駱時(shí)雨，王國(guó)珍

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

閃速熔煉是把干燥后的混合銅精礦通過(guò)中央精礦噴嘴與工藝風(fēng)混合噴入閃速爐，在高溫反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行熱離解和氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生冰銅、爐渣和煙氣。冰銅和爐渣在沉淀池內(nèi)分離，高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)排煙系統(tǒng)收塵后送入硫酸車間制酸。而排煙系統(tǒng)主要包括上升煙道開(kāi)口部、閃速爐余熱鍋爐、鵝頸煙道、沉降室、閃速爐電收塵及其附屬的排煙管道，這些部位都有不同程度的收塵效果。但是受閃速爐爐況、煙塵發(fā)生率、電收塵收塵效率、排煙系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等因素的影響，排煙系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)煙灰堆積堵塞，閃速爐因此不得不停運(yùn)6 ～8h 進(jìn)行定修，因此閃速爐排煙系統(tǒng)能否保持正常運(yùn)行基本決定了銅酸系統(tǒng)的定修周期，而定修周期短、定修頻次高，閃速爐停爐時(shí)間就長(zhǎng)，引起主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)欠佳，閃速熔煉的生產(chǎn)運(yùn)行成本也相應(yīng)升高。

2 影響定修周期的主要因素分析

通過(guò)對(duì)近年來(lái)引起閃速爐停爐定修的主要問(wèn)題進(jìn)行梳理分析，總結(jié)出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及排煙管道煙灰沉積堵塞是導(dǎo)致定修周期短的主要原因，具體如下：

（1）閃速爐爐況不佳，煙塵發(fā)生率高，使煙氣中含塵量上升，加大了排煙系統(tǒng)的收塵壓力；

（2）閃速爐余熱鍋爐換熱效率下降，爐管粘結(jié)，使得煙塵在余熱鍋爐段的沉降效果不佳；

（3）閃速爐電收塵性能不佳，收塵效率下降，導(dǎo)致煙塵后移，堵塞排煙管道；

（4）主要設(shè)備需要定期停運(yùn)檢修維護(hù)，如給料螺旋、電收塵、排煙風(fēng)機(jī)等。

3 采取的主要改進(jìn)措施

3.1 精細(xì)爐況管理，降低煙塵發(fā)生率

從熔煉車間生產(chǎn)實(shí)踐表明：穩(wěn)定的爐況，精準(zhǔn)的控制入爐物料成分、水分、粒度等，是降低閃速爐煙塵發(fā)生率的可行措施。

3.1.1 干礦成分的控制

貴冶閃速爐采用倉(cāng)式配料，其精礦配比及混合礦成分相對(duì)準(zhǔn)確，然而受精礦堆存、計(jì)量偏差、地方礦成分復(fù)雜等因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)入爐干礦成分和控制干礦成分產(chǎn)生偏差，引起閃速爐爐況波動(dòng)的問(wèn)題［1］。為了更加精確的控制入爐干礦成分，生產(chǎn)過(guò)程中主要采取了以下措施。

（1）規(guī)范精礦存取流程。把不同種類的銅精礦隔離存儲(chǔ)，避免不同成分的銅精礦參雜混用，降低混合礦控制成分與實(shí)際成分之間的偏差。

（2）合理調(diào)整復(fù)雜精礦的配入比例。地方礦成分復(fù)雜，不穩(wěn)定，對(duì)閃速爐爐況的影響較大。為改善該問(wèn)題，將成分較為穩(wěn)定的浮選礦堆存在一起（1號(hào)地方礦），成分不穩(wěn)定的雜礦另外堆存（2 號(hào)地方礦），并分別用專用倉(cāng)存儲(chǔ)，同時(shí)增加地方礦成分化驗(yàn)頻率，并根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果及閃速爐爐況的變化，及時(shí)調(diào)整控制參數(shù)和配入比例，從而降低復(fù)雜成分的地方礦對(duì)閃速爐爐況的影響。

（3）定期校對(duì)配料倉(cāng)計(jì)量稱，降低計(jì)量偏差，確保各類精礦配比精確。

（4）合理控制入爐干礦水分。干礦水分過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響到閃速爐爐況，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明干礦水分控制在0.3%時(shí)，既能保證干礦在閃速爐內(nèi)的反應(yīng)速度，又能確保螺旋給料的準(zhǔn)確性。

（5）干燥精礦的篩分?；旌系V經(jīng)過(guò)精礦振打篩和干礦回旋式篩分機(jī)，除去大顆粒物料等雜物，使入爐物料顆粒更加均勻，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明粒度小于-200 目的物料大于80%再進(jìn)入閃速爐，效果較好。

3.1.2 提高失重給料系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，降低給料波動(dòng)

引起失重給料波動(dòng)的主要原因?yàn)槭е貍}(cāng)體及給料螺旋在加料過(guò)程中出現(xiàn)輕微晃動(dòng)引起，為解決該問(wèn)題，主要采取以下措施。

（1）在失重倉(cāng)體四周增設(shè)拉桿，保證在下料時(shí)失重倉(cāng)體無(wú)水平位移，使垂直作用在稱重傳感器上的力不再受到干擾，如圖1 所示。

圖1 失重倉(cāng)體拉桿

（2）在給料螺旋外殼下方增加了可用于固定螺旋外殼的支架，在檢修螺旋時(shí)只需要先將螺旋外殼與撐架用螺桿固定，就能夠避免拉拽螺旋時(shí)力度過(guò)大而使失重倉(cāng)產(chǎn)生偏移，進(jìn)而保證稱重傳感器的準(zhǔn)確性，如圖2 所示。

圖2 給料螺旋外殼支架

失重倉(cāng)和給料螺旋安裝固定裝置以后，有效的減少了失重給料波動(dòng)的次數(shù)，減少了因非正常徑向移動(dòng)造成的給料波動(dòng)，穩(wěn)定了閃速爐爐況。

3.2 加強(qiáng)排煙系統(tǒng)管理

閃速爐排煙系統(tǒng)主要是由上升煙道開(kāi)口部、余熱鍋爐、鵝頸煙道、沉降室、電收塵及其附屬的排煙管道等組成［2］，針對(duì)目前排煙系統(tǒng)各部存在的問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)改造及管理措施的優(yōu)化，閃速爐排煙系統(tǒng)的運(yùn)行狀況得到了逐步改善。

3.2.1 降低開(kāi)口部粘結(jié)，擴(kuò)大通煙面積

針對(duì)上升煙道開(kāi)口部粘結(jié)問(wèn)題，主要通過(guò)局部過(guò)熱融化的方法進(jìn)行控制，通過(guò)投焦粉，上升煙道東西側(cè)燒嘴，并根據(jù)開(kāi)口部粘結(jié)情況，在上升煙道頂部（水冷閘板處）安裝臨時(shí)燒嘴，提高開(kāi)口部的局部溫度，融化粘結(jié)物，擴(kuò)大開(kāi)口部通煙面積。

3.2.2 改進(jìn)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)及除灰方式，提高鍋爐的換熱效率，防止煙灰后移

（1）優(yōu)化閃速爐余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)形式。在輻射部尾部增加輻射管屏，均勻進(jìn)入對(duì)流部的煙氣流，同時(shí)取消一部分對(duì)流管束，拉大管束管排之間的間距，避免煙灰搭橋堵塞。

（2）改進(jìn)閃速爐余熱鍋爐對(duì)流管束的除灰方式。之前對(duì)流管束主要依靠彈簧錘振打進(jìn)行除灰，由于管束較長(zhǎng)，振打桿又焊接在管束外部的密封板上，振打力度很難傳到整個(gè)管束，除灰效果較差，同時(shí)又會(huì)造成管束密封板的損傷，導(dǎo)致漏風(fēng)腐蝕。2016 至2018 年利用年修時(shí)機(jī)在余熱鍋爐對(duì)流管束上安裝了燃?xì)饷}沖除塵裝置，大大改善了對(duì)流管束的除灰效果，提高了鍋爐的換熱效率，同時(shí)停運(yùn)了50%的彈簧錘振打，剩余振打的運(yùn)行頻率降低至原來(lái)的三分之一，這在很大程度上降低了鍋爐密封板的損傷，避免了漏風(fēng)腐蝕。

通過(guò)對(duì)鍋爐系統(tǒng)的優(yōu)化改造，延長(zhǎng)了煙氣在輻射部的停留時(shí)間，均勻了煙氣分布，提高了煙氣在鍋爐內(nèi)部的充滿度；鍋爐受熱面除灰效率的改善，提高了換熱效果，減少了煙塵后移，避免了鵝頸煙道煙灰堆積堵塞，而且余熱鍋爐段收塵效果的改善，降低了進(jìn)入后序電收塵的煙氣含塵量［3］。

3.2.3 提高電收塵收塵效率

閃速爐電收塵做為一種高效且最末端的除塵設(shè)備，維護(hù)好其性能，提高收塵效率可以有效的防止后序排煙管道的煙塵堆積堵塞［4-7］。通過(guò)對(duì)近幾年電收塵的運(yùn)行狀況及經(jīng)常出現(xiàn)的頑固性問(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)問(wèn)題采取一系列改進(jìn)的措施。

（1）完善工段管理。把定期對(duì)排煙系統(tǒng)漏風(fēng)點(diǎn)排查納入工段管理規(guī)范，并進(jìn)行考核，減少漏風(fēng)情況的發(fā)生。

（2）氣流分布板增加除灰振打，提高除灰效果。電收塵氣流分布板由三塊孔板組成，主要作用是使氣流在電場(chǎng)中均勻分布。原來(lái)只在靠近電場(chǎng)側(cè)設(shè)計(jì)了一組旋轉(zhuǎn)振打，而對(duì)入口方管側(cè)兩塊孔板容易積灰，甚至造成孔眼堵塞，增加振打以后，這兩塊孔板上的積灰得到了及時(shí)清理，使進(jìn)入電場(chǎng)的煙氣流更加均勻。

（3）入口方管增加振動(dòng)器和清理孔。 電收塵入口方管由于含塵濃度高，容易積灰，時(shí)間稍長(zhǎng)則燒結(jié)成塊，較難清理。在入口方管斜坡處增加振動(dòng)器，在直管段增加清理孔，定期進(jìn)行吹掃和確認(rèn)，有效控制了入口方管的煙塵堆積。

3.2.4 加強(qiáng)系統(tǒng)漏風(fēng)治理

（1）改進(jìn)鍋爐系統(tǒng)的密封方式。在鍋爐與上升煙道的結(jié)合處設(shè)計(jì)制作了防拉脫密封膨脹節(jié)，在鍋爐人孔、第一、二灰斗設(shè)計(jì)制作了柔性密封組件，有效降低了鍋爐系統(tǒng)的漏風(fēng)率。

（2）采用新型膏體保溫材料，精準(zhǔn)判斷漏風(fēng)點(diǎn)。在鵝頸煙道、沉降室、電收塵殼體采用了新型膏體保溫材料，附著力強(qiáng)，表面平整光潔，如果某部位出現(xiàn)漏風(fēng)，在漏風(fēng)處會(huì)馬上出現(xiàn)黑色，可以做到及時(shí)修復(fù)漏風(fēng)點(diǎn)，同時(shí)膏體保溫材料的保溫效果較好，電收塵出入口溫差縮小10℃左右，有效降低了煙氣結(jié)露腐蝕設(shè)備。

（3）優(yōu)化生產(chǎn)操作管理，加大考核力度，提升轉(zhuǎn)爐、硫酸之間的協(xié)調(diào)配合，使閃速爐負(fù)壓控制在-30±5Pa 范圍內(nèi)，避免負(fù)壓過(guò)大增加系統(tǒng)漏風(fēng)率。

3.3 優(yōu)化設(shè)備檢修模式

（1）做好日常的設(shè)備維護(hù)和計(jì)劃性檢修工作，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)分析，利用每周一次的爐內(nèi)點(diǎn)檢時(shí)間，對(duì)設(shè)備進(jìn)行計(jì)劃性檢修。

（2）低料量更換給料螺旋。隨著給料螺旋翅片的磨損，給料精度會(huì)降低，進(jìn)而引起閃速爐爐況波動(dòng)，所以必須定期更換給料螺旋。由于給料螺旋更換及調(diào)試時(shí)間較長(zhǎng)，以前必須在定修時(shí)才能實(shí)施。通過(guò)不斷的摸索，目前工藝、點(diǎn)檢、檢修共同制定了一套完善的螺旋更換流程，即前期準(zhǔn)備好備用螺旋爐內(nèi)點(diǎn)檢時(shí)進(jìn)行更換，爐內(nèi)點(diǎn)檢結(jié)束后工藝低料量單邊作業(yè)直至螺旋更換調(diào)試完成，更換時(shí)間由原來(lái)的8h 左右降低至4h 以內(nèi)。

（3）電收塵單邊檢修。正常生產(chǎn)時(shí)電收塵為兩條煙氣通道，若某個(gè)電場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題，可以切斷問(wèn)題電場(chǎng)的煙氣通道進(jìn)行檢修。

（4）排煙風(fēng)機(jī)自由切換。以前排煙風(fēng)機(jī)出入口為閘板閥，密封不嚴(yán)，備用風(fēng)機(jī)出入口管道內(nèi)部必須砌墻隔斷煙氣，每次切換排煙風(fēng)機(jī)需利用定修時(shí)間拆除隔離墻清理煙道，才能實(shí)現(xiàn)切換。2017 年年修時(shí)對(duì)排煙風(fēng)機(jī)出入口閥進(jìn)行了改造，由閘板閥改為鐘罩閥，目前實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)在閃速爐正常生產(chǎn)時(shí)自由切換的目的。

4 效果分析

近幾年通過(guò)一系列的技術(shù)改造、管理創(chuàng)新及檢修方式的優(yōu)化，定修周期逐步延長(zhǎng)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也在不斷的提高，具體見(jiàn)表1 所示。

表1 定修次數(shù)、煙灰發(fā)生率、閃速爐作業(yè)率統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)束語(yǔ)

閃速爐定修周期延長(zhǎng)，不僅降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，也降低了車間的生產(chǎn)運(yùn)行成本，車間相關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了提升，鞏固了貴冶在同行業(yè)中的領(lǐng)先地位。