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金隆蒸汽干燥生产运行实践
发布时间：2013-04-11 08:27 来源：未知
金隆闪速炼铜工艺原设计生产能力为年产10万t矿铜，采用三段式气流干燥工艺，设计能力80t/h湿矿（含水10%）。2005年11月，金隆公司实施35万t熔炼、40万t电解挖潜改造。计算需要的最大干燥能力为235 t／h，原气流干燥系统已无法通过改造满足需求。通过比较，金隆公司选择了一套∮4. 44 m×10.14 m的Kumera回转式蒸汽干燥机烘干机，设计能力160 t／h湿矿，加上原有气流干燥能力，可以满足生产需要。两套干燥系统同时运行，流程图如图1所示。
蒸汽干燥机烘干机于2007年3月投入运行后，在投产初期，出现了一系列故障，严重影响了闪速炉投料量的进一步提升；经过不断的改进，干燥系统运行逐步稳定，而且相对于传统气流干燥，体现出明显的运行能耗低、设备稳定、故障率低的优势。
1、主要故障及技术改进
蒸汽干燥系统故障发生的部位统计结果为：布袋收尘器62%、螺旋10%、皮带10%、CD泵8%、干矿仓4%、出料阀3%、干燥窑本体2%、振动筛1%，可见布袋收尘器故障率最高。以下就投产以来主要故障及改进措施进行回顾。
1.1 蒸汽干燥布袋收尘器着火的治理
1.1.1 主要问题
2007年6～8月，蒸汽干燥布袋收尘器先后发生3次着火事故，造成较严重的经济损失和干燥系统较长时间停产。着火主要发生在停运蒸汽干燥并打开布袋检查孔后10分钟内。
1.1.2原因分析
通过对几次布袋收尘器着火现象进行全面的分析，发现布袋收尘器布袋着火主要原因是：(1)收尘器灰斗积灰，积灰因水分低(<0.3%)、含S高(28%～33%)，容易白燃。布袋积灰的主要原因是：排料螺旋能力不能满足收尘峰值时排灰需要、灰斗局部温度低、排料螺旋故障。(2)在蒸汽干燥停运时，风机将外部含水分低、含氧高的烟气抽人布袋收尘器，一方面含氧高的空气更加容易引起积灰燃烧，另一方面烟气中水蒸气含量降低，布袋容易被引燃，且着火点易蔓延。
1.1.3改进措施
为杜绝布袋收尘器着火现象，一方面要杜绝布袋收尘器灰斗积灰现象，另一方面要采取措施降低布袋收尘器燃烧条件，主要采取以下措施进行改进：
(1)将2 000m3／h的氮气引入布袋收尘器，同时将灰斗和布袋反吹风由压缩空气改为氮气，以降低布袋着火的可能性；
(2)将排料螺旋改为刮板运输机，能力由原来的10 t／h增加为20 t／h，防止布袋收、排灰量的瞬时增加，引起排灰不畅现象；
(3)布袋收尘器灰斗增加保温蒸汽管和振动器，防止灰斗因局部过冷等原因造成积灰现象；
(4)在干燥窑入口和布袋收尘器的灰斗增设应急蒸汽管，蒸汽干燥停运初期，向布袋收尘器内喷入适量蒸汽，增加烟气湿度的方法来减小烟灰着火的可能；
(5)蒸汽干燥停车时，停排风机，至布袋收尘器内温度降到60℃以下时再开排风机，以减少停运时在着火温度下引入布袋收尘器空气；
以上措施实施后，未再出现布袋收尘器着火现象，系统运行稳定。
1.2蒸汽干燥干矿仓堵塞
1.2.1主要问题
金隆公司蒸汽干燥系统的干矿仓设计储存精矿能力为200 t，投入使用后，精矿在于矿仓内很快就结块，不仅大幅度降低了干矿仓的容积，而且因蒸汽干燥排料不畅而多次引起干燥系统�；Ｍ�，精矿结块会越来越硬，清理十分困难。
1.2.2主要原因分析
通过对干矿仓的结构分析，认为干矿仓内精矿结块的主要原因在于：(1)设计为增大精矿储存能力，干矿仓及下料斗设计安息角度过小，形状为方形，很容易在角部结料；(2)流化装置设计不合理，流化风管出口管直接埋在料中，容易被精矿堵塞，流化风压力过低，作用有限；(3)设计上干矿仓与蒸汽干燥排料室和布袋收尘器下料管相连，潮湿空气进入干矿仓，干矿仓内明显存在返潮现象。
1.2.3主要改进措施
(1)将缓冲仓下料斗改为圆形，增大下料角度，以减少粘料堵塞。圆锥部及流化锥部材质改为不锈钢；
(2)重新布置流化风设置，同时在流化风管出口焊接金属网，防止流化风管堵塞，增加仓壁开口数量，大幅度增加流化面积。提高流化风压力，增加流化效果；
(3)将干矿仓、布袋收尘器排灰下料管全部进行保温处理，同时增加电加热带，保持干矿仓的温度，避免局部温度过低造成的精矿在仓壁的粘结。
改造后虽然中间仓的储存精矿能力由200 t下降到130 t，但改后未发现下料斗堵塞现象，总体使用效果良好，较好的保证了输送系统的正常，杜绝了下料口堵塞现象。改造后的示意图如图2所示。
1.3精矿输送系统故障
1.3.1主要问题及原因
由蒸汽干燥的于矿进入CD泵，通过输送管道，正压输送进入闪速炉炉顶目标仓中，供闪速炉使用，烟气放空。
在投产初期，主要是由于料位计故障，造成程序控制紊乱，每次CD泵装料很少，形成稀相输送，一方面造成气耗过高，同时CD泵圆顶阀密封圈、输送管道磨损加剧，漏矿现象频发。另外，目标仓收尘风机能力是按照浓相输送设计平均值来设计，但浓相输送在一个循环周期内气量变化很大，当进入目标仓气量处于峰值时，布袋收尘器无法满足排气要求，加之气耗过高，进入目标仓的气量远大于设计值，造成目标仓间断正压，目标仓、布袋收尘器壳体及排灰阀损坏，精矿外泄，严重影响现场环境。
1.3.2处理措施
首先对输送程序进行改进，保证在物料加满后开始输送，实现输送系统设计的浓相输送，减少设备磨损的同时，降低压缩空气用量和目标仓压力。其次根据每个输送循环周期的最大排气量，重新设计安装了布袋收尘器和排风机，系统最终正常运行。目前系统最大输送能力达到190t/h，超出设计能力。
2、蒸汽干燥运行实践
2.1干燥能力
目前金隆蒸汽干燥实际精矿处理量最大达到170 t／h，考虑到实际的精矿含水8%左右，比设计值10%低，实际处理能力与设计最大处理量为160 t/h相当。金隆曾数次试验，试图通过增加蒸汽压力来进一步提高蒸汽干燥的能力，期望干燥量能够达到180～190 t／h，但疏水量能力基本超不过25 t/h，大幅度低于设计值，加大压力和疏水阀开度时，疏水管路全部是蒸汽，冷凝水很少，因此认为，在目前换热管面积和换热效率一定的条件下，干燥能力已经无法进一步增大。表1为金隆蒸汽干燥系统设计参数和实际操作参数数据。
2.2运行稳定性
图3显示了蒸汽干燥系统自2007年4月至2009年12月蒸汽干燥系统每月停运检修时间（含计划检修），由图中可以看出，在整个蒸汽干燥运行期间，运行相对可靠，除投料初期试生产阶段的故障高发期后，基本保持稳定运行。在2009年10月份起，开始出现蒸汽盘管漏气故障，加上系统调试时间，系统已运行接近3年，基本达到设计目标。在出现蒸汽盘管漏气故障后，故障率明显提高，而且基本为同类故障，显示蒸汽盘管需要更换。
目前蒸汽干燥系统主要的检修是蒸汽盘管和连接软管的定期更换，从运行效果看，如果能定期进行备件更换，系统运行是相当可靠的。
2.3干矿水分
蒸汽干燥属于间接加热干燥方式，精矿在干燥窑中进行，因此在给料量波动、蒸汽压力波动时对精矿干燥后水分影响较容易修正，出窑干矿水分容易控制；而气流干燥属于悬浮干燥，精矿与气流需要更好的混合，重油量必须及时跟踪给料量的波动，因此对系统的稳定性要求更高，图4是2009年气流干燥和蒸汽干燥系统干矿水分趋势图，可以看出，蒸汽干燥水分明显较气流干燥水分低，而且更为稳定。
2.4干燥能耗
蒸汽干燥与气流干燥相比，设备总功率明显降低，如表2所示，单位干矿能耗较气流干燥要低，而且，蒸汽干燥所使用的能源主要是熔炼及硫酸系统余热锅炉所产生的蒸汽，属于余热利用，因此其节能效果就非常显著。
3、结语
蒸汽干燥目前已经是比较成熟的铜精矿干燥工艺，能耗较低，环保更好，系统操作更为简单、稳定。干燥窑本身故障率相对较低，可靠性非常高。由于铜精矿属于硫化矿，经过干燥后水分很低，在局部位置堆积过多，存在自燃现象，而布袋收尘器的滤袋是易燃物，因此在蒸汽干燥配套设计过程中如何避免布袋着火是系统运行稳定的关键。
三门峡富通新能源生产销售滚筒木屑烘干机、木屑气流式烘干机等机械设备。
