郝志全|文
在現(xiàn)有工藝條件下,如何穩(wěn)保銅陵有色集團公司金昌冶煉廠經(jīng)濟效益,縮短檢修清理時間,降低環(huán)保風險及生產(chǎn)成本,在廠領(lǐng)導及各單位的支持下,對部分工序進行了有益的調(diào)整及嘗試,力求統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、加強工序銜接,提高銅酸系統(tǒng)運行周期。
銅陵有色集團公司金昌冶煉廠(以下簡稱“金昌冶煉廠”)迫于環(huán)保壓力,自2014年8月28日起將原粗煉生產(chǎn)組織模式由“三開四倒”調(diào)整為“兩開三倒”,同年10月永久性停運“單轉(zhuǎn)單吸”的制酸II系統(tǒng)。從近兩年的生產(chǎn)實踐來看,雖然產(chǎn)能僅能維持在粗銅11萬噸,硫酸37萬噸左右,但環(huán)保方面有了一定程度的改善,低空壓力有所緩解,生產(chǎn)正常時,高空尾氣基本能實現(xiàn)達標排放。
隨著工業(yè)產(chǎn)能及奧爐處理量的下降,部分工序的工藝指標及條件也相應發(fā)生變化。目前生產(chǎn)中最大的問題就是奧爐煙氣水份較大,煙塵潮濕,制酸系統(tǒng)管道、設(shè)備黏結(jié)、腐蝕嚴重,頻繁檢修清理,導致奧爐作業(yè)率及投料量下降,造成生產(chǎn)成本及環(huán)保風險上升。自2015年2月底以來,煙氣水份由之前的140~150克/立方米上升到220~240克/立方米左右(稱重法檢測),接踵而來的是電收塵電場送電困難、除塵效率下降、奧爐排風機本體及進出口管道黏結(jié)堵塞嚴重、動力波動進口溫度下降、管道腐蝕嚴重、漏風率上升,轉(zhuǎn)化工序溫度難以為繼,煙氣處理量下降。最終表現(xiàn)為奧爐正壓明顯,轉(zhuǎn)爐污染增大,整個生產(chǎn)系統(tǒng)工況惡性循環(huán),環(huán)保投訴頻繁,被迫停爐檢修、清理。2015年全年因清理檢修停產(chǎn)10.33天,僅此一項少產(chǎn)粗銅3749噸。
經(jīng)多次對生產(chǎn)現(xiàn)狀進行調(diào)查、分析、研究,目前基本確定煙氣水份增大的原因,主要是生產(chǎn)組織模式調(diào)整后,制酸系統(tǒng)煙氣處理量下降,奧斯麥特爐降風量適應,同時為提高粗銅產(chǎn)量,保證兩臺轉(zhuǎn)爐連續(xù)作業(yè),奧斯麥特爐工序逐步開展提氧增料攻關(guān)活動,生產(chǎn)過程中呈現(xiàn)出投料量上升、冶煉煙氣量下降的局面,最終體現(xiàn)為煙氣水份升高的表象。
由于我廠目前處于轉(zhuǎn)型搬遷前的維持階段,公司不再進行大的技術(shù)及設(shè)備投資,生產(chǎn)組織模式調(diào)整后暴露的矛盾,必須依靠我廠自身攻關(guān)消化解決。在現(xiàn)有工藝條件下,如何保證工廠經(jīng)濟效益,縮短檢修清理時間,降低環(huán)保風險及生產(chǎn)成本,今年以來在廠領(lǐng)導及各單位的支持下,對部分工序進行了有益的調(diào)整及嘗試,力求統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、加強工序銜接,提高銅酸系統(tǒng)運行周期。
在奧斯麥特爐系統(tǒng)開展清理及治漏活動同時,按“工序服從”要求進行工況調(diào)整,努力提高作業(yè)率及投料量。實踐證明,制酸系統(tǒng)受煙氣水份影響,風機、管道設(shè)備堵塞嚴重,并造成腐蝕漏風,限制奧爐投料量的提升。在統(tǒng)籌安排好計劃換槍清理的同時,對核心工序的操作、管理、維護進行優(yōu)化調(diào)整。
加強配料管理、靈活調(diào)整砂量比例,從源頭控制入爐水份。2016年元月份以來,充分利用進口砂加工費較高的優(yōu)勢,將砂量比由原來的1∶1調(diào)整為2∶3,發(fā)揮進口砂品質(zhì)優(yōu)勢;且在制粒機崗位進行少打水、不打水試驗,并跟蹤關(guān)注鍋爐煙塵率及煙塵品位變化,在不改變制粒效果的前提下,為制酸工序創(chuàng)造條件。
恢復I期制氧運行,提高奧爐氧濃,降低煙氣量并增加脫硫效果。I期制氧恢復后,奧爐氧量富余,可以根據(jù)制酸系統(tǒng)要求從容調(diào)節(jié)煙氣中的二氧化硫濃度;真正實現(xiàn)在生產(chǎn)實踐中,根據(jù)轉(zhuǎn)爐的作業(yè)情況,預見性控制冰銅品位,保持料量最大化;在鞏固粗銅系統(tǒng)內(nèi)部生產(chǎn)平衡的基礎(chǔ)上,為銅酸平衡創(chuàng)造條件。
調(diào)整鍋爐出口煙氣溫度,提高收塵效果,并防止收塵系統(tǒng)因低溫腐蝕而加劇漏風。適當調(diào)整鍋爐吹灰振打頻率,將鍋爐出口煙氣溫度控制在380~390℃,遇環(huán)境濕度大或雨季時,努力將鍋爐出口煙氣溫度控制在400~410℃。尤其是每次開爐下槍時,低于此溫度,鍋爐吹灰振打裝置嚴禁啟動,確保奧爐電收塵進口溫度控制在380℃左右,改善冶煉煙氣中煙塵的粒度,盡快具備送電條件,恢復電場功效;始終保持煙氣中的水份呈氣態(tài),不在電收塵、排風機及管道中黏結(jié),控制煙氣溫度保持在220℃左右進入凈化系統(tǒng)后,氣態(tài)煙塵通過動力波絕熱蒸發(fā)稀酸洗工藝將煙氣中的煙塵拿下。
輪番對奧爐電收塵系統(tǒng)進行檢修并保溫,降低漏風率。由于上道工序提供的煙氣條件不良,電收塵系統(tǒng)腐蝕加劇,漏率高,平均漏風率在30%~40%,從2015年11月26日至目前,廠部先后組織六次對奧爐電收塵三個通道進行輪番治理,平均每個通道兩次,努力將漏風率控制在10%,極大地改善了系統(tǒng)漏風狀況。
更換動力波進口煙氣管道并進行保溫。受奧爐煙氣水份影響,電收塵效率下降,大量煙塵后移粘結(jié)堵塞到此處,氣量受到限制,奧爐煙氣無法通暢的傳遞到制酸系統(tǒng),進入制酸系統(tǒng)的煙氣量下降后,轉(zhuǎn)化工序熱平衡破壞,電耗增加,奧爐正壓加劇,投料量下降,銅酸系統(tǒng)惡性循環(huán)。管道更換后,動力波進口負壓明顯下降(由1000帕以上,下降到500帕左右),且奧爐爐口正壓明顯改善,制酸系統(tǒng)氣量增大,產(chǎn)量上升。外層保溫層恢復后,煙氣溫度流失小,煙灰情況恢復干燥,不僅避免了水平管道內(nèi)冷凝酸積液腐蝕漏風,延長管道使用壽命,而且清理時間明顯縮短,由之前的6小時下降到目前的1.5小時。
改造后煙氣管道
在轉(zhuǎn)爐(PS)系統(tǒng)實施煙氣管道優(yōu)化,降低系統(tǒng)阻力及漏風率,改善轉(zhuǎn)爐低空污染狀況,降低環(huán)保風險。
實施“單爐、單機、單通道”運行方式。轉(zhuǎn)爐收塵系統(tǒng)原有的管道存在相互串氣、流向不定、漏風等情況,造成各通道負壓傳遞不暢,甚至分散,轉(zhuǎn)爐電收塵進口負壓不易傳遞至轉(zhuǎn)爐余熱爐尾部,煙氣難以順暢地進入電收塵,低空污染壓力增大。
新運行方式實施后系統(tǒng)負壓向前集中傳遞,爐口狀況明顯好轉(zhuǎn),市民投訴減少,不僅有效緩解了環(huán)保壓力,而且促進了粗煉系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
新增余熱爐出口煙氣管道,并安裝插板靈活調(diào)節(jié),確保在“單爐單機單通道”前提下,1#及2#轉(zhuǎn)爐可以同時運行。轉(zhuǎn)爐實施“單爐、單機、單通道”運行后,在環(huán)保受控的前提下,進一步優(yōu)化并完善煙氣管道配制,提高轉(zhuǎn)爐利用率,降低生產(chǎn)成本。
經(jīng)測算,此舉不僅延長了粗煉系統(tǒng)的運行周期,且年可增加粗銅產(chǎn)量807噸。
利用轉(zhuǎn)爐大、中、小修機會,前后工序集中進行清理堵漏,降低轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)漏風率。熔煉車間開展轉(zhuǎn)爐本體堵漏工作,要求做到吹煉時石英石溜槽閘板關(guān)閉時無漏煙,本體水套接縫處無漏煙,放灰斗暢通且四周無漏煙;動力車間及時對鍋爐本體清理,確保鍋爐本體通暢、無堆結(jié),轉(zhuǎn)爐管束之間無積灰,開爐后軟聯(lián)結(jié)、鍋爐本體密封、尾部喇叭口及刮板機系統(tǒng)無漏煙現(xiàn)象;硫酸車間對轉(zhuǎn)爐排風機本體、電收塵進出口分布板、管道清理,確保開爐后煙氣管道及電收塵系統(tǒng)無漏煙現(xiàn)象。
2016年以來,通過加強在奧爐及轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)上下道工序、工藝指標的協(xié)調(diào)與銜接,風機、管道設(shè)備堵塞情況明顯比2015年好轉(zhuǎn),特別是進入九月中旬以后,投料量基本能保持在85噸/時左右,是生產(chǎn)組織模式轉(zhuǎn)變后的最佳狀態(tài);截至目前,累計停車清理時間為8.78天,比2015年同期減少1.55天,增加粗銅產(chǎn)量553噸;通過對轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的優(yōu)化改造,增加粗銅產(chǎn)量807噸;累計增加粗銅產(chǎn)量1360噸。根據(jù)財務(wù)數(shù)據(jù)分析,2016年粗銅加工成本為1834.24元/噸,比2015年的1900.18元/噸,下降了0.37%;隨著銅酸系統(tǒng)運行周期的延長,環(huán)保狀況也有改善,2016年五月份以后,市民投訴現(xiàn)象明顯減少,環(huán)保及社會效益顯著。