劉朝云

(云南云銅鋅業(yè)股份有限公司 650102)

1、概述

贊比亞謙比希銅冶煉公司是由中國有色礦業(yè)集團公司與云南銅業(yè)集團公司共同投資，在贊比亞基特韋市謙比希鎮(zhèn)新建的我國海外第一家大型銅冶煉廠。一期工程年產(chǎn)15萬噸粗銅、28萬噸硫酸，于2009年2月份投產(chǎn)。熔煉采用富氧頂吹艾薩熔化爐，熔煉煙氣經(jīng)余熱鍋爐粗除塵、降溫后進(jìn)入艾薩電除塵器，煙氣經(jīng)艾薩電除塵器除塵后與轉(zhuǎn)爐凈化后煙氣合并進(jìn)入制酸系統(tǒng)。

2、設(shè)備運行情況統(tǒng)計

投產(chǎn)初期，艾薩電除塵器陰極振打瓷軸頻繁斷裂，特別是左右兩個室的第一電場的陰極振打瓷軸，只有十多天就需要更換瓷軸。不僅增加了維修的工作量，而且嚴(yán)重影響著收塵效率，給后面制酸工序也帶來較大影響。

3.斷裂原因分析

針對瓷柱頻繁斷裂，公司成立專門的專業(yè)小組，對頻繁斷裂原因進(jìn)行分析。經(jīng)分析，認(rèn)為原因主要有以下三點：

3.1 進(jìn)口煙氣含塵偏高，且塵的金屬性、導(dǎo)電性較強。

艾薩電除塵設(shè)計進(jìn)口塵是18.11g/Nm3，而在生產(chǎn)初期，由于艾薩爐進(jìn)料系統(tǒng)沒有設(shè)置制粒系統(tǒng)，散料進(jìn)入爐子，同時進(jìn)料水份控制較低，在8%左右。致艾薩爐煙塵率較高，大于設(shè)計時的2.5%，達(dá)到3.5%左右。同時由于贊比亞地區(qū)銅精礦品位達(dá)到38%，致煙塵金屬性較強，金屬元素含量達(dá)到60%左右。

3.2 振打瓷柱表面拋光上袖增大損壞機率。

陰極振打瓷柱采用95瓷，這種瓷軸的主要成份是優(yōu)質(zhì)氧化鋁，按組分嚴(yán)格配方后，用特殊方法成型，用特殊方法成型，在1750℃下燒制而成。瓷軸耐溫450-500℃，額定電壓72-120KV，傳遞扭矩最大可達(dá)6000N·m。

瓷柱表面拋光上袖可增加瓷件強度30%左右。但對于長期裸露在高溫?zé)煔庵械慕^緣子，隨著煙氣溫度升高，作用于袖面上的拉應(yīng)力隨之增大。袖是玻璃體，屬于脆性材料。其彈性變形區(qū)較窄，沒有塑性變形區(qū)。當(dāng)袖面拉應(yīng)力超過一定范圍，就會龜裂。煙氣中的粉塵容易進(jìn)入裂縫。造成絕緣子表面電阻下降，從而在表面出現(xiàn)閃絡(luò)，進(jìn)一步加劇裂紋擴張，最終導(dǎo)致絕緣子炸裂損壞。

4、對策

4.1 調(diào)整入爐料水份，降低入口塵。

根據(jù)入爐料成份及硫酸凈化系統(tǒng)稀酸體積量，在上料系統(tǒng)上增設(shè)噴水系統(tǒng)，將入爐料水份由8%提高到11%。增加水份，雖然增加了煙氣量，但爐子的煙塵率降低了不少，由原來的3.5%下降到了2.8%左右，細(xì)顆粒塵下降的比例更大，電除塵器進(jìn)出塵由原來的平均54g/Nm3降到了平均23 g/Nm3左右，極大的改善了電除塵器的運行條件。

4.2 與生產(chǎn)廠家對接，取消振打瓷柱表面拋光上袖。

通過與瓷軸生產(chǎn)廠家對接，根據(jù)瓷柱表面拋光上袖對高溫?zé)煔庵械呐まD(zhuǎn)瓷軸會增加損壞機率，在保證表面光潔度的前提下，取消振打瓷軸表面上袖工序，使振打瓷軸內(nèi)外材質(zhì)一致，杜絕表面龜裂現(xiàn)象發(fā)生，從而減少振打瓷軸損壞機率。

4.3 改造振打瓷軸箱體結(jié)構(gòu)

針對振打瓷軸箱體結(jié)構(gòu)容易積塵的現(xiàn)象。對振打瓷軸箱體做了兩點改造，以最大限度的減少振打瓷軸表面上的積塵。

改造一是在振打瓷軸上加裝減少煙塵進(jìn)入箱體的絕緣石英套管與石英板。通過加裝絕緣石英套管與石英板，最大限度的減少了煙氣中煙塵進(jìn)入陰極振打箱內(nèi)部，為陰極振打瓷軸提供了相對干凈的工作環(huán)境。

改造二是為艾薩電除塵器所有陰極振打箱加裝一套熱風(fēng)吹掃裝置。從空壓機儲罐過來的6公斤壓力的壓縮風(fēng)，通過自制的48KW電加熱爐，將壓縮空氣加熱至200℃，再由熱風(fēng)輸送管將加熱后的壓縮風(fēng)送到各陰極振打箱，在振打箱進(jìn)口改由內(nèi)徑￠8的細(xì)鋼管將加熱后的壓縮風(fēng)對著陰極振打瓷軸噴吹。通過噴吹，少量集于振打瓷軸上的煙塵噴落、落入陰極振打箱下部斜灰斗，通過斜灰斗再落入電除塵器箱體內(nèi)部。為確保安全，瓷軸離陰極瓷軸距離大于異極距200mm。

5、采取對策后的效果

通過生產(chǎn)工藝上的調(diào)整、瓷軸加工工序的調(diào)整、振打瓷軸箱體結(jié)構(gòu)的改變及增設(shè)熱風(fēng)吹掃裝置，陰極振打瓷軸斷裂現(xiàn)象有了徹底的改變。通過以上系統(tǒng)的調(diào)整與改造，基本上解決了陰極振打瓷軸易斷裂的問題。通過調(diào)整與改造，電除塵器的收塵效率超過了設(shè)計值，月平均收塵效率達(dá)到：99.3%。不僅降低了運行成本、減少了更換瓷軸的勞動強度、而且保證了電除塵器的正常、高效運行，為后續(xù)的制酸系統(tǒng)提供了合格的煙氣。

6、結(jié)束語

高溫電除塵器陰極振打瓷軸是電除塵器高效運行的至關(guān)重要零部件。由于長期受直高壓、大扭矩作用，同時又處在高溫、高金屬塵環(huán)境下，因此容易發(fā)生故障。但只要我們選型得當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理、維護到位，就一定能解決容易損壞的情況發(fā)生，保證電除塵器高效、穩(wěn)定運行。

1、龍濤 周寶山 電除塵器絕緣子設(shè)計與選擇 硫酸工業(yè)2002年第5期

2、紀(jì)鹿鳴 電除塵器陰極側(cè)向振打機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)瓷軸 硫酸工業(yè) 1997年第2期