胡澤亞

(株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司,湖南株洲 412004)

制酸系統(tǒng)干吸循環(huán)槽的改造及運(yùn)行

胡澤亞

(株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司,湖南株洲 412004)

文章主要介紹了株洲冶煉集團(tuán)鋅Ⅱ制酸系統(tǒng)干吸循環(huán)槽的改造及其運(yùn)用。其中就不停產(chǎn)改造一吸、二吸循環(huán)槽的思路,一槽供兩塔的具體搭接實(shí)施方案作了詳細(xì)說明。為國內(nèi)外同行業(yè)廠家提供了新的嘗試及成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

干吸循環(huán)槽;不停產(chǎn)改造;一槽供兩塔

株洲冶煉集團(tuán)于1996年4月下旬建成投產(chǎn)了一套100 kt/a的煉鋅系統(tǒng)(簡稱鋅Ⅱ系統(tǒng)),采用傳統(tǒng)的焙燒-浸出-電解-鑄型濕法工藝,其中焙燒工序采用一臺109 m2魯奇式沸騰爐進(jìn)行沸騰焙燒作業(yè),配套177 kt/a冶煉煙氣制酸裝置。該制酸裝置干吸循環(huán)槽于2001年進(jìn)行了一次大的改造,現(xiàn)將改造及運(yùn)行情況介紹如下。

1 制酸工藝

制酸系統(tǒng)采用絕熱蒸發(fā)稀酸洗滌,兩轉(zhuǎn)兩吸的工藝流程如圖1所示。

圖1 鋅Ⅱ系統(tǒng)制酸工藝流程

其中干吸工序流程選擇的是如圖2所示的流程。

圖2 干吸工序流程

該流程板式酸冷卻器傳熱系數(shù)高,省冷卻面積,采用自動串酸調(diào)節(jié)酸濃度,泵后產(chǎn)酸。

2 干吸循環(huán)槽的改造

2.1 改造前的狀況

干吸循環(huán)槽設(shè)計(jì)采用立式槽結(jié)構(gòu),由子母槽構(gòu)成。兩臺循環(huán)泵置于子槽上(規(guī)格型號為LSB600-30,Q=600 m3/h),一開一備,其它串酸入口、回酸口、加水口等置于母槽上,殼體為鋼襯耐酸瓷磚,頂蓋為鋼結(jié)構(gòu)形式,子槽規(guī)格為Φ5 260×3 778 mm,母槽規(guī)格為Φ8 260×3 778 mm,v=116 m3,兩槽連接處為鋼性連接。

2001年后開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一吸、二吸母槽底部及子母槽連接處出現(xiàn)漏酸現(xiàn)象,雖多次從外面焊補(bǔ),但情況沒有好轉(zhuǎn),繼續(xù)惡化,到后來已無法繼續(xù)正常生產(chǎn)。后經(jīng)排除母酸后進(jìn)槽檢查發(fā)現(xiàn)瓷磚襯里及鋼外殼連接處焊縫多處開裂。經(jīng)分析確認(rèn),主要原因是由于子母槽結(jié)構(gòu)差異造成受熱、受力不均,時(shí)間一長耐酸瓷磚開裂,高溫濃酸滲透腐蝕鋼殼焊縫引起漏酸。因生產(chǎn)中無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)也無法有效修補(bǔ)。同時(shí)考慮到干吸工序?yàn)楦髯元?dú)立的循環(huán)系統(tǒng),任何一套系統(tǒng)出現(xiàn)問題生產(chǎn)就無法進(jìn)行,只能作停產(chǎn)大修處理,但大修工期長達(dá)兩個半月以上,整個鋅Ⅱ系統(tǒng)都將被迫停產(chǎn),影響極大。

2.2 具體改造的情況

1.鑒于立式槽的缺點(diǎn)及現(xiàn)有的問題經(jīng)公司有關(guān)技術(shù)人員的會診以及北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院專家論證,決定充分利用現(xiàn)有設(shè)備和有效空間,新建臥式循環(huán)槽(規(guī)格型號為Φ3 194×15 970 mm,v=90 m3)。臥式槽內(nèi)表面采用耐酸瓷磚襯里防腐,具有受力均勻,占地面積小,槽體整體一致等優(yōu)點(diǎn),克服了立式槽的不足,另外,下塔酸進(jìn)槽酸管采用側(cè)面開孔,減少對槽底耐酸瓷磚的沖刷。

圖3 改造過程示意圖

2.為了不影響系統(tǒng)的正常生產(chǎn),決定先利用目前的二吸槽供酸給兩塔用,將一吸循環(huán)槽退出撤除重建。具體搭接方法:(1)一吸下塔酸管接至二吸塔循環(huán)槽內(nèi),二吸塔兩臺循環(huán)泵(原一臺使用,一臺備用)的出口連接管斷開,一端用盲板盲死,將另一端與一吸循環(huán)泵出口上塔管道相連接;(2)將鋼平臺以下管道均抬高800 mm;(3)將進(jìn)一吸循環(huán)槽的酸管道及母酸管道用盲板盲死;(4)相應(yīng)的輔助設(shè)施(如信號線、電纜線及水管等)作相應(yīng)的調(diào)整。

改造過程示意圖如圖3所示。

3.改造過程。利用短期停爐幾天的機(jī)會對二吸槽進(jìn)行改造搭接,甩開一吸槽對其檢修。這期間包括舊槽拆除,新臥式槽安裝及襯里。再次利用短期停爐重新搭接,恢復(fù)一槽供一塔生產(chǎn)工藝。二吸槽的改造類同,整個改造于半年時(shí)間內(nèi)完工,其中實(shí)際停爐檢修搭接時(shí)間只用10 d,基本上保證了鋅Ⅱ系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。

3 運(yùn)行情況

從改造后運(yùn)行近1 a的情況來看,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)量、質(zhì)量均達(dá)到或超過改造前的水平,具體情況列于表1。

表1 改造前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)量、質(zhì)量對比

4 結(jié)束語

1.制酸系統(tǒng)一吸、二吸槽的改造突破了傳統(tǒng)思維,是從事硫酸工作工程技術(shù)人員集體智慧的結(jié)晶。

2.為公司挖潛增效節(jié)約了大量資金。系統(tǒng)少停產(chǎn)兩個月可多生產(chǎn)硫酸[以ω(H2SO4)100%計(jì)]約: 60 d×550 t/d=33 000 t;可多產(chǎn)焙砂約:60 d×600 t/d=36 000 t;可多產(chǎn)電鋅約:60 d×300 t/d= 18 000 t。共計(jì)節(jié)約資金達(dá)千萬元以上。

3.為干吸循環(huán)槽的改造提供了新的嘗試,今后包括干燥循環(huán)槽的改造也可照其思路實(shí)施,同時(shí)為國內(nèi)外同行廠家提供了循環(huán)槽改造實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

4.幾點(diǎn)建議。(1)在一槽供兩塔產(chǎn)酸工藝中,循環(huán)泵啟動時(shí)應(yīng)先啟動其中一臺運(yùn)行,待運(yùn)行正常后再啟動另外一臺,必要時(shí)需補(bǔ)充母酸,嚴(yán)禁兩臺泵同時(shí)啟動,防止空槽,另外停泵時(shí)也一樣,兩臺分開停止,嚴(yán)禁同時(shí)停止,防止冒槽;(2)從一槽供兩塔的實(shí)踐中可以看出,一吸、二吸上塔酸溫的控制不存在問題,今后改造干吸工序一吸、二吸可以就用一個循環(huán)槽,節(jié)省投資和占地;(3)干燥循環(huán)槽的改造類同,但在串酸上要稍作改動,有待論證。

[1] 《化肥工學(xué)叢書》編委會.硫酸[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1999.

Reformation and Use of Dry Absorption Recirculating Tank in Acid System

HU Ze-ya
(Zhuzhou S melter Group Co.,Ltd,Zhuzhou412004,China)

This paper mainly introduces the reformation and use of dry absorption recirculating tank in the Zhuzhou smelter zincⅡacid system.A detailed explanation of the thinking that transformation of recirculating tank and the overlapped specific implementation plan of a slot for two towers has been made,which provides a new and successful experience for domestic and foreign manufacturers.

dry absorption;reformation without interrupting;a circular trough slot for two tower reconstruction

TF803.2

A

1003-5540(2010)06-0018-02

胡澤亞(1972-),男,工程師,主要從事鋅冶煉及煙氣制酸技術(shù)和管理工作。

2010-08-20