樣，氣體則在槍周圍冷卻耐火材料，容易形成料/渣結(jié)合區(qū)，且可能會(huì)出現(xiàn)高達(dá)4英尺積聚(圖9)。Garr槍每個(gè)月有兩天要抽出來(lái)檢修，并必須融化Garr槍出口處的積聚物。

圖8 在Garr槍底部形成堆積

我們對(duì)一些喂料的方法進(jìn)行研究會(huì)得知，最終還是采用從爐嘴中央槽喂冷料運(yùn)輸系統(tǒng)，才算最好。因?yàn)樵煸鼱t的攪拌強(qiáng)度比傳統(tǒng)的PS爐明顯降低，中心喂料我們主要擔(dān)心的是，冷料(含水分高達(dá)15%)將堆積在渣的表面，最終越來(lái)越多，而最終易導(dǎo)致爆炸。為此，在爐子中央進(jìn)行某種形式的活性攪拌是必然的，以確保爆炸不會(huì)發(fā)生。

為了解決造渣爐中央喂料區(qū)域攪拌強(qiáng)度，我們必須做一些必要的檢查和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。比如，一個(gè)單一的多孔磚被安裝在爐子的鼓風(fēng)口周圍和噴嘴區(qū)域，用來(lái)吹氮；對(duì)現(xiàn)有的鼓風(fēng)系統(tǒng)做輕微的修改，和在利用現(xiàn)有的造渣爐擋風(fēng)板從爐外安裝多孔磚。我們的第2個(gè)選擇就是修改一個(gè)風(fēng)口。在超達(dá)冶煉廠，目前有3種不同的風(fēng)口在使用，即傳統(tǒng)的PS爐風(fēng)口，ALSI風(fēng)口，渣貧化爐攪拌風(fēng)口。

首選是ALSI閉式風(fēng)口。因?yàn)檫@些風(fēng)口在爐子上的操作和維護(hù)，記錄都已經(jīng)被驗(yàn)證了的。出風(fēng)口的設(shè)計(jì)充分考慮到了標(biāo)準(zhǔn)閉式風(fēng)口的外管僅提供氮，這被證明是成功的。

據(jù)查資料顯示，在2006年6月檢修期間，Garr槍被去除，喂料槽、輸送帶和中心攪拌風(fēng)口已經(jīng)被安裝(圖9)，該中心喂料的熱調(diào)試在維修結(jié)束后立刻開(kāi)始。在運(yùn)行不超過(guò)一周時(shí)間里，造渣爐的裝冷料率和重量跟以前的Garr槍比，已明顯提高。在7月至11月的運(yùn)行時(shí)間里，冷料增加了45%；噪音下降，其中有2個(gè)550馬力的壓縮機(jī)給造渣爐提供壓縮空氣。

圖9 新的冷料輸送槽

6.增加產(chǎn)量

據(jù)了解，超達(dá)冶煉廠目前正在進(jìn)行從67000到85000噸擴(kuò)建項(xiàng)目，這將自然會(huì)對(duì)焙燒爐煙氣系統(tǒng)，渣?；芰推渌麑?shí)用工具進(jìn)行升級(jí)，必然將會(huì)使冰鎳以成比例(27%)增加，同時(shí)，起重機(jī)、鋼包、渣貧化爐和锍造粒都將得到升級(jí)。

改進(jìn)分離散逸性氣體和SO2的設(shè)計(jì)，不僅符合未來(lái)環(huán)境的要求，同時(shí)為了滿足了這些限制也減少了時(shí)間控制?？刂茣r(shí)間的減少，有效地提高了設(shè)備利用率。

7.環(huán)境保護(hù)和職業(yè)衛(wèi)生

目前在薩德伯里鎳冶煉廠，轉(zhuǎn)爐工段的4個(gè)爐子都有煙罩，逸散性氣體主要出自裝料和出渣過(guò)程中，并從爐子逸出。這些從爐子出來(lái)的逸散性氣體同時(shí)會(huì)制造一些環(huán)保、職業(yè)安全衛(wèi)生問(wèn)題(因?yàn)樗鼈兒蠸O2和顆粒中含有鎳鈷鎘)。

有些逸散物通過(guò)爐頂?shù)耐L(fēng)口排出，存在潛在環(huán)境影響，尤其是鎘污染。盡管超達(dá)冶煉廠生產(chǎn)氣體排放目前符合現(xiàn)有的排放限制的規(guī)定，但該冶煉廠需要減少轉(zhuǎn)爐工段中鎘的排放量，以滿足未來(lái)新規(guī)定中對(duì)鎘的要求。因此，這些逸散性氣體在被釋放到煙囪之前，須將被引導(dǎo)到一個(gè)布袋除塵器里除去其顆粒物。

從電爐排出的SO2爐氣，SO2超過(guò)現(xiàn)在的環(huán)境排放值，因此在工藝技術(shù)上有必要考慮洗滌中和。工藝的選擇，我們希望在吹煉時(shí)，理想情況下在爐子里不會(huì)生成二氧化硫，電爐和工段中冰鎳品位又將進(jìn)一步提高。

因此，2008年，薩德伯里鎳冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段在進(jìn)行兩個(gè)高溫焙燒的試驗(yàn)，為判斷試驗(yàn)對(duì)工廠其他爐子的影響，同時(shí)，雖然工段中的SO2排放減少了，但他們一貫強(qiáng)調(diào)的是從改進(jìn)工藝去減少排放。

與高脫硫技術(shù)工藝一樣，隨著電爐爐氣被處理，必將考慮對(duì)轉(zhuǎn)爐爐氣進(jìn)行洗滌，然后達(dá)標(biāo)外排。

8.物料的裝卸

雖然目前逆流處理工藝給我們帶來(lái)了良好的回收率和冷料處理的結(jié)果，但是，相比傳統(tǒng)的工藝，它需要更多的起重裝備和操作。隨著設(shè)計(jì)中增加了焙燒/電爐，提高了利用率，但工段的運(yùn)輸成本將會(huì)較大增加。

因此，薩德伯里鎳冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段原來(lái)60噸的起重機(jī)和200立方英尺鋼包，在2009年被100噸起重機(jī)和400立方英尺鋼包所替代。這不僅增加了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率，還減少了在轉(zhuǎn)爐車間設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)。

9.渣貧化爐

雖然造渣爐可以容納足夠的冰鎳，來(lái)滿足精煉爐，但是，渣貧化爐卻滿足不了造渣爐，不能夠輸送足夠的冰鎳到造渣爐中。因此，每次造渣爐需要加料時(shí)，從電爐添加額外的冰鎳是必然的。

因此，一臺(tái)長(zhǎng)度和造渣爐一樣的新渣貧化爐于2010年5月在薩德伯里鎳冶煉廠轉(zhuǎn)爐工段建設(shè)安裝了。為了支持新的爐子運(yùn)行，轉(zhuǎn)爐工段將一個(gè)現(xiàn)有的造渣爐作為一個(gè)渣貧化爐來(lái)用。爐子成功運(yùn)行了將近一個(gè)月，事實(shí)證明了一個(gè)大爐子做為貧化用的好處。

10.造渣爐

設(shè)計(jì)時(shí)增加的冰鎳產(chǎn)量，需要從造渣爐中添加額外吹煉能力。為此，薩德伯里鎳冶煉廠為轉(zhuǎn)爐工段造渣爐添加兩個(gè)閉式風(fēng)口，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，成功為爐子增加了50%的吹煉能力。

轉(zhuǎn)爐工段在精煉爐重新組裝中，造渣爐的生產(chǎn)能力將下降。在此期間，通過(guò)提高造渣爐的鼓風(fēng)量，轉(zhuǎn)爐工段實(shí)現(xiàn)了提高工藝效率和工廠利用率；為了減輕一個(gè)精煉爐的吹煉要求，進(jìn)行了一些成功實(shí)驗(yàn)，增長(zhǎng)了造渣爐的吹煉時(shí)間，去除鐵達(dá)到16%，精煉爐鐵則降低到6%到10%。

11.高冰鎳水淬制粒

隨著轉(zhuǎn)爐工段生產(chǎn)量的增加，工段需要兩個(gè)連續(xù)澆鑄，而且對(duì)于兩個(gè)完整的澆鑄，锍造粒的緩沖倉(cāng)又不夠大，因此，當(dāng)下次水淬時(shí)，上次水淬的冰鎳應(yīng)該有足夠的時(shí)間進(jìn)行自然脫水。

當(dāng)冰鎳連續(xù)幾個(gè)小時(shí)后到達(dá)緩沖倉(cāng)，脫水量從8%到大約3%。然而，如果下一次水淬來(lái)的冰鎳又加到料倉(cāng)的話，則來(lái)自這個(gè)冰鎳粒的水分會(huì)重新潤(rùn)濕被脫水的物料。烘干機(jī)的水負(fù)荷在連續(xù)水淬下則也會(huì)被增加。通常在這個(gè)情況下，水淬將會(huì)停止進(jìn)行。此時(shí)的要求是，第二個(gè)分離器、篩子和料倉(cāng)必須建設(shè)，而且一旦完成這一工作，意味著將允許一個(gè)料倉(cāng)在加料，另外一個(gè)料倉(cāng)再脫水。 這不僅可以使?；^(guò)程不受影響，也將減少用于干燥的天然氣的用量。

在夏天幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)，因?yàn)樗闼疁乇容^高，以至于水淬時(shí)冷卻時(shí)間被延長(zhǎng)，因此，隨著預(yù)期增加的冰鎳在通過(guò)該系統(tǒng)時(shí)，必需添加一個(gè)額外的冷卻塔用來(lái)維持水溫。

12.天然氣使用

當(dāng)新的渣貧化爐煙罩被安裝使用，噴嘴位于煙罩，覆蓋在轉(zhuǎn)爐爐嘴，則將減少生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐等在操作上的熱損失，節(jié)約天然氣用量。新的燃燒器技術(shù)也同樣能夠提高爐子天然氣的利用率，這也必然會(huì)使其他爐子的煙罩將被替換。

四、結(jié)論

縱觀嘉能可超達(dá)鎳冶煉廠自1978年開(kāi)始至今以來(lái)的工藝與裝備的技改，轉(zhuǎn)爐工段生產(chǎn)流程線和技術(shù)裝備經(jīng)歷了一系列的發(fā)展和挑戰(zhàn)，企業(yè)前景光明，環(huán)保、安全、職業(yè)衛(wèi)生效益顯著。

嘉能可超達(dá)冶煉廠隨著鎳金屬化冶煉技術(shù)水平的提高，開(kāi)發(fā)了一種有價(jià)金屬具有高回收率的從單一的吹煉工藝轉(zhuǎn)變到逆流多級(jí)轉(zhuǎn)爐吹煉工藝技術(shù)。該技術(shù)工藝及裝備不僅確保了冶煉廠能順利處理外購(gòu)等等各物料作為生產(chǎn)原料，而且保障了有價(jià)金屬能夠順利有效生產(chǎn)、維持有價(jià)金屬的高回收率，解答了環(huán)境、職業(yè)衛(wèi)生社會(huì)效益問(wèn)題。

未來(lái)鎳、鈷、銅、鉛、鋅、鐵等有色金屬轉(zhuǎn)爐火法冶煉，除了要考慮生產(chǎn)更多的冰鎳、冰銅、冰鈷等等實(shí)物量外，我們還需要從技術(shù)革新、工藝裝備創(chuàng)新上，注意許多相關(guān)的環(huán)境保護(hù)和安全職業(yè)衛(wèi)生問(wèn)題，這意味著我們已有的或?qū)⒂械囊苯鹩绕溆猩苯鸸こ虒⑿枳龃罅康?、持續(xù)地做技改工作。