制酸系統干吸循環槽的改造及運行

胡澤亞

(株洲冶煉集團股份有限公司,湖南株洲 412004)

制酸系統干吸循環槽的改造及運行

胡澤亞

(株洲冶煉集團股份有限公司,湖南株洲 412004)

文章主要介紹了株洲冶煉集團鋅Ⅱ制酸系統干吸循環槽的改造及其運用。其中就不停產改造一吸、二吸循環槽的思路,一槽供兩塔的具體搭接實施方案作了詳細說明。為國內外同行業廠家提供了新的嘗試及成功實踐經驗。

干吸循環槽;不停產改造;一槽供兩塔

株洲冶煉集團于1996年4月下旬建成投產了一套100 kt/a的煉鋅系統(簡稱鋅Ⅱ系統),采用傳統的焙燒-浸出-電解-鑄型濕法工藝,其中焙燒工序采用一臺109 m2魯奇式沸騰爐進行沸騰焙燒作業,配套177 kt/a冶煉煙氣制酸裝置。該制酸裝置干吸循環槽于2001年進行了一次大的改造,現將改造及運行情況介紹如下。

1 制酸工藝

制酸系統采用絕熱蒸發稀酸洗滌,兩轉兩吸的工藝流程如圖1所示。

圖1 鋅Ⅱ系統制酸工藝流程

其中干吸工序流程選擇的是如圖2所示的流程。

圖2 干吸工序流程

該流程板式酸冷卻器傳熱系數高,省冷卻面積,采用自動串酸調節酸濃度,泵后產酸。

2 干吸循環槽的改造

2.1 改造前的狀況

干吸循環槽設計采用立式槽結構,由子母槽構成。兩臺循環泵置于子槽上(規格型號為LSB600-30,Q=600 m3/h),一開一備,其它串酸入口、回酸口、加水口等置于母槽上,殼體為鋼襯耐酸瓷磚,頂蓋為鋼結構形式,子槽規格為Φ5 260×3 778 mm,母槽規格為Φ8 260×3 778 mm,v=116 m3,兩槽連接處為鋼性連接。

2001年后開始陸續發現一吸、二吸母槽底部及子母槽連接處出現漏酸現象,雖多次從外面焊補,但情況沒有好轉,繼續惡化,到后來已無法繼續正常生產。后經排除母酸后進槽檢查發現瓷磚襯里及鋼外殼連接處焊縫多處開裂。經分析確認,主要原因是由于子母槽結構差異造成受熱、受力不均,時間一長耐酸瓷磚開裂,高溫濃酸滲透腐蝕鋼殼焊縫引起漏酸。因生產中無法及時發現,當時也無法有效修補。同時考慮到干吸工序為各自獨立的循環系統,任何一套系統出現問題生產就無法進行,只能作停產大修處理,但大修工期長達兩個半月以上,整個鋅Ⅱ系統都將被迫停產,影響極大。

2.2 具體改造的情況

1.鑒于立式槽的缺點及現有的問題經公司有關技術人員的會診以及北京有色冶金設計研究總院專家論證,決定充分利用現有設備和有效空間,新建臥式循環槽(規格型號為Φ3 194×15 970 mm,v=90 m3)。臥式槽內表面采用耐酸瓷磚襯里防腐,具有受力均勻,占地面積小,槽體整體一致等優點,克服了立式槽的不足,另外,下塔酸進槽酸管采用側面開孔,減少對槽底耐酸瓷磚的沖刷。

圖3 改造過程示意圖

2.為了不影響系統的正常生產,決定先利用目前的二吸槽供酸給兩塔用,將一吸循環槽退出撤除重建。具體搭接方法:(1)一吸下塔酸管接至二吸塔循環槽內,二吸塔兩臺循環泵(原一臺使用,一臺備用)的出口連接管斷開,一端用盲板盲死,將另一端與一吸循環泵出口上塔管道相連接;(2)將鋼平臺以下管道均抬高800 mm;(3)將進一吸循環槽的酸管道及母酸管道用盲板盲死;(4)相應的輔助設施(如信號線、電纜線及水管等)作相應的調整。

改造過程示意圖如圖3所示。

3.改造過程。利用短期停爐幾天的機會對二吸槽進行改造搭接,甩開一吸槽對其檢修。這期間包括舊槽拆除,新臥式槽安裝及襯里。再次利用短期停爐重新搭接,恢復一槽供一塔生產工藝。二吸槽的改造類同,整個改造于半年時間內完工,其中實際停爐檢修搭接時間只用10 d,基本上保證了鋅Ⅱ系統的正常生產。

3 運行情況

從改造后運行近1 a的情況來看,各項技術指標、產量、質量均達到或超過改造前的水平,具體情況列于表1。

表1 改造前后技術經濟指標、產量、質量對比

4 結束語

1.制酸系統一吸、二吸槽的改造突破了傳統思維,是從事硫酸工作工程技術人員集體智慧的結晶。

2.為公司挖潛增效節約了大量資金。系統少停產兩個月可多生產硫酸[以ω(H2SO4)100%計]約: 60 d×550 t/d=33 000 t;可多產焙砂約:60 d×600 t/d=36 000 t;可多產電鋅約:60 d×300 t/d= 18 000 t。共計節約資金達千萬元以上。

3.為干吸循環槽的改造提供了新的嘗試,今后包括干燥循環槽的改造也可照其思路實施,同時為國內外同行廠家提供了循環槽改造實踐經驗。

4.幾點建議。(1)在一槽供兩塔產酸工藝中,循環泵啟動時應先啟動其中一臺運行,待運行正常后再啟動另外一臺,必要時需補充母酸,嚴禁兩臺泵同時啟動,防止空槽,另外停泵時也一樣,兩臺分開停止,嚴禁同時停止,防止冒槽;(2)從一槽供兩塔的實踐中可以看出,一吸、二吸上塔酸溫的控制不存在問題,今后改造干吸工序一吸、二吸可以就用一個循環槽,節省投資和占地;(3)干燥循環槽的改造類同,但在串酸上要稍作改動,有待論證。

[1] 《化肥工學叢書》編委會.硫酸[M].北京:化學工業出版社, 1999.

Reformation and Use of Dry Absorption Recirculating Tank in Acid System

HU Ze-ya
(Zhuzhou S melter Group Co.,Ltd,Zhuzhou412004,China)

This paper mainly introduces the reformation and use of dry absorption recirculating tank in the Zhuzhou smelter zincⅡacid system.A detailed explanation of the thinking that transformation of recirculating tank and the overlapped specific implementation plan of a slot for two towers has been made,which provides a new and successful experience for domestic and foreign manufacturers.

dry absorption;reformation without interrupting;a circular trough slot for two tower reconstruction

TF803.2

A

1003-5540(2010)06-0018-02

胡澤亞(1972-),男,工程師,主要從事鋅冶煉及煙氣制酸技術和管理工作。

2010-08-20