貴溪冶煉廠2#閃速爐排煙系統的管理

徐東祥

（江西銅業集團公司 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出高品位冰銅，通過吊車運到轉爐吹煉成粗銅，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 閃速熔煉排煙系統工藝流程圖

閃速爐渣和轉爐渣通過渣包運至渣浮選車間處理，產生的渣精礦返閃速爐熔煉，而閃速熔煉產出的高溫含塵煙氣由上升煙道進入余熱鍋爐，煙氣經余熱回收，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。閃速熔煉排煙系統工藝流程如圖1如示。

2 存在的問題

貴冶2#閃速爐自投產以來，由于混合銅精礦成份波動大、雜質元素含量高，且銅精礦品位達不到設計要求，要完成生產任務必須提高投料量，造成排煙系統故障頻發，上升煙道開口部、鍋爐擋渣屏、排煙煙道等煙灰粘結嚴重，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機及排煙管道堵塞嚴重，被迫停爐清理，同時排煙系統設備因漏風腐蝕破損相當嚴重。上升煙道開口部與鍋爐擋渣屏煙灰粘結情況如圖2所示。

閃速熔煉排煙系統（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率的主要因素，制約了閃速爐裝入量的提高，生產任務得不到有效保證，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，清理大塊及修復鍋爐爐管耗時長達7天之久。

因此，在強化生產、大投料量的背景下，閃速熔煉排煙系統的管理關系到企業正常生產的進行。如何組織好生產，避免排煙系統的堵塞，減少閃速爐停爐的時間及次數，確保完成工廠的生產經營任務，是閃速熔煉技術人員面臨的新挑戰。

圖2 上升煙道開口部及鍋爐擋渣屏粘結圖

3 技術方案

針對閃速熔煉排煙系統存在的問題，車間技術人員通過現場調查與分析，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煙灰問題，通過局部過熱熔化法進行控制［1］：控制總工藝風量在26000～28000Nm3/H，同時在上升煙道東、西部各增設一燒嘴。根據開口部粘結情況，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。燃油量根據具體情況進行調整，主要依據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。當開口部的結塊掉落，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，降低了發生鍋爐漏水的可能性，為閃速爐的安全生產提供了保障。

（3）根據貴冶一系統閃速熔煉的經驗，將鍋爐硫酸鹽化噴槍的安裝位置由原來的側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，避免煙灰大塊掉下砸裂鍋爐爐管事故的發生。

（4）將擋渣屏及其兩側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，不僅提高了閃速爐的作業率，更降低了工人的勞動強度。

（5）為了適應閃速爐的高投料量，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聯，此參數可作為二次氧量及硫酸鹽化風量的調整依據。同時鍋爐出口氧氣濃度的變化也可反映出鍋爐漏風情況，技術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，分析結果可在一定程度上反映出煙灰硫酸鹽化效果。根據煙灰含硫量來調整二次氧量及硫酸鹽化風量。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可以適當往下控制，以減少SO3發生率，抑制后續排煙系統設備的腐蝕［5］。

（9）針對電收塵器氣流分布板易粘結的情況，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，關閉原來的絕緣子室清掃風，避免絕緣子室中煙氣結露而引起絕緣瓷瓶爬電現象發生。

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

（12）平時做好排煙系統的查漏、焊補工作，減少漏風對排煙系統產生的腐蝕，抑制SO3的發生，減少煙氣量。

4 實施效果

實施改造以后11個月以來，閃速熔煉排煙系統未出現堵塞現象，上升煙道開口部粘結受控，鍋爐擋渣屏粘結的概率大大降低，電收塵絕緣子室清理次數由原來每周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，閃速爐作業率由97.02%提升到98.53%以上，穩定了閃速爐的正常生產，為工廠生產經營任務的完成提供了保障。

［1］董廣剛. 祥光“雙閃”上升煙道出口粘結控制實踐[J]. 銅業工程,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].有色冶金設計與研究, 2009(4):10-12.

［4］周俊. 閃速爐廢熱鍋爐結灰與SO3發生的原因分析[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實踐[J]. 有色金屬(冶煉部分), 2011(2):49-50.