铜冶炼闪速吹炼余热锅炉的改造实践
浅谈“双闪”铜冶炼的工艺探索及优化
浅谈“双闪”铜冶炼的工艺探索及优化摘要：伴随着铜冶炼高投料、高品位、高氧浓、高热负的技术的发展趋势，闪速熔炼系统，不断优化着热平衡问题和造渣问题，而关键设备的开发及应用，也使得适应高强度熔炼的炉体结构设计和冷却技术有了很大的改进。
闪速熔炼是近代发展起来的一种先进的冶炼技术，能耗低，规模大，具有劳动条件好、自动化水平和劳动生产率高的优点。
精矿喷嘴技术不断地完善，精矿干燥与输送、装料系统等辅助系统不断提升等等，结合实践不断优化，现场工艺的升级与功用的提升，“双闪”铜冶炼技术不断完善。
本文将从闪速冶炼工艺的配置优化与衔接，对双闪冶炼工艺运维与系统优化开展了深入探索。
关键词：冶金工程；闪速熔炼；工艺优化；系统运维1、“双闪”铜冶炼工艺简述闪速冶炼工艺是在闪速炉一步炼铜工艺的基础上开发应用的连续吹炼工艺，连续加料、连续送风、连续排烟。
从1995年首次工业应用以来，特别是在中国几个大型冶炼厂的应用，通过工艺、设备的不断改进，该工艺已经非常成熟可靠。
闪速吹炼采用固体铜锍高浓度富氧吹炼，烟气量小，烟气连续稳定，SO2浓度高，为烟气制酸创造了很好的条件，制酸的电耗和单位能耗是其他连续吹炼工艺无法比拟的；固体铜锍吹炼可以将熔炼和吹炼在时间和空间上分开，不再相互制约，为高作业率创造了条件，可以与任何能够生产高品位铜锍的熔炼工艺相匹配生产，如氧气底吹、富氧双侧吹等；炉体密闭性好，环保条件好，“双闪”工艺硫的捕集率超过99.9%；闪速吹炼炉的单炉产能大，目前年生产能力已经达到45万t粗铜，还有进一步提高的潜力，特别适合大规模生产。
对于30万t以上产能的冶炼厂，采用闪速吹炼工艺的单位投资和单位成本低，具有一定的投资和成本优势。
2、闪速冶炼的工艺流程及现场实践闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面，强化冶炼反应过程的熔炼方法。
将精矿经过深度干燥后，与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内，精矿粒子在空间悬浮1-3s 时间，与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应，并放出大量的热，完成熔炼反应即造锍的过程。
某铜冶炼厂余热利用系统简介
某铜冶炼厂余热利用系统简介摘要：本文对某铜冶炼厂余热利用系统的设计方案进行了介绍和总结，简要的阐述了该厂具体的余热利用系统。
关键词：余热利用余热锅炉余热发电1 工艺余热锅炉概况某有色铜冶炼工程中设置了熔炼余热锅炉、吹炼余热锅炉、硫酸热管余热锅炉，共计六台。
熔炼余热锅炉、吹炼余热锅炉生产次高压饱和蒸汽，两台硫酸热管余热锅炉生产中压饱和蒸汽，另外两台硫酸热管余热锅炉生产低压饱和蒸汽。
1.1 闪速熔炼、吹炼余热锅炉闪速熔炼、吹炼炉在生产过程中排出大量高温含尘烟气，烟气温度高达1300℃左右，并含有较高浓度的烟尘和so2气体，利用余热锅炉回收烟气的热量，并生产次高压饱和蒸汽。
余热锅炉设计参数主要根据工艺烟气条件(so2气体露点)和蒸汽用途来确定。
熔炼、吹炼炉余热锅炉参数见表1。
1.2 硫酸热管余热锅炉硫酸转化工段在生产过程中大量高温烟气需降温放热，利用热管余热锅炉回收烟气的热量，并生产中、低压饱和蒸汽。
余热锅炉设计参数主要根据工艺烟气条件和蒸汽用途来确定。
硫酸热管锅炉参数见表2。
2 余热利用系统2.1 蒸汽消耗量统计全厂蒸汽消耗主要有蒸汽干燥车间、电解车间、净液车间、布袋收尘器、制氧蒸汽加热器、制酸工段硫化钠设备、除氧器、浴室等，车间生产、生活用蒸汽消耗量表3。
考虑管网热损失、生产热负荷同时使用系数、生活热负荷同时使用系数，冬季计算最大用汽量123.8 t/h，夏季平均用汽量86.3 t/h。
2.2 蒸汽平衡蒸汽系统汽平衡见表4。
2.3 余热利用系统从全厂锅炉产汽和厂区蒸汽消耗参数来看，厂区蒸汽管网分为6.0mpa、2.5mpa、0.6mpa三个压力等级，其中厂区蒸汽消耗点分布在2.5mpa、0.6mpa两个压力等级。
对于每一种压力等级的多余饱和蒸汽可通过两种途径满足用户要求，一是通过减压后送入下一级蒸汽管网，另一种是利用蒸汽压差发电，排出的背压蒸汽送入下一级蒸汽管网使用。
由于第一种方案能源浪费很大，与当今能源发展政策不相符。
210979006_全热态底吹连续吹炼炉改进实践及展望
世界有色金属 2022年 12月下24冶金冶炼M etallurgical smelting全热态底吹连续吹炼炉改进实践及展望孙彦伟，陈百强（黑龙江紫金铜业有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 １６１０００）摘 要：黑龙江紫金铜业有限公司１５万吨铜冶炼项目熔炼段采用侧吹熔炼－底吹吹炼－阳极精炼生产工艺，一次性打通并实现全热态底吹连续炼铜工艺路线，目前，工艺运行稳定。
本文将简述自建厂至今底吹吹炼炉相关改进实践，包括：入炉物料加料方式、吹炼热平衡控制、还原手段优化、重点区域防护及数模开发运用等方面；以及渣型改进、烟道结焦控制等后续的改进计划，对底吹连续吹炼的推广应用具有可借鉴意义。
关键词：铜；底吹炉；连续吹炼；全热态；改进及展望中图分类号：ＴＦ８１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２２）２４－００２４－３Improvement practice and Prospect of Full-Heat State Continuous bottom blowing furnaceSUN Yan-wei, CHEN Bai-qiang（Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｚｉｊｉｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｑｉｑｉｈａｒ １６１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ Ｓｍｅｌｔｅｒ ｏｆ １５００００ ｔｏｎ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｚｉｊｉｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｉｎｇ ｓｍｅｌｔｉｎｇ， ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ａｎｄ ａｎｏｄｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｔｏ ｏｐｅｎ ｕｐ ｔｈｅ ｆｕｌｌ ｈｏｔ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｐｐｅｒ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｔ ｏｎｅ ｔｉｍｅ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｉｌｌ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｂｌｏｗｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ： ｆｅｅｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ， ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｂｌｏｗｉｎｇ ｈｅａｔ ｂａｌａｎｃｅ， ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅａｎｓ， ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｋｅｙ ａｒｅａｓ， ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ， ｅｔｃ； Ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｐｌａｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｌａｇ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｌｕｅ ｃｏｋｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｔｔｏｍ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｌｏｗｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Keywords:Ｃｏｐｐｅｒ； Ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ； Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｌｏｗｉｎｇ； Ｆｕｌｌｙ ｈｏｔ ｓｔａｔｅ； Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ收稿日期：２０２２－１０作者简介：孙彦伟，男，生于１９９２年，汉族，内蒙古人，硕士研究生，中级工程师，研究方向：铜冶炼。
贵冶新30万吨闪速炉余热锅炉工艺过程及生产实践
提高烟气冷却效率 ， 为烟尘硫酸盐化反应创造条件。 辐射区出口安装了隔栅型挡板 ， 以均匀地分布对流 区人 口烟气流量。烟气经 由辐射部冷却到 ７＆Ｃ以 ０ 下， 再进入对流部。对流部周 围全部 由膜式水冷壁 管组成 ， 组管屏 ， 组管束 ， ２ ４ 烟气被冷却到 ３ ０ 以 ６￣ Ｃ 下后， 由余热锅炉对流部排出， 进入下一道工序。 辐射部前部的烟尘大部分是块状烟尘， 经冷却后 ， 落人灰斗下部的烟尘罐中， 叉车运送至烟尘处理。 由 烟气中的细烟灰在辐射部被冷却、 固后沉降 凝
这种 情况 的原 因有 ２点 ： 一是试 生产期 间 ， 闪速炉 烟
３ 余热锅炉结构型式和特点
由于余热 锅炉人 口烟气温 度高 、 含尘 量大且 Ｓ ２ ０
浓度高， 余热锅炉在设计时就需要重点考虑其积灰、 堵 塞、 腐蚀和磨损等问题。该余热锅炉具有以下特点： （ ） 炉 的运行 压 力 设 定 为 ４５ ａ 表 压 ） １锅 ．ＭＰ （ 以 上， 炉水的饱和温度为 ２９ 高于烟气 中的硫酸蒸 ５ ℃， 汽露点 温度 （ 经计 算烟 气露点 温度约 为 ２０ 以 ２℃ 下 ） 可有 效地避 免锅 炉换 热 面 上硫 酸 蒸汽 结 露 ， ， 防 止低温腐蚀 。 （） ２ 辐射部和对流部均设有膜 式水冷壁 ， 配 并
度均匀 ， 避免局部过热或欠热， 防止局部低温腐蚀。
烟气温度 １４ ℃ ； ３０
烟气 成 份 （ ） Ｏ ３ ． ， Ｏ３ ５ ， ６ １ ， ％ Ｓ ３ ５ Ｃ ． ７ Ｈ ｏ ． Ｏ
０２ ． １ ７３， ５ １ Ｎ２ ３． ０；
４ 闪速炉余热锅炉生产实践
新３万ｔ Ｏ 闪速炉余热锅炉 自２０ ０７年 ８ １日 月
粘 结在水 冷壁 、 管屏 和管束 的烟尘 ， 通过 弹性振 打装
贵冶一系统闪速炉余热锅炉改造
贵冶一系统闪速炉余热锅炉改造王国珍【摘要】在目前铜精矿品质日益复杂的情况下,为了适应工厂长周期生产需要以及满足国家节能环保的要求,贵溪冶炼厂对一系统闪速炉余热锅炉进行了改造.改造取消了高能耗的吹灰器且在辐射部增设了水冷烟气挡板,以合理分配余热锅炉的炉水循环流量.改造后,闪速炉余热锅炉运行状况良好,达到了预期目的.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P22-25)【关键词】余热锅炉;吹灰器;弹簧锤振打;节能环保;烟气挡板;循环流量【作者】王国珍【作者单位】江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪335424【正文语种】中文【中图分类】TF806;TK229.92+91 引言闪速炉余热锅炉是闪速熔炼系统中的重要热力设备，它的主要作用是利用高温烟气生产蒸汽，并对闪速熔炼产生的烟气进行降温和初步除尘。
贵溪冶炼厂(以下简称贵冶)一系统闪速炉余热锅炉是由日本川崎设计制造的BLW-77型强制循环余热锅炉，自1985年12月30日投入生产以来，运行状况整体良好，较好的满足了闪速炉高投料量的要求，但是随着产能和环保要求的不断提高，特别是近年来铜精矿品质日益复杂，杂质含量不断升高，导致进入闪速炉余热锅炉的烟气量及成分发生了很大的变化，这对余热锅炉的安全运行造成了很大的威胁［1-2］。
为了满足生产和节能环保的要求，贵冶对余热锅炉进行了改造。
2 工艺简介闪速熔炼产生的烟气温度高达1340℃，烟气经过余热锅炉辐射部冷却，温度降至760℃后进入锅炉对流部，经过对流换热后，烟气温度降至360℃左右，再进入电收尘。
在此阶段，烟气中的大部分大颗粒的烟灰经过辐射区的冷却凝固后沉降，另一部分烟尘粘结在水冷壁和对流部的管束表面，经过弹簧锤振打清除，烟气中较细的烟尘随烟气进入后序电收尘系统进一步除尘后送至硫酸车间制酸。
在锅炉区捕集的烟灰最终通过B、C烟尘输送系统输送至烟灰仓，与铜精矿经过一定配比后重新返回到闪速炉熔炼［3-6］。
金隆闪速炉系统冷修改造实践
ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ — ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ＦＦ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
３ ） 余 热 锅炉凝 渣 管管束 结渣 严重 金 隆 闪速炉 余 热锅 炉 ２ ０ ０ ６年 在 原场 地 进 行 了
１ ） 原 料 品位 降低
金 隆闪速 炉 原设 计 精 矿 品 位 ３ ０ ． ２ ２ ， 由于 市 场 和矿 山 因素 ， 原 先 使用 干净 的高 品 位 铜精 矿 现 变
关键词 ： 铜冶炼 ； 闪速 炉 ； 改造 ； 指 标 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｆ ８ １ １ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ５ ４ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ２ ４ — ０ ３
Ｐｌ ａ ｎ ｔ Ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｃｏ ｌ ｄ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ Ｆ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ
金 隆 闪速 炉 系统 冷 修 改造 实践
昂 正 同
（ 金 隆铜 业有 限公 司， 安徽 铜 陵 ２ ４ ４ ０ ２ １ ）
摘要 ： 简要介绍金隆 ２ ０ １ ２年 闪 速 炉 （ Ｆ Ｆ ） 系统 改造 的 原 因 和 内 容 ， 对 部 分 设 备 改 造 前 后 的 优 缺 点 以及 Ｆ Ｆ 系 统 改 造 前 后 的 生 产 指 标 进 行 了对 比 。结 果 表 明 ， 改 造 后 金 隆 闪 速 炉 实 现 了 超 高 强度 冶炼 。
金冠铜业闪速吹炼炉冷修炉体改造
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｌａｓｈ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ ｉｎ Ｊ ｉｎｇｕａｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
ＺＡ ＮＧ Ｋ Ｃ ｋｅ
（Ｊｉｎｇｕａｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｌｉｏｎ，Ｔｏｎｇｌｉｎｇ Ｎｍ】ｆｅ ｒｒｏｕｓ Ｍ ｅｔ｜ｌｌｓ（ ｒ（）ｕｐ ｌ ｏ．．Ｉ Ｉ（１ Ｔ ｏｎｇｌｉｎｇ ２４，１ｌ００， Ａ ｎｈｕｉ， Ｃｈｉｎ￣ｉ）
投料 以术 ，
｝ ：采 川低 铜面 的作业 办式 ，
虽然拱 脚砖 的 高 度 ５９７ ｍｎ ，但 是 我 们 粗 铜 而 一
直 严 恪 控 制 在 ５３０ １１Ｉ］ｌ以 下 ．．Ｋ 时 的 低 铜 面 控
制 ，造 成 ＿ｒ渣 埘 拱 脚 砖 的 仪 蚀 ． 此 后 期 我 们 想 提
１ 改 造 前 存 在 的 问题
１）耐 火 材 料 侵 蚀 严 重 闪 速 吹 炼 炉 采 用 铁 酸 钙 系 渣 ，在 炉 底 和 炉 壁 上 很 难 形成 Ｆｅ： （） 保 护 层 ，生 产过 程 中对 耐 火 材料 的 侵 蚀 性很 强 ，尤其是 反 应塔 下方 ，一段 时 问后 两侧 墙 上 的砖 基 本 ～ｈ全 部 被 侵 蚀 掉 （图 １），仅 剩 铜 水 套 直 接 与熔 体 接触 ，存在 较 大安 全隐 患 。
高 粗 铜 面 的 时 候 ，出 ｆ安 伞 起 见 ，尢 法 实 现 。
２）铜 水 套 安 全 隐 患 较 ＿人
Байду номын сангаас
闪速 吹炼 炉 所川 水套 伞 部为 （）ｕｔｏｌｃｃ提 供 ， ｊ
国 内 日前 普 遍 采 用 的 埋 管 式 水 全 不 同 ，进 口 水 套 采
用 的足 钻孔 式水 套 ，虽 然 这 种 水 套 的换 热 效 率较 坪 管 式水 套要 高 ，但 足 也存 仵一 个薄 弱环 节 ，就 是它 的
铜冶炼及制酸系统过热蒸汽发电技术实践
科 技·TECHNOLOGY64铜冶炼及制酸系统过热蒸汽发电技术实践文_阮云松 云南铜业股份有限公司西南铜业分公司摘要：本文对云南某铜冶炼厂“铜冶炼及制酸生产系统”中余热资源分布和利用现状进行研究，首次在国内铜冶炼行业中采用纯过热蒸汽发电技术建成了一套余热发电系统。
该系统投产以来设备运行稳定、技术指标达标、经济效益良好。
关键词：冶炼烟气；余热利用；汽轮机组；技术推广Practice of Superheated Steam Power Generation Technology in Copper Smeltingand Acid Making SystemRuan Yun-song[ Abstract ] T he distribution of waste heat resources and the status quo of waste heat utilization in "copper smelting and acid making production system" of a copper smelter in Yunnan Province are deeply studied. For the first time, a set of waste heat power generation system is built by using pure superheated steam power generation technology in domestic copper smelting industry. Since the system has been put into operation for one year, the equipment has been running stably, the technical indexes have reached the standard and the economic benefits have been good.[ Key words ] smelting flue gas; waste heat utilization; steam turbine unit; technology promotion1 余热资源利用背景云南某铜冶炼厂余热资源主要分布在“铜冶炼生产系统”和“冶炼烟气制酸生产系统”中，如何实现生产系统余热资源统筹规划，对蒸汽合理分级、综合利用，是企业实现资源综合利用应深入研究的课题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铜冶炼闪速吹炼余热锅炉的改造实践陈谢军,邵鹏年,王兴林(广西金川有色金属有限公司,广西防城港 538002)[摘 要] 为减少锅炉结焦,增强对恶劣烟气条件下的适应性,一方面通过在辐射区增减凝渣管屏㊁拆除烟气挡板㊁改造辐射管屏等方式,利用烟灰的粘结机理减少锅炉结焦,另一方面对清焦方式进行改进,利用机器人清焦和在线清焦方式,保证锅炉结焦快速㊁有效的清除㊂[关键词] 闪速吹炼;余热锅炉;凝渣管屏;烟气挡板;辐射管屏;在线清焦;多功能拆除机器人[中图分类号] TF811;TK229.929 [文献标志码] B [文章编号] 1672⁃⁃6103(2019)02⁃⁃0053⁃⁃04[作者简介]陈谢军(1974 ),男,安徽青阳人,大学本科,从事热工技术工作㊂[收稿日期]2018⁃⁃12⁃⁃10 广西金川有色金属有限公司40万t /a 矿产铜项目于2013年11月30日正式投产,主工艺采用的是闪速炉熔炼-闪速炉吹炼-回转卧式阳极炉精炼-阳极板电解的流程㊂闪速熔炼炉和闪速吹炼炉各有1台余热锅炉,用来吸收烟气中的余热,降低烟气温度并收集烟气中的烟尘,回收金属,降低烟气中的含尘量,进而为后续工艺创造有利条件㊂吹炼余热锅炉的型号为QCF40/1290-49-6.0,最大蒸发量49t /h,蒸汽压力6.0MPa,蒸汽温度276.7℃,循环方式为强制循环㊂入口烟气量为40000m 3/h,烟气温度~1290℃,排烟温度350±20℃㊂锅炉全长49.1m,宽5.43m,高18.8m,分为辐射区与对流区两部分,其中辐射区从喉口部依次安装有烟气挡板㊁辐射管屏Ⅰ㊁辐射管屏Ⅱ,对流区从入口依次安装有烟气挡板㊁凝渣管屏Ⅰ㊁凝渣管屏Ⅱ㊁第一组对流管束㊁第二组对流管束㊁第三组对流管束㊁第四组对流管束,辐射区和对流区底部各有一条宽度为800mm 的刮板机作为烟灰的输送设备,刮板机箱体悬挂于锅炉底部,通过法兰螺栓连接固定㊂自投产以来,由于原料性质不稳定,含铅㊁含砷等高杂原料的处理导致炉况控制难度加大,烟气条件恶劣,在烟气通过余热锅炉内部时锅炉烟灰黏结严重,并且焦块硬度很高,清理困难,极大地影响了系统的作业率㊂对此,必须要研究如何预防和减少锅炉结焦,提高清焦效率,提高锅炉对复杂烟气的适应性,保证锅炉的安全稳定运行㊂1 辐射区烟气挡板及内部管屏的改造1.1 烟气挡板通过对每次结焦的观察,发现辐射区烟气挡板黏结最为严重,尤其是两侧与膜式水冷壁的夹缝处,对烟气挡板的结构分析论证后,发现烟气挡板与两侧膜式壁的间距过小(宽164mm),烟灰由于两侧都有着力点,容易形成堆积㊂于是将烟气挡板两侧管排向上各切除4m,缺口处用U 型弯头重新连接,使烟气挡板与水冷壁间距扩大为612mm 这样既能保留烟气挡板的作用,又有效的防止了烟灰的堆积黏结,具体改造见图1㊂1.2 凝渣管屏辐射区烟气挡板前部加装一组凝渣管屏,可以降低烟气温度,提前使熔融状态的烟灰凝固沉降,减少后期烟气挡板的烟灰黏结㊂凝渣管屏结构及安装示意图见图2㊂1.3 对流管束拆除辐射区加装凝渣管屏后,锅炉蒸发量增大,对流区出口烟气温度从380℃下降到360℃,温度下降约20℃,对流区底部及电收尘器内部温度降低,烟灰发潮,形成酸泥,对锅炉护板及收尘器内部腐蚀加剧,为此将对流区第二组对流管束拆除,以保证烟气温度满足工艺要求㊂1.4 运行效果通过上述改造,吹炼余热锅炉辐射区烟气挡板㊃35㊃ 2019年4月第2期 陈谢军等:铜冶炼闪速吹炼余热锅炉的改造实践===============================================图1 辐射区烟气挡板结构图2 凝渣管屏结构周围的烟灰结焦情况得到了明显改善,烟灰在锅炉膜式壁折角处黏结形成柱状的情况消失,输灰口堵焦块的情况明显减少㊂但在凝渣管屏处烟灰大量黏结掉落,使烟灰掉落比较集中,增大了下部格栅的堵塞几率,使清灰打焦频次加大,同时也增加了刮板的运转负荷㊂2 改造后数据分析及效果根据炉况反应及炉体设计,烟气中烟灰由熔融状态凝固的温度在650℃,为了准确掌握锅炉内部烟气的温度变化情况,为锅炉内部改造提供数据支持,在锅炉两侧各层关键部位膜式壁鳍片处开孔,加装热电偶,通过测量获得了改造前后整个锅炉内部温度场的分布,结合锅炉结构,分析其中温度变化趋势后得到图3㊂从图3看出,改造前:1)辐射区入口温度从800℃下降到756℃,通过的距离为9.5m,因为此处没有管屏等结构,仅靠膜式壁吸收烟气热量,则每米温度下降4.6℃,考虑到温差越大,传热越快,辐射区整体取平均值,如果仅有膜式壁,烟气每通过1m,温度下降约4℃㊂2)辐射管屏Ⅰ前烟气温度为679℃,辐射管屏Ⅱ后烟气温度为609℃,温度下降70℃,两测点之间的距离为9.4m,膜式壁的温降为9.4×4=37℃,则每组辐射管屏可以使烟气温度下降约16.5℃㊂根据以上分析,对余热锅炉进行了如下改造㊂2.1 拆除凝渣管屏及烟气挡板1)温度变化㊂凝渣管屏前烟气温度为756℃,拆除凝渣管屏和烟气挡板,距离增加了约6.5m,温度下降6.5×4=26℃,到第一组辐射管屏前烟气的温度为730℃(比拆除前同一位置温度升高约57℃),第二组辐射管屏前烟气温度为730-16.5-2.8×4≈702℃,辐射区出口烟气温度为730-70=660℃㊂㊃45㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·设备及自动化 ===============================================2)改造后的效果㊂辐射区无凝渣管屏和烟气挡板,不存在烟灰黏结情况,辐射区前部第三个到第五个小炉门少量掉焦,清焦时间大幅缩短,清焦频次从每天一次改为每2~3天一次㊂对流区入口温度为660℃,与设计的650℃接近,所以对流区烟灰不存在黏结情况㊂3)改造后不利的影响㊂在第一组辐射管屏处,烟气温度达730℃,第二组辐射管屏处烟气温度为702℃,均高于设计温度,烟灰一定会在这两组管屏位置结焦,且第一组辐射管屏处结焦更为严重㊂烟气挡板的作用就是改变烟气流向,使烟气下移㊂烟气挡板拆除后,烟气流向改变,锅炉底部的温度会进一步降低,从目前的330℃下降到290℃,锅炉底部小炉门及刮板机的低温腐蚀会加剧,刮板机使用寿命降低㊂2.2 拆除辐射管屏Ⅰ两侧各两组管屏凝渣管屏前烟气温度为756℃,拆除凝渣管屏㊁烟气挡板和辐射管屏Ⅰ,距离增加了约10m,温度下降10×4=40℃,则到辐射管屏Ⅱ前烟气的温度为716℃,经过辐射管屏Ⅱ,辐射区出口烟气温度为716-16.5-5.9×4≈676℃,高于熔融状态烟灰凝固点16℃,因此辐射管屏Ⅰ不能全部拆除,否则会引起对流区入口烟灰黏结,同时为了防止辐射管屏Ⅰ两侧因与膜式水冷壁的间距过小而积灰,形成焦块堆积,所以将辐射管屏Ⅰ两侧各拆除两组,这样既能保证对流区入口烟气温度处于650℃以下,也能最大可能的使辐射区内部空旷,烟尘除侧壁外再没有其他附着点,有足够的空间使烟尘温度降低,由熔融状态变为固态,受重力作用自然下落,不使它有结焦为块的可能㊂2.3 对流区加装两组对流管束为保证电收尘器的正常运行,确保其烟气入口温度在380℃以下,需在对流区加装两组组对流管束㊂2.4 改造后效果改造前㊁后吹炼余热锅炉辐射区入口及对流区出口烟气温度没有变化,辐射区出口烟气温度升高约43℃,烟气挡板拆除后,辐射区内部烟气流向改变,烟气直接从顶部通过,导致辐射区底部刮板机内温度下降约90℃,容易形成低温腐蚀㊂本次改造完成后,吹炼余热锅炉辐射区焦块明显减少,烟灰均经过沉降后通过刮板机运输,减少停料清焦时间,提升系统作业率,同时降低人员劳动强度,节约检修费用,减少爆破清焦次数,提高锅炉使用寿命㊂图3 闪速吹炼余热锅炉改造前后温度场分布折线图 3 在线清焦在吹炼炉正常生产过程中,通过提高烟道末端风机的负荷,使系统负压增大,正常保持在-150 Pa,最大提高到-500Pa,可以正常开启锅炉人孔门进行清焦作业,此时烟气不会溢出,这样既能保证锅炉的正常运行,也能保证系统的高负荷生产㊂4 机械清焦利用机器代替人工进行清焦作业,虽然破碎的设备很多,但每种设备都有特定的应用范围㊂在某一种场合下性能很好的破碎设备,如果换到另一种场合可能不好用㊂因此,针对具体情况正确地选择破碎设备很重要㊂破碎设备选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有:①破碎物料的种类;②破碎的方法;③操作的难易程度;④破碎的效率;⑤设备结构㊁材料㊁尺寸㊁重量;⑥价格㊁使用安全性和寿命等,通过对上述问题的研究,通过网上查资料㊁咨询厂家等,了解了风动凿岩机㊁液压破碎镐㊁风镐㊁多功能拆除机器人等设备的性能后,最终选用了GTC15D型多功能拆除机器人做为机器清焦的首选工具,拆除机器人是一种电动驱动,用于高危环境下具有精细化作业能力的新型高科技装备㊂该设备采用小型履带运动底盘为载体,具有体积小㊁遥控指挥的优势,前端可以快速配置多种液压锤,可以在高温㊁高粉尘㊁易坍塌的危险区域中灵活地进行全方位遥控的破碎作业,具有环境适应性强㊁作业范围广㊁㊃55㊃ 2019年4月第2期 陈谢军等:铜冶炼闪速吹炼余热锅炉的改造实践===============================================操作灵活方便㊁工作安全可靠等优点㊂履带式工程机器人结构示意图见图4㊂将破拆机器人使用到锅炉清焦工作后,智能破拆机器人协助人工打焦,提高清焦效率3~5倍㊂1.蛙式支腿;2.电动控制阀;3.护罩配重;4.大臂;5.二臂;6.三臂;7.作业属具(SB202液压锤);8.回转装置;9.伸缩式行走装置;10.液压油箱;11.六联阀;12.回转马达;13.四联阀;14.散热器;15.电器;16.电机;17.齿轮箱;18.主泵图4 履带式工程机器人结构示意图5 结语余热锅炉在铜冶炼系统中起到降低烟气温度,回收烟气热量,降低烟气含尘量的作用㊂余热锅炉的运行是否平稳直接影响铜冶炼主流程的作业率㊂因为有色金属冶炼工艺的特殊性,烟气的复杂性和多样性,余热锅炉面临积灰㊁腐蚀㊁磨损㊁漏风等相关困扰㊂鉴于上述情况,如何能够优化锅炉设计结构,增强对复杂烟气的适应性,减少锅炉结焦,提高铜冶炼主流程的作业率,从而降低生产成本,还需在生产实践中不断探索研究,不断改进㊂[参考文献][1] 黄国道,宋冬根,杨平,等.金隆铜业闪速炉余热锅炉炉型的改造与优化[J].有色金属(冶炼部分),2013(2):38-42.[2] 王国珍.贵冶一系统闪速炉炉余热锅炉改造[J].铜业工程,2014(6):22-25.[3] 陈先斌.贵冶闪速炉余热锅炉改造[J].有色金属(冶炼部分),2005(1):43-45.[4] 梅力.闪速炉余热锅炉技改质量控制要点[J].铜业工程,2012(5):53-56.[5] 毛国平,刘国澳,刘慧,等.闪速炼铜余热锅炉增产后流场与温度场数值模拟[J].工业加热,2016,45(6):35-38.Reforming practice of waste heat boiler of flash converting in copper smeltingCHEN Xie⁃jun,SHAO Peng⁃nian,WANG Xing⁃linAbstract :To reduce boiler coking,enhance the adaptability to bad flue gas condition,on the one hand,through increasing or decreasing coagulation slag tube in the radiative zone,demolition of flue gas damper,modification of radiation tube,using the bonding mechanism of ash to reduce boiler coking.On the other hand,improving the mode of decoking,using robots decoking and online decoking,the rapid and effective removal of boiler coking wasensured.Key words :flash converting;waste heat boiler;coagulation slag tube;the flue gas damper;radiation tube;online decoking;multi⁃function demolition robots欢迎订阅‘中国有色冶金“㊃65㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·设备及自动化 ===============================================。