新30万吨闪速炉电收尘工艺过程及生产实践.pdf

有色金属 冶炼部分 2 0 1 1 年2 期 4 9 D O I 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 7 - - 7 5 4 5 ．2 0 1 1 ．0 2 ．0 1 3 新30 万吨闪速炉电收尘工艺过程及生产实践 刘飞 江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪3 3 5 4 2 4 摘要介绍了贵溪冶炼厂新3 0 万吨闪速炉电收尘器的工艺过程、结构特点和生产实践。并就生产过程中 所遇到的问题进行了分析，提出了有效的解决措旅。 关键词闪速熔炼；电收尘器；烟气；绝缘；漏电 中图分类号T F 8 1 1 文献标识码B 文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 1 0 2 一0 0 4 9 一0 3 P r o c e s sa n dP l a n tP r a c t i c eo ft h eE l e c t r i cD e d u s t e ro ft h eF l a s h F u r n a c ew i t h3 0 0k t ／aC o p p e ri nG u i x iS m e l t e r L I UF e i G u i x iS m e l t e ro fJ 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 iJ i a n g x i3 3 5 4 2 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o c e s s ，c o n f i g u r a t i o nc h a r a c t e r i s t i ca n dp r o d u c t i o no ft h ee l e c t r i cd e d u s t e ro ft h e3 0 0k t ／a n e wF l a s hF u r n a c ei nG u i x iS m e l t e rw e r ei n t r o d u c e di nd e t a i l s ．S o m ep r o b l e m so c c u r r e di np r o d u c t i o n w e r ea n a l y z e da n de f f e c t i v ei m p r o v e m e n tm e a s u r e sw e r ea l s op r o p o s e d ． K e y w o r d s F l a s hS m e l t i n g ；E l e c t r i cp r e c i p i t a t o r ；W a s t eg a s ；I n s u l a t i o n ；L e a k a g e 贵溪冶炼厂新3 0 万吨闪速炉电收尘器于2 0 0 7 年8 月投入运行后，由于自身的结构特点以及闪速 炉工艺状况波动较大，一段时间内电收尘器的工况 不稳定、收尘效率下降，导致排烟管道堵塞严重，闪 速炉炉内压难以保证，硫酸废酸原液含铜量严重超 标，制约了新3 0 万吨铜工程达产、达标。对此，熔炼 车间工程技术人员集思广益、群策群力，在实践中不 断摸索、改进，使电收尘器的工况逐步稳定，收尘效 率达到了生产要求。 1闪速炉电收尘器的设计数据和工艺 条件 设计数据总体结构为卧式、水平流、双室四电 场；有效截面积7 6m 2 3 8 2m 2 ；同极间距4 0 0 m m ；通道数1 4 2 个；阳极采用C 一4 8 0 极板；阴极 用不锈钢R S 芒刺线；烟气在电场中流速0 ．5 9m ／s ； 烟气在电场中停留时间2 3 ．7S ；总集尘面积53 3 2 m 2 ；电晕线总长53 3 2m ；阳极振打采用底侧挠臂锤 作者简介刘飞 1 9 8 0 一 ，男，江苏泗洪人，工程师． 振打；阴极振打采用侧向双面旋转振打；排灰方式为 刮板机、星型阀；整流机组是户外式、恒流源7 2k V ／ 4 0 0m A8 台；低压控制采用西门子P L C 自动 手动 切换 控制和报警。 烟气条件烟气量1 6 20 0 0m 3 ／h 3 5 0 ℃时 ；入 口烟气温度3 5 0 ℃；入口压力一2 ．5k P a ；入口含尘 量≤9 0g ／m 3 ；烟气主要成分 ％ S O 2 7 ．8 3 、S O 。 0 ．5 7 、C 0 22 ．8 6 、0 25 ．4 3 、H z 05 ．5 8 、N 2 余。要求 出口含尘量≤0 ．5g ／m 3 。 2电收尘器主要结构、特点 1 设备全部荷重通过底部大梁的2 0 个支点下 的平面轴承落在基础上。通烟时，设备受热膨胀，不 通烟时冷却收缩，平面轴承中2 个固定，其它各点在 设备膨胀、收缩时有规律的移动，既可避免设备产生 热应力，也可减少支座对基础的推力。 2 阳极采用“C ”4 8 0 型阳极板，板面压有凹凸 槽，易于吸附粉尘，两边的槽型折边既增加了极板的 万方数据 5 0 有色金属 冶炼部分 2 0 1 1 年2 期 弹性，还可作为防风沟减少粉尘的二次飞扬。 3 阴极采用改进型不锈钢R S 芒刺线，抗腐蚀 性强，使用寿命厂。刚性线坚固耐用，不断线，齿尖 放电强烈，起晕电压低，电流密度大，基本不会出现 电晕闭塞现象。 4 阴极框架用无缝钢管制成，整体性好，不易 变形，上挂下定位，可始终保持与阳极的距离。不锈 钢芒刺线安装在框架上，上固定，下承插，留有伸缩 余量，热胀冷缩，使极线始终保持在绷紧状态。 5 在进口喇叭口处设置3 层多孔气流分布板， 每层分布板由多块独立的分布板组成，每块分布板 两边压有折边，刚性较强。出口喇叭口处设置槽型 再飞散防止板，分2 层，错开设置，有利于捕集后电 场逃逸出来的荷电粉尘。 6 阴、阳极振打都是旋转振打，阳极振打在底 部下横梁上，阴极振打在框架侧面中部。旋转振打 结构简单，运行可靠，振打力度强。每排阳极都有一 个振打点，对应1 个振打锤头，确保每块阳极板有足 够的振打力。每排阴极有2 个振打点，双面振打分 排错开进行，消除了1 个电场各排同时振打时的牵 制和动能消耗。阴极振打传动瓷瓶采用9 5 瓷材质， 高温下绝缘性能较强，抗扭力强。入口气流分布板 另设一套振打机构，结构与阳极振打相同，每层每排 分布板都有一个振打点，确保每块分布板有足够的 振打力。 7 阴极振打绝缘子室与烟气直接相通，依靠烟 气本身的辐射热将温度提高到露点温度以上，另外 在绝缘瓷瓶下方加装了一组电加热器，保证绝缘的 可靠性。顶部绝缘子室采用嵌入式，全封闭结构，每 个电场四点吊挂，每个吊挂点通过支撑石英管与壳 体相连，石英管的下座和上盖用石棉绳塞紧，并抹上 水玻璃，吊杆穿过上盖处设有密封填料，吊杆的顶端 加密封盖母。石英管下部外侧装有环形电加热器， 通烟时利用电场内烟气温度来加热，不通烟时开启 电加热器来加热。吊杆通过球形螺母和球形螺母座 压在上盖上，阴极系统因自重可自动对中，阴阳极始 终处于垂直状态，极距不变，石英管不受横向作用 力，确保不被损坏。 8 排灰方式采用刮板机与星型阀。每个电场 对应一个灰斗，方锥形结构，上大下小，灰斗与刮板 机通过金属伸缩节相连。入口喇叭口单独设置一个 灰斗，结构与电场灰斗相同。 3闪速炉电收尘生产实践 新3 0 万吨铜闪速炉电收尘器投入使用已2 年 多，期间遇到了一些问题，通过技术人员的不断努 力，基本予以解决。 1 烟气易结露，产生稀酸，腐蚀设备，破坏设备 的结构，同时也增加了排烟风机的负荷。出现这种 情况的原因主要有一是试生产期间，闪速炉故障率 高，低负荷生产或经常停炉，导致烟气温度低；二是 排烟系统包括电收尘器自身的漏风大。采取的相应 措施如下①逐步完善新3 0 万吨闪速炉系统的各工 序，提高闪速炉的投料量，尽量避免频繁停炉或低料 量作业。②加强余热锅炉、鹅颈烟道、沉降室、电收 尘器人孔的密封，减少冷风的吸入。③对电收尘器 壳体进行查漏、补漏，定期进行憋压试验，发现漏点 及时焊补。 2 入口方管过于平直，含尘量较多的烟灰极易 在此处堆积，堵塞管道，造成排烟不畅，进而导致闪 速炉炉内压难以控制。为了维持正常生产，每周至 少停炉2 次来清理此处积灰，每次均耗时1h 以上， 对生产影响较大。采取的措施是将入口方管由平直 改为倾斜且长度大为缩短，现在每周只需利用炉内 点检机会清理1 次，因为烟灰堆积较少，清理时间少 于炉内点检时间，不会影响闪速炉的正常生产。 3 灰斗容易发生堵灰现象，严重时烟灰堆积至 电场，造成电场送不上电。出现这种情况的原因有 一是下灰口尺寸过小，尤其是第一灰斗，尺寸只有 4 0 0m m X4 0 0m m ，当有块状烟灰掉入时，经常不能 及时排出去，导致堵灰现象发生；二是灰斗仓壁未设 置振动器，仓壁因烟灰吸潮粘结越来越严重，造成排 灰不畅而堵灰。采取的相应措施如下①将灰斗的 下灰口拉长，烟灰大块也能排出；②每个灰斗仓壁增 设2 台振动器，灰斗四壁焊接“井”字型且互连的槽 钢，振动器底座筋板与槽钢相连，使振动力能传递到 灰斗每个部位，实施至今，基本未出现堵灰现象。 4 阴极振打绝缘子室易积灰及绝缘瓷瓶漏电、 易断损。出现这种情况的原因有3 点一是绝缘子 室顶部检修孔盖的密封材料为直径3m m 的石棉 绳，不耐高温，正常生产时绝缘子室的温度在2 4 0 ℃ 左右，几天时间石棉绳就变成粉末状了，不能起到密 封作用，这样绝缘子室吸入过多冷空气，既腐蚀绝缘 子室外壳，又导致绝缘瓷瓶因结露而漏电，造成瓷瓶 易断损；二是绝缘子室只配置了一组电加热器，正常 情况下烟气负荷比较大，电场温度较高，电场的辐射 热再加上一组电加热器产生的热量可以满足绝缘瓷 瓶对温度的要求，但是当停炉或烟气负荷低时，绝缘 下转第5 4 页 万方数据 5 4 有色金属 冶炼部分 2 0 1 1 年2 期 表1 T a b l e1 2 8F F 作业率及烟尘发生率 N o ．2F Fo p e r a t i o nr a t ea n d i n c i d e n c eo fd u s t 从表1 可看出，特别是2 0 1 0 年以来其闪速炉作 业率首次达到了设计值，排烟系统堵塞明显取得了 好转。 5结论 通过采取强化排烟系统的清灰能力、鼓入二次 燃烧氧、鼓入硫酸盐化风及控制排烟的温度等控制 措施，贵冶铜闪速炉排烟系统的堵塞能基本得到解 决，并适应了复杂多变的铜精矿原料格局。 参考文献 [ 1 ] 朱祖泽，贺家齐．现代铜冶金学E M ] ．北京科学出版 社，2 0 0 2 ． 上接第5 0 页 子室的温度就会经常在烟气露点以下，造成绝缘瓷 瓶因结露而漏电，进而断损；三是绝缘子室与电场之 间是敞开式的，电场内的游离烟尘会进入到绝缘子 室，造成绝缘子室烟灰堆积，几天时间就得清理一次 绝缘子室堆积的烟灰，否则烟灰就会堆至绝缘瓷瓶， 造成绝缘瓷瓶漏电、电场短路。采取的措施如下① 将阴极振打绝缘子室顶部检修孔盖的密封材料由普 通石棉绳更换为膨化四氟带，该膨化四氟带可以耐 3 5 0 ℃的高温，完全可以满足生产要求，更换后再未 出现因顶部检修孔盖密封不严而漏风的现象；②增 设一组电加热器，目前两组电加热器基本可以满足 绝缘子室内的温度要求；③在阴极振打绝缘子室与 电场之间增设了一块石英板，石英板不导电，这样既 隔离了绝大部分进入绝缘子室的烟尘，又不会降低 电场的送电电压，改造后绝缘子室的清灰频率大为 降低，电场运行更为稳定。 4结论 通过对影响新3 0 万吨铜工程项目投产后影响 闪速炉电收尘器正常运行因素的分析，并采用相应 的解决办法，使闪速炉电收尘器收尘效率得到了大 幅的提升，排烟管道堵塞、闪速炉炉内压难以控制等 现象大为好转，有力地保证了新3 0 万吨铜工程项目 的达产、达标。 万方数据