煙灰卸料裝置的改造實踐

張 濤，常海鋒，鄭 明，李桂英

煙灰卸料裝置的改造實踐

張 濤，常海鋒，鄭 明，李桂英

（河南豫光金鉛股份有限公司，河南濟(jì)源 459000）

底吹氧化煉鉛生產(chǎn)實踐中，為解決灰倉內(nèi)煙灰傾落噴濺，將煙灰倉下部的棒條閥改為星型卸料裝置，煙灰自然重力落灰方式變?yōu)槎繌?qiáng)制排灰，針對不同溫度的煙灰，調(diào)整卸料裝置轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙等措施，實現(xiàn)了煙灰均勻連續(xù)配入，改善煙灰計量室的作業(yè)環(huán)境，保證了爐況穩(wěn)定。

：煙灰；卸料；噴濺

河南豫光金鉛股份有限公司現(xiàn)有3條底吹氧化煉鉛生產(chǎn)線，系統(tǒng)煙灰倉配置有備用直排管路，項目設(shè)計時兼顧倉容、鉛煙灰堆積角、下料口徑等因素，在煙灰倉下配備Φ1 000 mm的棒條閥控制煙灰下料量，料倉側(cè)壁振打電機(jī)輔助振動作用下，灰斗內(nèi)的煙灰傾入下料口，瞬間將棒條閥正下方的計量皮帶淹沒，煙灰四濺、粉塵飛揚(yáng)，計量室內(nèi)的一切設(shè)施表面均被鉛煙灰所覆蓋，粉塵大、環(huán)境差成為崗位治理的頑疾。

1 煙灰室環(huán)境差的原因

一般認(rèn)為煙灰計量室環(huán)境差是因為鉛煙灰堆積角過大、棒條閥調(diào)節(jié)口徑大，造成煙灰下料控制不均，成股煙灰下落噴濺，造成計量室內(nèi)環(huán)境惡劣。

1.1設(shè)計原因

工藝生產(chǎn)統(tǒng)計顯示，28 t／h處理量的底吹煉鉛生產(chǎn)線的煙灰產(chǎn)生率為18%～25%，煙塵量達(dá)6～7 t／h，系統(tǒng)煙灰最大配入量為總投料量的25%，工藝調(diào)節(jié)根據(jù)爐溫調(diào)整煙灰加入量，分析煙灰鎘含量超17%以上時采取煙灰直排調(diào)控，避免導(dǎo)電性較好的鎘煙灰造成電除塵器短路調(diào)停。煙灰倉是作為調(diào)劑倉，大容積成為首選。鉛煙灰的堆積角（58°）過大，確保倉容的情況下，灰斗下方的下料管直徑達(dá)到Φ1 000 mm，設(shè)計初棒條閥被配套選用。

1.2使用狀況

灰倉內(nèi)的鉛煙灰靠重力落灰，在熔煉氧化爐溫較低時需停止煙灰的配入，需人工關(guān)閉棒條閥，使煙灰在倉內(nèi)堆積；當(dāng)需要配入煙灰時，棒條在灰倉內(nèi)煙灰重力的作用下，棒條閥插桿抽拽較為費(fèi)力，一般采用錘擊插桿端部檔桿打開棒條閥，即使大部分棒條打開，仍出現(xiàn)煙灰捧架在倉壁上，啟動倉壁振打電機(jī)后，大股煙灰瞬間落下，將其下方的整條皮帶全部淹沒，室內(nèi)煙灰飛揚(yáng)，人工清理煙灰勞動量大、環(huán)境差，煙灰計量室成為熔煉車間環(huán)境最差的崗位。

2 卸灰裝置改造

卸灰裝置改造經(jīng)歷了摸索、改進(jìn)過程。

2.1低溫?zé)熁业男读?/p>

直接煉鉛系統(tǒng)作為公司外來參觀交流的主要窗口，二樓的煙灰計量室正好處在參觀通道上，雖采取密封措施，但操作人員進(jìn)出煙灰計量室清灰作業(yè)后，腳底帶出的煙灰在參觀通道上仍留下明顯的白色腳印，環(huán)境差、現(xiàn)場清理難、影響公司的整體形象，促使下決心將煙灰計量室的噴灰問題進(jìn)行徹底的治理。

2015年初期采用閑置的溢流螺旋輸送機(jī)連續(xù)下料，Φ1 000 mm下料直管與設(shè)備上300 mm×300 mm進(jìn)料方口對接，容易造成灰斗倉壁捧灰，電動振打外力作用下，造成煙灰在倉內(nèi)板結(jié)，被迫開備用溜管將煙灰放出。

設(shè)計過程中對比發(fā)現(xiàn)星型卸料閥結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計制造成本低、運(yùn)行負(fù)荷小等特點(diǎn)，優(yōu)于溢流螺旋輸送機(jī)，嘗試加大星型卸料閥口徑作為主攻課題。

自行設(shè)計直徑Φ700 mm的星型卸料閥，消除Φ1 000 mm下料直管與卸料閥對接變徑側(cè)壁的捧灰問題，又可保證出現(xiàn)電除塵振打錘、刮板機(jī)鏈條斷裂脫落在卸料閥的順利通過，試驗中出現(xiàn)以下問題，并進(jìn)行了改進(jìn)。直接煉鉛系統(tǒng)卸灰閥改進(jìn)的內(nèi)容詳見表1。

表1 直接煉鉛系統(tǒng)卸灰閥出現(xiàn)的問題和改進(jìn)措施

經(jīng)過5個多月的改進(jìn)，直接煉鉛煙灰卸灰裝置實現(xiàn)了定量強(qiáng)制排灰，成股煙灰傾落淹沒計量帶的現(xiàn)象得到徹底解決，煙灰計量室內(nèi)環(huán)境得到明顯的改善，煙灰卸料裝置結(jié)構(gòu)模式如圖1所示。

圖1 煙灰卸料裝置結(jié)構(gòu)圖

圖2 直接煉鉛系統(tǒng)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)圖

2.2高溫?zé)熁业膰L試

2015年7月利用熔煉系統(tǒng)大修，對底1系統(tǒng)煙灰計量室卸料裝置采用同樣的方案進(jìn)行了復(fù)制，然而投用后煙灰在卸料閥里出現(xiàn)嚴(yán)重的自流，即使在停運(yùn)卸料閥的情況下，煙灰計量室仍出現(xiàn)煙灰四濺，粉塵飛揚(yáng)。

對比分析兩套鉛冶煉系統(tǒng)，主要是鍋爐結(jié)構(gòu)決定兩套系統(tǒng)煙灰溫度的差別，直接煉鉛系統(tǒng)余熱鍋爐如圖2所示，底I系統(tǒng)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 底I系統(tǒng)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)圖

直接煉鉛系統(tǒng)直升煙道拔高9 m后，然后虹吸進(jìn)入輻射區(qū)，煙氣中的煙塵在直升煙道、輻射區(qū)進(jìn)行大量的沉降，凝渣屏前段溫度控制在630℃，通過冷卻管束降溫后，煙灰呈白色，煙灰相對較粘；第一臺卸料閥設(shè)計時，將卸料閥葉輪轉(zhuǎn)子與外殼之間的間隙控制在15 mm，便于煙灰旋轉(zhuǎn)下料。

底I系統(tǒng)余熱鍋爐新增9個噴吹點(diǎn)，其中凝渣管屏、第一二三對流管束前各2個點(diǎn)，鍋爐出口斜坡上一個噴吹點(diǎn)。原有11個噴吹點(diǎn)并入新控制系統(tǒng)，南側(cè)4個入孔門各1個，北側(cè)3組對流管束中間各1個，電吹塵入口1個。

底I系統(tǒng)余熱鍋爐直升煙道與鍋爐本體相連，煙氣中的粉塵在輻射區(qū)速度較高，大部分的粉塵在輻射區(qū)沒有沉降直接進(jìn)入冷卻管束，凝渣屏前溫度高達(dá)870℃，經(jīng)鍋爐冷卻的煙灰受高溫發(fā)黃、形如流沙。在復(fù)制的卸料裝置里，卸灰閥即使停止轉(zhuǎn)動的情況下，干燥的煙灰從葉輪轉(zhuǎn)子與殼體之間的相對較為寬松的縫隙（15 mm）中自流穿過，卸料閥改造出現(xiàn)煙灰四濺、粉塵飛揚(yáng)，工人清灰勞動強(qiáng)度大，皮帶被淹沒，下灰不穩(wěn)定，不利于爐況的控制。

利用換槍停機(jī)時間打開卸料閥，發(fā)現(xiàn)閥葉與外殼弧形板間隙為15～20 mm，且由于卸料閥殼體弧長長度不夠（西邊240 mm、東邊260 mm），轉(zhuǎn)子的一片閥葉在弧內(nèi)時，下一片閥葉在弧外與殼體之間間距在100 mm，卸料閥與殼體之間未能形成密閉空間，煙灰從卸料閥葉與殼體間直接流出，卸料閥失去了均勻卸灰的作用。計算結(jié)果，外形弧長應(yīng)至少大于320 mm，且根據(jù)現(xiàn)場實際情況，考慮卸料閥兩側(cè)能夠同時存在密閉空間。

卸料閥改造如下：對于轉(zhuǎn)子閥葉與殼體弧之間間隙，在每個板片上加600 mm×70 mm×6根皮帶，在卸料閥閥葉、皮帶及壓板上打孔，利用螺栓將其聯(lián)接牢靠，實現(xiàn)閥葉與閥體間的軟連接，間隙將為1～2 mm，針對卸料閥閥體弧形短，形不成密閉空間問題，在卸料閥東西下部分別加弧形板（600 mm× 150 mm、600 mm×200 mm）兩塊。從而能夠使卸料閥能夠同時形成密閉空間。

改造完成后，停止灰倉上空氣炮的運(yùn)行，卸灰閥噴灰、溢灰情況得到徹底解決，大大降低了工人勞動強(qiáng)度；煙灰下料十分穩(wěn)定，對于爐況的控制起到了積極作用。

2.3卸灰閥完善

2015年12月份底II系統(tǒng)檢修，在總結(jié)前兩次改造的經(jīng)驗，結(jié)合兩底吹鍋爐結(jié)構(gòu)相似的特點(diǎn)，將卸料閥的葉輪轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙控制在2～3 mm，將卸料閥轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)葉片由6個增加至10個，改造投用后卸料裝置的噴灰、溢灰現(xiàn)象并未出現(xiàn)，卸料裝置的改造十分成功。

3 經(jīng)驗總結(jié)

1.大口徑卸料閥有效解決灰斗傾角過小、灰倉容量小的缺陷，克服輸灰系統(tǒng)脫落的振打錘和冷結(jié)的煙灰結(jié)塊對卸灰閥葉輪轉(zhuǎn)子的損壞。

2.煙灰溫度、流動性發(fā)生變化時，調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙；設(shè)計時要考慮卸料閥轉(zhuǎn)子與殼體的密封腔體，兩邊同時至少形成1個密閉的腔體，防止卸灰閥內(nèi)物料自流。

3.定量強(qiáng)制卸灰替代自重落灰方式，徹底改變煙灰計量室的煙灰噴濺、粉塵飛揚(yáng)的現(xiàn)狀。

4 結(jié)束語

通過煙灰卸料裝置的改進(jìn)研究，提供了煙灰計量室的煙灰噴濺、粉塵飛揚(yáng)的環(huán)境治理的解決方案，實現(xiàn)了煙灰均勻配料，保證了爐況的穩(wěn)定，徹底解決了煙灰計量室崗位治理的頑疾，為冶煉企業(yè)煙灰卸料方式的改進(jìn)和煙灰計量均衡再利用提供了成功的經(jīng)驗。

Reform ing Practice of the Soot Discharge M echanism

ZHANG Tao，CHANG Hai-feng，ZHENG Ming，LIGui-ying
（HenanYuguangGoldandLeadCo.，Ltd.，Jiyuan459000，China）

To solve the problem of the ashpitash fell splash leans forward，it changes the bar at the bottom of the ash storehouse valve to star discharging device，natural gravity dustash way into quantitative forced ash discharge.Aiming at the different temperature soot，adjust the clearance between rotor and shell discharging device，implement the uniform continuous distribution into the soot and improve the sootmeasuring room work environment，to ensure the furnace condition stable.

soot；discharge；splash

TF303

：A

：1003－5540（2016）06－0037－03

張 濤（1987－），男，助理工程師，主要從事冶煉工藝研究和裝備升級改造工作。