徐東祥

（江西銅業(yè)集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠（以下簡稱貴冶）新30萬t銅冶煉工程工藝流程為閃速爐熔煉產(chǎn)出高品位冰銅，通過吊車運到轉(zhuǎn)爐吹煉成粗銅，粗銅進一步在陽極爐中精煉，通過雙圓盤澆鑄機澆鑄成陽極板，陽極板送電解車間電解成高純陰極銅。

圖1 閃速熔煉排煙系統(tǒng)工藝流程圖

閃速爐渣和轉(zhuǎn)爐渣通過渣包運至渣浮選車間處理，產(chǎn)生的渣精礦返閃速爐熔煉，而閃速熔煉產(chǎn)出的高溫含塵煙氣由上升煙道進入余熱鍋爐，煙氣經(jīng)余熱回收，降溫后，再通過鵝頸煙道、沉降室和電收塵進一步收塵、降溫后，送往硫酸車間制酸。閃速熔煉排煙系統(tǒng)工藝流程如圖1如示。

2 存在的問題

貴冶2#閃速爐自投產(chǎn)以來，由于混合銅精礦成份波動大、雜質(zhì)元素含量高，且銅精礦品位達不到設(shè)計要求，要完成生產(chǎn)任務(wù)必須提高投料量，造成排煙系統(tǒng)故障頻發(fā)，上升煙道開口部、鍋爐擋渣屏、排煙煙道等煙灰粘結(jié)嚴(yán)重，電收塵器收塵狀況不佳，在短短的一個月時間里就造成排煙風(fēng)機及排煙管道堵塞嚴(yán)重，被迫停爐清理，同時排煙系統(tǒng)設(shè)備因漏風(fēng)腐蝕破損相當(dāng)嚴(yán)重。上升煙道開口部與鍋爐擋渣屏煙灰粘結(jié)情況如圖2所示。

閃速熔煉排煙系統(tǒng)（從上升煙道至硫酸工序）故障率較高，且處理時間較長，已成為影響閃速爐作業(yè)率的主要因素，制約了閃速爐裝入量的提高，生產(chǎn)任務(wù)得不到有效保證，更為主要的是處理故障時安全隱患較大，成本較高，如2009年7月份閃速爐開口部形成“老鷹嘴”掉落砸壞爐管，清理大塊及修復(fù)鍋爐爐管耗時長達7天之久。

因此，在強化生產(chǎn)、大投料量的背景下，閃速熔煉排煙系統(tǒng)的管理關(guān)系到企業(yè)正常生產(chǎn)的進行。如何組織好生產(chǎn)，避免排煙系統(tǒng)的堵塞，減少閃速爐停爐的時間及次數(shù)，確保完成工廠的生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù)，是閃速熔煉技術(shù)人員面臨的新挑戰(zhàn)。

圖2 上升煙道開口部及鍋爐擋渣屏粘結(jié)圖

3 技術(shù)方案

針對閃速熔煉排煙系統(tǒng)存在的問題，車間技術(shù)人員通過現(xiàn)場調(diào)查與分析，制定并實施了一系列措施，取得了良好的效果。

（1）針對上升煙道開口部易粘結(jié)煙灰問題，通過局部過熱熔化法進行控制［1］：控制總工藝風(fēng)量在26000～28000Nm3/H，同時在上升煙道東、西部各增設(shè)一燒嘴。根據(jù)開口部粘結(jié)情況，有針對性的在上升煙道東面或西面點燃燒嘴，以提高上升煙道的煙氣溫度。燃油量根據(jù)具體情況進行調(diào)整，主要依據(jù)鍋爐入口的煙氣溫度而定，確保開口部足夠大。

（2）利用2012年年修契機，將鍋爐入口前墻及兩邊側(cè)墻灰斗上部的水冷壁由原來的膜式壁管替換成Ω型翅片管。當(dāng)開口部的結(jié)塊掉落，砸向爐管時，普通的膜式壁管由于受力部位集中在凸起的爐管，容易造成凸起的爐管破裂而導(dǎo)致鍋爐漏水，而Ω型翹片管的表面平坦光滑，大塊砸下來時受力均勻、分散，而且爐管受到鋼板的保護不易受損，降低了發(fā)生鍋爐漏水的可能性，為閃速爐的安全生產(chǎn)提供了保障。

（3）根據(jù)貴冶一系統(tǒng)閃速熔煉的經(jīng)驗，將鍋爐硫酸鹽化噴槍的安裝位置由原來的側(cè)面改在鍋爐入口正上方的前墻上，共有三根，呈水平排列。噴槍呈水平向下傾斜，以加強硫酸鹽化風(fēng)與排煙煙氣紊流混合，提高煙塵硫酸鹽化效果，同時可抑制上升煙道開口部的煙塵粘結(jié)，避免煙灰大塊掉下砸裂鍋爐爐管事故的發(fā)生。

（4）將擋渣屏及其兩側(cè)的水冷壁管全部由膜式壁管改成Ω型翅片管［3］，并將擋渣屏的彈簧錘振打器由原來的兩臺改為三臺，以提高振打除灰效果。Ω型翅片管表面光滑平坦，煙塵不易堆積，如有少量積灰也可通過彈簧錘振打裝置清除，減少了人工清理擋渣屏上積灰的時間和次數(shù)，不僅提高了閃速爐的作業(yè)率，更降低了工人的勞動強度。

（5）為了適應(yīng)閃速爐的高投料量，在鍋爐輻射部尾部加裝了一組輻射管屏，同時在對流部尾部加裝了兩組對流管束。通過增加鍋爐的換熱面積，不僅能夠降低鍋爐出口的排煙溫度，而且能延長煙氣在鍋爐內(nèi)部的滯留時間，提升鍋爐的收塵效率，從而有效地解決了煙塵后移和煙塵結(jié)塊問題［4］。

（6）在鍋爐出口安裝了一臺氧氣在線分析儀，用于在線檢測閃速熔煉鍋爐出口煙氣中的氧氣濃度，通常鍋爐出口氧氣濃度控制在1.5%～3%左右。鍋爐出口氧氣濃度與煙塵硫酸鹽化程度相關(guān)聯(lián)，此參數(shù)可作為二次氧量及硫酸鹽化風(fēng)量的調(diào)整依據(jù)。同時鍋爐出口氧氣濃度的變化也可反映出鍋爐漏風(fēng)情況，技術(shù)人員可及時查處漏點進行焊補。

（7）每天對閃速爐鍋爐輻射部及對流部的煙灰進行取樣分析，分析結(jié)果可在一定程度上反映出煙灰硫酸鹽化效果。根據(jù)煙灰含硫量來調(diào)整二次氧量及硫酸鹽化風(fēng)量。通常煙灰含硫量控制在5%～7%左右，從表1如示。

（8）制酸工序廢酸原液的酸度也可反映出閃速熔煉煙塵硫酸鹽化情況，一般廢酸原液的酸度控制在100g/L以下。若鍋爐擋渣屏不粘結(jié)可以適當(dāng)往下控制，以減少SO3發(fā)生率，抑制后續(xù)排煙系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕［5］。

（9）針對電收塵器氣流分布板易粘結(jié)的情況，對氣流分布板吊掛模式進行了改造，由原來的固定式改成懸掛式擋板，以便振打能及時將粘結(jié)在氣流分布板上的煙灰清理下來。

表1 閃速爐鍋爐煙灰成分%

（10）針對電收塵器傳動瓷瓶絕緣子室易積灰、易爬電的情況［6］，將原來平板箱體絕緣子室更換成斜板絕緣子室。為避免瓷瓶掉入電場，在斜板上方增加不銹鋼格板，關(guān)閉原來的絕緣子室清掃風(fēng)，避免絕緣子室中煙氣結(jié)露而引起絕緣瓷瓶爬電現(xiàn)象發(fā)生。

（11）通過調(diào)整鍋爐振打周期，采用新式保溫棉對鍋爐人孔、沉降室等進行保溫，減少了溫降及漏風(fēng)現(xiàn)象，煙氣溫度達到了設(shè)計值。

（12）平時做好排煙系統(tǒng)的查漏、焊補工作，減少漏風(fēng)對排煙系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕，抑制SO3的發(fā)生，減少煙氣量。

4 實施效果

實施改造以后11個月以來，閃速熔煉排煙系統(tǒng)未出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，上升煙道開口部粘結(jié)受控，鍋爐擋渣屏粘結(jié)的概率大大降低，電收塵絕緣子室清理次數(shù)由原來每周2次減少到每月3次，定修周期也由1個月1次延長到3個月1次，閃速爐作業(yè)率由97.02%提升到98.53%以上，穩(wěn)定了閃速爐的正常生產(chǎn)，為工廠生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù)的完成提供了保障。

［1］董廣剛. 祥光“雙閃”上升煙道出口粘結(jié)控制實踐[J]. 銅業(yè)工程,2010(4):41-43.

［2］曾達云. 閃速爐余熱鍋爐積灰特性及防止措施[J]. 余熱鍋爐,1998(2):1-7.

［3］談河君, 宋冬根. 閃速爐余熱鍋爐低溫腐蝕原因分析及防止措施[J].有色冶金設(shè)計與研究, 2009(4):10-12.

［4］周俊. 閃速爐廢熱鍋爐結(jié)灰與SO3發(fā)生的原因分析[J]. 有色金屬(冶煉部分), 2013(1):17-20.

［5］楊永豐, 楊輝華. 貴冶2#閃速爐排煙系統(tǒng)堵塞控制探討[J]. 有色金屬(冶煉部分), 2011(2):51-54.

［6］劉飛. 新30萬噸閃速爐電收塵工藝過程及生產(chǎn)實踐[J]. 有色金屬(冶煉部分), 2011(2):49-50.