长沙院冶金技术装备助力行业提质增效

来源：中国有色网　2023-06-19 09:56:27

多年来，长沙有色冶金设计研究院有限公司（以下简称长沙院）在冶金技术装备研发方面成果丰硕，研发了以多功能行车、自动剥锌洗刷机组、阳极清洗整形机组为核心技术的锌电解自动化成套装备，以铅电解自动行车、阳极自动行车、残极移载、析出铅输送为核心技术的铅电解自动化成套装备，以自动加料、自动扒渣、自动打包、自动AGV存储为核心技术的熔铸成套设备，以CFD数值模拟为核心技术的湿法冶炼系列化搅拌设备和以回转窑、底吹炉、吹炼炉为核心技术的转炉类设备等，均在冶金行业得到广泛应用。

(资料图片)

目前，该公司在冶金技术装备领域获得科研成果6项、部级以上奖励3项、国家授权专利50余项，先后完成了韶关冶炼厂、豫光金铅、江西铜业九江铅锌、丹霞山冶炼厂、西部矿业、南方有色等多个冶金工程设计项目。

电解专用装备

锌电解自动化成套装备——锌电解自动化成套装备主要包含自动剥锌洗刷机组、多功能行车、阳极清洗整形3大机组，集技术创新、装备研发、产业化应用于一体，形成了完整的锌电解全系列技术体系、装备体系和产品应用体系，实现了规模化工业生产和应用，产品范围涵盖大中小极板（有效面积1.13m2~3.2m2）。

目前，长沙院是国内唯一可提供大中小全系列锌电解自动化解决方案的团队，相关技术共获得发明及实用新型专利30余项，并于2021年获得中国有色金属工业科学技术奖一等奖。近3年，该成套设备累计销售合同额超1.6亿元，带来了显著的经济效益。

阳极清洗整形机组是长沙院国内首创，突破了国外技术封锁，研发的节能清洗技术可有效减少非清洗时间的水耗。长沙院也是国内唯一一家有能力提供自动化阳极处理设备的公司。

铅电解自动化成套装备——该装备包含多功能行车、阳极专用自动行车、残极自动移载机、析出铅自动输送线等机组，通过自动控制系统可实现自动行车、电解槽、残极洗刷机组、析出铅洗涤机组、阴阳极板排距机组、阳极存储架等设备在一个控制平台内协同全自动运行。

针对铅电解阴阳极板自身结构、极板间距太小等影响行车自动化联动的关键因素，长沙院研发的多功能行车在国内外首次成功实现了阴阳极板的自动出装槽。铅阳极板专用行车首次实现了阳极板的自动存储、自动装载。残极移载机可以将清洗后的残阳极板自动输送至残极输送车，送至熔炼车间。

铸锭设备

锌熔铸成套装备——长沙院设计了国内有色领域第一台锌直线铸锭机，并在此领域深耕60年，单套锌熔铸设备年产能涵盖5万～17.6万吨，产品具备完全自主知识产权，技术成熟，易于维护，是国内锌熔铸自动化程度最高产能最大的成套装备。锌锭产品表面质量更优，重量差异更小，锌直收率更高。锌铝合金圆盘铸锭机采用世界最先进的自动脱销回销、自动浇注、自动扒渣等系统，实现了大锭的全自动化生产。

铅直线铸锭机组——该机组主要由定量浇注装置、直线铸锭机（含生产批号自动打码系统）、扒皮机器人、链条输送机、翻锭装置、码垛机器人、自动打捆机、顶升旋转装置、锭垛输送机、液压系统和自动控制系统等组成。

湿法冶炼技术及设备——长沙院冶金非标设备设计团队熟练运用各类主流流体仿真软件，对流体仿真技术进行了持续深入的研究，将流体仿真与结构仿真相结合，既考虑流体的搅拌性能也兼顾结构的力学性能，通过流固耦合分析，找到结构设计优化与良好流体搅拌效果之间的平衡。通过运用流体仿真技术优化和验证后的搅拌设备，搅拌效率高，能够有效地解决湿法冶炼工业生产中搅拌设备存在的高耗低效问题，具有良好的社会效益和环境效益。

多年来，该公司设计了各种规格与型式的搅拌槽图纸多达400余套，囊括了实际项目中可能用到的所有搅拌槽种类，积累了丰富的设计及应用经验。长沙院开展了搅拌槽类系列化工作，按照工艺条件、搅拌槽规格与型式、工程项目等范畴对搅拌槽进行分类整理，得到完善的搅拌槽技术性能参数表，完成搅拌槽设计图纸的系列化工作。

回转类设备——长沙院在回转类设备领域具备60余年的设计及应用经验，是该类设备最早技术发源地之一，参与了最早版本《回转窑》的编写，并培育了冷却圆筒、混合圆筒和回转窑等多类拳头产品。为匹配沸腾焙烧工艺，长沙院研发设计了规格φ3x18m的冷却圆筒，处理能力达50t/h，为国内目前锌冶炼产能最大的冷却圆筒，可匹配世界最大的198m2沸腾焙烧炉。

针对回转窑使用中的各类问题，长沙院不断开展技术攻关，采用柔性接头和一级石墨密封解决密封问题；采用高密度高铝砖解决耐酸砖在HF环境下的腐蚀问题；采用液压挡轮解决筒体窜动问题；采用滚圈倾斜检测、托轮变形测量等多种手段检测控制设备的异常变形；采用多种节能措施解决回转窑功耗过高问题，设计的规格最高可到φ4x60m。产品在新疆喀什、陕西振兴银矿、广西南方等多个项目中广泛应用，取得了良好的应用效果。

智能仓储及物流输送设备——长沙院研发的锌片自动输送装备可将锌垛自动输送到锌熔炼车间内的熔锌感应电炉进行熔化铸锭，实现了从锌电积车间到锌熔铸车间的自动输送。锌垛自动入炉装置，配套锌片自动输送线使用，可以解决投入锌阴极锌片时间间隔不均匀、投入数量不均衡的弊端，保持电炉内锌液温度波动的平稳性，杜绝大量阴极锌片入炉产生“放炮”现象，大大提高熔锌感应电炉的使用寿命和电炉的工作效率。该装备具备完全自主知识产权。

该公司还研发了铜片极板存储及转运系统，该系统能够满足转运流程众多工序功能的需要，在极板转运出入库输送线适宜位置设置智能化在线质量检测装置，使阴极铜、阳极板及残极板过程转运及质量检测实现无人化智能化管控。

转炉及加料设备——长沙院与河南豫光金铅集团合作开发的底吹热态还原铅新工艺，充分利用了热渣潜热、优化了熔炼条件、提高了还原效率、减少了烟气量和烟尘率。该工艺集成创新了氧气底吹氧化、液态渣底吹还原两段式、双底吹全熔池直接炼铅工艺，替代了鼓风炉，取消了高温熔融液态渣浇铸－冷却－熔化过程，缩短了工艺流程、减少了占地面积、大幅度降低了能耗和污染物的排放。长沙院自主开发的卧式底吹还原炉装置，具有熔炼强度高、密闭性好、热损失低、操作简便、安全可靠、自动化程度高等特点。整个工艺具有短流程、低碳化、清洁连续性炼铅等多项优点，节能降耗优势明显。

此外，长沙院研发的铅冰铜吹炼炉处理原料为铜浮渣熔炼炉产出的铅冰铜，炉子作业分别为加料、熔化、吹炼造渣、造铜及出铜几个阶段，是该公司针对铅冰铜的处理研发的一种新工艺。

推荐DIY文章