貴冶220t/h蒸汽干燥系統工藝過程及生產實踐

駱時雨

(江西銅業集團公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

1 引言

江銅貴溪冶煉廠(以下簡稱貴冶)一系統閃速爐有2套銅精礦干燥系統，一套是一期工程從日本引進的三段式氣流干燥系統，干燥能力為140t/h;另一套是1999年從挪威引進的固定式蒸汽干燥系統，設計干燥能力為70t/h。2套干燥系統可滿足年產30萬t礦銅的需求［1-2］，但是隨著國家環保要求的提高，以及江銅創建資源節約、環境友好型企業的需要，原有的兩套干燥系統其技術已趨落后，且存在煙氣排放超標、能耗高、維護成本高的缺點，不符合國家環保和節能要求，具體體現在以下兩個方面:

(1)原有氣流干燥系統以燃燒重油為熱源，不可避免地造成尾氣SO2排放超標，同時由于收塵系統效率不高，也會造成部分銅精礦流失，無法達到2010年9月國家頒布了新的《銅、鎳、鈷工業污染物料排放標準》(GB25467-2010的)排放要求。

(2)原有固定式蒸汽干燥機自投入運行以來，故障頻發、盤管磨損嚴重，長期在低負荷狀態下作業，干燥能力只有40t/h，達不到70t/h設計能力，維護成本居高不下。

新建的蒸汽干燥機處理能力為220t/h，熱源來自于新建的飽和蒸汽發電機組，即閃速爐和轉爐余熱鍋爐產出的飽和蒸汽先直接進入透平發電機組，從透平發電機組抽出1.3 MPa背壓蒸汽作為蒸汽干燥機的熱源，將含水約8.0% ～10%的混合銅精礦一步干燥到水分低于0.3%。干燥過程產生的煙氣幾乎不含SO2，煙氣經布袋收塵后，其含塵濃度降到10mg/Nm3以下，然后經由排風機引出后放空。

干燥后的混合銅精礦自流至干燥機尾部出料倉，由回轉閥將干礦連續均勻地帶入干礦回旋篩(篩分能力為200t/h)，回旋篩進一步篩除干礦中的粗料(如鵝卵石、塊狀精礦)和稻草等。篩分后的粉礦通過溜槽流入到空氣提升機系統(輸送能力為200t/h)，被垂直輸送到51m高的樓面，樓面的收塵系統包括擴散沉塵室、旋風收塵器和布袋收塵器，含塵煙氣經收塵后，由排風機排空。收集下來的干礦由溜槽流入到風動溜槽系統(輸送能力為200t/h，輸送距離約為50m)，最終輸送到閃速爐頂部的干礦倉［4-6］。

工藝流程如圖1所示。

圖1 220t蒸汽干燥機系統工藝流程圖

2 投產初期遇到的問題

2.1 原設計300t振動篩達不到設計能力，篩網容易堵、難清理

2.1.1 問題分析

在試運行期間，因干燥量低、運行時間短等原因這個問題未完全暴露出來。正式投入使用后，隨著干燥量大幅提升至180t/h(濕基)以上，該問題愈加嚴重，嚴重影響了閃速爐裝入量的穩定。面對這一問題，貴冶工程技術人員和瑞林公司該項目設計人員進行了多次探討后，制訂了應對措施，實施后最終解決了這一難題。

2.1.2 具體措施

(1)將振動篩振幅加大，且經過力學計算后，加固了原有振動篩機座和承重立柱。

(2)原有篩網為增加“開孔率”，孔與孔之間的“筋骨”太小，而材質又是韌性遠大于剛性的工程塑料，造成篩網剛性不足，運行時“釋放”了振動篩的振幅。為解決這一問題，我們效仿原氣流干燥篩網，制作了呈“品”字形、由橡膠夾鋼絲板制成的篩網，雖然“開孔率”有所降低，但效率卻大大增加［3］。

(3)因干燥量大以及精礦下料較為集中，導致精礦無法均勻覆蓋篩網表面，這也就不能充分發揮篩網的篩礦能力。我們在下料口設計、安裝了來回擺動的分料擋板，在一來一回的擺動中將精礦均勻地灑在篩面上，最大限度地發揮了篩網的過礦能力。

2.2 可移動皮帶容易跑偏，經常被干礦壓住而過負荷跳電

2.2.1 問題分析

(1)干燥機內部料位偏高，有部分精礦未充分干燥就從進料端“流”出干燥機，落至可移動皮帶上，導致可移動皮帶過負荷。

(2)可移動皮帶深入干燥機內部，干燥機頂部落下的精礦返回到皮帶上，增加了皮帶負荷，甚至流入皮帶內側滾筒內，導致皮帶跑偏。

2.2.2 具體措施

(1)降低干燥機出料側堰板高度，相當于降低了干燥機內部的料位。

(2)效仿貴冶二系統干燥機，在干燥機入料端“螺旋線”外側增加擋圈，有效阻止精礦外流。

(3)效仿貴冶二系統干燥機，在可移動皮帶伸入干燥機的部分增加活動護板，防止精礦進入皮帶內側造成皮帶跑偏。

(4)增加皮帶調節托輥的數量，提高皮帶自動調節的能力。

關于干燥機的入料方式，國內同行業還有采用螺旋給料和振動給料器的方式。與之相比，可移動皮帶有固定投入小，維護簡單，操作和監視簡單等優點，但存在容易出現返料，容易跑偏，干燥機密封差等缺點。

2.3 蒸汽干燥機布袋容易結塊，粘結，堵塞灰斗

2.3.1 問題分析

干燥過程中產生的水蒸汽，當溫度低于露點時會結露，進而使精礦潮濕、結塊并粘結在灰斗壁上，造成回轉閥下灰不暢。

2.3.2 具體措施

(1)保證布袋出入口溫度高于露點;停機時盡量將水氣排干凈再降低溫度。

(2)關閉原有“空氣炮”，對整個布袋進行“查漏”，杜絕因冷空氣進入布袋而造成局部溫度過低。

(3)對灰斗非高溫區增加伴熱銅管保溫。

(4)將灰斗溫度接入“DCS”，進行實時監控。

(5)增加“球閥”便于點檢，增加斜管便于清理(見圖2)。

(6)制定每勤點檢2次，每次月修進行徹底清理的維護制度。

圖2 檢查清理孔

2.4 回旋篩設計不合理

2.4.1 問題分析

回旋篩在設計時關于箱體密封方面，未充分考慮干燥后的精礦高溫、揚塵大、沖刷大、吸潮后容易粘結甚至腐蝕等因素;在傳動和維護方面未充分考慮到其極高的作業率的要求，這就導致了投入運行后一些故障的發生。

2.4.2 具體措施

(1)設備運行時滑動軸承潤滑不了，滑動軸承磨損加劇，導致篩體偏重，針對這一問題，我們通過增設軟管連接的加油嘴，使其可在設備正常運轉時進行潤滑加油作業，解決了該問題。

(2)箱蓋為0.5mm不銹鋼，回旋篩使用4個月后，箱蓋磨損嚴重，針對這一問題，我們將箱蓋加厚為2mm不銹鋼，運行至今，再未出現問題。

(3)出入口伸縮節采用四氟板密封，投入運行后冒礦嚴重，只使用了10天就不得不進行更換。針對這一問題，我們采用了多種密封材質，但效果均不理想，多次出現因伸縮節破損而臨時停機檢修的情況，給生產帶來較大影響。通過不斷摸索后，現使用耐高溫防水布，可使用1個月左右，基本不會影響到閃速爐裝入量的穩定。

3 結束語

220t/h蒸汽干燥機系統作為貴冶一系統閃速爐唯一的精礦干燥系統，其運行狀況直接關系到閃速爐的生產組織以及工廠的產量任務能否完成。該系統主要設備皆來自于國外，運行至今已1年多，期間雖出現過一些問題，但貴冶工程技術人員在消化外方資料的基礎上，通過不斷總結摸索，找到了問題產生的源頭，并采取了行之有效的應對措施，使蒸汽干燥機系統運行更為穩定，為閃速爐生產順行和貴冶產量任務的完成提供了可靠保障。

［1］賴志勇.貴溪冶煉廠提高FF蒸汽作業率生產實踐［J］.銅業工程，2009:1-2.

［2］張志偉.庫邁拉蒸汽干燥機貴冶生產實踐簡介［J］.銅業工程，2009(S0)(4):50-52.

［3］陳金球.YAH1536精礦振動篩能力增加與改造［J］.有色冶金設計與研究，2001(3):32-35.

［4］趙福生.國產蒸汽干燥機在銅冶煉行業中的應用與實踐［J］.有色冶金(冶煉部分)，2001(3):40-41.

［5］王金波，孫熙.袋式除塵器手冊［M］.沈陽:東北大學出版社，1997:60-66.

［6］王云寬主編.冶金工程設計第2冊工藝設計［M］.北京:冶金工業出版社，2006:72-75.