镍电积槽尾气吸收方式的改造

闫杰

（新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500）

镍电积槽尾气吸收方式的改造

闫杰

（新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500）

通过对镍电积厂房通风系统的设计，改变了电积厂房酸雾大、冬季天车轨道湿滑的现状。改善了现场职工的作业环境。

酸雾鼓、引风机双酚A型环氧乙烯基树脂

1 前言

镍电积工艺采用不溶性阳极电积镍工艺，在电积过程中，阴极液失去镍离子，释放大量的硫酸根离子，在70℃左右，极易挥发。万吨镍扩产项目中，采用南北两侧送、引风方式换气。厂房分南北两跨，间距36 m，电积槽敷设厂房长度66 m，层高15.2 m，夏季供风还勉强，冬季挥发酸气遇室温20℃左右，凝结成大量的酸雾，与天窗低温区冷空气共同凝结，弥漫整个厂房，能见度不足10 m，天车轨道湿滑，经常出现打滑现象，配电箱爬电、短路，时常高空检修，天车工吊装极架时视线不清晰。存在极大的安全隐患，经常停车检修，影响电镍出槽，更不符合职业健康的标准要求。

2 设定技术改造目标

⑴南北两侧单独鼓、引风换气，设施安装因地制宜，不妨碍天车工出装、人工操作；

⑵风管主材：双酚A型环氧乙烯基树脂（国内优质品牌），加工工艺优良，无气孔、质密、无毛刺、表面光滑，风管壁厚度不小于6 mm，结构形式便于更换损坏段管路；

⑶冬季进风温度＞20℃，置换后空气含量＜5 mg/ m3(电解槽上方1.5 m处检测)，确保冬季厂房上空12 m处（天车轨道处）无酸雾凝结。

3 设计技术方案

3.1排风量的相关计算

考虑酸雾较空气重，空气密度1.773g/L，10%的酸雾密度约2.040 g/L，风速确定为12 m/s，相当于气象标准的6级强风。

理论换气空间：66 m×36 m×10 m=23 760 m3

实际换气空间=理论换气空间×1.45（顶、侧部窗户及吊装口进入风量）

=23760 m3×1.45=34452 m3

3.1.1 方案一

5 min置换一遍新鲜空气（12次/h）。

实际换气空间×12=34 452 m3×12次/h=413424 m3/小时，厂房四周各放置一台引风机，每台风量= 413424 m3/小时÷4=103356 m3/h。需配置电机功率200 kW，叶轮直径1 200 mm风机。

3.1.2 方案二

10 min置换一遍新鲜空气（6次/h）。

实际换气空间×6=34 452 m3×6次/h=206 712 m3/ h，厂房四周各放置一台引风机，每台需风量=206712 m3/h÷4=51 543 m3/h。标准型玻璃钢离心式风机F4-72 12#风机基本可满足。

3.2风压计算

3.2.1 动压

0.5 ×γ×V2=0.5×2.04×122=146.88 Pa

3.2.2 阻力

⑴沿程摩擦阻力：

λ=0.0125+0.0011/D=（0.0125+0.0011/0.75）×1.2（玻璃钢管阻力比）=0.01676

R=（λ/D）×（V2×γ/2）=（0.01676/0.75）×（122×2.04/ 2）=3.283 Pa

H=RL=3.283×66m/2=108.339Pa

沿程摩擦阻力=1.5H=1.5×108.339=162.509 Pa

式中，D为管道直径（M）；V为风速（m/s）；γ为酸雾密度2.04；R为每米管道沿程摩擦阻力（Pa）；L为管道总长度（m）；H为管道总阻力（Pa）。

⑵系统内各段阻力：回风段、变径、表冷段、引风机段组成，各功能段阻力分别为：20 Pa、50 Pa、80 Pa、120 Pa。

各段阻力=20+50×3+80+120=370 Pa

阻力和=370+162.509=532.509 Pa

风机压力=动压+总阻力+余压

净化空气排风风机余压一般选500 Pa以上，此处选1 000 Pa。可确保置换空气流通效果。

风机压力=146.88+532.509+1 000=1 679.389 Pa

3.3风机的选型

每5 min和每10 min换气，两种方案比较，第二种运行比较经济，风机易于操作、保养、检修等。因此风机选型：4-72-12风机4台，每台性能参数：引风量51 065～57 557 m3/h，风压1 399～1 767 Pa，电机功率37 kW，转速900 r/min。

3.4风管布置设计

南北两跨单独换气，共四趟引风管，安装在南北侧窗户上方，中部两趟进风管。冬季，关闭窗户，中部进热风，两侧抽风。夏季开窗，中部管道连接两台引风机，变进风为抽风，其余机组停。

4 项目实施

图1 风管布置图

⑴配合供应商施工，每日巡视制作现场，及时提出施工中发现问题，确保工程进度及质量。

⑵组织外协人员对原设施及基础进行拆除。

⑶组织安装人员、生产运行及维修人员全面验收。

5 结论

该机组投入运行，厂房内挥发酸雾浓度明显降低，检测电解槽上方1.5 m以上酸浓＜5 mg/m3。通蒸汽加热后进风温度，11月中旬检测得35～37℃，室外0℃左右。12月底检测得30～32℃，室外-15℃左右。冬季厂房内酸雾弥漫情况明显较以往有所改观。

收稿：2014-06-12