馬永明

【摘 要】為了提高銅冶煉煙塵的回收率，針對(duì)煙塵的特性和顆粒度等進(jìn)行了分類，針對(duì)煙塵分類分別采用正壓和負(fù)壓兩種氣流輸送的方式將各處煙塵送至爐頂ABC煙塵倉后返回到閃速爐內(nèi)。煙塵性質(zhì)的好壞，直接決定了煙塵系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而影響煙塵的回收率和閃速爐作業(yè)率，因此，在生產(chǎn)過程中，對(duì)閃速爐煙塵性質(zhì)的分析及控制，顯得尤其重要。

【Abstract】In order to improve the recovery rate of copper smelting soot， the characteristics and particle size of soot were classified. According to the classification of soot， positive pressure and negative pressure were used to transport the soot to the top of ABC dust bunker and returned to the flash furnace. The quality of soot directly determines the stability of soot system， thus affecting the recovery rate of soot and the operation rate of flash furnace. Therefore， in the production process， the analysis and control of soot properties of flash furnace is particularly important.

【關(guān)鍵詞】銅冶煉;閃速爐煙塵;煙塵性質(zhì)

【Keywords】copper smelting; flash furnace soot; soot properties

【中圖分類號(hào)】X708;X758? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）10-0137-02

1 銅冶煉熔煉廠煙塵分類

熔煉廠煙塵主要分為閃速爐熔煉爐煙塵、轉(zhuǎn)爐吹煉爐煙塵，其煙塵均在冶煉過程中產(chǎn)生，其中轉(zhuǎn)爐吹煉產(chǎn)出的白煙塵進(jìn)行外售處理，其余煙塵均在閃速爐熔煉中回爐利用。其中閃速爐余熱鍋爐和轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐產(chǎn)出的塊狀煙塵送煙塵破碎處理系統(tǒng)進(jìn)行破碎篩分后由C煙塵流送系統(tǒng)送煙塵倉返回閃速爐進(jìn)行熔煉。

閃速爐煙塵從設(shè)備上分類主要分為閃速爐余熱鍋爐煙塵、閃速爐沉降室煙塵、閃速爐電收塵煙塵，其中按照輸送工藝分類分為A煙塵、B煙塵、C煙塵。轉(zhuǎn)爐煙塵主要分為轉(zhuǎn)爐鍋爐煙塵和白煙塵。

2 熔煉廠煙塵占比走向

熔煉廠煙塵除外售白煙塵外，其余煙塵全部返回閃速爐進(jìn)行熔煉。其中A煙塵占比總煙塵回收量的50%，B煙塵占比總煙塵回收量的15%，C煙塵由閃速爐鍋爐、轉(zhuǎn)爐鍋爐共同產(chǎn)出，占總煙塵回收量的35%，其中閃速爐C煙塵占24%、轉(zhuǎn)爐C煙塵占11%。

3 煙塵處理系統(tǒng)流程

煙塵處理系統(tǒng)包括煙塵破碎篩分、A煙塵輸送、B煙塵輸送和C煙塵輸送。電收塵及沉降室、對(duì)流部收下的煙塵為A煙塵，其輸送系統(tǒng)運(yùn)行好壞直接影響FF投料量，當(dāng)該系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，收塵器內(nèi)煙塵就不能及時(shí)排出，可能會(huì)影響閃速爐投料量。而B、C煙塵有兩個(gè)流向，其一是經(jīng)過各自的輸送系統(tǒng)進(jìn)入煙塵倉，這是正常流向。其二是煙塵開路送原料工序。后者是在B、C流送系統(tǒng)故障下被迫采取的措施，其后果是煙塵被配入精礦中返回閃速爐，導(dǎo)致工藝失控，熔煉困難、爐況惡化，以致影響生產(chǎn)能力和下道工序操作。因此，必須要保證A、B、C煙塵流送系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4 閃速爐煙塵性質(zhì)判斷分析

閃速爐煙塵性質(zhì)好壞決定了排煙系統(tǒng)能否正常地運(yùn)行，同時(shí)從煙塵性質(zhì)中也可看出閃速爐反應(yīng)情況的好壞，所以閃速爐煙塵性質(zhì)的判斷及調(diào)整對(duì)閃速爐生產(chǎn)來說，是非常重要的指標(biāo)之一。

4.1 閃速爐煙塵化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

在生產(chǎn)中會(huì)對(duì)各種煙塵進(jìn)行取樣分析，各種煙塵的成分都有相對(duì)穩(wěn)定值，所以從日?；?yàn)數(shù)據(jù)的變化可以知道煙塵性質(zhì)是否發(fā)生了變化。當(dāng)煙塵中硫和銅等元素含量變化偏離較大時(shí)，可知煙塵鹽化是否較好，煙塵是否比較松散清脆等。

4.2 閃速爐鍋爐運(yùn)行情況分析

閃速爐余熱鍋爐煙塵性質(zhì)較差時(shí)容易引起鍋爐開口部和擋渣屏結(jié)塊，而且結(jié)塊較硬，粘結(jié)性強(qiáng)，不容易清理。當(dāng)煙塵性質(zhì)正常時(shí)，鍋爐煙塵松散，容易清理，一般水冷壁上的結(jié)灰可以靠清灰裝置自動(dòng)清理。當(dāng)煙塵后移時(shí)，一般鍋爐出口溫度高于380度、中部溫度高于730度。當(dāng)煙塵后移至對(duì)流部時(shí)，對(duì)流部水冷壁管束會(huì)結(jié)灰嚴(yán)重，單靠彈簧振打無法清理干凈，灰斗側(cè)壁易堆灰，且導(dǎo)致負(fù)壓異常，煙塵顏色發(fā)黑，燒結(jié)并伴隨冒煙陰燃現(xiàn)象。

4.3 閃速爐煙塵的顏色、顆粒度感官分析

日常巡檢時(shí)可以從鍋爐各灰斗，沉塵室、電收塵刮板等地方查看煙塵顏色和顆粒度來判斷閃速爐煙塵的性質(zhì)是否正常。一般鍋爐第一灰斗和第二灰斗的煙塵均為灰黑色，第二灰斗煙塵顏色稍微偏灰些，而且顆粒度比較細(xì)，第一灰斗煙塵高熔點(diǎn)煙塵多，煙塵溫度較高，所以煙塵掉落灰罐后還會(huì)出現(xiàn)重新結(jié)塊情況，因此，第一灰斗的煙塵要及時(shí)進(jìn)行破碎處理。沉塵室及電收塵的煙塵正常情況下為灰黃色且顆粒度比較細(xì)，電收塵煙塵比沉塵室會(huì)更黃一些。

4.4 閃速爐檢尺上分析

從沉淀池頂檢尺煙塵層上可以看出閃速爐反應(yīng)時(shí)煙塵性質(zhì)好壞。當(dāng)反應(yīng)良好時(shí)，煙塵在熔池?zé)煔鈱臃植季鶆?，檢尺煙塵層會(huì)出現(xiàn)卷皮或者顆粒針狀，顏色呈銀白色，顏色均勻，煙塵性質(zhì)良好。當(dāng)反應(yīng)狀況較差時(shí)，煙塵層顏色呈淺黑色，煙塵層較厚，塊狀分部厚度不一，時(shí)常伴有冒泡情況發(fā)生，此時(shí)煙灰性質(zhì)較差。

5 煙塵性質(zhì)的控制措施

5.1 閃速爐銅精礦的配比措施

在配料過程中要考慮閃速熔煉系統(tǒng)As、Sb、Bi、Pb的走向分布[1]。在配料過程中，除了控制S/Cu和銅品位等元素含量外，Zn+Pb含量要控制好，Zn、Pb含量較高時(shí)提高銅精礦的著火點(diǎn)，冰銅和爐渣難以澄清分離，提高爐渣熔點(diǎn)，增加爐渣的粘度，提高煙塵發(fā)生率，煙塵粘附性增加，所以在配料過程中Zn+Pb含量一般不超過2%。當(dāng)超過2%時(shí)要加強(qiáng)閃速爐煙塵性質(zhì)的跟蹤，增加鍋爐擋渣屏及開口部等位置的煙塵結(jié)塊確認(rèn)的頻次，確保閃速爐的可持續(xù)生產(chǎn)。

5.2 煙塵發(fā)生率的控制

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，降低閃速爐煙塵發(fā)生率[2]，是減少煙塵性質(zhì)異常的重要措施。降低煙塵發(fā)生率可從以下幾個(gè)方面著手：①閃速爐反應(yīng)塔的氧利用率直接決定了煙塵發(fā)生率的高低，通過閃速爐分配風(fēng)、風(fēng)速、中央氧的組合優(yōu)化控制，讓銅精礦在反應(yīng)塔中反應(yīng)更完全，提高氧利用率，促使未反應(yīng)的顆粒隨著煙氣帶入排煙系統(tǒng)的量越少，從而降低煙塵發(fā)生率;②S/Cu的參數(shù)控制也直接影響煙塵發(fā)生率的高低，S/Cu高時(shí)總風(fēng)量越高，隨著大風(fēng)量帶入排煙系統(tǒng)的煙塵也越多，從而提高煙塵發(fā)生率，所以控制一定量的S/Cu能夠降低煙塵發(fā)生率;③閃速爐系統(tǒng)負(fù)壓應(yīng)控制在-30Pa左右，當(dāng)負(fù)壓過大或過小時(shí)均會(huì)影響閃速爐的煙塵發(fā)生率。

5.3 鹽化氧和鹽化風(fēng)的控制

投產(chǎn)至今閃速爐鹽化裝置經(jīng)過多次改造，在沉淀池頂通入5根鹽化氧氣，在鍋爐輻射部入口上部通入3根鹽化風(fēng)管。正常生產(chǎn)中，鹽化氧和鹽化風(fēng)進(jìn)行搭配使用，一般鹽化氧用量在300～700Nm3/h，鹽化風(fēng)用量在1500～2000Nm3/h。當(dāng)閃速爐鍋爐煙塵顏色偏黑時(shí)，適當(dāng)提高鹽化氧和鹽化風(fēng)量，直到鍋爐第二灰斗煙塵顏色呈淺灰色即可。當(dāng)然，在控制鹽化氧和鹽化風(fēng)時(shí)要注意鍋爐出口氧濃含量，一般控制在1.5%左右。

5.4 給料系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行控制

閃速爐熔煉的精礦噴嘴、風(fēng)動(dòng)溜槽、失重給料等設(shè)備需加強(qiáng)巡檢維護(hù)，防止出現(xiàn)以下情況：①精礦噴嘴空氣室結(jié)焦、分配器磨損、水套漏水等影響;②風(fēng)動(dòng)溜槽篩網(wǎng)破損、縱向角度過大、橫向角度偏斜等影響;③失重倉給料頻繁波動(dòng)，給料量忽高忽低等影響。當(dāng)以上因素中任何一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)給料故障時(shí)均會(huì)影響閃速爐反應(yīng)情況，從而影響閃速爐的煙塵性質(zhì)，控制好給料系統(tǒng)設(shè)備是確保煙塵性質(zhì)良好的前提。

6 結(jié)論

在銅冶煉煙塵工藝的生產(chǎn)管理中，通過對(duì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)、鍋爐運(yùn)行參數(shù)、物理粒度規(guī)格和顏色、檢尺等進(jìn)行分析判斷，可以知道閃速爐煙塵的性質(zhì)是否正常，當(dāng)煙塵性質(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)，可以從配料單調(diào)整、降低煙塵發(fā)生率控制、鹽化氧和鹽化風(fēng)的調(diào)整、給料系統(tǒng)設(shè)備的控制等措施來調(diào)整閃速爐煙塵性質(zhì)，使閃速爐煙塵性質(zhì)恢復(fù)正常，從而促使閃速爐煙塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

【1】鄭春到，林東和.閃速熔煉系統(tǒng)As、Sb、Bi、Pb的走向分布[J].中國有色冶金，2015，44（03）：15-18.

【2】駱時(shí)雨.降低閃速爐煙塵發(fā)生率[J].銅業(yè)工程，2018（04）：41-44.