贵冶二系统蒸汽干燥机工艺过程及生产实践

刘 飞

(1.中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙 410083;2.江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪 335424)

·机械设备·

贵冶二系统蒸汽干燥机工艺过程及生产实践

刘 飞1,2

(1.中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙 410083;2.江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪 335424)

主要介绍了贵溪冶炼厂二系统蒸汽干燥机的工艺过程、结构特点和生产实践,并就生产过程中所遇到的问题提出了有效的解决措施。

蒸汽干燥机;漏汽;盘管;精矿

蒸汽干燥工序是贵溪冶炼厂二系统(以下简称二系统)闪速炉熔炼的准备工序,从配料系统出来的含水8%～10%的湿混合精矿,经电磁铁、振动筛除去杂物后,再由输送皮带送至蒸汽干燥机内。蒸汽干燥机以废热锅炉产出的蒸汽为热源,在干燥机内混合矿与盘管中的蒸汽间接接触,并被加热干燥。干燥后含水小于0.3%的干矿从干燥机的出料斗排出,经由空气提升设备输送至干矿仓,再由失重给料系统、风动溜槽送至闪速炉熔炼。干燥过程产生的废气,经布袋收尘后由排风机引出放空。

蒸汽干燥机作为二系统唯一的一套精矿干燥设备,自2007年8月投入运行后,由于自身的结构特点以及原料成分波动较大,一段时间内蒸汽干燥机的工况不稳定、故障频繁,导致干燥能力难以满足生产需求,制约了闪速炉正常生产及二系统达产、达标。对此,熔炼车间工程技术人员在实践中不断摸索、改进,使蒸汽干燥机的工况逐步稳定,干燥能力得到了大幅度的提升。

1 蒸汽干燥机的设计数据和工艺条件

1.1 主要技术经济指标

蒸汽干燥机主要技术经济指标列于表1。

1.2 烟气条件

烟气条件如下:(1)计算烟气量:48 000 m3/h(在350℃时);(2)运行温度:115℃;(3)最低带料温度: 95℃;(4)最高温度:130℃;(5)出料斗负压:-100～-400 Pa;(6)烟气含尘量:100～300 g/m3。

烟气主要成分列于表2。

表1 蒸汽干燥机主要技术经济指标

表2 烟气主要成分%

2 蒸汽干燥机主要结构、特点

蒸汽干燥机的主体设备包括:可移动进料皮带、干燥机筒体、干燥机下料斗、支撑构架、驱动机构、排烟和收尘设备以及配套的空气提升机等。

1.可移动皮带给料机将精矿带入蒸汽干燥机中,由绞盘驱动给料小车,使其能够自由进出蒸汽干燥机内。进料皮带的尺寸为:B=650 mm,L=6 000 mm。给料机皮带能够在现场控制也能够在DCS上遥控。

2.干燥机筒体长10.14 m,外径4.44 m。筒体内安装有蒸汽盘管。筒体安装成倾斜状,倾斜角度为2°,进料端高于出料端。筒体和内部的盘管可在电机驱动下旋转,转速可在0～1.5 r/min范围内调整,恒定精矿给料量应保持恒定的筒体转速,通过开车和试运行期间的操作经验积累,确定不同工艺条件下的筒体转速指导值,最小应为0.3 r/min。筒体两端为开口状,进料端与进料皮带相连,盘管需要安装或检修时可通过此端口,用配置的5 t葫芦吊进行吊装。出料端与干矿出料斗相连,进出机内的蒸汽、冷凝水的接口也在这端。

3.下料斗布置在干燥机的出料端,料斗高13.82 m,料斗上部连接排烟口,下端安装了卸灰阀。在干燥机的下料斗中安装温度传感器,用来测量从干燥机排入料斗的干矿温度。温度信号会显示在DCS上。

4.蒸汽干燥机旋转筒体是由两套托圈以及它们各自滚动的两组支撑托辊来支撑的。支撑构架在蒸汽干燥机的两个端头下面,安装在钢制底板上。钢制底板固定在混凝土基础上。

5.由1台电机、1台减速器和1套由1个小齿轮和固定在筒体外壳上的齿圈组成的开式传动装置来执行干燥机的旋转,齿圈固定在托圈之间的干燥机壳体上。筒体转速利用变频器进行调节,在正常运行中,筒体和驱动装置都为一个方向旋转。

6.由蒸汽干燥机排出的含尘烟气,由于含尘浓度很高,首先进入沉降室将大量精矿沉降,然后烟气进入布袋收尘器,烟气净化后的排放含尘浓度小于50 mg/m3,并由引风机抽吸排放于大气中。排烟收尘的主要设备包括排汽风机、排烟管路、阀门和布袋收尘器(包括6台回转阀和两台输送螺旋)。

7.空气提升机用于粉装和粒状散装物料的垂直运输。空气提升机主要包括提升机本体、鼓风机、输送管线、沉尘室和旋风分离器、引风机和布袋收尘器等。

3 蒸汽干燥机生产实践

二系统蒸汽干燥机自投产以来,未达到设计能力,故障率高,作业率低下,直接关系到闪速炉的正常生产和作业率,同时由于检修频繁,也增加了工厂铜冶炼成本。按照设计要求,蒸汽干燥机作业率必须达到90%以上,否则无法完成生产任务,而2007年、2008年蒸汽干燥机的作业率分别为73.99%、83.08%,严重制约了工厂的产能。为了解决这一难题,熔炼车间组织工程技术人员对影响蒸汽干燥机作业率的因素进行了分析,主要有以下几个方面:

1.配料铜精矿中含有大量的稻草、铁丝、破布等杂物,需每天停运配料干燥系统,清理空气提升机内部的格筛,影响了蒸汽干燥机正常运行。

2.蒸汽干燥机出料斗金属软管泄漏蒸汽故障率高,检修更换时间长。

3.蒸汽干燥机内部盘管腐蚀、磨损严重造成蒸汽泄漏,干燥机盘管更换时间长。

4.精矿料湿在管状皮带下料斗粘结,需经常停运皮带系统,人工清理粘结物。

针对上述问题,在不断分析总结的基础上,采取了以下措施来稳定蒸汽干燥机工况:

1.加强配料振动筛的管理。筛网定期检查更换或清理,使其保持最佳运行状态,减少了杂物进入提升机,减少了干燥机停运清理格栅次数,有效提高了作业率,对干燥机平稳运行起到关键作用。

2.将干燥机盘管进行固定,减少干燥机运行时盘管移动造成磨损。车间制定计划,定期对干燥机进行预防性检修、检查,发现蒸汽软管状况有劣化倾向的及时更换,同时每周定期对盘管检查。

3.对管状皮带下料方式进行改造。在管状皮带下料斗安装分料档板,使其下料保持在可移动皮带中心处,避免下料冲击力不均导致皮带跑偏,同时避免下料斗仓壁粘结湿精矿,否则振动器振动时大量粘结脱落可能导致可移动皮带电机负荷瞬间超高而跳电。

4.严格按动力中心要求进行FFB、CFB排污,并安排专职对蒸汽管道疏水阀疏水情况进行跟踪,确保疏水正常,进而提升蒸汽品质,减少了蒸汽品质不佳对干燥机蒸汽盘管的损害。

5.利用定修时机对原忘记处理(因日常点检发现漏汽)的盘管更换了3组,有效增加了盘管换热面积,提升了干燥能力。

6.强化点检与维护。实施了联合点检制度,每半个月组织机、电、工艺人员一起对蒸汽干燥区域的设备进行一次全面深度的点检,对检查出来的问题就地整改,不能就地整改的要设定一个整改期限,整改情况要及时反馈。这项制度有效地减少了设备的故障,减少了因设备故障影响干燥机作业率的次数。

此外,利用2010年年修时机进行了恢复干燥机入口端保温蒸汽、增加第9组盘管、提高出料口堰板高度、干燥疏水器改道并将原管道扩大、干燥机万向旋转接头处虹吸管检查调整等改造。

通过以上大量的工作,二系统蒸汽干燥机的工况逐步稳定,作业率及干燥能力得到了大幅度提升,已达到并超过了设计值,运行状况统计情况列于表3。

表3 蒸汽干燥机运行状况统计

4 结 语

通过不断的努力,熔炼车间工程技术人员找到了二系统投产后影响蒸汽干燥机正常运行的问题所在,并予以解决,使蒸汽干燥机工况得到了稳定,为闪速炉稳定顺行及二系统的达产、达标提供了可靠的保障,同时,企业冶炼技术和管理水平也得到了一定的提高。

Abstract:The process,configuration characteristic and production of the Flash Furnace Steam Dryer in Guixi No.2 Smelter are in this paper.Some problems encountered in production process are analyzed and effective improvement measures are also given out.

Key words:steam dryer;steam escape;multicoil;concentrate

Process and Production Practice of Steam Dryer in Guixi No.2 Smelter

LIU Fei

(1.College of Metallurgical Science and Engineering,Central South University,Changsha410083,China;
2.Jiangxi Copper Corporation,Guixi S melter,Guixi335424,China)

TH183.1

A

1003-5540(2011)05-0060-03

2011-06-25

刘 飞(1980-),男,工程师,主要从事闪速熔炼方面的生产、研究工作。