銅冶煉轉爐電收塵器改造實踐

馮東陸

陽谷祥光銅業有限公司 山東陽谷 252300

本文對某銅冶煉廠轉爐電收塵器原地改造的成果進行分析、總結，為相關銅冶煉企業改、擴建提供參考和借鑒。

1 原設計狀況

原電收塵器為日本古河礦業株式會社設計制造，在該銅冶煉廠建廠時安裝，自1983年投入使用以來，已經工作了30多年[1]。由于設備老舊，性能下降，擴產前電收塵器出口的含塵濃度已經超過2g/m3（在標準狀況下），大量煙塵進入制酸系統的洗滌塔，造成煙塵回收困難且嚴重影響后續制酸系統的正常生產。原電收塵器為雙室四電場結構，每2個電場配1個船型灰斗，現場實測繪制的外形，見圖1。其主要參數如下：（1）總集塵面積6988.8m2；（2）結構形式為臥式，雙室四電場；（3）電場有效高度6m；（4）電場有效寬度8.4×2=16.8m；（5）有效斷面積為50.4×2=100.8m2；（6）電場有效總長2.6×4=10.4m；（7）同極間距300mm；（8）通道數量28×2=56個；9）占地尺寸，長6.7+7.05=13.75m，寬8.9+2.5+8.9=20.3m。

2 改造方案的設計

2.1 方案的確定

根據擴產后冰銅的產量，轉爐需要增加冰銅裝入量。為此，對轉爐本體進行改造，將平封頭改為橢圓封頭，且4臺轉爐采用3H2B的工作制度。由于轉爐吹煉是個間歇過程，改造后，單臺轉爐送風量增加，根據其作業制度，最大煙氣量為2臺轉爐同時處在造銅期時，最小煙氣量為3臺熱態轉爐都處于加料、倒渣、倒銅等停風階段[2]。此外，還會出現2臺轉爐分別處在造渣期和造銅期的情況，以及只有單臺轉爐處在造渣期或造銅期的送風階段。因此，新轉爐電收塵器除了滿足2臺轉爐同時處在造銅期的最大煙氣量外，也需要適應其他轉爐各種工作狀態下的煙氣量情況。根據轉爐的工作制度，考慮轉爐電收塵器需要處理的各種煙氣和煙塵狀況，按照電收塵器的相關理論，確定了所需的總集塵面積。考慮到業主要求除全廠停產對接期外不能影響正常生產，設計人員深入研究了原電收塵器的基礎結構。在不影響原電收塵器工作的情況下，確定了采用總寬度不變、根據現場空間情況在長度方向前后加長方案，并在此基礎上，結合電收塵器總集塵面積和結構形式，完成了整個電收塵器結構、支撐鋼結構立柱和混凝土基礎的設計。根據確定的結構參數和煙塵性質，最后確定了極板型式、振打方式和電源系統。

2.2 三維設計

在設計過程中，為了避免在現場出現碰撞和安裝問題，在完成電收塵器本體的三維設計后，結合現場實際情況，把電收塵器周邊原有設施都在三維圖中進行了體現，從而使得整個系統得到了優化，且最大限度地消除了與原有設施的碰撞。

3 改造方案的實施

3.1 實施方案

根據業主要求，轉爐電收塵器的改造施工，不能影響正常生產，只能在全廠停產后的60d對接期內完成。在這60d內，需要完成對原電收塵器的拆除，并完成新電收塵器的安裝和試車工作，工期非常緊張。因此，為了改造方案能順利實施，除了設計過程中充分考慮到了施工和安裝的便利外，經過項目各參與方反復討論后，確定了施工安裝的總體方案，即在對接期前先在附近空地進行電收塵器預組裝和基礎施工，在停產后進行原電收塵器拆除，最后進行新電收塵器的模塊化吊裝和試車。在組織方式上，為了盡可能提高效率和減少現場安裝工作量，采用了電收塵器制造和安裝均為江蘇藍電環保股份有限公司1家單位的模式，避免了多家單位所需的交接溝通不暢和扯皮等現象發生，且在制造過程中就按海運要求進行了最大程度地組裝[3]。

3.2 基礎施工

在設計過程中，充分考慮了與原電收塵器基礎的銜接問題，以及施工的可行性，因此新電收塵器的混凝土基礎實現了提前施工，為后續安裝贏得了大量時間。

3.3 本體安裝

受現場施工和吊裝條件的限制，只能進行第一和第三電場的整體吊裝，為此對第一和第三電場進行了預組裝。預組裝后，通過履帶吊車進行吊裝移位和定位，然后再進行第二和第四電場墻板、極板、進出氣箱、振打系統、煙塵輸送系統和保溫等安裝工作。為了進行模塊化吊裝，電收塵器在設計和制造過程中，對相關部位進行了加固，并設計制造了模塊化吊裝專用的吊具[4]。預組裝模塊從拼裝場地到安裝位置的移動和吊裝都是采用1臺250t的履帶吊車實現的。

4 改造后的運行效果

根據改造項目的總體安排，在新轉爐電收塵器運行1年多后，電收塵器收塵效果仍然保持在良好的狀態，且遠小于設計值（≤200mg/m3）。

5 結語

本次轉爐電收塵器的成功改造實踐表明，在有限的場地和工期要求下，對電收塵器進行拆除并原地改造擴建是完全可行的。其改造后的新轉爐電收塵器可滿足擴產后的生產要求，且實際出口含塵濃度優于設計值。