邵修緣（南京龍?jiān)喘h(huán)保有限公司，江蘇南京　210000）

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銅冶煉閃速爐電除塵器的應(yīng)用

邵修緣
（南京龍?jiān)喘h(huán)保有限公司，江蘇南京210000）

【摘 要】根據(jù)金冠銅業(yè)公司的閃速爐熔煉工藝的特點(diǎn)，結(jié)合煙氣粉塵的物化特性，進(jìn)行了電收塵器的設(shè)計(jì)選型。在氣流分布、陰極線、陽(yáng)極板、振打系統(tǒng)及高壓電源的選配上保證了較長(zhǎng)的運(yùn)行壽命和較高的可用性，將設(shè)備安裝精度對(duì)運(yùn)行效果的影響控制到最低，結(jié)合生產(chǎn)運(yùn)行后的實(shí)際狀況說(shuō)明這些設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)電收塵器的收塵效率具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】閃速爐電收塵器熔煉煙塵陰極線高頻電源

1　前言

金冠銅業(yè)采用當(dāng)今世界最先進(jìn)的閃速爐熔煉、閃速吹煉工藝處理銅精礦，可年產(chǎn)陰極銅40萬(wàn)噸。煙氣中含有的高濃度SO2，針對(duì)閃速爐熔煉的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的電除塵器在不斷的改良，并且在金冠銅業(yè)投產(chǎn)后達(dá)到理想效果。

2　閃速爐熔煉工藝流程

金冠銅業(yè)采用的閃速爐熔煉，閃速爐是將礦粉與氧氣充分接觸反應(yīng)，其熔煉效率很高。閃速爐實(shí)現(xiàn)的是自熱反應(yīng)，爐氣中的粉塵及SO2量比較高。電除塵器在設(shè)計(jì)選型的時(shí)候，需增大收塵面積，延長(zhǎng)停留時(shí)間，確保粉塵顆粒有足夠的時(shí)間荷電并且粘附到收塵極。

3　閃速爐煙塵特性

（1）煙氣成份：銅熔煉煙氣成份主要由O2、N2、CO2、SO2、SO3等氣體組成。（2）煙氣溫度：熔煉煙氣溫度350±20℃，正常時(shí)多為360℃。（3）含塵濃度高：閃速爐熔煉余熱鍋爐出口含塵量一般為140～160g/Nm3。（4）粉塵成份：閃速爐熔煉電收塵器粉塵含銅在Cu和Fe 在20～30%，具有利用價(jià)值，其主要存在形式為Cu2O、CuSO4、Fe3O4、Fe2O3等。（5）粉塵比電阻：煙氣中含有35%左右的SO2和4%的水分，所以粉塵性質(zhì)適宜使用電除塵器。

4　金冠銅業(yè)閃速爐熔煉電除塵器選型參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1電除塵器選型參數(shù)

4.1.1工藝條件參數(shù)

（1）處理氣量：90873Nm3/h。（2）煙氣溫度：356.6℃。（3）進(jìn)口濃度：151.53g/Nm3。（4）出口濃度：≤500mg/Nm3。（5）操作壓力：-2110Pa。

4.1.2電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)

電除塵器型號(hào)：LD120/2-4-7（雙室四電場(chǎng)）；有效截面積：120m2；同極間距：400mm；通道數(shù)：36；電場(chǎng)高度：8.4m；電場(chǎng)長(zhǎng)度：14m；陽(yáng)極板型式：C480；陰極線型式：框架式，改進(jìn)型不銹鋼四齒管狀芒刺線。高壓電源型：一電場(chǎng)，高頻電源，容量72KV/400mA。二、三、四電場(chǎng)，可控硅整流電源，容量72KV/600mA。

4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）合理的極配方式：陽(yáng)極板采用C480型陽(yáng)極板。由寶鋼產(chǎn)SPCC優(yōu)質(zhì)冷軋板軋制而成，板電流均勻，振打力傳遞性能好，板面振打加速度分布均勻，具有良好的清灰效果。陰極線采用改進(jìn)型四齒管狀芒刺線，以其堅(jiān)固耐用，不斷線，起暈電壓低等優(yōu)點(diǎn)而被采用，不銹鋼芒刺線，抗腐蝕性強(qiáng)，且在高含塵的條件下，不易產(chǎn)生電暈閉塞，使電除塵器穩(wěn)定高效運(yùn)行。（2）陰極框架的結(jié)構(gòu)。框架用Ф38 ×3.5的無(wú)縫鋼管制成。改進(jìn)型不銹鋼四齒芒刺線安裝在框架上，一頭固定，另一頭留有伸縮余地，框架結(jié)構(gòu)傳遞振打力的效果好，每根線都能獲得足夠的振打力，陰極線不會(huì)積塵肥大。（3）陰、陽(yáng)極振打裝置采用側(cè)向旋轉(zhuǎn)振打方式。側(cè)向旋轉(zhuǎn)振打結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，沖擊振打力大，接觸時(shí)間短，能量損失小，振打效果好，可以調(diào)節(jié)振打錘的臂長(zhǎng)和重量來(lái)改變振打力的大小。（4）良好的氣流分布。根據(jù)系列模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合電除塵器的形狀，在進(jìn)口處設(shè)置三層氣流分布板，分布板的開(kāi)孔率為37～45%，阻力小，不會(huì)堵孔。分布板采用連續(xù)振打，防止積灰。（5）為了防止設(shè)備漏入空氣導(dǎo)致局部冷凝、粘灰、破壞氣流均勻、影響設(shè)備正常運(yùn)行，確保漏風(fēng)率＜3%，結(jié)構(gòu)上采取了一些必要的措施：一、設(shè)備殼體、進(jìn)、出氣箱均用δ=5mm鋼板焊接而成，殼體、灰斗連接處增焊加強(qiáng)扁鋼。殼體鋼板不承受荷重，外側(cè)用型鋼加強(qiáng)，確保在350℃，正壓運(yùn)行30分鐘無(wú)損壞。二、設(shè)計(jì)灰斗角度≥65°，灰斗的四角處設(shè)置圓弧板過(guò)渡，清除死角，以免積灰。三、振打軸轉(zhuǎn)動(dòng)密封采用填料形式，調(diào)節(jié)壓蓋的緊密度可達(dá)到密封不漏氣。四、電除塵器人孔采用雙層人孔門(mén)，且?jiàn)A層保溫，不會(huì)高溫變形、走樣，雙層人孔門(mén)的密封條采用耐高溫玻纖繩，有彈性，高溫密封性能好，可有效的防止漏風(fēng)。（6）高頻供電技術(shù)。銅冶煉的粉塵比電阻較低，須用較高的電暈功率去收集，高頻電源提供的平穩(wěn)的高電壓有利于滿足高電暈功率的需求。當(dāng)大顆粒粉塵在前端電場(chǎng)被收集后，煙氣中的粉塵含量較低，可以用濁度儀檢測(cè)粉塵含量并且將信號(hào)傳送到電源的自動(dòng)控制系統(tǒng)，降低輸出功率，降低能耗，節(jié)約運(yùn)行成本。一電場(chǎng)粉塵含量最大，采用高頻電源，二、三、四電場(chǎng)采用工頻電源。

4.3工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

由于閃速爐熔煉的煙塵濃度很高，本身為富氧熔煉，又含有較高的硫，所以SO2含量較高，煙氣露點(diǎn)也較高。電除塵器的下部及尾部煙塵溫度相對(duì)較低，防止氣體結(jié)露產(chǎn)生大量烯酸腐蝕設(shè)備本體，所以下部與尾部中與煙氣接觸的鋼材均選用316L不銹鋼材質(zhì)。除塵器制作完成后通過(guò)氣密性實(shí)驗(yàn)保證較好的密閉性杜絕漏氣，漏氣會(huì)造成設(shè)備局部腐蝕，不斷腐蝕擴(kuò)大，最終導(dǎo)致設(shè)備失效。

4.4運(yùn)行效果

金冠銅業(yè)電除塵器已于2012年年底開(kāi)始運(yùn)行，運(yùn)行電壓見(jiàn)下表1所示。

自項(xiàng)目投產(chǎn)以來(lái)，電流、電壓正常，進(jìn)入制酸系統(tǒng)的煙氣達(dá)標(biāo)，得到了用戶的認(rèn)可和好評(píng)。

5　結(jié)語(yǔ)

影響銅冶煉閃速爐電收塵器運(yùn)行效果的因素很多，只有把握好這些影響因素，并且在設(shè)計(jì)選型時(shí)加以調(diào)整，才可以確保電除塵器良好的運(yùn)行狀態(tài)，并達(dá)到最佳的除塵效果。

參考文獻(xiàn)：

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