內熱式回轉窯加料端收灰系統的設計改造

王亞飛，王宏亮，蔡君榮

(金堆城鉬業股份有限公司礦冶分公司，陜西 渭南，714100)

0 引 言

內熱式回轉窯焙燒鉬精礦工藝經過不斷的改進，從燃煤供熱到天然氣供熱，再到目前“無碳焙燒”，焙燒生產靈活、產量穩定、大幅節能。在焙燒生產過程中，回轉窯進料端物料易泄漏，物料泄漏不便于收集，粉塵飛揚，造成鉬金屬量的流失，同時也存在環保風險，因此合理布設回轉窯進料端設施，解決加料端物料泄漏造成的粉塵泄漏具有重要的意義。

1 內熱式回轉窯加料端改造前狀況

內熱式回轉窯的型號較多，以金鉬股份礦冶分公司鉬爐料產品部使用的單臺內熱式回轉窯為例，型號：φ2 200 mm×30 000 mm，入爐鉬精礦品位≥45%，設計加料量380 kg/h，設計產量330 kg/h，產品含硫≤0.1%，回收率95%。

回轉窯加料端粉塵較多，其主要原因為：(1) 回轉窯加料端收灰系統為人工收集、轉運、加灰，泄露點較多，不便控制，易造成物料飛揚；(2) 回轉窯加料端空間小，設備較多，煙塵管道拐點較多，管道較平緩，易于堵塞，需定期清理，造成物料灑落；(3) 收塵設施整體布局不合理，造成收塵效果未能合理發揮。

2 內熱式回轉窯加料端收灰系統設計改造

原內熱式回轉窯加料端設備布局未能形成直線排列，工藝管道多處存在橫管、彎頭、觀察孔、人孔、應急口、出料口。管道宜堵，人工振打清理，物料灑落。觀察孔、人孔、應急口、出料口人工操作過程存在泄漏，密封不嚴存在泄漏。因此，將設備及其管道合理布局，減少泄露點及密封口，減少人工直接接觸物料的頻次，實現自動收灰，這是本次設計改造的主要思路。

2.1 拆除加料端設備，設備呈直線放置，縮短煙氣設備管道

改造前加料端設備交叉擺放，受到空間、設備、管道的局限，局部調整顯然不能實現，因此拆除原有設備，對設備進行優化布局，統一呈線形擺放，才能從根本上解決設備布局的問題。

整體拆除加料端加料設備、收塵設備、換熱設備等，合理規劃、重新布局。布局的原則：(1) 設備呈直線放置，杜絕管道拐角，防止物料堆積；(2) 最大限度縮短煙氣設備管道，減少管道存塵量；(3) 管道分布帶有傾角，提高煙塵通過效率。

加料設備排序依次：精礦混料倉、刮板輸送機、螺旋、斗式提升機、雙頭加料螺旋、失重料倉、螺旋、刮板輸送機、斗式提升機、小料倉、進料螺旋。

收塵設備排序依次：窯頭罩、重力收塵器、冷卻換熱器、布袋除塵器，通過雙啟動插板閥控制進入刮板輸送機，經過螺旋進入斗式提升機，輸送至進料端進料料倉，混合鉬精礦進入加料端進料螺旋。

設備按照工藝線路直線布局，最大可能的減少管道交叉、拐彎，整體工藝管線橫向存在必要落差，物料輸送過程在重力的作用下，輸送物料更加順暢。在系統運行過程中，可提高長周期輸送效率，避免物料堵塞，杜絕清堵造成物料泄漏，為下一階段的焙燒工藝提供保障。

2.2 人工收灰改為機械自動收灰

改造前人工收灰存在的泄漏點較多，收塵效果不好，加料端現場作業環境差。降低人工接觸物料及煙灰頻次，減少粉塵泄漏點這是治漏的關鍵，采用機械自動化收灰，能夠實現以上兩個要求。實現自動卸料的設備很重要，最早嘗試采用單氣動插板閥，試用效果不理想，使用一段時間發現關閉不嚴實，易造成粉塵泄漏，經過優化改進采用雙氣動插板閥，雙層保護，能夠彌補單氣動插板閥存在的不足。

將窯頭罩、重力除塵器、冷卻換熱器、布袋除塵器收集的煙灰，經雙氣動插板閥控制，通過溜槽進入刮板輸送機，再經加料設備輸送至爐窯。整個收灰過程不需要人工操作、無泄漏點、控制系統定時操作，實現自動收灰、加灰。

2.3 改造布袋除塵器，提高收塵效率

(1) 采用PTPE材質φ130 mm×2 500 mm型濾袋，工作溫度130～180 ℃(PTPE材質在240 ℃的連續運行溫度，瞬間260 ℃的溫度條件下，能耐全部PH值范圍內的酸堿侵蝕)，透氣量100 L/dm2·min，有效提升高溫環境下濾袋的使用壽命及收塵效率。

(2) 采用脈沖振打，尋找合理調節振打頻率，減少布袋的粘糊。

(3) 氣缸拉桿加裝護套，有效保護拉桿，防止SO2氣體的腐蝕，提升氣缸壽命，降低檢修頻度，提升布袋除塵器的運轉率。

(4) 將布袋除塵器人孔蓋由螺栓固定方式改裝成按壓式，提高密封效果，便于檢修。

收灰系統改造后工藝流程及設備布局圖見圖1和圖2。

圖1 改造后工藝流程圖

圖2 改造后設備布局圖

3 改造效果分析

內熱式回轉窯加料端收灰系統經過系統改造，設備布局合理，整體工藝便于控制，實現了機械自動清打卸灰、輸料，未出現堵塞現象，能夠按照工藝標準要求輸送物料。隨著泄漏點最大限度的減少，大幅改善了爐后作業環境，降低了設備故障率，提高了系統設備的運轉率。改造前后的技術參數和生產工藝見表1和表2。

表1 改造前后技術參數

表2 改造前后生產工藝

改造后，焙燒鉬精礦金屬回收率穩定在98.3%以上，回收率增加了0.1%，按兩臺回轉窯年產量7 400 t計算，年可多回收焙燒鉬精礦7.4 t，年可增加經濟效益40萬元以上。單臺產量穩定在424 kg/h，單臺產量增加了14 kg/h，單臺年產量可增加123 t，經濟效益可觀。

4 結 語

內熱式回轉窯加料端收灰系統改造基于加料端系統除塵存在問題，從優化進料端設備布局、機械自動收灰替代人工收灰、布袋除塵器改造3個方面著手，系統考慮進出料端設備布局及設備參數，最大程度減少泄漏點，將收灰、輸灰、加灰工序作業全面自動化。收灰系統改造后，焙燒鉬精礦金屬回收率達98.3%以上，一次出爐合格率達83%，經濟效益可觀，從根本上改善了內熱式回轉窯焙燒過程的作業環境，降低了設備故障率，穩步提升了系統產能。