貴冶精礦預干燥系統工藝優化與應用

郭泰山，張 衛，黃永康

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠（以下簡稱“貴冶”）精礦預干燥系統是1#閃速爐的配套設施，主要負責銅精礦的預干燥處理，使得向熔煉輸送的混合礦水分≤9%。該系統現有2套生產系列，采用傳統的順流式回轉窯、天然氣熱風爐生產工藝。相配套的煙氣處理工藝，采用旋風除塵［1］、低溫電除塵及動力波煙氣脫硫，實現了尾氣煙塵排放濃度＜80mg/Nm3，SO2排放濃度＜400mg/Nm3。

受入庫銅精礦不均勻、設備突發故障等不利因素影響。一是預干燥系列的頻繁切換造成熱風爐經常性的升降溫作業難以避免，對熱風爐壽命、能耗的負面影響加劇；二是低溫靜電除塵器因使用年限較長，部分設備設施老化較嚴重，收塵效率降低，且運維成本升高，給預干燥煙氣處理系統的穩定運行帶來較大影響，亟待升級改造。與此同時，由于部分陽極板表面粘接銅精礦粉塵和死角堆積，受電場內放電影響，造成銅精礦粉塵著火析出SO2現象反復發生。因此，要實現保持單套預干燥系列的長周期生產及煙氣排放指標的穩定，對精礦預干燥系統工藝進行優化改造勢在必行。

2 預干燥煙氣處理工藝優化

2.1 布袋除塵器替代電除塵器

采用工藝流程簡潔高效、除塵效率更高的2臺1600m2布袋除塵器［2］代替現有2臺靜電除塵器，通過在入口端管道設置混風降溫裝置，在灰斗下端增設快拆式觀察孔、球閥式檢查口以及在除塵器出口管道上安裝防布袋破損煙氣粉塵濃度檢測［3］裝置等設備設施，實現了布袋除塵工藝在精礦預干燥系統中的安全成功應用。有效解決了電除塵器內部精礦粉塵著火產生的SO2問題，從而確保了煙氣指標穩定。

優化前煙氣處理工藝流程見圖1。優化后煙氣處理工藝流程見圖2。

圖1 優化前煙氣處理工藝流程圖

圖2 優化后煙氣處理工藝流程圖

2.2 煙氣除塵設計

2臺干燥窯排出的含塵煙氣，先經過旋風除塵器粗收塵后再進入布袋除塵器進一步凈化，凈化后的煙氣含塵濃度控制在50mg/Nm3以內，并由引風機抽吸后經現有煙囪排放于大氣中，布袋除塵器捕集下來的精礦粉塵通過灰斗底部星型閥、鏈條刮板機，經下灰管自然下落到皮帶輸送機，進入配料倉。

3 預干燥物料輸送系統工藝優化

預干燥物料輸送系統工藝優化主要包含窯前物料互通和窯后物料互通兩項工藝優化。在精礦預干燥一、二系列間增設可逆BC、新建東西向轉運BC、改進9#BC頭部下料設計，以及延長11#BC至對向系列，實現了雙系列物料互通輸送，預干燥單套系列長周期生產。

3.1 窯前物料互通

新建BC走廊、可逆BC，將原一、二系列9#BC平臺連通，在9#BC平臺增設犁式卸料器［4］、下料斗，1#、2#庫物料經窯前輸送BC、9#BC及可逆BC直接或通過犁式卸料器分流輸送至一、二系列9#BC頭部下料斗，并最終進入1#或2#干燥窯內進行預干燥，實現窯前物料交叉輸送生產。

原窯前物料輸送工藝流程見圖3。窯前物料互通工藝流程見圖4。

圖3 優化前窯前物料輸送工藝流程圖

圖4 優化后窯前物料互通工藝流程圖

3.2 窯后物料互通

新建BC走廊，在一、二系列6#BC頭部，新增東西向新1#BC各1條。新建一、二系列11#BC,將11#BC延長至對向系列的12#BC正上方，增設下料斗及犁式卸料器。1#、2#庫中不需經預干燥的物料，分別經一、二系列3#BC、6#BC、新1#BC及11#BC，直接或通過犁式卸料器分流輸送至一、二系列12#BC，再分別經一、二系列窯后BC，最終進入配料倉［5］，實現窯后物料交叉輸送生產。

原窯后物料輸送工藝流程見圖5。窯后物料互通工藝流程見圖6。

圖5 優化前窯后物料輸送工藝流程圖

圖6 優化后窯后物料互通工藝流程圖

4 實施效果

4.1 降低斷料風險，利于生產組織

不受單個礦種物料貯備局限，1#、2#庫內銅精礦可以任意選擇進入1#、2#窯內進行預干燥生產，有效降低預干燥單系列突發設備故障［6］時，因兩個精礦庫原料分布不均，而造成的生產斷料風險。同時實現了單套預干燥系列長時間連續作業，減少了預干燥系列的切換頻次，有效降低了熱風爐升溫、除塵器預熱、設備開停車等工序作業的準備時間，提高了設備滿負荷作業時間，達到了提高生產效率的目的。

4.2 改善爐體劣化趨勢，提高核心設備使用壽命

單套預干燥系列實現了長周期運行，有效減少熱風爐升、降溫頻度。隨著爐體溫差變化波動小，降低熱風爐升、降溫次數至原有水平的一半以上，對改善爐磚劣化具有良好的推動作用，延長了熱風爐［7］使用壽命。同時對有效改善窯體精礦粘結、窯后精礦水分控制等，有著良好的連鎖效應。為備用設備預留了充足的時間進行深度維護與管理。

4.3 產生較好的經濟效益

精礦預干燥系統工藝優化項目總投資約1147萬元。經測算，該項目年可產生經濟效益約260萬元。長期來看，可為工廠創造較好的經濟效益。