貴冶220t/h蒸汽干燥系統(tǒng)工藝過程及生產(chǎn)實踐

駱時雨

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

1 引言

江銅貴溪冶煉廠(以下簡稱貴冶)一系統(tǒng)閃速爐有2套銅精礦干燥系統(tǒng)，一套是一期工程從日本引進(jìn)的三段式氣流干燥系統(tǒng)，干燥能力為140t/h;另一套是1999年從挪威引進(jìn)的固定式蒸汽干燥系統(tǒng)，設(shè)計干燥能力為70t/h。2套干燥系統(tǒng)可滿足年產(chǎn)30萬t礦銅的需求［1-2］，但是隨著國家環(huán)保要求的提高，以及江銅創(chuàng)建資源節(jié)約、環(huán)境友好型企業(yè)的需要，原有的兩套干燥系統(tǒng)其技術(shù)已趨落后，且存在煙氣排放超標(biāo)、能耗高、維護(hù)成本高的缺點，不符合國家環(huán)保和節(jié)能要求，具體體現(xiàn)在以下兩個方面:

(1)原有氣流干燥系統(tǒng)以燃燒重油為熱源，不可避免地造成尾氣SO2排放超標(biāo)，同時由于收塵系統(tǒng)效率不高，也會造成部分銅精礦流失，無法達(dá)到2010年9月國家頒布了新的《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物料排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB25467-2010的)排放要求。

(2)原有固定式蒸汽干燥機(jī)自投入運行以來，故障頻發(fā)、盤管磨損嚴(yán)重，長期在低負(fù)荷狀態(tài)下作業(yè)，干燥能力只有40t/h，達(dá)不到70t/h設(shè)計能力，維護(hù)成本居高不下。

新建的蒸汽干燥機(jī)處理能力為220t/h，熱源來自于新建的飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組，即閃速爐和轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐產(chǎn)出的飽和蒸汽先直接進(jìn)入透平發(fā)電機(jī)組，從透平發(fā)電機(jī)組抽出1.3 MPa背壓蒸汽作為蒸汽干燥機(jī)的熱源，將含水約8.0% ～10%的混合銅精礦一步干燥到水分低于0.3%。干燥過程產(chǎn)生的煙氣幾乎不含SO2，煙氣經(jīng)布袋收塵后，其含塵濃度降到10mg/Nm3以下，然后經(jīng)由排風(fēng)機(jī)引出后放空。

干燥后的混合銅精礦自流至干燥機(jī)尾部出料倉，由回轉(zhuǎn)閥將干礦連續(xù)均勻地帶入干礦回旋篩(篩分能力為200t/h)，回旋篩進(jìn)一步篩除干礦中的粗料(如鵝卵石、塊狀精礦)和稻草等。篩分后的粉礦通過溜槽流入到空氣提升機(jī)系統(tǒng)(輸送能力為200t/h)，被垂直輸送到51m高的樓面，樓面的收塵系統(tǒng)包括擴(kuò)散沉塵室、旋風(fēng)收塵器和布袋收塵器，含塵煙氣經(jīng)收塵后，由排風(fēng)機(jī)排空。收集下來的干礦由溜槽流入到風(fēng)動溜槽系統(tǒng)(輸送能力為200t/h，輸送距離約為50m)，最終輸送到閃速爐頂部的干礦倉［4-6］。

工藝流程如圖1所示。

圖1 220t蒸汽干燥機(jī)系統(tǒng)工藝流程圖

2 投產(chǎn)初期遇到的問題

2.1 原設(shè)計300t振動篩達(dá)不到設(shè)計能力，篩網(wǎng)容易堵、難清理

2.1.1 問題分析

在試運行期間，因干燥量低、運行時間短等原因這個問題未完全暴露出來。正式投入使用后，隨著干燥量大幅提升至180t/h(濕基)以上，該問題愈加嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了閃速爐裝入量的穩(wěn)定。面對這一問題，貴冶工程技術(shù)人員和瑞林公司該項目設(shè)計人員進(jìn)行了多次探討后，制訂了應(yīng)對措施，實施后最終解決了這一難題。

2.1.2 具體措施

(1)將振動篩振幅加大，且經(jīng)過力學(xué)計算后，加固了原有振動篩機(jī)座和承重立柱。

(2)原有篩網(wǎng)為增加“開孔率”，孔與孔之間的“筋骨”太小，而材質(zhì)又是韌性遠(yuǎn)大于剛性的工程塑料，造成篩網(wǎng)剛性不足，運行時“釋放”了振動篩的振幅。為解決這一問題，我們效仿原氣流干燥篩網(wǎng)，制作了呈“品”字形、由橡膠夾鋼絲板制成的篩網(wǎng)，雖然“開孔率”有所降低，但效率卻大大增加［3］。

(3)因干燥量大以及精礦下料較為集中，導(dǎo)致精礦無法均勻覆蓋篩網(wǎng)表面，這也就不能充分發(fā)揮篩網(wǎng)的篩礦能力。我們在下料口設(shè)計、安裝了來回擺動的分料擋板，在一來一回的擺動中將精礦均勻地灑在篩面上，最大限度地發(fā)揮了篩網(wǎng)的過礦能力。

2.2 可移動皮帶容易跑偏，經(jīng)常被干礦壓住而過負(fù)荷跳電

2.2.1 問題分析

(1)干燥機(jī)內(nèi)部料位偏高，有部分精礦未充分干燥就從進(jìn)料端“流”出干燥機(jī)，落至可移動皮帶上，導(dǎo)致可移動皮帶過負(fù)荷。

(2)可移動皮帶深入干燥機(jī)內(nèi)部，干燥機(jī)頂部落下的精礦返回到皮帶上，增加了皮帶負(fù)荷，甚至流入皮帶內(nèi)側(cè)滾筒內(nèi)，導(dǎo)致皮帶跑偏。

2.2.2 具體措施

(1)降低干燥機(jī)出料側(cè)堰板高度，相當(dāng)于降低了干燥機(jī)內(nèi)部的料位。

(2)效仿貴冶二系統(tǒng)干燥機(jī)，在干燥機(jī)入料端“螺旋線”外側(cè)增加擋圈，有效阻止精礦外流。

(3)效仿貴冶二系統(tǒng)干燥機(jī)，在可移動皮帶伸入干燥機(jī)的部分增加活動護(hù)板，防止精礦進(jìn)入皮帶內(nèi)側(cè)造成皮帶跑偏。

(4)增加皮帶調(diào)節(jié)托輥的數(shù)量，提高皮帶自動調(diào)節(jié)的能力。

關(guān)于干燥機(jī)的入料方式，國內(nèi)同行業(yè)還有采用螺旋給料和振動給料器的方式。與之相比，可移動皮帶有固定投入小，維護(hù)簡單，操作和監(jiān)視簡單等優(yōu)點，但存在容易出現(xiàn)返料，容易跑偏，干燥機(jī)密封差等缺點。

2.3 蒸汽干燥機(jī)布袋容易結(jié)塊，粘結(jié)，堵塞灰斗

2.3.1 問題分析

干燥過程中產(chǎn)生的水蒸汽，當(dāng)溫度低于露點時會結(jié)露，進(jìn)而使精礦潮濕、結(jié)塊并粘結(jié)在灰斗壁上，造成回轉(zhuǎn)閥下灰不暢。

2.3.2 具體措施

(1)保證布袋出入口溫度高于露點;停機(jī)時盡量將水氣排干凈再降低溫度。

(2)關(guān)閉原有“空氣炮”，對整個布袋進(jìn)行“查漏”，杜絕因冷空氣進(jìn)入布袋而造成局部溫度過低。

(3)對灰斗非高溫區(qū)增加伴熱銅管保溫。

(4)將灰斗溫度接入“DCS”，進(jìn)行實時監(jiān)控。

(5)增加“球閥”便于點檢，增加斜管便于清理(見圖2)。

(6)制定每勤點檢2次，每次月修進(jìn)行徹底清理的維護(hù)制度。

圖2 檢查清理孔

2.4 回旋篩設(shè)計不合理

2.4.1 問題分析

回旋篩在設(shè)計時關(guān)于箱體密封方面，未充分考慮干燥后的精礦高溫、揚塵大、沖刷大、吸潮后容易粘結(jié)甚至腐蝕等因素;在傳動和維護(hù)方面未充分考慮到其極高的作業(yè)率的要求，這就導(dǎo)致了投入運行后一些故障的發(fā)生。

2.4.2 具體措施

(1)設(shè)備運行時滑動軸承潤滑不了，滑動軸承磨損加劇，導(dǎo)致篩體偏重，針對這一問題，我們通過增設(shè)軟管連接的加油嘴，使其可在設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時進(jìn)行潤滑加油作業(yè)，解決了該問題。

(2)箱蓋為0.5mm不銹鋼，回旋篩使用4個月后，箱蓋磨損嚴(yán)重，針對這一問題，我們將箱蓋加厚為2mm不銹鋼，運行至今，再未出現(xiàn)問題。

(3)出入口伸縮節(jié)采用四氟板密封，投入運行后冒礦嚴(yán)重，只使用了10天就不得不進(jìn)行更換。針對這一問題，我們采用了多種密封材質(zhì)，但效果均不理想，多次出現(xiàn)因伸縮節(jié)破損而臨時停機(jī)檢修的情況，給生產(chǎn)帶來較大影響。通過不斷摸索后，現(xiàn)使用耐高溫防水布，可使用1個月左右，基本不會影響到閃速爐裝入量的穩(wěn)定。

3 結(jié)束語

220t/h蒸汽干燥機(jī)系統(tǒng)作為貴冶一系統(tǒng)閃速爐唯一的精礦干燥系統(tǒng)，其運行狀況直接關(guān)系到閃速爐的生產(chǎn)組織以及工廠的產(chǎn)量任務(wù)能否完成。該系統(tǒng)主要設(shè)備皆來自于國外，運行至今已1年多，期間雖出現(xiàn)過一些問題，但貴冶工程技術(shù)人員在消化外方資料的基礎(chǔ)上，通過不斷總結(jié)摸索，找到了問題產(chǎn)生的源頭，并采取了行之有效的應(yīng)對措施，使蒸汽干燥機(jī)系統(tǒng)運行更為穩(wěn)定，為閃速爐生產(chǎn)順行和貴冶產(chǎn)量任務(wù)的完成提供了可靠保障。

［1］賴志勇.貴溪冶煉廠提高FF蒸汽作業(yè)率生產(chǎn)實踐［J］.銅業(yè)工程，2009:1-2.

［2］張志偉.庫邁拉蒸汽干燥機(jī)貴冶生產(chǎn)實踐簡介［J］.銅業(yè)工程，2009(S0)(4):50-52.

［3］陳金球.YAH1536精礦振動篩能力增加與改造［J］.有色冶金設(shè)計與研究，2001(3):32-35.

［4］趙福生.國產(chǎn)蒸汽干燥機(jī)在銅冶煉行業(yè)中的應(yīng)用與實踐［J］.有色冶金(冶煉部分)，2001(3):40-41.

［5］王金波，孫熙.袋式除塵器手冊［M］.沈陽:東北大學(xué)出版社，1997:60-66.

［6］王云寬主編.冶金工程設(shè)計第2冊工藝設(shè)計［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2006:72-75.