穩(wěn)定蒸汽干燥機(jī)運(yùn)行狀況的攻關(guān)

易瑞強(qiáng)

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

閃速煉銅因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在全世界的銅冶煉中，對(duì)入爐物料的含水率有著嚴(yán)格的要求，干燥過(guò)程成為了閃速煉銅工藝中必不可少的一環(huán)節(jié)［1-2］。我們常說(shuō)的干燥一般就是指加熱干燥法，它利用熱能加熱物料氣化物料中的水分，水分變成水蒸汽并隨空氣帶出干燥器。物料經(jīng)過(guò)加熱干燥，能夠除去物料中的非結(jié)合水和結(jié)合水，達(dá)到產(chǎn)品或原料所要求的含水率［3］。固體含水物料即為被干燥物料，氣體稱(chēng)為干燥介質(zhì)。在干燥過(guò)程中，水分要從固體內(nèi)部擴(kuò)散到表面，從表面借熱能氣化而至氣相中，因此干燥屬于傳質(zhì)過(guò)程。按照熱能傳給濕物料的方式，干燥過(guò)程可分為對(duì)流干燥、傳導(dǎo)干燥、輻射干燥和介電加熱干燥等。為了節(jié)能減排，降本增效，2013 年貴溪冶煉廠實(shí)施工藝優(yōu)化，淘汰了高耗能、尾氣超標(biāo)的三段式氣流干燥系統(tǒng)，新建了一套干燥精礦能力為220t/h 的蒸汽干燥系統(tǒng)。蒸汽干燥機(jī)作為擔(dān)負(fù)閃速爐日常生產(chǎn)的唯一一套干燥系統(tǒng)，從2013 年5 月啟用至今，其運(yùn)行狀況對(duì)閃速爐的作業(yè)率有很大影響。

2 工藝簡(jiǎn)介

貴溪冶煉廠使用的庫(kù)邁拉蒸汽干燥機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式蒸汽干燥機(jī)，如圖1 所示，其傾斜角度為2 度（進(jìn)料端高，出料端低，類(lèi)似回轉(zhuǎn)窯），干燥機(jī)由一臺(tái)大功率馬達(dá)驅(qū)動(dòng)干燥機(jī)殼體和蒸汽盤(pán)管同速轉(zhuǎn)動(dòng)［4-6］。干燥機(jī)的一端是進(jìn)料口，濕的混合礦通過(guò)皮帶加入干燥機(jī)內(nèi)；另一端是出料斗和蒸汽進(jìn)、出口的連接器，蒸汽從轉(zhuǎn)子的中心管進(jìn)入，穿過(guò)輻射狀聯(lián)箱，分配給盤(pán)管所有的環(huán)路，加熱盤(pán)管后再通過(guò)盤(pán)管將熱量傳給不斷在轉(zhuǎn)子盤(pán)管間隙中運(yùn)動(dòng)的銅精礦，使精礦升溫后逐漸蒸發(fā)脫除所含的水分。蒸汽中的冷凝水在轉(zhuǎn)子離心力的作用下，匯集進(jìn)入中心管，在蒸汽壓力的作用下，冷凝水從中心管通過(guò)虹吸管排出干燥機(jī)返回到動(dòng)力純水箱，回收純水。

在蒸汽干燥過(guò)程中，精礦干燥分為升溫、蒸發(fā)、再升溫三個(gè)階段［7-8］，在升溫階段，常溫的濕精礦進(jìn)干燥機(jī)后與加熱了的盤(pán)管接觸，隨著精礦向前推進(jìn)溫度迅速上升，當(dāng)精礦溫度至90℃后水分開(kāi)始大量蒸發(fā)，在精礦水分大量蒸發(fā)階段溫度無(wú)明顯變化。當(dāng)精礦中水分已蒸發(fā)完畢，隨著精礦的進(jìn)一步加熱溫度隨之上升，因此控制出料口干礦的溫度，就可以控制干礦中的水份，從而為閃速爐提供合格的原料。

圖1 貴溪冶煉廠庫(kù)邁拉蒸汽干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3 存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施

蒸汽干燥機(jī)系統(tǒng)自投產(chǎn)以來(lái)，雖有處理精礦量大、物料溫度容易控制等優(yōu)點(diǎn)，但在運(yùn)行過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，影響著干燥機(jī)的正常運(yùn)行，以下將這些問(wèn)題進(jìn)行探討。

（1）蒸汽干燥機(jī)入料端容易堵料，造成頻繁停開(kāi)機(jī)現(xiàn)象。

配制好的精礦通過(guò)皮帶輸送至干燥機(jī)頭部?jī)?nèi)1.8 米左右的位置，由于蒸汽干燥機(jī)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，初入的精礦容易粘附在盤(pán)管上，隨著干燥機(jī)旋轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)，礦物在重力作用下倒塌下來(lái)落在給料皮帶上，容易造成皮帶壓死，中止帶料。

（2）干燥機(jī)頭部螺旋線粘結(jié)，給料不順暢。

干燥機(jī)為了減少揚(yáng)塵及加大濕氣的排出，保證現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境，在干燥機(jī)出料口上方增設(shè)了收塵裝置。在長(zhǎng)期干燥的過(guò)程中，干燥機(jī)頭部會(huì)吸入大量冷空氣，將精礦粘結(jié)在螺旋線上，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，螺旋線上的精礦越積越多，造成帶料皮帶磨損，甚至擠死，導(dǎo)致干燥停止。

（3）精礦除雜力度不足，造成干燥機(jī)盤(pán)管磨損嚴(yán)重。

精礦在前端的處理和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中還含有一小部分鐵絲及大顆粒砂石等質(zhì)地較硬的物品，隨著皮帶運(yùn)輸帶入干燥機(jī)內(nèi)部，在干燥機(jī)旋轉(zhuǎn)作用下不斷對(duì)干燥機(jī)內(nèi)的盤(pán)管磨損，在排出干燥機(jī)的過(guò)程中還容易卡死出料倉(cāng)回轉(zhuǎn)閥，導(dǎo)致設(shè)備故障，影響干燥系統(tǒng)運(yùn)行。

（4）干燥機(jī)疏水效果不佳，導(dǎo)致蒸汽含水現(xiàn)象。

蒸汽干燥機(jī)的熱源來(lái)自余熱鍋爐的蒸汽，通過(guò)動(dòng)力車(chē)間降壓處理后輸送至干燥機(jī)，在干燥機(jī)內(nèi)因蒸汽與物料的熱交換產(chǎn)出部分冷凝水，干燥機(jī)盤(pán)管在水量大的情況下無(wú)法及時(shí)排出，導(dǎo)致干燥能力下降。

（5）干燥機(jī)盤(pán)管使用壽命無(wú)法滿足長(zhǎng)周期生產(chǎn)。

干燥機(jī)盤(pán)管內(nèi)部有鐵絲、粗顆粒石英砂等雜物在長(zhǎng)周期的磨損消耗下，部分區(qū)域已經(jīng)變薄，甚至干燥機(jī)盤(pán)管經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏氣，嚴(yán)重影響和制約著長(zhǎng)周期生產(chǎn)。

圖2 入料端堵料

圖3 干燥機(jī)頭部安裝振打球

圖4 安裝保護(hù)套

4 改進(jìn)措施

針對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題，技術(shù)員們通過(guò)不斷地摸索，試驗(yàn)，得到了改進(jìn)措施。

（1）在可移動(dòng)皮帶尾部?jī)蓚?cè)加裝護(hù)板及固定式連桿。

改造前，可移動(dòng)皮帶時(shí)常因頭部返料至可移動(dòng)皮帶內(nèi)側(cè)，導(dǎo)致皮帶跑偏，甚至造成壓死皮帶而堵料現(xiàn)象。針對(duì)此癥結(jié)，在可移動(dòng)皮帶尾部?jī)蓚?cè)加裝護(hù)板及固定式連桿，保護(hù)皮帶尾部，減少返料掉到可移動(dòng)皮帶內(nèi)側(cè)。

（2）在干燥機(jī)入口螺旋線區(qū)域增加振打球。

由于干燥機(jī)在長(zhǎng)期干燥的過(guò)程中，其頭部容易吸入冷空氣而形成粘結(jié)。小組為解決此疑難點(diǎn)，在干燥機(jī)頭部安裝振打球，通過(guò)振打球重力沉降連續(xù)敲打干燥機(jī)頭部?jī)?nèi)側(cè)，減少粘結(jié)現(xiàn)象，同時(shí)加裝氮?dú)夤艿溃ㄟ^(guò)鼓氮?dú)鈦?lái)減少冷空氣的吸入。

（3）增加電磁鐵，優(yōu)化精礦振動(dòng)篩篩網(wǎng)，提升干燥機(jī)進(jìn)料品質(zhì)。

從源頭抓起，在輸送皮帶出料口增加多臺(tái)大功率電磁鐵，徹底清除精礦中夾雜的鐵器，加大對(duì)電磁鐵的停送電管理；并改進(jìn)精礦振動(dòng)篩篩網(wǎng)孔徑，除去大顆粒精礦和石英石。對(duì)入口盤(pán)管拉桿、主管與支管安裝保護(hù)套，避免拉桿脫落，防止盤(pán)管支撐點(diǎn)移位；主管與支管磨損，減少盤(pán)管磨損漏氣。

（4）改進(jìn)干燥機(jī)疏水系統(tǒng)。

通過(guò)將機(jī)械式閥組改造為浮球式與倒吊桶式組合疏水閥組，防止蒸汽流失，及時(shí)排除不凝氣體，保證疏水暢通。提升蒸汽的品質(zhì)。蒸汽品質(zhì)越好，干燥效果越好。從表1 可以看出，自改造以來(lái)，噸礦耗汽量持續(xù)下降。

表1 2015-2018 年噸礦耗蒸汽統(tǒng)計(jì)表 t

表2 2015-2018 年蒸汽干燥機(jī)作業(yè)率統(tǒng)計(jì)表 %

（5）利用超聲波測(cè)厚儀對(duì)易磨損區(qū)域進(jìn)行排查，及時(shí)檢測(cè)提前修復(fù)。

干燥機(jī)盤(pán)管在長(zhǎng)周期的磨損消耗下，部分已經(jīng)變薄，為防止在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)盤(pán)管泄漏，影響閃速爐投料量，利用超聲波測(cè)厚儀對(duì)易磨損區(qū)域進(jìn)行排查，提前在磨損區(qū)加裝耐磨堵頭，有力的保證了閃速爐的滿負(fù)荷作業(yè)率。

5 產(chǎn)生的效果

表2 是2015 年至2018 年近四年的作業(yè)率統(tǒng)計(jì)，從表中可以得知隨著這幾年的不斷創(chuàng)新改進(jìn)，作業(yè)率有了穩(wěn)步上升，2018 年的作業(yè)率可達(dá)到98.07%，為提高閃速爐作業(yè)率提供了良好的條件。

6 結(jié)論

當(dāng)前工廠都在不斷提高閃速爐作業(yè)率，通過(guò)對(duì)干燥機(jī)結(jié)構(gòu)和工藝的改進(jìn)，解決了干燥機(jī)進(jìn)料不暢、盤(pán)管磨損嚴(yán)重等幾個(gè)生產(chǎn)中影響干燥機(jī)運(yùn)行的問(wèn)題，使得干燥機(jī)作業(yè)率可以達(dá)到98.07%，很好的為閃速爐提高作業(yè)率提供了良好條件，在經(jīng)濟(jì)方面也產(chǎn)生了不小的效益。