国外某闪速炉冷修改造实践.pdf

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5 0 湖南有色金属 H U N A NN O N F E R R O U SM E T A L S 第3 2 卷第1 期 2 0 1 6 年2 月 国外某闪速炉冷修改造实践 桂云辉桂石辉 江铜集团贵溪冶炼厂,江西责溪3 3 5 4 2 4 摘要简要介绍了国外某厂冷修改造的原因和内容,对部分设备的优劣进行了总结,结果表明改 造取得了预期效果,并对其试生产期间遇到的问题进行了分析。 关键词闪速炉;改造;问题 中图分类号T F 8 0 6文献标识码A文章编号1 0 0 3 5 5 4 0 2 0 1 6 0 1 0 0 5 0 一0 3 国外某闪速炼铜冶炼厂投料于二十世纪8 0 年 代初期,经历次改造,精矿处理能力为7 2 00 0 0t /a 于基 。此次改造,精矿处理量将提升到13 3 51 9 0 t /a 干基 。为达到此目标,需要对闪速炉系统的一 系列设施进行改造。 1 原生产流程及存在的问题 1 .1 原生产流程 货轮将铜精矿运至码头,经货车运至堆式配料 厂房内。该厂的堆式配料共两堆,每堆的容量是 40 0 0t ,轮换进行配料、上料作业。配好的精矿通过 胶带运输机送人气流干燥系统。该厂的气流干燥为 热风炉、回转窑、鼠笼三段式干燥系统。干燥后的铜 精矿进入干矿仓,经埋刮板带人闪速炉内。冰铜经 石墨溜槽排出送P S 转炉吹炼,闪速炉渣水淬后外 售。闪速炉烟气经闪速炉锅炉、沉降室、一次旋风、 二次旋风后进人球形烟道,再到电收尘收尘后经闪 速炉排风机送硫酸制酸。 1 .2 存在的问题 1 .2 .1 精矿配料系统需改造 现有的精矿配料系统为堆式配料。该种配料方 式存在配料不准确,不易实现自动化,化验矿样取样 代表性不好等缺点。 1 。2 .2 气流干燥能力不足 现有干燥方式为气流干燥,能力为1 1 0t /h 。该 作者简介桂云辉 1 9 8 3 一 ,男,助理工程师,主要从事闪速炉技术管 理工作。 气流干燥系统不能满足改造后精矿处理量13 3 51 9 0 t /a 的要求。另外气流干燥需要重油提供热量,出口 烟气含尘高、污染环境,且精矿与热源接触,有着火 风险。 1 .2 .3 原闪速炉冷却强度达不到新产能的要求 闪速炉精矿处理能力达到13 3 51 9 0t /a 干基 时,此时反应塔热负荷强度为17 2 2M J /m 3 h 。该厂 闪速炉本体水套有铜管水套、H 梁水套、水平水套 等,经多年生产,漏水、烧损水套较多。炉底因水套 漏水,已局部发生变形。 1 .2 .4 闪速炉锅炉达不到新产能下的要求 现有的闪速炉锅炉始建于二十世纪八十年代 初,由日本川崎公司设计,期间经历了1 9 9 3 年第一 次改造 奥图泰 ,2 0 0 2 年第二次改造 F Ⅳ公司 , 2 0 1 2 年第三次改造 F W 公司 ,本次改造已经是第 四次。由于原锅炉设计缺陷,特别是辐射部前墙下 部,造成爆管和变形,该厂已用钢板和耐火混凝土覆 盖这部分受热面。 1 .2 .5 原电收尘达不到要求 原电收尘为鲁奇设计,经多年使用,壳体破损, 系统漏风严重,多区送不上电,收尘效率差。 2 主要改造内容 2 .1 堆式配料改为仓式配料 新建一仓式配料厂房。厂房内配有1 6 台容量 为2 0 0t 的配料仓,分别贮存铜精矿、石英砂、渣精 矿。其中用于贮存铜精矿的配料仓有1 3 台;贮存渣 万方数据 第1 期桂云辉国外某闪速炉冷修改造实践 5 1 精矿的有1 台;贮存石英砂的有2 台。为保证配料 精度采用了计算机在线控制的自动称重配料系统, 配有1 6 台定计量胶带运输机。铜精矿、石英砂、渣 精矿按闪速炉入炉混合精矿成分的要求自动配 比⋯。增加一台振动筛,用以清除分离混合铜精矿 中的各种杂物。新建一系列皮带运输机,用于将从 配料仓给出的铜精矿均衡稳定地运输至精矿干燥系 统内。 2 .2 气流干燥改为蒸汽干燥 蒸汽干燥机由库迈拉供货,最大干燥能力为Q 2 4 0t /h 湿基 ,筒体尺寸舛.4 4X1 4m ,倾斜角度 为2 。。该厂的蒸汽干燥机的进料方式为振动溜槽给 料,采用布置在简体两侧的双电机驱动。相比于传 统的蒸汽干燥机,其优缺点见表1 。 表1两种干燥机优缺点对比 进料方式 驱动方式 皮带进料 振动溜槽进料单电机双电机 停七给料稳定,人料设备密封性好,精矿 维护单台电机 儿腻口不容易堵塞外冒少;减少了设备 成本/l ,扭矩小 缺点妻蓑毫躺鲽是躺羲脯热热 试生产的两个多月时间里,达到了设计值,取得 了预期效果。 2 .3 增加炉体水套,提高冷却强度 2 .3 .1 反应塔 该厂反应塔砌砖后尺寸为4 珩.5 6 .9m 。本次 改造在保证反应塔高度不变情况下,将反应塔顶由 拱顶改为平顶吊挂耐火砖结构。中央喷射型精矿喷 嘴安装在反应塔正中心,精矿喷嘴架在一方型水套 上,方型水套四周有8 个清理孔,主要用于清理精矿 喷嘴粘结。反应塔最上层增加一层立面水套,筒体 增加两层水平水套。增加了三层水套后,反应塔共 有水套1 2 层,这有利于在反应塔侧壁形成挂渣,能 更好地保护反应塔侧壁,从而延长反应塔的寿命。 2 .3 .2 沉淀池 改造前,沉淀池顶部采用水冷梁架楔形砖的结 构形式,这种结构不利于耐火砖的检修和更换,而且 存在铜管漏水的可能,因此将沉淀池顶改成吊挂耐 火砖的结构。取消水冷梁,将H 型梁水套改为条形 吊挂水套。水套之间吊挂耐火砖,以保持沉淀池顶 较好的密封性。受烟气冲刷的影响,反应塔与沉淀 池连接处的三角区热负荷较大,因此在此处设置一 圈B I C 水套。沉淀池侧墙在原有一层立面水套和水 平水套的基础上,增加一层水平水套。这样可以最 大限度地保护沉淀池的耐火砖,延长闪速炉的炉 寿命。 2 .3 .3 上升烟道 该厂的上升烟道为钢制水冷圆筒结构,M E S C O 设计供货。本次改造扩大了圆筒的直径,与锅炉连 接处接口也相应扩大,将上升烟道内筒的结渣清理 方式由吹灰器改为液压助推器。改造的优点扩大 了烟气通过截面积,减少了锅炉的冷风漏入量,提高 系统安全稳定运行性能。 2 .4 闪速炉锅炉改造内容 增加了锅炉挂屏的数量,延长对流部长度1 0m , 以提高其冷却强度。因该厂无法提供完整的锅炉资 料,在锅炉改造扩产后无法校核原锅炉受热面各循 环回路的安全性。为了工况需要,采用建立新的水 循环系统,即新增一个锅筒、两台循环泵和一套循环 管与新增受热面和部分原锅炉的受热面组成一个新 的水循环系统。将辐射前墙、辐射前部顶棚等原有 锅炉受热面纳入新的循环系统中,这样可以有效地 降低原有锅炉水循环系统负荷,减小原有锅炉受热 面的运行风险。 2 .5 新建电收尘 受该厂场地的影响,新建的电收尘采用卧式、水 平流、双室三电场布置。外壳为6 m m 厚不锈钢焊接 而成。内部采用“C ”4 8 0 型阳极板,改进型R S 芒刺 线等。这些都是国内比较成熟的技术,优点有很多, 如密封性好、收尘效率高等。缺点是吊挂瓷瓶和传 动瓷瓶易爬电、破裂,阴阳极容易搭桥等口1 。该厂在 恢复生产的两个多月时间里,电收尘系统运行稳定, 送电状况良好,达到了预期的效果。 3 生产后遇到的问题 该厂从4 月1 6 日开始闪速炉停炉检修,7 月1 6 日恢复生产。从试生产两个月的情况看,改造基本 达到了预期效果,最大投料量达到1 7 5t /h 。但系统 还存在一些问题 3 .1 精矿运输皮带扬尘大 该厂蒸汽干燥机吨矿耗蒸汽值为0 .1 左右,精 万方数据 5 2 湖南有色金属第3 2 卷 矿水分低。皮带运输系统无环境收尘,现场扬尘大, 操作环境恶劣。该厂采取向精矿洒水的办法,但效 果不佳。 3 .2 烟尘性质不佳,锅炉粘接大块 该厂在试生产期问,烟尘性质不佳,锅炉频繁粘 接大块。又由于原设计不合理,导致烟灰块不能及 时由刮板排出,导致大块在锅炉内堆积。其后增加 了硫酸盐化风用量,使烟灰由坚硬的亚硫酸盐转变 为松脆的硫酸盐化合物∞J ,状况有所好转。 3 .3 闪速炉升温速度过快。炉体不规则膨胀 该厂7 月7 日2 1 3 0 开始升温。烘炉时,该厂 聘请专业升温公司对闪速炉进行升温。闪速炉体从 常温升至投料温度花费7d 。快速的升温速度带来 不规则膨胀,闪速炉密封被破坏,投料次E t 下午发生 沉淀池侧墙熔体泄漏事故。升温期间沉淀池侧墙各 膨胀点膨胀尺寸见表2 。 表2 升温期间沉淀池侧墙各膨胀点膨胀尺寸 沉淀池沉淀池沉淀池沉淀池 日期嚣蒿j 坚 坚 坚兰兰 A D EFGJKL 7 月7 日 7 月8 日 7 月9I i I 7 月l O 日 7 月1 1 日 7 月1 2 日 7 月1 3 日 7 月1 4 日 7 月1 5 日 2 2 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 00 00 1 52 0 2 53 0 3 03 5 3 84 0 3 84 1 4 55 0 4 75 0 从表2 可以看出,东墙 反应塔下方端墙 膨胀 最大,达到5 0m m 。该厂采取加筋板固定,防止进一 步发生膨胀位移的可能。膨胀缝处做密封盒,其内 注满浇筑料。 3 .4 闪速炉锅炉前墙频繁漏水 因该厂锅炉前墙未准备好足够的备件,冷修时 未更换,此处又为锅炉最容易冲刷的部位之一。试 生产的前两个月,共发生六次锅炉漏水,而且发生漏 水的部位全部集中在此处。从泄漏点来看,大多数 为炉管腐蚀变薄而产生泄漏。 4 结语 该厂经过此次改造,自动化程度有所提高。但 其员工对新设备的操作水平未相应提升,员工责任 心不强。提高管理水平,强化员工的操作技能是该 厂的当务之急。 参考文献 [ 1 ]余齐汉,涂建华.铜精矿干燥及输送系统的改造和生产实践 [ J ] .有色冶金设计与研究,2 0 1 5 ,3 6 1 1 9 2 1 . [ 2 ]昂正同.金隆闪速炉系统冷修改造实践[ J ] .有色金属 冶炼 部分 ,2 0 1 3 , 2 2 4 3 0 . [ 3 ]付强.贵冶闪速炉工艺装备及控制技术的创新及发展[ J ] .有 色金属 冶炼部分 ,2 0 1 5 , 9 6 8 . 收稿日期2 0 1 5 1 1 1 0 P l a n tP r a c t i c eo fC o l dR e p a i ro fF S FS y s t e mi nF o r e i g n - c o u n t r y G U IY u n h u i 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 ,C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e rb r i e f l yi n t r o d u c e st h er e a s o n sa n dc o n t e n t so ft h ef o r e i g np l a n tc o l dr e p a i rt r a n s f o r m a t i o n , a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g eo fs o m ed e v i c e sa r es u m m a r i z e d ,a n dt h er e s u l t ss h o wt h a tt h et r a n s f o r mac h i e v et h e d e s i r e de f f e c t .T h et r o u b l ed u r i n gi t st r i a lp r o d u c t i o na r ea n a l y z e d . K e yw o r d s F S F ;t r a n s f o r m ;t r o u b l e 0 0 3 5 8 。 巧 坫 培 O O 0 0 O 8 5 8 m O O O 0 O H H 培 加 O O O 0 O D 协 加 挖 0 O O O O 3 3 3 2 0 0 O O O 加加 毖 挖 万方数据
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