罗小兵
丹霞冶炼厂
摘要：硫酸装置焙烧炉是以某一种矿石为基础设计的，但由于原料矿市场供应的影响和企业追求经济效益最大化的追求，许多硫酸厂在实际生产中往往采用不同的矿石组织生产。当矿石类型发生变化，矿石入炉杂质含量、粒度分布及含水量发生变化时，必须对生产工艺进行优化和调整。鉴于此，本文以某公司为例，在12万吨/年硫酸装置中，由于没有原料干燥系统，其使用了各种不同于设计的矿物组织生产。通过生产工艺的调整，其实现了均衡、长期稳定的生产，为公司追求经济效益最大化提供了空间，也为公司硫酸生产装置使用各种焙烧锌精矿提供了技术保障。
关键词：硫酸装置；定型焙烧炉；生产工艺；探索与优化；
一、硫酸装置定型焙烧炉的操作原则
（1）掌握焙烧炉的整体操作。要掌握除尘设备、冷却、锅炉、炉前风量、排渣量、原材料等的变化，又要掌握好几个工艺指标问题，以及后续工艺的正常运行可能影响炉的稳定运行[1]。
（2）养成综合分析各种指标和因素的习惯。当炉子的温度和压力变化时，不要轻易调整炉前的风量。实际上，应该考虑出渣量、给矿量等因素。有时炉温过高，只能还原矿石，不能还原空气。但是，当炉膛出口温度过低时，不是调节风量，而是要增加炉底压力。因此，要综合分析各种因素，就不可避免地会顾此失彼，仅仅依靠不全面的经验，很容易导致误操作。
（3）要抓住主要矛盾，发展细致作风。在正常生产过程中必须分清主次，遇到问题时要认清问题的根源。要全面把问题搞清楚，冷静分析，细致地了解形势，要耐心，切勿急躁。只有分析问题，才能做到“由表及里”、“去伪存真”。有时设备出现问题，如炉底压力异常、压力表堵塞、风室矿灰泄漏、焙烧炉风帽损坏等。如果找不到真正的原因，对这一过程的分析肯定会适得其反。
（4）提倡“勤勉”一词，应作预测性调整。要一步一步调整，不怕麻烦，操作调整要小，不要轻易的做大规模调整。在每次调整后，首先观察变化，然后进行第二步。不要一次改变几个因素就把事情搞砸。只有经常分析思考、观察，才能实现准确的预测调整，在运行中做到“稳”字，炉子才可听从指挥[2]。
二、焙烧炉生产工艺的探索
在某公司12万吨/年硫酸生产装置建成投产两年后，锌精矿的市场供应发生了很大变化。某公司采购的高品位锌精矿已不能满足28万吨/年硫酸装置的需求，只能采购中低品位的锌精矿（含硫35-40%）获得的高品位锌精矿（硫含量≥48%）供28万吨/年硫酸装置采用。选矿过程中产生大量硫含量约10%的尾砂。因此，供应12万吨/年锌精矿制酸装置的锌精矿类型与原设计选用的高品位锌精矿相比是非常大的变化。12万吨/年锌精矿制酸装置使用的锌精矿主要有：直接采购的中低品位黄铁矿、我公司磷矿选矿副产品生产的中低品位锌精矿、含硫量约10%的尾砂、硫磺、高品位锌精矿、低锌精矿等。
不同矿物、水分、杂质含量的原料操作条件不同。
一般来说，焙烧炉沸腾层的温度、焙烧炉底部的压力、焙烧炉前的风量和焙烧炉出口的二氧化硫浓度是不同的。使用含水量高的锌精矿，一方面会影响炉温指标，影响焙烧炉的热平衡，不能维持炉温，另一方面极易造成给料部沸腾不良，矿粒易团聚，导致堆积和结疤。采用含水量高的锌精矿原料时，由于负荷大、投料量大，堆积结疤矛盾更加突出。锌精矿原料水分含量高也会使炉内产生正压，很容易增加炉气的体积，而且，炉内环境恶劣，操作条件会变差。
该公司使用12万吨/年锌精矿制酸装置，经常在不同矿石之间切换生产，使得焙烧和灰分两道工序的生产波动频繁。为保证工厂长期稳定均衡生产，通过生产工艺的优化和调整，逐步探索出一定的生产经验，形成了一整套生产工艺技术。总结如下：焙烧炉的正常运行不是很困难，主要是只要调整矿石量和风量。如果情况清楚，就容易控制和掌握要领。但是，如果粗心大意，也可能会对操作失去控制，在不了解各种因素之间的关系时，从而耽误时间，造成事故，带来不必要的损失。尤其是焙烧炉反应迅速，变化很快。不可能平静而谨慎地操作。
三、生产工艺的调整与优化探索
适应市场变化，以公司利益为重，采用多种锌精矿入炉焙烧生产是必由之路。生产实践表明，由于炉内锌精矿品位波动大，导致投矿量变化频繁，炉内锌精矿粒度不均，导致炉底压力波动大，最终导致高放渣溢流量变化大，这是灰渣量不稳定的主要原因。人工拖拉排渣，通过低位排渣口控制底压，关闭高位排渣口等措施，可以改善运行条件，降低冷却滚筒负荷，但环境恶劣，操作劳动强度大。
为解决落料口排渣堆放不稳的技术和生产工艺问题，通过生产工艺分析，采取改变低放渣管直径进入冷却筒等有效措施，增加一个新的插装阀，在备用中间开不同的中心孔插装板，将低位排渣插装阀的开度由时长变化改为定常开，可稳定控制低放渣，通过调整高放渣溢流口高度，使焙烧炉沸腾层高度增加0.2m，焙烧炉热容量增大，稳定性增强，矿堆不易下沉。当落料口有堆积时，利用压缩空气及时将堆积的矿石捅开，解决落料口堆积问题。同时，底压上升速度加快，从而提高低压下渣量，使粗渣及时排出，保证焙烧炉良好的沸腾状态。采用不同开孔直径的低位排渣插板，可以方便地调节炉内的排渣量，将焙烧炉底压力控制在相对稳定的范围内，稳定焙烧系统的生产控制，整个硫酸装置的生产进入良性循环[3]。
结束语
硫酸生产装置的焙烧炉是针对某一种矿石设计的，但在实际生产中，由于种种原因，最终矿石与原设计矿石之间会有很大的变化，作为生产管理者，首先要从影响焙烧炉运行的主要因素：入炉风量、矿石粒度、矿石含水量、矿石入手硫等条件，认真分析和寻找解决问题的最佳途径。只有这样，才能操作灵活性更强，使装置对原料矿的适应性更强。硫酸装置在长期的平衡稳定运行中是必然的[4]。
参考文献：
[1]王军,王彦淳.硫酸装置锅炉系统防爆管技术总结[J].硫酸工业,2019(12):19-21+24.
[2]王敬东,李进,熊义香.硫酸装置定型焙烧炉生产工艺的探索与优化[J].磷肥与复肥,2019,34(08):19-21.
[3]Sulphur编辑部,张帆.硫酸装置设计的新方法[J].硫酸工业,2019(05):5-10.
[4]李鹏,孙毅.焙烧炉热平衡分析与节能措施讨论[J].有色设备,2018(03):38-41.