电炉镍锍熔炼车间设计(design of electric furnace smelter of nickel matte)

以硫化镍矿为原料，采用电炉熔炼工艺，产出供下一步吹炼用低镍锍的镍冶炼厂车间设计。电炉熔炼用原料包括块矿、制粒干燥后或半氧化焙烧后的硫化镍精矿，并配入熔剂和返回的烟尘。

1939年，苏联彼仟加镍厂首先采用电炉炼镍，苏联的大部分镍冶炼厂、加拿大汤姆逊镍冶炼厂(Thompson Ni Smelter)、鹰桥公司(Falconbridge Co．)镍冶炼厂均采用电炉熔炼。中国金川有色金属公司镍冶炼厂设计的第一个电炉熔炼车间于1967年投产，以后又设计建成盘石镍冶炼厂的电炉熔炼车问。

工艺过程 电炉熔炼是传统的镍锍熔炼工艺。可以处理粉矿、块矿，炉料含水不高于3％。电炉熔炼采用块状或粒状的炉料时，熔炼强度比较高。含水分比较高的镍精矿进电炉熔炼以前必须先经过干燥或制粒后干燥。含硫高的炉料须先经半氧化焙烧脱硫后再进电炉熔炼。熔炼生成低镍锍和炉渣，在炉内沉淀分离后，低镍锍送转炉吹炼，炉渣废弃，炉气经收尘后回收硫或排放。电炉熔炼烟量少，烟气温度低，热利用率高，对原料适应性强，铜、镍、钴的回收率高，弃渣含有价金属低。但电炉脱硫率亦低，烟气含SO2不高，对SO2的回收不利，且电能价格高，只在电价低廉地区或熔炼含氧化镁高的难熔物料时才采用电炉熔炼。

主要设备 电炉规格以功率表示，功率主要根据原料的处理量确定。单台电炉的额定功率P(kV•A)由下式计算：

式中B为处理的炉料量，t／d，；A为炉料耗电量，kW.h／t；K1为功率利用系数；K2为工时利用系数；cosφ为功率因数。

设计主要参数包括变压器的二次电压及电压级数，电极直径及电极间距，单位炉床面积的功率等。(见表)

 
    设计参数
 
 
 

诺里尔
斯克
 
(苏联)
 

汤姆逊
冶炼厂
 
(加拿大)
 

金川有
色金属
  公司
 
(中国)

 
吉林镍
业公司
(中国)
 

电炉面积／m2
电极直径／mm
电极中心距／m
电炉额定功率／kV·A
单位炉底面积功率／kVA·m—2

    139．2
    1100
    3．2
  45000
    324

    184
  1220
  3．76
  18000
    98

    118
  1000
    3
  16500
    140

    75
  1000
    3．2
  12500
    167

车间配置 电炉本体及其附属的配料、加料、排烟、电炉变压器和出冰铜、出渣等设施，按生产流程的要求，配置在一个多层厂房内，并与下一工序的转炉厂房相连。(见图)

主要技术经济指标 镍熔炼的回收率为92％～96％，主要取决于炉料的含镍品位。固体炉料电耗为．i00～700kw•h／t，主要取决于炉料的物理和化学成分。