銅富氧澳斯麥特熔煉余熱鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐

荊巨峰

(中條山有色金屬集團(tuán)有限公司侯馬北銅銅業(yè)公司， 山西 侯馬 043000)

銅富氧澳斯麥特熔煉余熱鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐

荊巨峰

(中條山有色金屬集團(tuán)有限公司侯馬北銅銅業(yè)公司， 山西 侯馬 043000)

介紹了銅富氧澳斯麥特熔煉過(guò)程中余熱鍋爐出現(xiàn)的一些工藝事故，并詳細(xì)介紹了采取的防治措施和取得的效果，證明了余熱鍋爐技術(shù)管理的重要性。

銅； 澳斯麥特熔煉； 余熱鍋爐； 煙灰； 管理< class="emphasis_bold">[中圖分類號(hào)] TF811; TK229.92

中條山有色金屬集團(tuán)有限公司侯馬北銅銅業(yè)公司是國(guó)內(nèi)較早采用澳斯麥特噴槍富氧頂吹熔煉工藝生產(chǎn)粗銅的有色企業(yè)，由于該技術(shù)逐步成熟，靈活性大，在此后的十幾年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)多家有色企業(yè)相繼采用了該技術(shù)，使得該技術(shù)已成為有色界較先進(jìn)的、使用較多的技術(shù)之一，其涉足的領(lǐng)域有銅、鉛、錫和鎳等有色金屬。中條山有色金屬集團(tuán)有限公司侯馬北銅銅業(yè)公司富氧澳斯麥特熔煉配套的余熱鍋爐由于其本身具有高溫高壓、安全要求高、無(wú)備用等特點(diǎn)，要求連續(xù)、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，對(duì)高溫工藝煙氣的溫度和冷卻速率的控制要求非常嚴(yán)格。由于該工藝特有的煙氣溫度高、熱流強(qiáng)度大、煙氣中含水分高、煙塵容易產(chǎn)生粘結(jié)等特點(diǎn)，以及余熱鍋爐自身設(shè)計(jì)缺陷、熔煉爐操作、鍋爐管理等方面原因，造成余熱鍋爐運(yùn)行條件惡劣，一度余熱鍋爐爆管漏水事故頻發(fā)及鍋爐煙灰粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，影響冶金爐安全穩(wěn)定生產(chǎn)，致使?fàn)t作業(yè)率低、產(chǎn)能受限、能耗高、鍋爐換熱效果差、飽和蒸汽量少、電收塵入口溫度高、爐口負(fù)壓大、煙氣逸散嚴(yán)重、操作環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大，熔煉爐被迫降低精礦處理量甚至停爐清理鍋爐粘結(jié)物。處理鍋爐爆管漏水造成冶金爐升溫降溫頻繁，耐火材料壽命短，嚴(yán)重影響企業(yè)健康發(fā)展。本文分析探討了形成以上問(wèn)題的原因，采取的優(yōu)化改造和防治措施及取得的效果。

1 余熱鍋爐的基本參數(shù)及結(jié)構(gòu)

工藝配套的余熱鍋爐由中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)，哈爾濱鍋爐廠制造，中國(guó)有色第八冶金工程公司安裝。設(shè)計(jì)參數(shù)：工作壓力4.4 MPa、蒸發(fā)量16 t/h、鍋爐入口煙溫1 229 ℃、鍋爐出口煙溫360±20 ℃、飽和蒸汽溫度253.2～257.4 ℃、鍋爐煙氣量27 084 m3/h、露點(diǎn)溫度225 ℃。煙氣成分：SO210.88%、SO30.22%、 H2O 18.4%。余熱鍋爐由垂直煙道、輻射冷卻室和對(duì)流區(qū)組成。鍋爐垂直煙道作為鍋爐的前置受熱面，入口直接與熔煉爐斜坡上升煙道連接(上升斜坡煙道內(nèi)襯搗打料)。整個(gè)鍋爐為全封閉膜式水冷壁，對(duì)流區(qū)內(nèi)部沿?zé)煔庾呦蛞来尾贾糜心芷粒谝?、第二、第三?duì)流管束。灰斗則采用管板式結(jié)構(gòu)，灰斗設(shè)置格柵，兩側(cè)布置人孔門，兼做清灰口。鍋爐的水循環(huán)方式為強(qiáng)制循環(huán)。余熱鍋爐采用吊掛結(jié)構(gòu)，支吊件焊接于受熱面上，整體向下，通過(guò)彈簧補(bǔ)償器群限制其水平方向的移動(dòng)，以免引起結(jié)構(gòu)變形。各操作層側(cè)設(shè)置水平導(dǎo)向支架，均布有水平載荷限位器。鍋爐柱子和主梁采用焊接“H”型鋼，次梁和斜梁均采用型鋼結(jié)構(gòu)。鍋爐保溫材料采用復(fù)合硅酸鹽氈，保溫層由瓜釘和自鎖墊片及支撐框架固定，外層采用波形鋁合金板。

2 余熱鍋爐運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題

在公司最初投產(chǎn)的幾年時(shí)間內(nèi)，余熱鍋爐故障率較高，暴露出許多不適應(yīng)性，導(dǎo)致爐子作業(yè)率低、各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)、生產(chǎn)成本高，不但制約企業(yè)健康發(fā)展，而且給冶金爐的運(yùn)行帶來(lái)了較大的安全隱患。在運(yùn)行過(guò)程中，余熱鍋爐主要暴露出以下兩方面的問(wèn)題。

2.1 余熱鍋爐爆管漏水事故

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在公司最初投產(chǎn)的幾年內(nèi)，熔煉爐鍋爐共發(fā)生爆管漏水事故20余次，由于受廠房位置的限制，更增加了鍋爐爆管事故處理的難度和進(jìn)度。每次處理鍋爐爆管到熔煉爐恢復(fù)正常生產(chǎn)，需進(jìn)行熔煉爐放空熔體、鍋爐按工藝要求降溫降壓、人工檢查漏點(diǎn)位置、鍋爐排水、漏點(diǎn)焊補(bǔ)、鍋爐上水、鍋爐試壓、熔煉爐及鍋爐升溫升壓、熔化熔池投料等，其過(guò)程繁瑣、技術(shù)要求高、作業(yè)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全隱患多。通常每次處理鍋爐爆管漏水，熔煉爐需停產(chǎn)約50 h以上，占所有影響生產(chǎn)因素的60%以上，熔煉爐作業(yè)率低于93%(大修除外)。爆管區(qū)域主要集中在鍋爐垂直煙道及對(duì)流區(qū)與灰斗拐角處。

2.2 鍋爐結(jié)渣及煙灰粘結(jié)嚴(yán)重

嚴(yán)重時(shí)煙灰在對(duì)流區(qū)凝渣管束、對(duì)流管束搭橋堆積粘連成一個(gè)整體，造成鍋爐換熱效果差、飽和蒸汽產(chǎn)出量低、電收塵入口煙氣溫度高；同時(shí)由于煙氣不能正常流通，造成排煙系統(tǒng)阻力增大、煙氣不能順暢送往制酸, 熔煉爐爐口冒煙嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣；鍋爐出、入口煙氣負(fù)壓降增大，煙氣流速增大，漏風(fēng)增加，不利于煙塵的沉降，大量粘結(jié)性極強(qiáng)的煙灰粘結(jié)在管束及鍋爐管壁上，不能掉落到刮板除渣機(jī)里，無(wú)法及時(shí)有效清理出來(lái)，在鍋爐內(nèi)堆積。熔煉爐被迫降低負(fù)荷生產(chǎn)甚至停爐進(jìn)入內(nèi)部人工清理。

3 原因分析

3.1 余熱鍋爐爆管漏水原因

工藝配套的余熱鍋爐與一般蒸汽鍋爐不同之處是其熱能吸收要靠熔煉爐的冶煉煙氣來(lái)提供，所以鍋爐的運(yùn)行被動(dòng)地受熔煉爐制約。造成鍋爐爆管的原因有設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、管理等諸多方面的原因，且由于采用的冶煉工藝、設(shè)計(jì)產(chǎn)能、工藝操作、配套設(shè)施各異，造成爆管的原因不盡相同，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很難從根本上得到預(yù)防和控制。但經(jīng)過(guò)分析、摸索、總結(jié)，并結(jié)合發(fā)生爆管部位的實(shí)際，認(rèn)為造成鍋爐爆管的原因有：

(1) 鍋爐垂直煙道入口處與熔煉爐斜坡上升煙道相連，煙氣流速5 m/s 以上，煙氣溫度1 229 ℃。因此該處煙氣溫度是整個(gè)余熱鍋爐溫度的最高點(diǎn)，同時(shí)也是整個(gè)鍋爐的最高部位即循環(huán)泵壓降最低點(diǎn)，管壁內(nèi)部循環(huán)水流速下降，外部承受著攜帶有大量煙塵、熔渣的高溫、高速煙氣的劇烈磨損沖刷，且煙氣在該區(qū)域有較強(qiáng)的渦流作用,使鍋爐垂直煙道膜式水冷管壁造成熱蠕變、沖刷、腐蝕而爆管。

(2) 煙氣中含有SO2、SO3，在一定的條件下與煙氣中的水蒸汽形成硫酸蒸汽對(duì)管壁產(chǎn)生腐蝕作用。

(3) 設(shè)計(jì)不合理。如錘擊式機(jī)械清灰裝置的基座、鍋爐懸吊架直接焊接在鍋爐管壁上；灰斗連接處管壁承受拉力；鍋爐垂直煙道下部截面積突變?cè)斐纱髩K結(jié)渣、煙灰塊脫落砸傷管子。

(4) 熔煉爐煙氣量變化；爐負(fù)壓控制不合理；鍋爐施工及日常出灰操作帶來(lái)鍋爐密封不嚴(yán)漏風(fēng)；熔煉爐爐溫、渣型、噴槍位置、熔池液面控制不合理等原因造成余熱鍋爐在運(yùn)行中管壁產(chǎn)生振動(dòng)，使管子產(chǎn)生熱疲勞，應(yīng)力集中處容易出現(xiàn)爆管。

(5) 管理制度不嚴(yán)格；考核制度不完善；水質(zhì)處理不當(dāng)；司爐人員操作不當(dāng)；汽包壓力、液位控制不穩(wěn)定；除氧器壓力、液位和溫度控制不穩(wěn)定；升壓方式不合理；頻繁打壓；鍋爐缺水、滿水超溫等引發(fā)鍋爐爆管。如汽包液位過(guò)低，則破壞了鍋爐的汽水自然循環(huán)，致使水冷管壁被燒壞，嚴(yán)重缺水時(shí)，如果司爐人員盲目進(jìn)水，造成水冷管壁龜裂，使鋼材溫度降低，在高壓蒸汽的作用下，裂紋被撕破，造成爆管事故[1]。

(6) 采取的焊補(bǔ)漏點(diǎn)臨時(shí)措施不當(dāng)。管壁在生產(chǎn)過(guò)程發(fā)生泄漏，因發(fā)生位置所限，加大了處理難度及進(jìn)度，為了搶修所采取“短路” 堵管的臨時(shí)措施， 雖暫時(shí)解決了泄漏, 卻帶來(lái)下列問(wèn)題：①減小了鍋爐換熱面積, 提高了煙氣出口溫度, 降低了熱效率；②“短路”被堵的水冷管與相鄰管壁受熱不一致,造成局部熱應(yīng)力增大, 易使管壁之間連接焊縫產(chǎn)生疲勞熱裂紋, 加大了爆管漏水幾率。

3.2 鍋爐結(jié)渣及煙灰粘結(jié)原因

鍋爐結(jié)渣主要發(fā)生在垂直煙道，煙灰粘結(jié)主要發(fā)生在對(duì)流區(qū)。結(jié)渣及煙灰粘結(jié)速度與噴槍位置、液面高低、風(fēng)量大小、渣型、爐溫、配料、物料干濕程度、煙氣系統(tǒng)負(fù)壓和漏風(fēng)、爐膛溫度、上升煙道高度等有關(guān)。

(1)配料不合理，銅精礦中Zn、Pb、As等雜質(zhì)含量高。為了適應(yīng)銅精礦市場(chǎng)的變化，拓展原料來(lái)源，挖潛增效，公司采購(gòu)了大量低銅低硫高雜質(zhì)銅精礦，銅精礦中Zn、 Pb、As含量遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致煙氣中煙塵含低熔點(diǎn)的氧化物、硫化物成倍增加，偏離了原鍋爐的設(shè)計(jì)條件，致使垂直煙道及輻射部結(jié)渣、結(jié)塊，對(duì)流區(qū)凝渣管束及對(duì)流管束煙灰搭橋堆積粘連，鍋爐換熱能力下降，電收塵入口溫度超過(guò)設(shè)計(jì)值，最高達(dá)430 ℃，影響鍋爐及電收塵運(yùn)行。

(2)入爐銅精礦S/Cu低，精礦含S低、著火點(diǎn)較高、精礦反應(yīng)熱不足。不同的冶金爐，為了維持熱平衡和爐子壽命，有相應(yīng)的最佳富氧濃度及相應(yīng)的燃料率，由于公司制氧能力受限，熔煉爐富氧濃度較低(40%～45%)。為了配合沉降爐生產(chǎn)，達(dá)到沉降爐渣直接拋棄的目標(biāo)，同時(shí)匹配熔煉爐與吹煉爐生產(chǎn)，熔煉爐冰銅品位控制在58%～62%，冰銅品位相對(duì)較低，氧化程度淺，放熱低，再加上熔煉爐需處理吹煉爐渣、陽(yáng)極爐渣、中和渣、煙灰及其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的含銅物料等原因，熔煉過(guò)程中燃料率為8%～10%；粉煤輸送系統(tǒng)設(shè)備老化、輸送能力低，通過(guò)噴槍噴射至熔池內(nèi)的粉煤量為1.5～1.8 t/h?；谝陨显蛉蹮挔t還需通過(guò)加料皮帶供給0.8～1.8 t/h的塊煤。塊煤的加入對(duì)熔池的提溫效果不如粉煤好，塊煤經(jīng)多級(jí)皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)后部分破損，一部分落入熔池參與反應(yīng)，另一部分小煤粒在爐膛中燃燒或被煙氣抽到鍋爐中燃燒，不但提高了鍋爐煙氣溫度使煙塵呈半融熔狀態(tài)，而且使煙氣呈還原性氣氛，煙塵極易粘結(jié)在水冷管壁上。尤其在粉煤制備及粉煤輸送系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，熔煉爐完全采用塊煤熔煉期間，外補(bǔ)熱單純依靠皮帶上配加2.6～3.5 t/h塊煤，這種矛盾更加凸顯。

(3)熔煉爐熔池噴濺嚴(yán)重，熔煉爐斜坡上升煙道設(shè)計(jì)不合理。公司熔煉爐爐底距噴槍口高度為11 760 mm, 煙氣從爐子頂部斜坡上升煙道進(jìn)入煙氣系統(tǒng), 斜坡上升煙道角度為68°, 垂直高度10 200 mm，然后煙氣向下進(jìn)入余熱鍋爐垂直煙道。這種設(shè)計(jì)容易造成以氣態(tài)、液態(tài)、半熔融態(tài)和固態(tài)粉狀形態(tài)的物料，在氣流的作用下，進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)與相對(duì)較冷的水冷管壁接觸，氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)冷卻后呈半熔融態(tài)粘結(jié)在管壁上；半熔融態(tài)和固體粉狀的物質(zhì)同管壁上粘結(jié)的半熔融物質(zhì)接觸后，使粘結(jié)層厚度增加，并且表面呈固態(tài)；在較高的煙氣環(huán)境下，粘結(jié)層表面的固態(tài)物質(zhì)呈半熔融態(tài)，使得粘結(jié)層厚度不斷增加，對(duì)流區(qū)煙氣流通的有效截面積變小，使得煙氣流速加快，產(chǎn)生的煙塵增多，更加快了粘結(jié)速度，形成惡性循環(huán)[2]。

(4) 噴槍熔煉風(fēng)壓高，超負(fù)荷組織生產(chǎn)。公司熔煉風(fēng)壓340 kPa，熔池?cái)嚢鑴×?，噴濺嚴(yán)重。當(dāng)熔煉爐高負(fù)荷組織生產(chǎn)時(shí), 為了滿足精礦反應(yīng)要求, 必然要提高熔煉爐送風(fēng)量和送氧量, 使得熔煉爐煙氣量較大, 煙氣顯熱也大, 煙塵溫度高, 在熔煉爐煙塵率不變的情況下, 煙塵聚集沉降的幾率也增大, 造成更多的煙塵產(chǎn)生，因煙塵粘性大, 進(jìn)入余熱鍋爐粘結(jié)在水冷管壁, 不易脫落到刮板, 使輻射室和對(duì)流區(qū)堵塞,嚴(yán)重影響鍋爐換熱效果。當(dāng)熔煉爐爐膛負(fù)壓較小時(shí), 不得不提高熔煉爐排煙風(fēng)機(jī)抽力, 導(dǎo)致鍋爐出、 入口壓降較大, 更加使煙氣的顯熱在鍋爐內(nèi)得不到有效的交換, 造成電收塵入口煙氣溫度過(guò)高, 影響了電收塵的正常工作。

(5) 噴槍位置控制不合理。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在渣型、熔池溫度、噴槍氣體流量、噴槍供風(fēng)壓力一定時(shí)，噴槍插入熔池越深，噴槍端部高速噴射出的氣體被熔體 “吞噬”反應(yīng)后，產(chǎn)生的反應(yīng)氣體到達(dá)爐膛空間的距離越長(zhǎng)，反應(yīng)氣體沖破熔池上升到爐膛空間的阻力越大，被熔池分割形成的彌散滯留氣泡越多，滯留氣泡的壽命越長(zhǎng)，熔池泡沫化越嚴(yán)重，使得在不增加渣量的情況下，渣的體積顯著增大，渣層的厚度成倍增加，爐子噴濺加劇[3]。

(6) 熔煉爐渣型、熔池溫度、冰銅品位失調(diào)。在銅冶煉中，渣型選擇及控制的好壞直接關(guān)系到冶煉能否順利進(jìn)行。作為渣型的重要指標(biāo) Fe/SiO2，是通過(guò)調(diào)整配入精礦中的石英石量控制的。公司采購(gòu)的石英石個(gè)別批次粒度較大(-50 mm)，在高負(fù)荷組織生產(chǎn)時(shí)，配入的石英石沒(méi)有完全融化反應(yīng)徹底，造成渣型失調(diào)，增加了爐渣的粘度和密度，不利于煙氣順利連續(xù)地從熔體中溢出，造成噴濺嚴(yán)重；個(gè)別時(shí)段因操作、配料等發(fā)生變化，造成爐溫偏低，爐渣黏度大，噴濺嚴(yán)重；當(dāng)冰銅品位控制過(guò)高時(shí)，鐵和硫的脫出率增大，在強(qiáng)氧化氣氛下， Fe3O4會(huì)大量生成，增加了爐渣熔點(diǎn)，同時(shí)在精礦成分、料速不發(fā)生改變，冶煉高品位冰銅時(shí)，反應(yīng)強(qiáng)度增大，冰銅產(chǎn)出率會(huì)降低，同時(shí)熔煉渣產(chǎn)出率增多，相應(yīng)地澳斯麥特熔煉爐內(nèi)理論靜止冰銅面會(huì)降低，渣層厚度增厚，爐渣泡沫化加劇，噴濺加劇。

(7) 熔煉爐負(fù)壓控制不穩(wěn)定。由于受吹煉爐的影響，熔煉爐爐口的負(fù)壓波動(dòng)較大，加料口、噴槍口及備用燒嘴口的漏風(fēng)量控制不當(dāng)，容易造成精礦被煙氣抽到鍋爐中，在精礦處理量不變的前提下，提高了煙塵率，這些被抽走的銅精礦在鍋爐中發(fā)生“二次燃燒”形成半熔融的物質(zhì)粘結(jié)在水冷管壁上。

(8) 精礦含水份低。由于公司原設(shè)計(jì)銅精礦混捏機(jī)葉片磨損快、能力低、故障率高，因此現(xiàn)在銅精礦不經(jīng)混捏或制粒直接入爐，在精礦含水率低、比重輕時(shí)，容易造成精礦被煙氣抽到鍋爐中，增加了鍋爐粘結(jié)幾率。

4 采取的優(yōu)化改造和防治措施

由于鍋爐需要定期進(jìn)行清灰，同時(shí)熔煉爐因檢查或更換噴槍及其他原因也需要定期減料或停料，導(dǎo)致鍋爐經(jīng)常處于高溫與低溫的交變狀態(tài)，因而使鍋爐的水冷管經(jīng)常受到交變應(yīng)力的作用，易使焊縫產(chǎn)生疲勞。此外，由于熱脹冷縮的作用使粘結(jié)在冷卻水管上煙塵脫落而形成一定的應(yīng)力，易導(dǎo)致冷卻水管產(chǎn)生應(yīng)力疲勞，因此鍋爐漏水事故的發(fā)生與煙塵粘結(jié)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中相互影響、相互制約，存在密不可分的聯(lián)系。

4.1 對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)不合理處進(jìn)行優(yōu)化改造

將鍋爐垂直煙道入口及輻射室、對(duì)流區(qū)灰斗等易發(fā)生漏水區(qū)域的膜式結(jié)構(gòu)改造成管板式結(jié)構(gòu)，避免了高溫、高煙塵煙氣的沖刷腐蝕；將原設(shè)計(jì)鍋爐垂直煙道下部連接的截面積突變收縮的灰斗去掉，改為用鋼板焊接的箱體延伸至零米地面，并在其內(nèi)部放置出灰簸箕，這樣利于出灰操作而且避免了大塊結(jié)渣、煙灰塊墜落砸傷管壁而造成漏水事故。

由于鍋爐原設(shè)計(jì)安裝在輻射室、對(duì)流區(qū)頂棚及左右兩側(cè)的錘擊式機(jī)械清灰裝置振打力度不夠，加上振打塊年久失修，脫落、錯(cuò)位現(xiàn)象嚴(yán)重，因此利用檢修時(shí)機(jī)將其拆除，在對(duì)流部左右兩側(cè)安裝8組乙炔爆破清灰裝置；在鍋爐垂直煙道增加了4臺(tái)彈性清灰裝置。

4.2 加強(qiáng)檢修

在檢修期間，嚴(yán)格施工驗(yàn)收，對(duì)鍋爐管壁進(jìn)行測(cè)厚，并有計(jì)劃地對(duì)鍋爐系統(tǒng)的水冷管束進(jìn)行更換；生產(chǎn)期間，加強(qiáng)鍋爐查漏堵漏工作，避免含有較多硫化物、反應(yīng)性強(qiáng)的煙氣，與漏入的空氣發(fā)生“二次燃燒”粘結(jié)到鍋爐的水冷管壁上；嚴(yán)格鍋爐軟化水水質(zhì)監(jiān)測(cè)、化驗(yàn)、考核，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)，避免造成水冷管壁積垢嚴(yán)重，管壁過(guò)熱燒壞而造成漏水事故；鍋爐泄漏后，水蒸氣不斷泄漏到鍋爐內(nèi)部，使鍋爐內(nèi)的水分含量增加。因水遇到高溫?zé)煔庵械腟O2氣體，產(chǎn)生H2SO3，對(duì)鍋爐內(nèi)的水冷管壁造成化學(xué)腐蝕，既加劇了原來(lái)泄漏點(diǎn)的泄漏量，又會(huì)產(chǎn)生新的泄漏點(diǎn)，同時(shí)高壓條件下還會(huì)使毗鄰漏點(diǎn)的水冷管束被沖刷腐蝕，因此在生產(chǎn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)泄漏后應(yīng)及時(shí)合理組織鍋爐降溫降壓。

4.3 提高熔煉爐的作業(yè)率及穩(wěn)定工藝操作

(1) 控制合理的煙氣量，穩(wěn)定煙氣SO2濃度，保證爐負(fù)壓正常。當(dāng)增加精礦料速或降低富氧濃度時(shí)，煙氣量增大，爐負(fù)壓變小；風(fēng)機(jī)抽力不足時(shí)，爐負(fù)壓也會(huì)變??；在渣型及熔池溫度一定時(shí)，增加噴槍的氣體流量，會(huì)使?fàn)t渣的泡沫化程度增加，從而造成噴濺加劇?？刂坪侠淼膰姌屃髁浚行Э刂茋姙R總量，降低精礦被直接帶入抽走的幾率；在加料皮帶上增設(shè)均料裝置，避免了料量波動(dòng)造成與之連鎖的工藝風(fēng)、氧的變化和爐內(nèi)反應(yīng)氣氛的變化，提供相對(duì)穩(wěn)定的煙氣量及煙氣成分，保證爐負(fù)壓正常，盡量減少對(duì)鍋爐的熱沖擊和振打。

(2) 嚴(yán)格熔煉爐升溫降溫制度。熔煉爐升溫降溫幅度控制合理，如升溫速度過(guò)快，熱負(fù)荷就來(lái)得快且大，產(chǎn)生較大熱脹冷縮，進(jìn)而加大了鍋爐管子與管板間的熱應(yīng)力；熔煉爐冷啟動(dòng)時(shí)要保證煙氣溫度超過(guò)500 ℃以上才允許進(jìn)入鍋爐，并加強(qiáng)鍋爐保溫工作，避免由于煙氣溫度低造成煙灰冷凝粘結(jié)對(duì)鍋爐的腐蝕；在熔煉爐剛啟動(dòng)投料時(shí)，還須注意精礦料速應(yīng)由小到達(dá)、噴槍風(fēng)量由小到大、噴槍位置由淺到正常位置、爐溫由低到正常的循序漸進(jìn)的過(guò)程，使鍋爐均勻地升溫升壓，降低對(duì)鍋爐的熱沖擊和振動(dòng)。

(3) 控制合理的工藝指標(biāo)。公司在生產(chǎn)控制過(guò)程中，經(jīng)摸索總結(jié)精礦料速穩(wěn)定在26～30 t/h，富氧濃度穩(wěn)定在40%～50%，爐負(fù)壓控制在-20～-5 Pa，及時(shí)調(diào)整煙氣風(fēng)機(jī)抽力；穩(wěn)定控制熔煉爐爐溫在1 180～1 220 ℃；冰銅品位嚴(yán)格控制在58%～62%；渣型Fe/SiO2在1.2～1.4，CaO在5%～7%范圍內(nèi)；噴槍位置控制在1 300～1 500 mm，定期檢查或更換噴槍，確保噴槍處于良好的工作；在熔煉爐斜坡上升煙道高度無(wú)法改變的前提下，將熔煉風(fēng)機(jī)壓力由340 kPa調(diào)整至280 kPa，避免爐況變化造成熔池噴濺加劇。

4.4 制定和完善相應(yīng)的管理制度

經(jīng)常對(duì)操作人員進(jìn)行安全教育和技術(shù)培訓(xùn)，提高司爐工的安全意識(shí)、責(zé)任心及操作水平；制定和完善鍋爐管理制度，開展崗位勞動(dòng)競(jìng)賽；嚴(yán)格操作規(guī)程，加強(qiáng)鍋爐的巡回檢查；定時(shí)沖洗和維護(hù)水位表，保證水位表的水位清晰可見(jiàn)，防止出現(xiàn)假水位；加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行管理，做好定期排污工作，關(guān)閉、關(guān)嚴(yán)排污閥，定期試驗(yàn)和維護(hù)鍋爐的安全附件和儀表；同時(shí)加強(qiáng)對(duì)其他崗位設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)潤(rùn)滑巡檢，把設(shè)備的隱患消滅在萌芽狀態(tài)，為連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)提供保證。

4.5 加強(qiáng)配料管理

嚴(yán)格控制單位時(shí)間內(nèi)入爐的Pb、Zn、As等雜質(zhì)總量，科學(xué)合理搭配雜質(zhì)含量高的國(guó)內(nèi)雜礦、進(jìn)口銅精礦及煙塵的配比；控制入爐混合銅精礦合理的S/Cu；合理配加吹煉爐渣、陽(yáng)極爐渣及其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的含銅物料量；保證入爐物料入爐反應(yīng)良好、反應(yīng)熱充足，減少塊煤的加入量，降低煙氣溫度，使煙灰呈固態(tài)沉降到刮板除灰機(jī)里。當(dāng)入爐物料不能滿足要求時(shí)，可適當(dāng)降低負(fù)荷組織生產(chǎn)，適當(dāng)延長(zhǎng)振打時(shí)間和縮短間隔時(shí)間。此外嚴(yán)格控制精礦含水分在8%～10%范圍內(nèi)，避免精礦抽到鍋爐系統(tǒng)；調(diào)整煙氣系統(tǒng)的二次燃燒風(fēng)量，使煙氣中殘氧含量控制在3%～5%。

4.6 及時(shí)清理結(jié)圬

利用一切停產(chǎn)時(shí)機(jī)對(duì)鍋爐結(jié)渣及煙灰粘結(jié)物進(jìn)行清理，減少粘結(jié)總量，保證合理的煙氣流通截面積，確?；謴?fù)生產(chǎn)后正常的煙氣流通，使煙氣流速合理，煙氣充分在鍋爐內(nèi)得到熱交換。

5 結(jié)束語(yǔ)

余熱鍋爐作為澳斯麥特冶煉煙氣處理系統(tǒng)中的重要一環(huán)，為了提高其運(yùn)行可靠性，公司通過(guò)對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化改造，制定和完善各項(xiàng)管理制度，加強(qiáng)配料管理，穩(wěn)定熔煉爐工藝控制指標(biāo)，采取了一系列有針對(duì)性的防治措施，達(dá)到了余熱鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

[1] 許萍. DCS控制系統(tǒng)在余熱發(fā)電鍋爐中的應(yīng)有[J].中國(guó)有色冶金，2010,(2).

[2] 楊毓和.控制艾薩爐余熱鍋爐結(jié)渣探討[J]. 中國(guó)有色冶金，2007,(5).

[3] 荊巨峰.控制澳斯麥特熔煉爐煙道過(guò)渡段粘結(jié)探討[J].世界有色金屬，2014,(11).

《硫酸工業(yè)》2016年征訂啟事

《硫酸工業(yè)》(雙月刊)創(chuàng)刊于1959年，由中國(guó)石化南化集團(tuán)研究院和全國(guó)硫酸工業(yè)信息站聯(lián)合主辦。為我國(guó)硫與硫酸行業(yè)國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的國(guó)家刊物，國(guó)家認(rèn)定學(xué)術(shù)性期刊、中國(guó)科技核心期刊、中國(guó)石油和化工行業(yè)核心期刊。重點(diǎn)報(bào)道國(guó)內(nèi)外硫與硫酸工業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)、技術(shù)進(jìn)步，主要報(bào)道領(lǐng)域有：硫酸生產(chǎn)、煙氣脫硫脫硝、硫磺回收、硫鐵礦、硫肥·硫化工、廢酸濃縮·再生、含硫廢物利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、廢熱回收等技術(shù)?！读蛩峁I(yè)》中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號(hào)ISSN1002-1507、CN32-1126/TQ，郵發(fā)代號(hào)28-20，全年定價(jià)90元。錯(cuò)過(guò)郵局訂閱的讀者可直接向編輯部辦理訂閱，100元/年(含郵費(fèi))。投稿郵箱：lsgy@vip.163.com，電話/傳真：025-57795064。

Operation practice of waste heat boiler in copper oxygen-enriched Ausmelt smelting process

JING Ju-feng

The process accidents of waste heat boiler in the process of copper oxygen-enriched Ausmelt smelting were described, the prevention measurements and the according effects were introduced in detail. The importance of technical operation management of waste heat boiler was proved.

copper; Ausmelt smelting；waste heat boiler；dust；operation management

荊巨峰(1977—)男，山西侯馬人，冶煉工程師，從事冶煉工藝技術(shù)工作。

2015-02-01

TF811; TK229.92+<9 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] B class="emphasis_bold">9 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] B [文章編號(hào)] 1672-6103(2016)01-0041-059 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] B

1672-6103(2016)01-0041-05

B [文章編號(hào)] 1672-6103(2016)01-0041-05