余热锅炉烟灰破碎分级机的开发.pdf

3 0 有色金属 冶炼部分 h t t p [ ／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 2 年4 期 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 2 ．0 4 ．0 0 8 余热锅炉烟灰破碎分级机的开发 谢永强，吕晓森 华宝产业有限责任公司，河南灵宝4 7 2 5 0 0 摘要根据铅富氧闪速熔炼工艺配套余热锅炉收集烟灰的特点，分析了该系统出现的堵塞情况。对开发 的烟灰破碎分级机的结构、工作原理进行了描述，并提出了系统改进措施。 关键词铅；闪速熔炼；烟灰；余热锅炉；破碎 中图分类号T F 8 1 2文献标识码B文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 2 0 4 一0 0 3 0 0 3 D e v e l o p m e n to fD u s tC r u s h i n gC l a s s i f i e ro fW a s t eH e a tB o i l e r X I EY o n g - q i a n g 。L VX i a o s e n H u a b a oI n d u s t r y G r o u p C o ．，L t d ，L i n g b a o4 7 2 5 0 0 ，H e n a n ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fa s hc o l l e c t i n gi nw a s t e rh e a tb o i l e rd u r i n gt h el e a do x y g e n - e n r i c h e df l a s hs m e l t i n gp r o c e s s ，t h eb l o c k i n gp h e n o m e n o nw a sa n a l y z e d ．T h es t r u c t u r ea n dw o r k i n gp r i n c i p l e o ft h ed e v e l o p e dd u s tc r u s h i n gc l a s s i f i e rw e r ed e s c r i b e d ，a n dt h ei m p r o v e m e n tm e a s u r e m e n t sw e r ep r o p o s e d ． K e yw o r d s l e a d ；f l a s hs m e l t i n g ；a s h ；w a s t eh e a tb o i l e r ；c r u s h i n g 华宝产业有限责任公司铅富氧闪速熔炼系统中 配套的余热锅炉在运行过程中，闪速炉产出的高温 含尘烟气经过余热锅炉降温后，烟气中的烟尘在余 热锅炉各段均存在不同程度上的沉降和粘结，再经 专门的振打设施振打下来后由刮板机统一回收。虽 然在系统中配置了鼠笼打散破碎设备、对辊破碎机 等破碎设备，但是效果不理想，部分烟灰粘结块较 大、强度较高且和细烟灰不能有效分离，不能直接返 回炉内进行回收利用，大量含有细烟灰的结块烟灰 需用机动车辆运输至原料场，经破碎、筛分后进备料 系统。在运输和再加工过程中容易造成环境污染和 金属流失。因此，设计一套集破碎、分级和输送功能 于一体的多功能破碎、分级装置安装于余热锅炉的 烟灰管道系统排灰管道上，完成烟灰块料的在线破 碎、在线分级，将符合工艺要求的烟灰分离出来，使 符合工艺要求的烟灰直接回炉冶炼，分离出的块料 运至原料场，再加工作为原料配料。这样不仅降低 了烟灰的转运量，减少了烟灰飞扬散失对环境的污 染，提高了金属的冶炼直收率。 1 研发背景 2 0 0 9 年工业试验时余热锅炉烟灰路线见图1 。 图1 原余热锅炉烟灰路线示意图 F i g ．1 S k e t c hm a po fo r i g i n a lr o u t eo fw a s t eh e a t e rb o i l e rd u s t 基金项目国家高技术研究发展计划 8 6 3 计划 资助项目 2 0 0 9 A A 0 6 4 6 0 2 作者简介谢永强 1 9 6 9 。男。大专，工程师． 万方数据 2 0 1 2 年4 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g f i m r mc n 3 1 试生产期间余热锅炉收集的烟灰通过埋刮板输 送机进入1 “主刮板的管道中，由于存在大量结块的 烟灰，甚至还有较大结块，致使管道经常出现卡堵， 同时，大颗粒烟灰结块直接回炉冶炼也给生产造成 一定困难，所以，生产中不得不频繁使用事故线路。 同样，烟灰结块在事故线路管道中也会出现卡堵，当 时管道线路中增加1 台环锤破碎机，缓解了管道卡 堵，但不能根治，更无法实现冶炼烟尘的闭路循环。 由于铅烟灰结块具有温度高、成分复杂、黏性大、粒 度不均匀、易烧结成大块、腐蚀性强等特点，同时烟 气中含有大量二氧化硫含铅高， 烟尘成分P b4 5 ％ 1 0 ～6 5 ％，S6 ％～9 ％，Z n3 ％～5 ％ ，难以破碎，且结 块和烟灰不能分离，破碎机的筛板出现堵塞，处理破 碎机也比较困难。有的厂家使用鼠笼打散破碎设 备、对辊破碎机等，但各有利弊，现场配置复杂，占用 体积庞大，动力消耗高，密封处理难，作业环境恶劣。 基于此并结合现场情况，我们开发了集破碎、分级和 输送功能于一体的结构紧凑的烟灰破碎分级机。 2 烟灰破碎分级机的结构 烟灰破碎分级机的结构见图2 。 1 9 1 一主轴机构 2 一壳体 3 一破碎环链 4 一风黄调节阀 5 - 导料锥 6 - 牛腿 7 一刮板 8 - 电动机 9 - 传动架子 l o - 皮带轮减速装置 1 1 一电动机 1 2 一传动架子 1 3 - 进风管 1 4 _ 顶持机构 1 5 一出料U 1 6 - 减速器 图2 烟灰破碎分级机结构示意图 F i g ．2 S t r u c t u r ed i a g r a mo fd u s tc r u s h i n gc l a s s i f i e r 烟灰破碎分级机主要由破碎机构、刮板出料机 构和壳体3 部分组成。破碎机构主要由主轴机构 1 、电动机 1 1 、皮带轮减速装置 1 0 、传动架子 1 2 、破碎环链 3 等组成。刮板出料机构主要由电 动机 8 、减速器 1 6 、刮板轮毂 2 3 、刮板 7 、主轴 机构 2 4 、传动架子 9 及顶持机构 1 4 组成。壳体 部分主要由壳体 2 、导料锥 5 、进料口 1 7 、出料 口 1 5 、进风管 1 3 、出风口 1 8 等部分组成。 刮板出料机构与壳体之间用牛腿 6 固定，方便 安装。刮板 7 与壳体 2 底板之间的间隙通过顶持 机构 1 4 来调整和固紧。顶持机构 1 4 由顶持器 1 7 一进料u 1 8 一出风U 1 9 _ 紧同螺钉 2 0 - 护套 2 l 一顶持器 2 2 一锁紧螺母 2 3 一刮板轮毂 2 4 - 主轴机构 2 1 、锁紧螺母 2 2 、紧固螺钉 1 9 和护套 2 0 组 成。利用螺旋进给原理，顶持器使刮板轮毂 2 3 产 生位移从而使刮板与壳体底板之间形成合理的间 隙，然后用锁紧螺母锁死，装上护套并用紧固螺钉固 紧，使护套与顶持器、刮板轮毂形成一体同转。护套 对顶持器起到保护作用。同样，顶持器还是拆换刮 板轮毂的专用工具。 壳体部分配置的进风管 1 3 特别设置了风量调 节阀 4 ，结构简单，操作方便，根据生产及工况调节 风量大小，并锁紧。 万方数据 3 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 2 年4 期 3 烟灰破碎分级机的工作原理 4 应用情况 含尘块状物料 余热锅炉收集的烟灰 由进料口 1 7 进入壳体 2 中，物料在下落过程中，由破碎装 置在以一定的速度旋转过程中，带动破碎环链 3 进 行转动，破碎环链转动过程中产生的离心力将块状 物料进行破碎打散，被打散的烟灰受到破碎环链的 作用，在壳体 2 内形成一个环面，从而完成破碎功 能。 在负压环境下，空气从进风管 1 3 进入壳体中， 通过设于进风管管口位置的风量调节阀 4 来调整 进风量，将壳体中被打散破碎的、已经形成环面的细 小颗粒及粉尘充分扬起。在本破碎分级装置后设有 环保收尘设施和引风机，通过调整引风机的转速以 调整合适的风量及风压，使壳体内部产生一定的负 压，把落在壳体底部的细小颗粒及粉尘再次扬起多 次破碎。经破碎后的合格粉尘通过引风机产生的负 压，从出风口 1 8 排出，进入到后设的收尘设施进行 捕集，控制分离出的烟灰粒度，从而实现粉料与块状 物料的分级功能。 经破碎打散或未被破碎打散的块料在重力作用 下，经导料锥 5 落到壳体的底部，由低速转动的刮 板出料机构带动刮板 7 将块料刮至出料口 1 5 后， 从壳体中排出，进入块料仓。从而实现输送功能。 烟灰破碎分级机单机试车运转平稳，噪音低，密 封良好，符合设计要求。安装烟灰破碎分级机后的 余热锅炉烟灰系统路线见图3 ，即余热锅炉收集的 烟灰经由埋刮板输送机、锁风卸料器进人烟灰破碎 分级机，在风机的作用下，符合工艺的烟尘经旋风收 尘器、布袋收尘器两级收尘，通过螺旋输送机输送至 1 8 主刮板，再经斗式提升机提到烟灰仓，烟灰仓的 烟灰定时定量通过螺旋秤进入埋刮板输送机加入闪 速炉反应塔，实现冶炼烟灰的在线闭路循环；破碎分 级机分离出来的少量块状烟灰，经刮板输送机构排 入块料仓 事故烟灰仓 ，然后再用运输车辆转运至 原料场，在原料场对烟灰进一步加工 破碎、筛分 作 为原料配料，重新再利用，因其块状结构，也不会造 成扬尘危害和损失。当烟灰破碎分级机的破碎机构 出现故障时，停用破碎机构后的烟灰破碎分级机相 当于输送设备，原工艺路线不变，仍能够正常运行； 当烟灰破碎分级机的刮板出料机构出现故障时，或 后续设备出现影响工艺路线正常运行的故障时，可 直接短接烟灰破碎分级机，烟灰走事故线路，即余热 锅炉收集的烟灰经由埋刮板输送机通过锁风卸料器 直接进入块料仓 事故烟灰仓 ，然后再用运输车辆 转运至原料场。 图3改进后的余热锅炉烟灰路线示意图 F i g ．3 R o u t es k e t c hm a po fw a s t eh e a t e rb o i l e rd u s ta f t e rr e c o n s t r u c t i o n 2 0 1 1 年3 月进行联动试车，调试简单，整个系 统和谐、环保。2 0 1 1 年4 月底闪速炉投料以来，余 热锅炉烟灰治理和烟灰筛分系统投入使用运行后， 故障率低，维护简单，根据工况对系统调试，调整更 方便。与试生产情况比较，烟灰直接利用率提高了 7 5 ％～8 0 ％，效果显著。 万方数据 2 0 1 2 年4 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．o n 3 3 5结论 烟灰破碎分级机整体结构简单，功能多，集破 碎、分级于一体。使用后降低了烟灰治理成本，完成 烟灰块料的在线破碎和在线分级，解决了烟灰闭路 循环回收问题，极大地降低了劳动强度，明显地改善 了工作环境，提高了有价金属的回收率和直收率。 参考文献 1 1 - 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