內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯加料端收灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造

王亞飛，王宏亮，蔡君榮

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司礦冶分公司，陜西 渭南，714100)

0 引 言

內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦工藝經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，從燃煤供熱到天然氣供熱，再到目前“無(wú)碳焙燒”，焙燒生產(chǎn)靈活、產(chǎn)量穩(wěn)定、大幅節(jié)能。在焙燒生產(chǎn)過(guò)程中，回轉(zhuǎn)窯進(jìn)料端物料易泄漏，物料泄漏不便于收集，粉塵飛揚(yáng)，造成鉬金屬量的流失，同時(shí)也存在環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，因此合理布設(shè)回轉(zhuǎn)窯進(jìn)料端設(shè)施，解決加料端物料泄漏造成的粉塵泄漏具有重要的意義。

1 內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯加料端改造前狀況

內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯的型號(hào)較多，以金鉬股份礦冶分公司鉬爐料產(chǎn)品部使用的單臺(tái)內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯為例，型號(hào)：φ2 200 mm×30 000 mm，入爐鉬精礦品位≥45%，設(shè)計(jì)加料量380 kg/h，設(shè)計(jì)產(chǎn)量330 kg/h，產(chǎn)品含硫≤0.1%，回收率95%。

回轉(zhuǎn)窯加料端粉塵較多，其主要原因?yàn)椋?1) 回轉(zhuǎn)窯加料端收灰系統(tǒng)為人工收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、加灰，泄露點(diǎn)較多，不便控制，易造成物料飛揚(yáng)；(2) 回轉(zhuǎn)窯加料端空間小，設(shè)備較多，煙塵管道拐點(diǎn)較多，管道較平緩，易于堵塞，需定期清理，造成物料灑落；(3) 收塵設(shè)施整體布局不合理，造成收塵效果未能合理發(fā)揮。

2 內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯加料端收灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造

原內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯加料端設(shè)備布局未能形成直線排列，工藝管道多處存在橫管、彎頭、觀察孔、人孔、應(yīng)急口、出料口。管道宜堵，人工振打清理，物料灑落。觀察孔、人孔、應(yīng)急口、出料口人工操作過(guò)程存在泄漏，密封不嚴(yán)存在泄漏。因此，將設(shè)備及其管道合理布局，減少泄露點(diǎn)及密封口，減少人工直接接觸物料的頻次，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收灰，這是本次設(shè)計(jì)改造的主要思路。

2.1 拆除加料端設(shè)備，設(shè)備呈直線放置，縮短煙氣設(shè)備管道

改造前加料端設(shè)備交叉擺放，受到空間、設(shè)備、管道的局限，局部調(diào)整顯然不能實(shí)現(xiàn)，因此拆除原有設(shè)備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化布局，統(tǒng)一呈線形擺放，才能從根本上解決設(shè)備布局的問(wèn)題。

整體拆除加料端加料設(shè)備、收塵設(shè)備、換熱設(shè)備等，合理規(guī)劃、重新布局。布局的原則：(1) 設(shè)備呈直線放置，杜絕管道拐角，防止物料堆積；(2) 最大限度縮短煙氣設(shè)備管道，減少管道存塵量；(3) 管道分布帶有傾角，提高煙塵通過(guò)效率。

加料設(shè)備排序依次：精礦混料倉(cāng)、刮板輸送機(jī)、螺旋、斗式提升機(jī)、雙頭加料螺旋、失重料倉(cāng)、螺旋、刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、小料倉(cāng)、進(jìn)料螺旋。

收塵設(shè)備排序依次：窯頭罩、重力收塵器、冷卻換熱器、布袋除塵器，通過(guò)雙啟動(dòng)插板閥控制進(jìn)入刮板輸送機(jī)，經(jīng)過(guò)螺旋進(jìn)入斗式提升機(jī)，輸送至進(jìn)料端進(jìn)料料倉(cāng)，混合鉬精礦進(jìn)入加料端進(jìn)料螺旋。

設(shè)備按照工藝線路直線布局，最大可能的減少管道交叉、拐彎，整體工藝管線橫向存在必要落差，物料輸送過(guò)程在重力的作用下，輸送物料更加順暢。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可提高長(zhǎng)周期輸送效率，避免物料堵塞，杜絕清堵造成物料泄漏，為下一階段的焙燒工藝提供保障。

2.2 人工收灰改為機(jī)械自動(dòng)收灰

改造前人工收灰存在的泄漏點(diǎn)較多，收塵效果不好，加料端現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境差。降低人工接觸物料及煙灰頻次，減少粉塵泄漏點(diǎn)這是治漏的關(guān)鍵，采用機(jī)械自動(dòng)化收灰，能夠?qū)崿F(xiàn)以上兩個(gè)要求。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸料的設(shè)備很重要，最早嘗試采用單氣動(dòng)插板閥，試用效果不理想，使用一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)實(shí)，易造成粉塵泄漏，經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)采用雙氣動(dòng)插板閥，雙層保護(hù)，能夠彌補(bǔ)單氣動(dòng)插板閥存在的不足。

將窯頭罩、重力除塵器、冷卻換熱器、布袋除塵器收集的煙灰，經(jīng)雙氣動(dòng)插板閥控制，通過(guò)溜槽進(jìn)入刮板輸送機(jī)，再經(jīng)加料設(shè)備輸送至爐窯。整個(gè)收灰過(guò)程不需要人工操作、無(wú)泄漏點(diǎn)、控制系統(tǒng)定時(shí)操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收灰、加灰。

2.3 改造布袋除塵器，提高收塵效率

(1) 采用PTPE材質(zhì)φ130 mm×2 500 mm型濾袋，工作溫度130～180 ℃(PTPE材質(zhì)在240 ℃的連續(xù)運(yùn)行溫度，瞬間260 ℃的溫度條件下，能耐全部PH值范圍內(nèi)的酸堿侵蝕)，透氣量100 L/dm2·min，有效提升高溫環(huán)境下濾袋的使用壽命及收塵效率。

(2) 采用脈沖振打，尋找合理調(diào)節(jié)振打頻率，減少布袋的粘糊。

(3) 氣缸拉桿加裝護(hù)套，有效保護(hù)拉桿，防止SO2氣體的腐蝕，提升氣缸壽命，降低檢修頻度，提升布袋除塵器的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

(4) 將布袋除塵器人孔蓋由螺栓固定方式改裝成按壓式，提高密封效果，便于檢修。

收灰系統(tǒng)改造后工藝流程及設(shè)備布局圖見圖1和圖2。

圖1 改造后工藝流程圖

圖2 改造后設(shè)備布局圖

3 改造效果分析

內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯加料端收灰系統(tǒng)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)改造，設(shè)備布局合理，整體工藝便于控制，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)清打卸灰、輸料，未出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，能夠按照工藝標(biāo)準(zhǔn)要求輸送物料。隨著泄漏點(diǎn)最大限度的減少，大幅改善了爐后作業(yè)環(huán)境，降低了設(shè)備故障率，提高了系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。改造前后的技術(shù)參數(shù)和生產(chǎn)工藝見表1和表2。

表1 改造前后技術(shù)參數(shù)

表2 改造前后生產(chǎn)工藝

改造后，焙燒鉬精礦金屬回收率穩(wěn)定在98.3%以上，回收率增加了0.1%，按兩臺(tái)回轉(zhuǎn)窯年產(chǎn)量7 400 t計(jì)算，年可多回收焙燒鉬精礦7.4 t，年可增加經(jīng)濟(jì)效益40萬(wàn)元以上。單臺(tái)產(chǎn)量穩(wěn)定在424 kg/h，單臺(tái)產(chǎn)量增加了14 kg/h，單臺(tái)年產(chǎn)量可增加123 t，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

4 結(jié) 語(yǔ)

內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯加料端收灰系統(tǒng)改造基于加料端系統(tǒng)除塵存在問(wèn)題，從優(yōu)化進(jìn)料端設(shè)備布局、機(jī)械自動(dòng)收灰替代人工收灰、布袋除塵器改造3個(gè)方面著手，系統(tǒng)考慮進(jìn)出料端設(shè)備布局及設(shè)備參數(shù)，最大程度減少泄漏點(diǎn)，將收灰、輸灰、加灰工序作業(yè)全面自動(dòng)化。收灰系統(tǒng)改造后，焙燒鉬精礦金屬回收率達(dá)98.3%以上，一次出爐合格率達(dá)83%，經(jīng)濟(jì)效益可觀，從根本上改善了內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯焙燒過(guò)程的作業(yè)環(huán)境，降低了設(shè)備故障率，穩(wěn)步提升了系統(tǒng)產(chǎn)能。