江銅首臺國產(chǎn)蒸汽干燥機(jī)的應(yīng)用與實踐

謝 斌（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

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江銅首臺國產(chǎn)蒸汽干燥機(jī)的應(yīng)用與實踐

謝 斌
（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

摘要：基夫賽特?zé)掋U工藝是前蘇聯(lián)開發(fā)的的新技術(shù)，經(jīng)過多年的發(fā)展和改造成為最成熟的一種直接煉鉛工藝。基夫賽特爐處理物料的水分要求小于1％，因此對物料干燥設(shè)備提出要求。介紹了江銅集團(tuán)首次使用國內(nèi)自主研發(fā)的蒸汽干燥工藝及裝備的情況，以及蒸汽干燥技術(shù)在基夫賽特?zé)掋U工藝的應(yīng)用與實踐。

關(guān)鍵詞：蒸汽干燥機(jī)；基夫賽特爐；鉛精礦；應(yīng)用；設(shè)備特征

1　引言

前蘇聯(lián)有色金屬礦冶研究院在1960年研發(fā)一種新型的直接煉鉛技術(shù)—基夫賽特?zé)掋U工藝［1］。基夫賽特技術(shù)在20多年的生產(chǎn)實踐中已經(jīng)成為一種最成熟的直接煉鉛工藝。此工藝可處理多種品位的鉛精礦、鉛鋅混合礦、鋅冶煉廠產(chǎn)出的浸出渣、廢鉛蓄電池糊、以及各類含鉛煙塵。由于基夫賽特?zé)掋U對原料適應(yīng)廣泛，運行成本較低，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，所以該冶煉法具有良好的發(fā)展前景［2］。

2　基夫賽特爐處理物料要求和干燥流程

2.1物料的組成結(jié)構(gòu)

基夫賽特爐處理的物料由各種鉛精礦、含鉛物料、燃料煤及熔劑組成。石灰石和石英石是主要的熔劑。鉛精礦和含鉛物料的化學(xué)成分見表1。

表1　鉛精礦和含鉛物料的成分 　％

2.2物料的性質(zhì)要求

基夫賽特法屬于閃速熔煉，對處理物料的水分及粒度有明確要求：粒度＜0.2mm，含水率＜1％。控制爐料粒度是為爐料在精礦噴嘴出口可與氧氣立即混合，快速反應(yīng)，物料粒度越小，其比表面積越大，反應(yīng)速度越快。另一個重要的控制指標(biāo)是爐料水分，假如物料的含水率大于1％，那么爐料會因水分蒸發(fā)在其周圍形成一層“氣膜”，造成爐料與氧氣不能有效的接觸，所以基夫賽特爐料必須進(jìn)行干燥處理。

2.3物料干燥流程

經(jīng)配料系統(tǒng)出來的含水8％～10％的濕混合礦，由輸送皮帶送到蒸汽干燥機(jī)入口，經(jīng)進(jìn)料螺旋連續(xù)均勻的加入到蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)，同時飽和蒸汽也通入蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的換熱管內(nèi)，并在蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的旋轉(zhuǎn)推動下，干燥的物料一邊推進(jìn)，一邊通過蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的換熱管壁面的傳熱進(jìn)行換熱干燥，蒸發(fā)物料的水分，當(dāng)物料移動到蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的出口時物料的水含量降至1％以下，干燥完成的物料通過蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)出料口的旋轉(zhuǎn)卸料器通過1#埋刮板輸送機(jī)送至球磨機(jī)研磨。球磨后的物料通過2#埋刮板輸送機(jī)送至回旋篩進(jìn)行篩分，粒度達(dá)到要求的物料進(jìn)入混合料中間倉，通過倉式泵輸送至基夫賽特爐爐料倉。

圖1　物料干燥流程圖

圖2　蒸汽干燥機(jī)主要部件組成圖［5］

3　蒸汽干燥機(jī)設(shè)備簡介

3.1設(shè)備性能及結(jié)構(gòu)特征

蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)屬于間接加熱設(shè)備，在其內(nèi)部設(shè)置了多層與筒體貫穿的換熱管，在筒體的進(jìn)料端和出料端都安裝了結(jié)構(gòu)密封［3］。此設(shè)備的主要特點是處理量大，操作彈性大，密封性能好，間接接觸的干燥過程，無著火危險［4］，可靠性高。

表2　設(shè)備性能及結(jié)構(gòu)特征

3.2蒸汽干燥機(jī)主要部件介紹

（1）螺旋喂料器。螺旋喂料器主要由滑動機(jī)架和喂料螺旋組成，用于干燥機(jī)的進(jìn)料，其安裝斜度與筒體相同。

（2）筒體。由復(fù)合鋼板卷制、焊接而成，并以2/100的斜度安裝。

（3）支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)主要包括滾圈、托輪和擋輪。

（4）傳動系統(tǒng)。干燥機(jī)由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動，傳動系統(tǒng)固定在整體鋼架上。

（5）進(jìn)料端及其密封。進(jìn)料端密封結(jié)構(gòu)為填料密封。

（6）出料端及其密封。出料端密封結(jié)構(gòu)為填料密封。

（7）錘擊器。在干燥機(jī)筒體外部設(shè)置三處錘擊器，防止物料粘壁。

（8）旋轉(zhuǎn)接頭。旋轉(zhuǎn)接頭是蒸汽進(jìn)入和凝液排除的通道，是旋轉(zhuǎn)和靜止的結(jié)合點，是干燥機(jī)重要部件之一。

（9）汽室。汽室內(nèi)設(shè)置隔板，將其分為數(shù)個室，在每個室設(shè)置進(jìn)汽管和數(shù)量相同的不凝汽排放管。蒸汽進(jìn)入、分配和冷凝液排出均是在汽室內(nèi)完成。

（10）換熱管和管支撐。換熱管是干燥機(jī)的主要換熱面，蒸汽管以同心圓方式排列，并沿筒體周向均布。換熱管在汽室的一端與管板采用膨脹焊接的方式連接，換熱管在端板的另一端不固定可以自由膨脹。在干燥機(jī)筒體內(nèi)部設(shè)置管支撐用于支撐換熱管。

（11）底座。底座采用碳鋼制造，托輪軸承座和擋輪支座設(shè)有墊板。托輪和擋輪的調(diào)節(jié)通過底座上的頂絲來完成。

（12）防護(hù)罩。滾圈、托輪、擋輪、和齒輪等轉(zhuǎn)動部位設(shè)有迷宮密封型防護(hù)罩。

4　蒸汽干燥主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

蒸汽干燥主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表3。

表3　蒸汽干燥主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

5　生產(chǎn)實踐

2012年3月基夫賽特爐投入運行后，蒸汽干燥機(jī)生產(chǎn)運行情況見下表4。

表4　蒸汽干燥機(jī)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)

在生產(chǎn)過程中，蒸汽干燥機(jī)出現(xiàn)過以下一些故障。

（1）蒸汽干燥機(jī)主電機(jī)電流過載。

原因分析：進(jìn)料量或物料濕含量超過設(shè)定值；出料不暢，造成物料在筒體內(nèi)部堆積。

處理措施：不同水分的物料合理配料，保證干燥機(jī)運行在正常操作范圍內(nèi)；檢查干燥機(jī)是否因內(nèi)漏或其它原因造成物料結(jié)塊，清理物料。

（2）進(jìn)料端密封部分有物料泄漏。

原因分析：①填料函中心不準(zhǔn)，導(dǎo)致填料函間隙不均勻；②填料松弛或損壞。

處理措施：①檢查并調(diào)整填料函間隙；②壓緊或更換填料。

（3）干燥機(jī)生產(chǎn)能力低于設(shè)計值。

原因分析：①投料之前筒體內(nèi)部沒有充分預(yù)熱；②筒體的外表面沒有完全保溫；③筒體內(nèi)部具有粘結(jié)物料塊狀。

處理措施：①投料之前一定要充分暖機(jī)使清洗后殘留的水分完全蒸發(fā)；②檢查筒體的外保溫，確定沒有損壞，沒有雨水漏進(jìn)等；③及時清除結(jié)塊。

6　結(jié)束語

（1）江銅鉛鋅金屬有限公司鉛冶煉項目采用的蒸汽干燥機(jī)是江銅集團(tuán)第一臺由國內(nèi)自主研發(fā)的大型蒸汽干燥設(shè)備，同時是基夫賽特工藝第一次采用蒸汽干燥機(jī)，此臺設(shè)備的選用對于標(biāo)志著中國已具備獨立完成大型干燥設(shè)備加工制造的能力。

（2）在基夫賽特工藝中采用蒸汽干燥技術(shù)對物料進(jìn)行干燥處理，在環(huán)保和節(jié)能方面具有顯著優(yōu)勢。與以燃燒重油為熱源的氣流干燥系統(tǒng)相比［6］，利用基夫賽特爐生產(chǎn)的余熱蒸汽，可降低燃料消耗，并且采用蒸汽間接加熱，干燥溫度低，在干燥過程中物料內(nèi)的硫化物不會發(fā)生氧化反應(yīng)，避免了二氧化硫的產(chǎn)生，干燥后的煙氣不需脫硫凈化，節(jié)省投資成本。干燥后的物料完全滿足基夫賽特工藝的生產(chǎn)要求。

（3）干燥后煙氣采用布袋除塵方式。濾袋采用耐水解、抗腐蝕的材質(zhì)，過濾性能良好。此方式除塵簡單、高效，可有效降低對周圍環(huán)境的粉塵排放。

參考文獻(xiàn)：

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［5］彭達(dá)順，霍慧芳.蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)在高硫鐵精礦干燥中的應(yīng)用［J］.河北化工，2012，35（9）:70-72.

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Application and Practice on the First Domestic Steam Dryer of JCC

XIE Bin
（Jiangxi Copper Lead and Zinc Metal Co.，Ltd，Jiujiang 332500，Jiangxi，China）

Abstract:KIVCET direct lead smelting which was developed by former USSR have become the most mature technique after improvement and development.The technique requires the moisture of the charge which will be less than 1％，so the dryer must be met the requirements.introduces the technology and equipment of the domestic steam dryer which was used for the first time in JCC and in the KIVCET process.

Keywords:steam dryer；KIVCET furnace；lead concentrate；application；equipment characteristics

中圖分類號：TF802+.64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1009-3842（2016）02-0081-03

收稿日期：2016-03-08

作者簡介：謝斌（1967-），江西贛縣人，主要從事冶金生產(chǎn)及管理工作。E-mail:x1350701@126.com