基夫賽特爐引風(fēng)機(jī)改造

段永紅， 周文斌， 荊旭冬

（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司， 江西 九江 332500）

江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司（以下簡(jiǎn)稱江銅）200 kt/a 鉛鋅冶煉項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首個(gè)完全實(shí)現(xiàn)鉛鋅聯(lián)合冶煉的項(xiàng)目，具有礦物資源利用充分、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。江銅集團(tuán)公司經(jīng)過(guò)考察和認(rèn)證，鉛工藝引進(jìn)世界最先進(jìn)環(huán)保的基夫賽特爐煉鉛技術(shù)，鋅火法冶煉采用國(guó)內(nèi)較成熟的沸騰爐吹煉工藝。基夫賽特爐和沸騰爐共一個(gè)煙氣制酸系統(tǒng)，具有能源消耗低、SO2濃度高、轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)；但在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程也存在弊端，如：基夫賽特爐煙氣引風(fēng)機(jī)出口經(jīng)常憋壓，造成引風(fēng)機(jī)房煙氣泄露，基夫賽特爐內(nèi)冒正壓，引風(fēng)機(jī)頻繁故障。引風(fēng)機(jī)故障高已成為影響鉛鋅聯(lián)合冶煉穩(wěn)定運(yùn)行的瓶頸問(wèn)題。

1 鉛鋅聯(lián)合冶煉生產(chǎn)線現(xiàn)狀

基夫賽特爐煙氣引風(fēng)機(jī)和沸騰爐引風(fēng)機(jī)分別用于控制爐內(nèi)負(fù)壓，不讓爐內(nèi)反應(yīng)所產(chǎn)生的煙氣外冒污染環(huán)境，并將反應(yīng)產(chǎn)生的煙氣送入硫酸分廠制酸，引風(fēng)機(jī)是江銅重要的生產(chǎn)設(shè)備，工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程圖

基夫賽特爐引風(fēng)機(jī)采用200 kW 單吸入單支撐式引風(fēng)機(jī)，型號(hào)F5-47No14d，全壓4000 Pa，流量85000 m3/h；沸騰爐采用550 kW 單吸入雙支撐式引風(fēng)機(jī)，型號(hào)F5-47NO23F，全壓4000～4500 Pa，流量180000 m3/h。

正常生產(chǎn)時(shí)，需調(diào)整引風(fēng)機(jī)的入口閥開(kāi)度來(lái)控制爐內(nèi)負(fù)壓。因沸騰爐引風(fēng)機(jī)在基夫賽特爐煙氣引風(fēng)機(jī)的前端，當(dāng)調(diào)整沸騰爐引風(fēng)機(jī)的入口閥門時(shí)，基夫賽特爐煙氣受阻，在引風(fēng)機(jī)房出現(xiàn)大量煙氣外泄，致使風(fēng)機(jī)軸封的壽命大大縮短；同時(shí)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況頻繁發(fā)生波動(dòng)，隨著基夫賽特爐連續(xù)作業(yè)，引風(fēng)機(jī)故障的問(wèn)題突顯，自2012年4月運(yùn)行到2014年3月，更換軸承6 次，清葉輪和管道50 次，葉輪動(dòng)平衡失效2 次，聯(lián)軸器故障4 次。引風(fēng)機(jī)故障率高造成以下嚴(yán)重影響：

1）生產(chǎn)影響。排風(fēng)機(jī)每次故障都將造成基夫賽特爐停爐4 h 以上，多者兩三天，嚴(yán)重影響產(chǎn)量、能耗等各項(xiàng)指標(biāo)。

2）成本影響。基夫賽特爐停爐期間為保證爐內(nèi)溫度，需要點(diǎn)燃輔助燒嘴，每小時(shí)消耗6000 m3天然氣；排風(fēng)機(jī)頻繁故障檢修，造成備件及檢修費(fèi)用高。

3）操作影響。排風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)大量煙氣外泄，給設(shè)備日常點(diǎn)檢造成較大困難。

4）環(huán)境影響。排風(fēng)機(jī)故障導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)冒正壓，大量煙氣外泄，污染現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。

2 原因分析

經(jīng)分析導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)故障主要有以下幾個(gè)方面的因素：

1）因兩大爐共用煙氣處理系統(tǒng)的原因?qū)е嘛L(fēng)機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜，出口壓力波動(dòng)較大，時(shí)常處于正壓狀態(tài)，風(fēng)機(jī)軸封易損壞，軸封一旦損壞，煙氣外冒，污染軸承箱的潤(rùn)滑油，導(dǎo)致軸承使用壽命較低。

2）風(fēng)機(jī)材質(zhì)選型和形式有問(wèn)題。葉輪和殼體薄，使用期限短，不耐酸不耐腐蝕。

3）安裝不到位。導(dǎo)致聯(lián)軸器和彈性柱銷非正常磨損。

3 技術(shù)改進(jìn)方案

1）將引風(fēng)機(jī)的吸入方式改成雙吸入雙支撐式，避免風(fēng)機(jī)出口壓力波動(dòng)導(dǎo)致煙氣泄露現(xiàn)象。為了使引風(fēng)機(jī)在正常生產(chǎn)時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定，在風(fēng)機(jī)選型時(shí)適當(dāng)增加風(fēng)壓。

2）為了延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)軸承的使用壽命，確保風(fēng)機(jī)高作業(yè)率，將軸承的潤(rùn)滑方式改成稀油站循環(huán)潤(rùn)滑。

3）分析煙氣成分，合理選擇風(fēng)機(jī)葉輪及主軸的材質(zhì)，增加風(fēng)機(jī)葉輪及主軸的使用壽命。

4）原風(fēng)機(jī)電機(jī)功率200 kW，通過(guò)分析風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率及電流發(fā)現(xiàn)此風(fēng)機(jī)效率較低65%，在風(fēng)機(jī)選型時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際工況考慮節(jié)能降耗。

通過(guò)考慮以上幾方面的原因，最終確定的引風(fēng)機(jī)采用雙吸入雙支撐式，型號(hào)GW6-2*29-1No.18.6F，電機(jī)功率132 kW，全壓4500 Pa，流量60000～80000 m3/h，葉輪材質(zhì)采用Q390，主軸材質(zhì)采用35CrMo，殼體材質(zhì)采用Q345A，因此耐酸耐腐蝕，密封性好，軸承潤(rùn)滑采用稀油站進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑。

4 結(jié)論

江銅200 kt/a 鉛鋅聯(lián)合冶煉項(xiàng)目鉛系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)改造以來(lái)，基夫賽特爐引風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行至今故障率未零，運(yùn)行參數(shù)滿足工藝的要求；設(shè)備密封性能好，不會(huì)因另一個(gè)系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)量導(dǎo)致基夫賽特爐煙氣外泄。突破了鉛鋅聯(lián)合冶煉的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)基夫賽特爐、沸騰爐兩大爐共一煙氣處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為鉛鋅聯(lián)合冶煉穩(wěn)定順行提供有力保障，適合在同行業(yè)及類似雙系統(tǒng)冶煉系統(tǒng)中推廣。