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关于炉底排冷灰装置的改造浅谈白川

发表时间：2020/9/10 来源：《基层建设》2020年第14期作者：白川

[导读] 摘要：本文就某厂冶炼厂焙烧炉除灰项目的技术改造进行探讨，仅供大家参考。

        阿克陶百源丰矿业有限公司新疆阿克陶 845550
        摘要：本文就某厂冶炼厂焙烧炉除灰项目的技术改造进行探讨，仅供大家参考。
        关键词：炉底；排冷灰装置；改造
        前言
        硫酸化焙烧是“固体流态化”技术的单元操作。鼓风机将气体鼓进沸腾炉固定物料层，物料的状态随气流速度的变化而变化，随着气流速度的增高，物料颗粒由静止阶段开始蠕动并离开炉床，体积开始膨胀，当气流速度继续增大超过临界值时，物料粒子作紊乱运动，当气流速度不超过极值时，物料粒子就在一定高度范围内翻动，像液体沸腾一样，称之为“流态化床“也就是说，要想保持炉料的稳定“沸腾”，最主要的因素就是气体从矿粒间流过的速度要保持在膨胀床阶段，这时的气速可根据料层的高度和矿粒的堆积重度计算出来。在正常生产中，矿粒的比重基本上是一个常数，所以炉内所需要的沸腾风速基本上取决于料层的高度和焙砂的平均粒径冶炼厂焙烧炉是酸化焙烧处理工艺的关键设备，是将精金矿中的硫、碳、砷氧化成SO2、CO2、AsO3进入烟气，同时使得精矿颗粒的孔隙性变得非常好，包裹的金暴露出来，利于下步浸出工艺。

        图1（一段、二段焙烧炉）
        1改造背景
        自从正式投产以来，随着产量不断的扩容，给矿量逐渐增大，在运行过程中矿浆喷枪枪头的磨损加快，导致较多的大颗粒的物料沉淀在空气分布板，同时无形增加了炉底排冷灰的次数，如果不及时排除冷灰，直接会影响到炉内沸腾层状况和正常的操作，严重时直接导致焙烧炉死炉。
        2现状调查
        2.1压式排冷灰装置无法控制冷灰排放量，热料排出造成周围大量的烟尘。
        2.2排放过程中操作困难，容易造成死炉，该结构不利于排冷灰。
        2.3操作工需要穿上笨重的耐高温服近距离操作，尽管如此依然很危险，安全操作无法保证以上是现有排冷灰装置的缺点
        3对策及实施
        3.1为了解决排冷灰带来的问题，我们必须将现有的排灰装置进行改造，首先我们要了解为什么焙烧炉排冷灰不能在停机进行而非要在运行过程中实施呢？
        3.1.1停车排冷灰使整套焙烧制酸系统全部停车，造成较大损失。
        3.1.2停车排冷灰只能将冷灰管内的部分大颗粒烟尘排出，存在空气分布板上颗粒却无法排出，没有实质性的效果，从而无形的增加死炉的风险。
        3.1.3大量冷灰长时间的堆积会造成系统风量增加，从而增大后续浸出的难度。
        3.2由此可知我们必须将现有的炉底排冷灰的装置进行改造，同时还要在不能停车的情况下进行，首先我们对原来装置原理分析，如图2。
        3.2.1当我们将压盖法兰的螺杆全部松开时，首先要给压杆一个力F并且大于冷灰管内压力，需要靠力大小来控制放灰量，但实际操作时在一定温度下炉底冷灰流动性很强，加之炉内有一定的压力，一操作就会出现图2的现象。

        图2改造前排冷灰装置
        3.2.2考虑到排冷灰的操作要求，现场生产也不允许停机进行改造，所以只用将原有的装置进行改造，改造后的结构是将压的工作方式改成插板的工作方式进行操作。改造后我们要注意的是这个三个尺寸1、2、3，其中尺寸1限定了下部旋转法兰压盖的行程，保证法兰压盖两个接触面不会完全脱离；尺寸2的间隙保证了此细度下的冷灰能在法兰压盖闭合式不会出现溢流现象；尺寸3宽度为了保证放冷灰时顺利下落，防止角钢阻碍灰的下落而四处散落。其次就是拉杆的焊接要同转动副连接平板在同一直线上。
        4运行情况
        改造后的排冷灰装置经过现场试验，效果十分理想，改变了以往停机排冷灰，开机不敢排的现状。
        5改造创效
        5.1安全效益：
        只需通过钢丝绳对拉杆进行水平移动操作，方便控制冷灰量的大小，避免了与高温、大量粉尘接触的几率，使员工的身心健康和安全得到保障，充分发挥安全就是最大的节约原则。
        5.2环境效益：
        改造后不会因为放冷灰而产生大量烟灰，从而避免对环境的污染。
        5.3社会效益：
        5.3.1操作工再不用在冷灰管旁对压杆直接操作，只需通过固定在拉杆尾部的钢丝绳在远处进行操作。
        5.3.2操作工不再因为冷灰未排净导致停车需进入高温炉内进行各项清理工作（如：清理风帽孔、扒炉、筛分炉内粗细焙沙），进而大幅度减轻了员工的劳动强度。
        5.4经济效益：
        5.4.1每年少产硫酸约：100t/d×21天=2100t
        5.4.2每次开车烘炉用柴油约：（5～7）t×8000元/吨=4.0～5.6万元
        5.4.3停车清理焙沙损耗金属约为：0.5t×（40～50）g/t=20～25g
        6结语
        本公司锅炉除灰系统经过改造后，积灰厚度值大大减小，排烟温度降低，锅炉效率提高，并且节省了该锅炉所耗能源量，同时减少该系统检修周期，提高了公司的经济效益和生产效率，此次改造的成功实例可供同为锅炉的其他行业参考。
        7参考文献：
        [1]姚纪恒，冯景源，罗红新.锅炉蒸汽吹灰、声波吹灰和高能燃气脉冲吹灰的技术经济比较[J].锅炉技术，2001，32（12）：26-30.
        [2]朱予东.基于熵产分析及数值模拟的锅炉优化吹灰的研究[D].华北电力大学博士学位论文，保定，2008：1-2.
        [3]何源.余热锅炉受热面的积灰及其对策[J].工业炉，2000，22