關于沸騰焙燒爐處理硫化物濾餅的工藝條件摸索

葉龍泉

摘要：中金嶺南丹霞冶煉廠利用27㎡沸騰焙燒爐處理硫磺熱濾渣即硫化物濾餅，在處理硫化物濾餅初期，整個生產極為不順，焙燒爐頻繁結焦死爐，導致工廠濾餅渣堆積，給工廠減渣降庫帶來不利影響。經過多年的生產實踐摸索，我們以硫化物濾餅灰熔點實驗為立足點，圍繞“科學思維、系統邏輯、趨勢管控”的“十二字”生產管理方針，沸騰焙燒爐處理硫化物濾餅工藝在2020年里取得重大突破，現就我廠目前工藝條件，做出以下總結。

關鍵詞：沸騰焙燒爐;處理硫化物濾餅

前言

我廠沸騰焙燒爐為魯奇擴大型爐，焙燒爐爐床面積為27㎡，不帶前室，風帽采用側流式風帽，共1783個風帽。為了適應處理硫化物濾餅，我廠把原帶6個風帽眼的風帽整體更換為帶5個風帽眼的風帽，風帽眼孔徑調整為4.5mm，風帽眼的氣體流速為21.55m/s。焙燒爐內換熱管采用4條彎管式水套和8排直水套管，共36根水套管，內部通入軟水給焙燒爐降溫，同時利用余熱產出蒸汽供給廠內其他車間使用。

一、我廠硫化物濾餅化學成分組成如下：

粒度小于5㎜占比≥60%，5mm～10mm占比<40%，無鐵釘、螺帽等雜物。

二、我廠在處理硫化物濾餅初期，爐溫控制在930℃左右，底風為11000N?/h左右，純氧給入量為1000N?/h，底壓控制在10KPa左右，此段時間焙燒爐運行現象為底壓波動大，達到約0.3KPa，焙燒爐內物料頻繁燒結、煙道積灰嚴重、余熱鍋爐頻繁架橋、運行周期很短，約3-5天需清爐一次，生產極為不順，導致大量硫化物濾餅堆積。后來通過不斷的摸索，發現降低爐溫能有效減少爐內物料燒結現象的出現，煙道積灰和余熱鍋爐架橋都有一定程度緩解。但是底壓波動仍然很大，后通過摸索把焙燒爐底壓控制在15.4-15.5KPa，富氧量減少到200N?/h左右時發底壓波動明細減小，焙燒爐運行周期有較大延長。

三、此時焙燒爐處理硫化物濾餅的主要問題為蒸發量衰減較快，導致頻繁燒煤洗爐，約每周一次，作業能力和作業率不高的問題。為了改變這一現狀，需要提高焙燒爐處理硫化物濾餅時的作業能力和作業率，實現更長的清爐、洗爐周期和較高的處理能力，必須對焙燒爐進行工藝技術難題攻克。首先對入爐物料進行灰熔點實驗，以實驗結果為指導，與生產實踐相結合，摸索出適合處理現狀的硫化物濾餅方案——低溫焙燒處理硫化物濾餅。該方案有以下幾個控制要點：

1、爐溫，目前現有的濾餅成分較復雜，在生產中，各階段的濾餅存在較大差異，通過階段性濾餅灰熔點實驗結果與生產實踐相結合，尋找出當前最適合處理濾餅的控制溫度，在原來的較高的爐溫不斷降低，使反應溫度不后移，余熱鍋爐和煙道粘結得到改善，從而降低勞動強度，現階段我廠處理硫化物濾餅爐溫控制在790-810℃，因濾餅渣性的變化，爐溫會進行適當的調整。

2、對爐內底砂粒度進行跟蹤和控制，每天人工對焙燒爐底砂進行篩分，總結規律，找出焙燒爐處理硫化物濾餅時最適宜的底砂粒度分布。

我廠處理硫化物濾餅底砂最佳粒度控制范圍：

3、對底砂成分進行跟蹤和控制。在生產中，隨著時間的推移，爐內底砂成分組成會慢慢發生改變，導致爐內底砂粘度增大，爐內沸騰惡化。我們通過底砂成分跟蹤，發現爐內底砂成分中的鈣硅比發生變化是導致這一問題出現的根本原因。而通過配入一定量的鍋爐灰，能使爐內底砂鈣硅比穩定在正常范圍內約0.4左右，能有效改善底砂粘度增大的問題，維持焙燒爐良好的沸騰狀況，從而保證焙燒爐高處理量、長周期運行。

總結：通過以上3個工藝條件摸索出焙燒爐實際的控制方法，能有效提高焙燒爐處理硫化物濾餅的能力，使我廠在2020里首次清空硫化物濾餅庫存，有效的緩解了工廠渣庫存壓力，同時產出的焙砂浸出后變成高銀渣，外賣后也為工廠創造了巨大利潤。

三、硫化物腐蝕

通過相關調查發現，在原油中的硫化物的含量是非常高的，而這些物質都是以化合物的形式出現的，按照這些物質的不同特性，可以劃分為三類，首先是第一大類，就是有硫化氫和硫醇元素組成的酸性硫化物，這種硫化物原油中的含量相對來說是比較低的，大部分的硫化氫和流程都是在原油加工過程中，由于硫化物的分解而產生的，多存在于低費點的六分鐘，而這些硫化物對于石油加工設備有一定的腐蝕性，因此，為了減少對各種設備的腐蝕作用，需要再對原油進行煉制過程中，采取適當的方法來去除掉這些硫化物的腐蝕性。其次，另一種物質就是中性硫化物，中性硫化物主要包括硫醚二硫化，硫醚的含量在原油中所占的比例是相當高的，同時硫醚的含量與沸點是具有很大關系的，劉沸點直接會影響到劉米在原油中的分布狀況，都有一種中性的液體，硫醚的熱穩定性相對來說是比較高的，很難與金屬發生相應的用，因此，對于硫醚這種物質在原油的煉制過程中，可以稍后進行處理。第三種物質就是熱，穩定性比較高的硫化物，這種硫化物在處理過程中與沸點的關系不大，所以通過高溫爐進行相關的處理，是無法將這種物質進行充分去除的。

四、處理硫化物濾餅工藝設計實踐分析

由于硫化物濾餅中的硫以單質硫的形式存在，所以在常溫情況下，這種物質是一種硬質的塊狀物，加入焙燒爐內進行處理前需要進行搗碎處理。而在這個過程中，為了防止單質硫的自然，通常會采取濕潤后再進行搗碎的方式，將大塊的硫化物濾餅破碎成粒狀，通過皮帶運輸的方式運輸到中間料倉進行相關的存儲然后再通過皮帶運輸輸送到爐料倉內。破碎后的濾餅進入到沸騰焙燒后，工藝流程與處理，其他物質的工藝流程并沒有很大的區別，而在被燒爐內，這些硫化物會與空氣中的氧氣發生相應的反應，產生的一些物質，經過收集以后，會通過相關的系統進行處理，但是在這個過程中所產生的二氧化硫等物質，要經過專門的設備收集以后送入，導致酸系統中進行統一的回收處理，其中，硫化物氯丙中所含的銀汞，由于特性比較特殊，所以在進行焙燒后，要進入鋅焙砂中，在侵出渣中富集，而汞要隨著煙氣進入到制酸系統中，在煙氣凈化系統中被收集。該流程就是在被燒爐處理硫化物濾餅的具體流程，在這個過程中，所需要注意的要點是非常多的，因此，各個企業在進行處理過程中，要注意其中的要點，充分的考慮到各種物質，應當如何進行相關的處理工作，保證最終的處理結果是符合相關標準的。