劉 飛

(1.中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410083;2.江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠,江西貴溪 335424)

·機(jī)械設(shè)備·

貴冶二系統(tǒng)蒸汽干燥機(jī)工藝過(guò)程及生產(chǎn)實(shí)踐

劉 飛1,2

(1.中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410083;2.江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠,江西貴溪 335424)

主要介紹了貴溪冶煉廠二系統(tǒng)蒸汽干燥機(jī)的工藝過(guò)程、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)踐,并就生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題提出了有效的解決措施。

蒸汽干燥機(jī);漏汽;盤(pán)管;精礦

蒸汽干燥工序是貴溪冶煉廠二系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)二系統(tǒng))閃速爐熔煉的準(zhǔn)備工序,從配料系統(tǒng)出來(lái)的含水8%～10%的濕混合精礦,經(jīng)電磁鐵、振動(dòng)篩除去雜物后,再由輸送皮帶送至蒸汽干燥機(jī)內(nèi)。蒸汽干燥機(jī)以廢熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽為熱源,在干燥機(jī)內(nèi)混合礦與盤(pán)管中的蒸汽間接接觸,并被加熱干燥。干燥后含水小于0.3%的干礦從干燥機(jī)的出料斗排出,經(jīng)由空氣提升設(shè)備輸送至干礦倉(cāng),再由失重給料系統(tǒng)、風(fēng)動(dòng)溜槽送至閃速爐熔煉。干燥過(guò)程產(chǎn)生的廢氣,經(jīng)布袋收塵后由排風(fēng)機(jī)引出放空。

蒸汽干燥機(jī)作為二系統(tǒng)唯一的一套精礦干燥設(shè)備,自2007年8月投入運(yùn)行后,由于自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及原料成分波動(dòng)較大,一段時(shí)間內(nèi)蒸汽干燥機(jī)的工況不穩(wěn)定、故障頻繁,導(dǎo)致干燥能力難以滿(mǎn)足生產(chǎn)需求,制約了閃速爐正常生產(chǎn)及二系統(tǒng)達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo)。對(duì)此,熔煉車(chē)間工程技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷摸索、改進(jìn),使蒸汽干燥機(jī)的工況逐步穩(wěn)定,干燥能力得到了大幅度的提升。

1 蒸汽干燥機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工藝條件

1.1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

蒸汽干燥機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)列于表1。

1.2 煙氣條件

煙氣條件如下:(1)計(jì)算煙氣量:48 000 m3/h(在350℃時(shí));(2)運(yùn)行溫度:115℃;(3)最低帶料溫度: 95℃;(4)最高溫度:130℃;(5)出料斗負(fù)壓:-100～-400 Pa;(6)煙氣含塵量:100～300 g/m3。

煙氣主要成分列于表2。

表1 蒸汽干燥機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

表2 煙氣主要成分%

2 蒸汽干燥機(jī)主要結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)

蒸汽干燥機(jī)的主體設(shè)備包括:可移動(dòng)進(jìn)料皮帶、干燥機(jī)筒體、干燥機(jī)下料斗、支撐構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、排煙和收塵設(shè)備以及配套的空氣提升機(jī)等。

1.可移動(dòng)皮帶給料機(jī)將精礦帶入蒸汽干燥機(jī)中,由絞盤(pán)驅(qū)動(dòng)給料小車(chē),使其能夠自由進(jìn)出蒸汽干燥機(jī)內(nèi)。進(jìn)料皮帶的尺寸為:B=650 mm,L=6 000 mm。給料機(jī)皮帶能夠在現(xiàn)場(chǎng)控制也能夠在DCS上遙控。

2.干燥機(jī)筒體長(zhǎng)10.14 m,外徑4.44 m。筒體內(nèi)安裝有蒸汽盤(pán)管。筒體安裝成傾斜狀,傾斜角度為2°,進(jìn)料端高于出料端。筒體和內(nèi)部的盤(pán)管可在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速可在0～1.5 r/min范圍內(nèi)調(diào)整,恒定精礦給料量應(yīng)保持恒定的筒體轉(zhuǎn)速,通過(guò)開(kāi)車(chē)和試運(yùn)行期間的操作經(jīng)驗(yàn)積累,確定不同工藝條件下的筒體轉(zhuǎn)速指導(dǎo)值,最小應(yīng)為0.3 r/min。筒體兩端為開(kāi)口狀,進(jìn)料端與進(jìn)料皮帶相連,盤(pán)管需要安裝或檢修時(shí)可通過(guò)此端口,用配置的5 t葫蘆吊進(jìn)行吊裝。出料端與干礦出料斗相連,進(jìn)出機(jī)內(nèi)的蒸汽、冷凝水的接口也在這端。

3.下料斗布置在干燥機(jī)的出料端,料斗高13.82 m,料斗上部連接排煙口,下端安裝了卸灰閥。在干燥機(jī)的下料斗中安裝溫度傳感器,用來(lái)測(cè)量從干燥機(jī)排入料斗的干礦溫度。溫度信號(hào)會(huì)顯示在DCS上。

4.蒸汽干燥機(jī)旋轉(zhuǎn)筒體是由兩套托圈以及它們各自滾動(dòng)的兩組支撐托輥來(lái)支撐的。支撐構(gòu)架在蒸汽干燥機(jī)的兩個(gè)端頭下面,安裝在鋼制底板上。鋼制底板固定在混凝土基礎(chǔ)上。

5.由1臺(tái)電機(jī)、1臺(tái)減速器和1套由1個(gè)小齒輪和固定在筒體外殼上的齒圈組成的開(kāi)式傳動(dòng)裝置來(lái)執(zhí)行干燥機(jī)的旋轉(zhuǎn),齒圈固定在托圈之間的干燥機(jī)殼體上。筒體轉(zhuǎn)速利用變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié),在正常運(yùn)行中,筒體和驅(qū)動(dòng)裝置都為一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。

6.由蒸汽干燥機(jī)排出的含塵煙氣,由于含塵濃度很高,首先進(jìn)入沉降室將大量精礦沉降,然后煙氣進(jìn)入布袋收塵器,煙氣凈化后的排放含塵濃度小于50 mg/m3,并由引風(fēng)機(jī)抽吸排放于大氣中。排煙收塵的主要設(shè)備包括排汽風(fēng)機(jī)、排煙管路、閥門(mén)和布袋收塵器(包括6臺(tái)回轉(zhuǎn)閥和兩臺(tái)輸送螺旋)。

7.空氣提升機(jī)用于粉裝和粒狀散裝物料的垂直運(yùn)輸?？諝馓嵘龣C(jī)主要包括提升機(jī)本體、鼓風(fēng)機(jī)、輸送管線(xiàn)、沉塵室和旋風(fēng)分離器、引風(fēng)機(jī)和布袋收塵器等。

3 蒸汽干燥機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐

二系統(tǒng)蒸汽干燥機(jī)自投產(chǎn)以來(lái),未達(dá)到設(shè)計(jì)能力,故障率高,作業(yè)率低下,直接關(guān)系到閃速爐的正常生產(chǎn)和作業(yè)率,同時(shí)由于檢修頻繁,也增加了工廠銅冶煉成本。按照設(shè)計(jì)要求,蒸汽干燥機(jī)作業(yè)率必須達(dá)到90%以上,否則無(wú)法完成生產(chǎn)任務(wù),而2007年、2008年蒸汽干燥機(jī)的作業(yè)率分別為73.99%、83.08%,嚴(yán)重制約了工廠的產(chǎn)能。為了解決這一難題,熔煉車(chē)間組織工程技術(shù)人員對(duì)影響蒸汽干燥機(jī)作業(yè)率的因素進(jìn)行了分析,主要有以下幾個(gè)方面:

1.配料銅精礦中含有大量的稻草、鐵絲、破布等雜物,需每天停運(yùn)配料干燥系統(tǒng),清理空氣提升機(jī)內(nèi)部的格篩,影響了蒸汽干燥機(jī)正常運(yùn)行。

2.蒸汽干燥機(jī)出料斗金屬軟管泄漏蒸汽故障率高,檢修更換時(shí)間長(zhǎng)。

3.蒸汽干燥機(jī)內(nèi)部盤(pán)管腐蝕、磨損嚴(yán)重造成蒸汽泄漏,干燥機(jī)盤(pán)管更換時(shí)間長(zhǎng)。

4.精礦料濕在管狀皮帶下料斗粘結(jié),需經(jīng)常停運(yùn)皮帶系統(tǒng),人工清理粘結(jié)物。

針對(duì)上述問(wèn)題,在不斷分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,采取了以下措施來(lái)穩(wěn)定蒸汽干燥機(jī)工況:

1.加強(qiáng)配料振動(dòng)篩的管理。篩網(wǎng)定期檢查更換或清理,使其保持最佳運(yùn)行狀態(tài),減少了雜物進(jìn)入提升機(jī),減少了干燥機(jī)停運(yùn)清理格柵次數(shù),有效提高了作業(yè)率,對(duì)干燥機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。

2.將干燥機(jī)盤(pán)管進(jìn)行固定,減少干燥機(jī)運(yùn)行時(shí)盤(pán)管移動(dòng)造成磨損。車(chē)間制定計(jì)劃,定期對(duì)干燥機(jī)進(jìn)行預(yù)防性檢修、檢查,發(fā)現(xiàn)蒸汽軟管狀況有劣化傾向的及時(shí)更換,同時(shí)每周定期對(duì)盤(pán)管檢查。

3.對(duì)管狀皮帶下料方式進(jìn)行改造。在管狀皮帶下料斗安裝分料檔板,使其下料保持在可移動(dòng)皮帶中心處,避免下料沖擊力不均導(dǎo)致皮帶跑偏,同時(shí)避免下料斗倉(cāng)壁粘結(jié)濕精礦,否則振動(dòng)器振動(dòng)時(shí)大量粘結(jié)脫落可能導(dǎo)致可移動(dòng)皮帶電機(jī)負(fù)荷瞬間超高而跳電。

4.嚴(yán)格按動(dòng)力中心要求進(jìn)行FFB、CFB排污,并安排專(zhuān)職對(duì)蒸汽管道疏水閥疏水情況進(jìn)行跟蹤,確保疏水正常,進(jìn)而提升蒸汽品質(zhì),減少了蒸汽品質(zhì)不佳對(duì)干燥機(jī)蒸汽盤(pán)管的損害。

5.利用定修時(shí)機(jī)對(duì)原忘記處理(因日常點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)漏汽)的盤(pán)管更換了3組,有效增加了盤(pán)管換熱面積,提升了干燥能力。

6.強(qiáng)化點(diǎn)檢與維護(hù)。實(shí)施了聯(lián)合點(diǎn)檢制度,每半個(gè)月組織機(jī)、電、工藝人員一起對(duì)蒸汽干燥區(qū)域的設(shè)備進(jìn)行一次全面深度的點(diǎn)檢,對(duì)檢查出來(lái)的問(wèn)題就地整改,不能就地整改的要設(shè)定一個(gè)整改期限,整改情況要及時(shí)反饋。這項(xiàng)制度有效地減少了設(shè)備的故障,減少了因設(shè)備故障影響干燥機(jī)作業(yè)率的次數(shù)。

此外,利用2010年年修時(shí)機(jī)進(jìn)行了恢復(fù)干燥機(jī)入口端保溫蒸汽、增加第9組盤(pán)管、提高出料口堰板高度、干燥疏水器改道并將原管道擴(kuò)大、干燥機(jī)萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)接頭處虹吸管檢查調(diào)整等改造。

通過(guò)以上大量的工作,二系統(tǒng)蒸汽干燥機(jī)的工況逐步穩(wěn)定,作業(yè)率及干燥能力得到了大幅度提升,已達(dá)到并超過(guò)了設(shè)計(jì)值,運(yùn)行狀況統(tǒng)計(jì)情況列于表3。

表3 蒸汽干燥機(jī)運(yùn)行狀況統(tǒng)計(jì)

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)不斷的努力,熔煉車(chē)間工程技術(shù)人員找到了二系統(tǒng)投產(chǎn)后影響蒸汽干燥機(jī)正常運(yùn)行的問(wèn)題所在,并予以解決,使蒸汽干燥機(jī)工況得到了穩(wěn)定,為閃速爐穩(wěn)定順行及二系統(tǒng)的達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo)提供了可靠的保障,同時(shí),企業(yè)冶煉技術(shù)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

劉 飛(1980-),男,工程師,主要從事閃速熔煉方面的生產(chǎn)、研究工作。