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装备承载技术丨恩菲装备“大当家”——氧气底吹炉

装备承载技术丨恩菲装备“大当家”——氧气底吹炉 ENFI中国恩菲
2016-12-19
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导读:“创新”我们从未止步!
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前言


数数日子,距离2016年结束,也没有几天啦。小伙伴们是不是都在总结这一年的成绩呢,在这辞旧迎新的重要时刻,想来也是时候说说俺恩菲装备中的“大当家”——氧气底吹炉了。


研制世界水准装备 引领“中国制造2025”


氧气底吹炉是中国恩菲以拥有自主知识产权的氧气底吹冶炼技术为依托,自主研发的新型冶金炉型,也是目前国内唯一具有世界水准的有色冶金装备。该炉型为非水冷卧式回转炉,富氧空气通过炉体底部的喷枪直接吹入熔体,与物料发生化学反应。

自上世纪90年代起,中国恩菲启动了氧气底吹炉的研发工作,经过实验室开发、半工业试验、工业化生产,取得了良好的技术经济指标。

氧气底吹炉不断改造升级,已经发展成为具有多系列多规格的成熟炉型,包括:

◇氧气底吹炼铜/炼铅熔炼炉

◇氧气底吹连续吹炼炉

◇氧气底吹熔炼电热还原炼铅/炼锌设备

◇氧气底吹炼锡装置

◇处理废杂铜底吹冶金炉

氧气底吹炉整装图

氧气底吹炉设计图

30多年来,中国恩菲取得了多项发明及实用新型专利,获得了诸多国家级和省部级奖项,被知名媒体相继报道:

英国《金属导报》:

指明了金属冶炼乃至多个领域未来十年、数十年,乃至上百年发展方向。


一流的研发团队

中国恩菲工业炉团队拥有丰富研发设计经验,在革命性地成功研发氧气底吹炉的同时,也拥有各类有色冶金炉型的研发设计能力。

目前,中国恩菲已设计有色冶金炉50多种,1000多台/套,涵盖超过90%炉型。

丰富的应用业绩

氧气底吹炉已成功应用于国内外50余家铅冶炼企业和十多家铜冶炼企业,并已成为中国有色冶炼自主创新的一张名片。

世界首个

氧气底吹炼铅项目

豫光金铅冶炼厂

世界最大

氧气底吹铅熔炼炉

济源金利铅冶炼厂

世界首个

氧气底吹还原炼铅项目

安阳岷山铅冶炼厂

世界首个

氧气底吹炼铜项目

越南生权铜冶炼厂

世界首条

底吹造锍捕金生产线

山东恒邦复杂金精矿

综合回收生产线

世界最大

氧气底吹造锍捕金项目

中原黄金冶炼厂整理搬迁升级改造项目

2014年,世界上第一条氧气底吹连续炼铜生产线在豫光金铅玉川冶炼厂成功应用,从根本上解决了低空污染的国际难题,表明该炉型可以成功替代已有近百年历史的P-S转炉。

显著的技术优势

 1 

熔池搅拌能力强

自底部供气,当熔池深度、鼓入的气体量、熔体温度一定时,相较于其他设备,搅拌动能更大,熔池混合更充分。

 2 

热传导能力强

将反应介质直接吹入反应层,入炉物料熔化热传递条件优越,熔池温度分布均衡,利于反应发生。

 3 

热利用率高

炉身几乎无水冷元件,可极大减少热损失,节约能源,提高有效热利用率。

 4 

生产安全

可延长气相在熔池内停留时间,从而强化熔池内化学反应,氧利用率接近100%,炉渣层氧势低,不易产生泡沫渣。 

 5 

操作灵活

回转式炉型,故障时将氧枪转出熔体,生产操作更加灵活,开停炉也更为方便、简单。

 6 

自动化程度高

配套有氧气底吹在线优化控制系统(MMOC),智能化平台可自适应消除系统偏差,保障连续稳定作业。

 7 

投资省

成套设备水冷元件少,可减少制造成本。

厂房高度要求矮,可减少土建投资。

8

环保条件好

炉体密闭性能好,加料口、出烟口及其它放出口均由密封罩体,可有效控制工艺烟气的逸散,改善车间生产环境。

 9 

炉衬寿命长

底吹喷射形成的扩散区,从炉身任何断面都更均匀,区域更广,无死角,炉衬无特殊物理受蚀部位。扩散区的形状及混合流体运动的轨迹与炉身几何形状相吻合,不会导致对炉衬强烈的冲刷。

10

可处理复杂,应用广泛应

目前底吹炉已在铜、铅冶炼行业广泛应用,同时在锑、锡、金、银等稀贵金属冶炼领域得以拓展应用。


自主研发的核心设备

        氧枪是底吹炉内流动过程的动力来源,同时也是炉内进行化学反应的氧化剂供入口,是底吹炉的关键部件。

        氧枪为槽缝式多重套管结构,该结构具有气体弥散度高、化学反应快以及熔池翻腾小等优势。氧枪的结构及排布方式会对炉内的流动、传热传质以及化学反应过程造成非常大的影响。

        氧枪的开发过程主要采用了国际通用的冷态水模型试验和数值仿真相结合的方法。


氧枪物理模型


氧枪中心截面静压分布云图


单枪水模型实验研究


自助火锅

11月11日

多枪水模型实验平台

多枪炉内流场模拟


大型化的成功实践

当前,大型化已经成为冶金炉发展的重要方向。2015年,中国恩菲设计的中国黄金集团中原冶炼厂正式投产,该项目采用Ø5.8×30m氧气底吹熔炼炉,是目前最大的底吹炉单体设备,也是世界上最大的卧式回转冶金炉。

氧气底吹熔炼炉炉体有限元模型


氧气 底吹熔炼炉炉体变形量模拟


氧枪区筒体应力分析

自助火锅

11月11日

世界上最大卧式回转冶金炉安装现场


未来,中国恩菲将进一步担起有色冶金“国家队”的行业责任,用持续的创新力引领炉窑行业的高端化和绿色化发展,以节能环保、高效安全为目标,研发出更加低碳、智能、绿色的炉窑新装备,为有色金属行业实现低碳、绿色发展做出更多贡献。

“创新”我们从未止步,精彩待续!

致力于成为最值得信赖的国际化
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ENFI中国恩菲
创于1953年,现隶属中国五矿、中冶集团,拥有科学研究、工程服务、产业投资三大领域,非煤矿山、有色冶金、水务资源、能源环境、新高材料、市政文旅、城市矿产、智能装备、房产经营九个单元,致力于成为最值得信赖的国际化工程综合服务商及能源环境发展商
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ENFI中国恩菲 创于1953年,现隶属中国五矿、中冶集团,拥有科学研究、工程服务、产业投资三大领域,非煤矿山、有色冶金、水务资源、能源环境、新高材料、市政文旅、城市矿产、智能装备、房产经营九个单元,致力于成为最值得信赖的国际化工程综合服务商及能源环境发展商
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