闪速炉烟尘系统技术改造.pdf

第1 8 卷第2 期 勿参鸯毛童唐 V 0 1 ．1 8 , N o ．2 2 0 0 4 年6 月 J i a n g x iN o n f e r r o u sM e t a l s J a n ．2 0 0 4 文章编号1 0 0 5 2 7 1 2 2 0 0 4 0 2 0 0 2 0 - 0 4 闪速炉烟尘系统技术改造 罗卫松 江话铜业公司贵溪冶炼厂。江硬贵溪3 3 5 4 2 4 摘 要简要说明了闪速炉烟尘系统的工艺过程及其对闪速炉炉况的影响，详细分析了烟尘系统的运行现状和 存在的问题。提出了烟尘系统各部分的改造方案，论证了正压输送方法在A 烟尘系统中的应用，改造后取得了较 好效果，满足7 “ - - - 期达产达标的要求。 关键词闪速炉；烟尘系统；正压输送；工艺；技术改造 中图分类号X 7 0 1 ．2文献标识码A 0 前言 江西铜业公司贵溪冶炼厂采用芬兰奥托昆普 闪速炼炼铜工艺，其中一个特点就是烟尘发生率较 高。随着贵冶生产规模逐年扩大，尤其是三期铜冶 炼系统的扩建，需回收处理的烟灰量也增多了，对 闪速炉炉况的不良影响日益加剧。该厂闪速炉系统 现有三套烟尘系统，分别为A ，B C 烟尘系统，它们 负责将气流干燥电收尘、闪速炉电收尘、沉降室、闪 速炉锅炉、转炉锅炉及球型烟道捕集到的烟灰输送 至闪速炉顶部烟灰仓，其运行情况如何直接制约着 闪速炉的正常生产，具有非常重要的生产地位。笔 者对烟尘系统的现状进行了分析和技术改造总结。 1 工艺概述 闪速炉系统烟尘主要三个来源①精矿进行气 流干燥后用电收尘收集下来的烟灰。②喷入反应塔 参与化学反应的少量极细小的精矿粒子夹带在烟 气里形成的烟灰。③精矿中的挥发性杂质元素 如 旭，P b ，S b ，z n 等 进入锅炉和电收尘冷凝后形成的 烟尘。它们中的一部分在分别通过锅炉和沉降室时 受重力作用而沉降下来，其余在电收尘内被捕集。 根据生产工艺的要求，烟尘系统由三部分组成，闪 速炉电收尘 n 四 和沉降室收下的烟尘与气流干 燥电收尘 D 唧 所捕集的烟尘称为A 烟尘，闪速 炉锅炉 F F B 烟尘中较细的被气流输送的那部分 烟尘叫做B 烟尘，闪速炉锅炉及转炉锅炉 C F B 产 出的块状烟尘经破碎筛分后的细烟尘 小于5 目 称C 烟尘。B 、C 两种烟尘各有一套气流输送系统， 而A 烟尘有两条输送管路 筒和m I ，均为负压 输送方式，该传送方法目前在国内各大厂家已得到 普遍应用，是一种传统的物料输送方法。这些烟灰 被输送到炉顶烟尘仓上方后，经各自的一级旋风 收尘和二级布袋收尘装置捕集，并通过回转阀和 溜管进人烟尘仓，经烟灰刮板机与精矿共同加入 到闪速炉内参与反应，而从布袋收尘器里出来的 气流则直接通过烟囱排人大气。闪速炉烟尘系统的 流程见图1 。 从流程图上可以看出，干燥电收尘、闪速炉电 收尘及沉降室收下的烟尘，其输送系统是否正常运 行直接关系到闪速炉的生产，影响到闪速炉的装入 量，因为三个收尘器收下的烟尘经各自的刮板机排 出后只能进入A 烟尘输送系统，当该系统发生故障 时，收尘器内烟尘就无法排出，闪速炉投料量将受 到影响，而B ’C 烟尘有两条流向，一是正常途径，通 过气流输送进入烟灰仓，一是当系统中断运行时把 烟尘送往备料车间，这是为保证生产的连续进行而 采取的措施。烟尘重新混入精矿中返回闪速炉，其 中所含杂质较高，将严重干扰冶炼过程的正常进 行，导致工艺失控，熔炼困难，炉况恶化，并影响生 收稿日期2 0 0 4 - 0 3 1 5 作者简介罗卫松 1 9 7 0 - ，男．江西赣州人，工程师，从事冶金工程技术与管理工作。 万方数据 第2 期 罗卫松闪速炉烟尘系统技术改造 2 1 习I 竺竺量竺竺Il 麓9 烟尘lLI F F B 烟尘C F B 烟尘 辐射郏对涟韶 刹扳机 A I 螺旋回转问lIA l l ■麓回转问ll 细灰输送管 簟送譬道 ll ■送譬道 A I 烟尘风机IA l l 烟尘风机 放空放空 B 风机 { 。 放空 图1 闪速炉烟尘系统流程 产能力和下道工序的操作，因此必须保证所有烟灰 系统的正常运行，才能保证闪速炉的稳定生产。 2 烟尘系统存在的问题 2 ．1A 烟尘系统 1 A Ⅱ风机与管道不匹配，风机入口阀只能 开2 ／3 ，否则会因风机电流过大而跳闸，导致系统 负压不足，管道易粘结，堵塞。 2 吸风口均为露天设置，在潮湿阴雨天气里 易吸湿板结管道，造成布袋阻力增大，收尘效率降 低，最终导致无法正常输送及增加更换布袋的频 率。 3 布袋收尘面积不足，易堵造成破损，缩短 使用周期，同时因布袋破损造成有价金属流失，废 气含尘超标。 4 风机叶轮磨损严重，故障频繁。 5 加料螺旋头部密封不严，冒矿严重。 6 原m I 管路缺陷较多，故障率太高，输送 能力仅6t ，h ，无法满足三期生产需要，布袋收尘 器面积不足，容易堵塞、破损，布袋平均每三个月即 需全部更换一次；收尘灰斗未安装料位计或者上、 下限报警装置，无法判别灰斗内的粘结和下灰情 况。 7 布袋反吹风用的脱湿机易发生故障，导致 无法保证反吹风的干燥，难以清除布袋上的灰尘， 写生肥 翻 放空 易堵塞布袋。 8 管道弯管处烟尘粘结严重，三个月左右即 需动用吊车拆开清理，工作量大。 2 ．2B 烟尘系统 1 输送管烟尘吸入口负压过小，有大量的细 灰及块状烟灰落人烟灰罐，造成烟灰破碎工作量 大，C 烟尘负荷加大。 2 布袋收尘器无检修平台，仅设置了一个竖 梯通道，对点检、维修及更换布袋均不便。 3 收尘布袋易堵，布袋破损严重，布袋收尘 面积需加大。 2 ．3C 烟尘系统 1 烟尘吸入口及管道的现行能力已满负荷， 三期改造后管道堵塞现象日趋严重，从转炉锅炉收 集的烟灰因颗粒、比重较大而沉积在管道内，风矿 比不足，难以抽走，不但增加了清灰量，也延长了烟 灰的处理时间。 2 旋风收尘器的简体和输送管道 包括直 管在内 磨损较大，简体使用半年左右即被磨穿， 而管道～个月左右即需焊补，给生产带来困难。 3 经统计，烟尘破碎筛分每个运行班 8 h 平均处理、破碎烟灰1 2 罐 一罐约3 4 t ，按每 罐3 ．5 t 计，每班共破碎烟灰4 2 t 约5 ．2 t ，h 。根 据其设计能力对辊破碎4 t ／h ，振动筛分4 t ／h ，排 烟灰螺旋3 t ／h ，回转阀3 t ／h ，可见C 烟尘系统显然 万方数据 扫每有毛童唐 第1 8 卷 是在超负荷运行。由此带来的后果是振动筛分的 筛网经常破裂，需要频繁更换，增加了维修工作量 和维护成本；因大量的细灰从筛网上返出至烟灰 罐，造成重复作业，增大了不必要的劳动量，并且还 造成环境的污染。 3 系统改造方案 根据烟尘系统所存在的问题，为适应贵冶全面 提高生产能力的要求，在了解和比较国内现有物料 输送技术的基础上，对整个烟尘系统进行了技术改 造。 3 ．1A 烟尘系统改造 经二期改造后，其输送能力达1 2 t ／h 由两套 6 t ／h 输送系统组成 。三期工程建成后，生产能力 大大提高，由于干燥能力及熔炼能力的加大，使得 A 烟尘的量增加较多，A 烟尘输送量 气流干燥电 收尘捕集的尘量 闪速炉及电炉电收尘器捕集的 尘量 4 ．0 8 8 ．3 5 1 2 ．4 3 t ／h 。以A I 、A Ⅱ烟尘系 统现在的状况，根本无法满足三期生产的要求。 正压输送是近些年新发展的一种气固两相流 体输送方法。贵冶1 9 9 9 年二期工程引进了两套输 送干燥后水分小于0 ．3 ％的铜精矿的正压输送系 统，通过数年的摸索、改进以及不断的优化，取得了 安全稳定的运行效果，积累了大量的生产和维护经 验，作业率达9 2 ％以上。与负压输送相比，具有运 输效率高，环境污染小，设备投资省，输送能力大， 省电以及对管道的磨损小，操作和维护简单易行等 优点，是目前各厂家都在积极采用的一种物料输送 措施。通过比较烟尘和精矿的性质，烟尘更适用于 正压输送，基此决定将A Ⅱ系统改成正压输送，增 大其输送能力，而m 系统维持不变。由于A 烟尘的 重要性，仍需保持其两条输送管路，以备其中一条 管路发送故障时仍能正常生产。 改造方案为参照二期蒸汽干燥系统正压输送 模式，新增～台仓式泵，利用动力富余杂用风作为 动力来输送烟尘，输送能力为3 0 t ，h ；将原布袋收 尘器加以改造利用；取消原来的大风机，增加一台 小型引风机用于收尘后的气体排放；针对整套引进 的输送铜精矿正压系统经常发生管道出口堵塞，处 理费时，且仪表控制系统故障率较高．难以正常自 动运行等问题，改造时将仓式泵出口设计为上引 式，而控制系统采用气流压力信号和仓式泵内烟尘 重量信号来共同控制输送程序。正压输送的工艺流 程见图2 。 图2 正压输送工艺流程 3 ．2B 烟尘系统改造 该系统输送能力为3 t ，h ，由于闪速炉锅炉排 尘量较以前有较大的增大，现有的能力不足，因此 将布袋过滤器面积由6 0 盔扩大到1 5 0 击，加大旋 风收尘器的处理能力和引风机的能力，同时B 烟尘 中间仓底部的刮板运输机的处理能力由2t ／h 提 高到6t ／h 。 根据烟尘吸风口的下灰偏流状况，设计并安装 了分配器和流态化喷嘴，使烟灰均匀流下，利用负 压将烟灰吸人到管道和收尘器里，较好的防止了环 境的污染，又减少了送往C 烟尘处理的工作量。 三期改造后，烟灰性质发生了变化，大量烟尘 的硫酸盐化反应后移到锅炉甚至电收尘内继续，B 烟尘中间仓空间显得不太宽余，于是在其上部设置 了排灰斗，减少烟尘的粘结情况，有利于检查和清 理烟灰。 3 ．3C 烟尘系统改造 经二期改造后，其输送能力达6 t ，h ，虽然熔炼 处理能力加大，但由于B 烟尘输送系统能力的提高 而减少了该系统的处理量，因此不考虑增加输送系 统的处理能力，仅将排灰螺旋及其回转阀处理能力 由3 t ／h 提高到6 t ／h ，同时采取了以下一些改进措 施来保证C 烟尘的正常运行。 1 因C 烟尘颗粒较大，为防止大颗粒堵塞管 道，在吸人口不远处设置有大颗粒沉积箱，且不定 期开箱清除。 2 为定期清除管道内堆积的烟灰，在吸风口 设置压缩空气管线，方便清理。 万方数据 笙 塑呈墨坌；塑垄芝塑尘墨丝垫查；垄堡 垄 3 两段振动筛 3 0 目和5 目 的下段筛网认仓内烟灰堆积情况。 是影响c 烟尘输送系统的主要因素，一般来说，只 6 仪表气源管用金属管替代原来的塑料管。 要能通过5 目筛网的烟尘均能被C 烟尘流送系统 7 管道连接法兰采用耐磨耐温的密封垫片取 输送。当筛网有破洞时，大于5 目的烟尘就会进入代原来的石棉垫，对防止烟灰泄漏污染环境取得了 系统造成管道堵塞，因此必须加强检查，确保筛网较好的效果。 完好无损，并积极寻找延长筛网使用周期的方法。 经一年多的运行，砸I 输送状况稳定，彻底解 4 改造后效果 4 ．1A 烟尘系统改造效果 N I 系统从负压输送改为正压输送投入运行 后基本上未出现管道堵塞现象，但在使用过程中也 出现了一些问题，主要是仓式泵故障，流化板部分 孔跟堵塞，烟尘和压缩空气偏流磨穿压力罐的密封 法兰，在一定程度上影响了系统运行。由于是首次 采用正压方式来输送烟灰，经过一段时间的摸索和 现场的仔细观察，采取了措施进一步完善仓式泵的 系统功能。 1 控制压力罐的物料上限，避免加满料影响输 送。 2 定期检查仓式泵内情况，确认流化板的磨损 和烟灰的粘结情况。 3 改变原有仓式泵的隔重装置，重新设计加工 新型流化板，避免烟灰对流化板护板及仓壁的冲刷， 延长了流化板的使用寿命，从使用三个月更换到半 年更换。 4 仓式泵出口伸缩节采用了耐高温的橡胶伸 缩节并在伸缩节法兰缩口处增加保护套，避免了烟 灰直接对法兰收口处的冲刷及因原橡胶伸缩节耐温 不够容易老化破损，增加了伸缩节的使用周期。 5 目标仓灰斗增设上下限报警器，可方便地确 决了原赳I 负压输送系统的一些问题，自动操作方 便、可靠，其经济和社会效益巨大，仅减少布袋消耗 一项每年至少可节约1 5 万元。经性能测试mI 烟 尘系统能力达3 0t ，h ，有效的保证了A 烟尘系统 的正常运行，使得闪速炉未再因为A 烟尘系统的故 障而停、降料，满足了贵冶三期达产达标的要求。 4 ．2B 、C 烟尘系统的改造效果 改造后，管道粘结情况和磨损情况均明显好 转，提高了B 烟尘的输送量，降低了C 烟尘的处理 量，从原来的每班1 2 罐烟灰减至6 ～8 罐，减少了 管道的堵塞，节约大量的风机检修费用，降低了工 人的劳动强度和环境污染，提高了铜金属回收率。 5结语 烟尘系统经过技术改造后，完全能满足现有的 生产工艺需求，同时运行状况稳定，经过一年多的 生产实践证明取得了较好的效果，表明烟尘系统的 改造是卓有成效的，不但保障了闪速炉生产的安全 运行，而且降低了冶炼生产和维修成本，取得了明 显的经济与社会效益，达到了贵冶扩产计划的要 求。正压输送方法在NI 系统上的成功应用不但达 到了预期的效果，而且为其他输送系统的正常运行 提供了一个非常有意义的借鉴作用，为将来的改造 指出了方向。 T h eT e c h n i c a lM o d i f i c a t i o nf o rS m o k eD u s tS y s t e mo fF l a s hF u r n a c e L U OW e i - s o n g G u i x iS m e l t e r ，J i a n g x iC o p p e rC o r p o r a t i o n ，G u i x i3 3 5 4 2 4 ，J i a n g x i ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o c e s so fs m o k ed u s ts y s t e mo ff l a s hf u r n a c ea n dt h ei n f l u e n c ef o rf l a s hf u r n a c ea r ei n t r o d u c e d ， t h ec u r r e n ts i t u a t i o na n dp r o b l e m sh a p p e n e di nt h e o p e r a t i o n o fs m o k ed u s t s y s t e m a r e a n a l y s e d ，t h e m o d i f i c a t i v ep r o p o s a l so fa l lp a r t so ft h es m o k ed u s ts y s t e ma r ep u tf o r w a r d ．A f t e rm o d i f i c a t i o ni t g e t ss a t i s f i e d r e s u l ta n d m e e t st h er e q u i r e m e n tf o r t h et h i r dp h a s eo fG u i x iS m e l t e r ．T h ea p p l i c a t i o no fp o s i t i v ep r e s s u r e c o n v e y i n gi ns m o k ed u s ts y s t e mAi sp r o v e da n de x p o u n da l s o ． K e yw o r d s f l a s hf u r n a c e ；s m o k ed u s ts y s t e m ；p o s i t i v ep r e s s u r ec o n v e y i n g ；p r o c e s s ；t e c h n i c a lm o d i f i c a t i o n 万方数据