鎳電積槽尾氣吸收方式的改造

閆杰

（新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司阜康冶煉廠阜康831500）

鎳電積槽尾氣吸收方式的改造

閆杰

（新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司阜康冶煉廠阜康831500）

通過對鎳電積廠房通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，改變了電積廠房酸霧大、冬季天車軌道濕滑的現(xiàn)狀。改善了現(xiàn)場職工的作業(yè)環(huán)境。

酸霧鼓、引風(fēng)機(jī)雙酚A型環(huán)氧乙烯基樹脂

1 前言

鎳電積工藝采用不溶性陽極電積鎳工藝，在電積過程中，陰極液失去鎳離子，釋放大量的硫酸根離子，在70℃左右，極易揮發(fā)。萬噸鎳擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目中，采用南北兩側(cè)送、引風(fēng)方式換氣。廠房分南北兩跨，間距36 m，電積槽敷設(shè)廠房長度66 m，層高15.2 m，夏季供風(fēng)還勉強(qiáng)，冬季揮發(fā)酸氣遇室溫20℃左右，凝結(jié)成大量的酸霧，與天窗低溫區(qū)冷空氣共同凝結(jié)，彌漫整個(gè)廠房，能見度不足10 m，天車軌道濕滑，經(jīng)常出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，配電箱爬電、短路，時(shí)常高空檢修，天車工吊裝極架時(shí)視線不清晰。存在極大的安全隱患，經(jīng)常停車檢修，影響電鎳出槽，更不符合職業(yè)健康的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 設(shè)定技術(shù)改造目標(biāo)

⑴南北兩側(cè)單獨(dú)鼓、引風(fēng)換氣，設(shè)施安裝因地制宜，不妨礙天車工出裝、人工操作；

⑵風(fēng)管主材：雙酚A型環(huán)氧乙烯基樹脂（國內(nèi)優(yōu)質(zhì)品牌），加工工藝優(yōu)良，無氣孔、質(zhì)密、無毛刺、表面光滑，風(fēng)管壁厚度不小于6 mm，結(jié)構(gòu)形式便于更換損壞段管路；

⑶冬季進(jìn)風(fēng)溫度＞20℃，置換后空氣含量＜5 mg/ m3(電解槽上方1.5 m處檢測)，確保冬季廠房上空12 m處（天車軌道處）無酸霧凝結(jié)。

3 設(shè)計(jì)技術(shù)方案

3.1排風(fēng)量的相關(guān)計(jì)算

考慮酸霧較空氣重，空氣密度1.773g/L，10%的酸霧密度約2.040 g/L，風(fēng)速確定為12 m/s，相當(dāng)于氣象標(biāo)準(zhǔn)的6級(jí)強(qiáng)風(fēng)。

理論換氣空間：66 m×36 m×10 m=23 760 m3

實(shí)際換氣空間=理論換氣空間×1.45（頂、側(cè)部窗戶及吊裝口進(jìn)入風(fēng)量）

=23760 m3×1.45=34452 m3

3.1.1 方案一

5 min置換一遍新鮮空氣（12次/h）。

實(shí)際換氣空間×12=34 452 m3×12次/h=413424 m3/小時(shí)，廠房四周各放置一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)量= 413424 m3/小時(shí)÷4=103356 m3/h。需配置電機(jī)功率200 kW，葉輪直徑1 200 mm風(fēng)機(jī)。

3.1.2 方案二

10 min置換一遍新鮮空氣（6次/h）。

實(shí)際換氣空間×6=34 452 m3×6次/h=206 712 m3/ h，廠房四周各放置一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，每臺(tái)需風(fēng)量=206712 m3/h÷4=51 543 m3/h。標(biāo)準(zhǔn)型玻璃鋼離心式風(fēng)機(jī)F4-72 12#風(fēng)機(jī)基本可滿足。

3.2風(fēng)壓計(jì)算

3.2.1 動(dòng)壓

0.5 ×γ×V2=0.5×2.04×122=146.88 Pa

3.2.2 阻力

⑴沿程摩擦阻力：

λ=0.0125+0.0011/D=（0.0125+0.0011/0.75）×1.2（玻璃鋼管阻力比）=0.01676

R=（λ/D）×（V2×γ/2）=（0.01676/0.75）×（122×2.04/ 2）=3.283 Pa

H=RL=3.283×66m/2=108.339Pa

沿程摩擦阻力=1.5H=1.5×108.339=162.509 Pa

式中，D為管道直徑（M）；V為風(fēng)速（m/s）；γ為酸霧密度2.04；R為每米管道沿程摩擦阻力（Pa）；L為管道總長度（m）；H為管道總阻力（Pa）。

⑵系統(tǒng)內(nèi)各段阻力：回風(fēng)段、變徑、表冷段、引風(fēng)機(jī)段組成，各功能段阻力分別為：20 Pa、50 Pa、80 Pa、120 Pa。

各段阻力=20+50×3+80+120=370 Pa

阻力和=370+162.509=532.509 Pa

風(fēng)機(jī)壓力=動(dòng)壓+總阻力+余壓

凈化空氣排風(fēng)風(fēng)機(jī)余壓一般選500 Pa以上，此處選1 000 Pa?？纱_保置換空氣流通效果。

風(fēng)機(jī)壓力=146.88+532.509+1 000=1 679.389 Pa

3.3風(fēng)機(jī)的選型

每5 min和每10 min換氣，兩種方案比較，第二種運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)，風(fēng)機(jī)易于操作、保養(yǎng)、檢修等。因此風(fēng)機(jī)選型：4-72-12風(fēng)機(jī)4臺(tái)，每臺(tái)性能參數(shù)：引風(fēng)量51 065～57 557 m3/h，風(fēng)壓1 399～1 767 Pa，電機(jī)功率37 kW，轉(zhuǎn)速900 r/min。

3.4風(fēng)管布置設(shè)計(jì)

南北兩跨單獨(dú)換氣，共四趟引風(fēng)管，安裝在南北側(cè)窗戶上方，中部兩趟進(jìn)風(fēng)管。冬季，關(guān)閉窗戶，中部進(jìn)熱風(fēng)，兩側(cè)抽風(fēng)。夏季開窗，中部管道連接兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)，變進(jìn)風(fēng)為抽風(fēng)，其余機(jī)組停。

4 項(xiàng)目實(shí)施

圖1 風(fēng)管布置圖

⑴配合供應(yīng)商施工，每日巡視制作現(xiàn)場，及時(shí)提出施工中發(fā)現(xiàn)問題，確保工程進(jìn)度及質(zhì)量。

⑵組織外協(xié)人員對原設(shè)施及基礎(chǔ)進(jìn)行拆除。

⑶組織安裝人員、生產(chǎn)運(yùn)行及維修人員全面驗(yàn)收。

5 結(jié)論

該機(jī)組投入運(yùn)行，廠房內(nèi)揮發(fā)酸霧濃度明顯降低，檢測電解槽上方1.5 m以上酸濃＜5 mg/m3。通蒸汽加熱后進(jìn)風(fēng)溫度，11月中旬檢測得35～37℃，室外0℃左右。12月底檢測得30～32℃，室外-15℃左右。冬季廠房內(nèi)酸霧彌漫情況明顯較以往有所改觀。

收稿：2014-06-12