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3969/j.issn.1007-7545.2018.02.003 精矿蒸汽干燥低压节能技术在广西金川公司的应用 王博,来有寿,王取敏 (广西金川有色金属有限公司,广西防城港 538002) 摘要:广西金川有色金属有限公司冶炼厂精矿干燥系统采用低压蒸汽回转干燥的方式对混合铜精矿进行干燥,主要介绍低压蒸汽回转干燥在广西金川有色金属有限公司冶炼厂开发应用状况、工艺流程、技术改造以及生产实践等. 关键词:铜精矿;

低压蒸汽干燥;

生产实践 中图分类号:TF811 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2018)02-0000-00 Application of Low-pressure Steam Drying Technology in Guangxi Jinchuan Company WANG Bo, LAI You-shou, WANG Qu-min (Guangxi Jinchuan Nonferrous Metals Co., Ltd, Fangchenggang 538002, Guangxi, China) Abstract:Mix-copper concentrate was dried by low-pressure stream in Guangxi Jinchuan Nonferrous Metal Co. Ltd. Running condition, process flow, technical transformation, and production practice of low-pressure stream drying were introduced. Key words:copper concentrate;

low-pressure steam drying;

production practice

1 概述 广西金川有色金属有限公司冶炼厂蒸汽干燥系统是闪速熔炼的准备工序,湿铜精矿含水8%~10%,经海运至原料仓堆存,生产时经过筛分、配料、混料仓三道工序对湿铜精矿进行混合配料,保证入炉物料成分稳定,满足熔炼炉的成分要求,再经过干燥系统对混合湿精矿进行干燥,使之含水在0.3%以下,后经仓式泵吹送至熔炼炉炉顶仓.经布袋收尘器收尘后,烟气含尘浓度降至30 mg/m3(标态,下同)以下,经引风机直接排空[1].

2 工艺流程 蒸汽干燥系统原料为混合铜精矿(含石英),产品为混合干精矿.具体工艺流程见图1. 图1 低压蒸汽干燥工艺流程图 Fig.1 Process flow diagram of concentrate low-pressure stream drying 收稿日期:2017-10-13 作者简介:王博(1992-),男,陕西宝鸡人,工程师.

3 工艺原理 低压蒸汽干燥是以0.6 MPa以下的饱和(或过热)蒸汽为热源,在回转干燥机中通过间接换热对物料进行干燥,低压蒸汽干燥属于间接换热,物料温度保持在130 ℃以内,尾气基本不含SO2,干燥尾气采用顺流排气,载气(空气)从蒸汽干燥机出料端的排气口排出,进入布袋收尘器净化含尘达标后直接排空.

4 投产初期问题及改造 4.1 蒸汽干燥机进料端改造 蒸汽干燥机原设计进料量为180 t/h,但生产初期进料量达到150 t/h时,湿精矿堆积在干燥机头部,返料严重,严重影响干燥机产能,制约熔炼系统生产. 根据现场生产实践,采取以下措施:干燥机进料端皮带运输机向干燥机内部前移500 mm;

进料端皮带运输机带速由1.25 m/s提高至1.6 m/s;

干燥机进料端螺旋叶片切除;

进料端皮带中间架用双层14#槽钢加固.改造完成后物料在干燥机内停留时间缩短,干燥机处理能力由150 t/h提高至190 t/h,最高产能可达到210 t/h. 4.2 干燥机出料端中间仓改造 每台蒸汽干燥机配置2台干精矿输送仓式泵,原干燥机出料端设计与物料实际运行轨迹不符,进入2台仓式泵的干精矿量不均匀,导致2台仓式泵干精矿输送量偏差较大,对熔炼炉配料造成不利影响. 针对上述问题,拆除干燥机出料端中间仓2台旋转给料器,使出料端2个仓合并为1个下料溜管,在溜管中间悬空段增加分料板,使物料进入两台仓式泵的料量趋于均衡.同时将中间仓加高,增加仓内缓冲空间,使进入2台仓式泵的干精矿更加流畅且分料均匀. 4.3 干精矿输送仓式泵改造 在干精矿输送过程中,仓式泵进料口频繁发生蓬料现象,需要岗位工敲击下料管才能正常进料;

而且干精矿中含有块状吹炼渣、烟灰块及精矿板结块,输送过程中经常造成流化床堵塞,造成物料吹送困难,增加检修任务量. 故此对仓式泵也进行了相应的改造.仓式泵进料口由原来的DN250增加到DN350,气动进料阀、插板阀、波纹补偿器装置相应增大至DN325;

在原来仓式泵流化床上部再增加两层-0.246 mm(60目)钢丝网,使用2 mm钢板制作轻型网状压板,将钢丝网固定牢靠,使物料不能落到流化床孔眼中;

将4台仓式泵储气罐气源总管增大至DN250.储气罐入口管道直径由DN100增加到DN150. 4.4 干燥布袋收尘器进口烟道技术改造 干燥系统1#、2#布袋收尘器入口Φ1 420水平烟道长6.5 m,在试生产过程中容易沉积精矿堵塞水平烟道,影响布袋收尘系统压力平衡,严重时甚至会产生蒸汽返窜现象,造成产出的合格干燥精矿在布袋收尘器灰斗、干精矿缓冲仓等位置潮结,导致系统生产不畅甚至停产. 将1#、2#布袋入口水平烟道改成倾角为60°的 人 字型烟道,同时在布袋收尘器入口处各增加1个灰斗与2#、3#刮板输送机连通,利用重力沉降使部分干精矿直接掉落至刮板输送机,以减轻布袋收尘器收尘负荷.改造详见图2. 图2 收尘布袋入口烟道改造图 Fig.2 Transformation of inlet pipe of gas flue in dust collecting bag 4.5 干燥仓式泵排气装置改造 由于广西金川公司地处沿海,空气湿度大,经蒸汽干燥的混合干精矿返潮严重,排气装置为间歇性作业,吹料期间,排气装置控制阀关闭,排气管道内无气体流动,排气管内残留混合干精矿遇冷返潮粘结在管壁上,反复循环导致仓式泵排气装置瘫痪.从而导致仓式泵进料不畅. 针对上述问题,改造方案如下:拆除原设计排气管路,在排气阀后端设计主管路为Φ100,支管路分别为Φ

100、Φ50的四通.Φ50直管接入仓式泵二次风气源,将二次风接入排气管内,利用二次风作为动力气源,保证排气管内不会由于积料而发生堵塞的情况,干燥具体构造如图3所示. 图3 干燥仓式泵排气管道改造图 Fig.3 Transformation of exhaust air duct of cone pump

5 生产实践 5.1 系统产能 目前广西金川公司蒸汽干燥的生产能力设计值为180 t/h,投产初期由于各方面存在问题,干燥系统处理能力只有150 t/h,在后续的生成实践中,经过优化工艺控制以及技术改造,现行最大值可达到210 t/h,不过由于广西金川公司干燥系统采用 双线 生产,故在生产正常情况下,平均生产能力为150 t/h,在一条线出现故障时,也可保证闪速熔炼炉210 t/h投料生产. 5.2 生产组织 低压蒸汽干燥技术现已在广西金川成熟使用,产能富余,但由于将熔炼炉反应所需熔剂(石英)在前端的配料系统配入系统,对于精矿输送系统的管路磨损较为严重,故此在每周熔炼炉点检期间,干燥系统以及上料、配料线进行单线、短时间点检维护(保证在5 h以内),每周停一条线进行点检维护,所有上料、配料以及干燥系统每条线每半个月进行一次小规模的检修维护,系统生产正常高效. 5.3 工艺控制 初始设计,蒸汽干燥机利用余热锅炉产出的2.0 MPa的饱和蒸汽作为热源,经过3年多的生产实践,现控制饱和蒸汽压力在0.3~0.6 MPa,同时混合干精矿含水控制在0.3%以内,熔炼炉生产正常.以下是蒸汽干燥系统的主要控制参数. 表1 蒸汽干燥系统的主要控制参数 Table

1 Main indexes of stream drying system 项目 广西金川1# 广西金川2# 金隆铜业[2] 江西铜业[3] 蒸汽压力/MPa 0.384

2 0.382

9 1.38 0.46 蒸汽流量/(t・h-1) 16.18 16.34 20.7 20.22 平均投料量/(t・h-1)

180 180

160 215 出料温度/℃ 114.79 115.61 110~115

116 烟气温度/℃

120 120

120 120 通过表1可以看出,广西金川有色金属有限公司的低压蒸汽干燥技术有以下优点:1)广西金川公司蒸汽压力略低于江西铜业,只有金隆铜业的30%左右;

2)广西金川公司蒸汽流量比金隆铜业以及江西铜业低了4 t/h,节能效果明显;

3)广西金川公司平均投料量高于金隆铜业. 5.4 作业率 表2为干燥系统2017年1月至7月的作业率统计,由表2可以看出,低压蒸汽干燥系统自投入运行以来,系统正常,生产顺利.根据现场生产,2017年年初至今,没有发生因为干燥系统故障而导致闪速熔炼炉降料量或者停产,完全能满足闪速熔炼炉的生产需求,而且能力还存在富余. 表2 干燥系统2017年1月至7月作业率统计 Table

2 Operation statistics of drying system during January to July,

2017 /% 项目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月1#线91.15 95.05 88.33 93.66 92.57 93.06 97.52 2#线93.17 93.87 85.77 93.84 97.79 93.52 97.62

6 结束语 蒸汽干燥技术在精矿干燥领域已经是较为成熟的工艺,能耗低,环保好,系统操作简单,设备少,维护工作量小.在此基础上,低压蒸汽干燥节能技术在广西金川铜精矿干燥工序的成功开发应用,不但蒸汽消耗量低,而且设备故障率也低,作业率较高,能保证熔炼炉的高负荷稳定生产. 参考文献 [1] 骆时雨. 贵冶220 t/h蒸汽干燥系统工艺过程及生产实践[J]. 铜业工程,2014(6):16-18. [2] 赵荣生,刘安明,江黎明. 金隆蒸汽干燥生产运行实践[J]. 有色金属(冶炼部分),2011(2):25-29. [3] 于齐汉,涂建华. 铜精矿干燥及输送系统的改造和生产实践[J]. 有色冶金设计与研究,2015,36(1):18-20. ........