銅冶煉廠余熱鍋爐煙塵處理方法的論述

張學敏 布茂帥 張慶朝

陽谷祥光銅業(yè)有限公司 山東陽谷 252300

如果在銅冶煉的過程中采用火法煉銅的方式，余熱鍋爐的位置位于閃速爐和電收塵器之間，余熱鍋爐又被稱為閃速爐的“咽喉”。在銅冶煉的過程中，它的運行情況不僅會對閃速爐的運行產(chǎn)生影響，還會影響生產(chǎn)過程中硫酸的產(chǎn)生情況。并且銅冶煉過程中的余熱鍋爐煙塵的處理方法直接影響冶煉系統(tǒng)是否可以正常運行。因此，為了能夠有效地確保銅冶煉系統(tǒng)可以正常運轉，就需要選擇合適的煙塵處理方法。除此之外，選擇合適的煙塵處理方法還能夠使得煙塵中含有的銅等有價金屬被充分利用，從而能夠有效的降低銅冶煉過程中的金屬浪費[1]。

1 余熱鍋爐煙塵的性質

余熱鍋爐是銅冶煉過程中非常重要的設備之一，其不僅能夠將煙塵中的一些金屬進行回收利用，而且能夠使得煙氣的溫度大幅度降低，并且其還能夠將高溫煙氣中的二次能源進行回收。總而言之，余熱鍋爐在銅冶煉的過程中發(fā)揮了極其重要的作用，從而為銅冶煉的發(fā)展奠定了有力的基礎。在銅冶煉的過程中閃速余熱鍋爐入口的煙氣溫度可以達到1200℃以上，并且煙氣中的含塵量也非常的高，所以導致煙灰粘度非常大、容易堆積。銅冶煉過程中產(chǎn)生的煙塵有1/3會沉降在余熱鍋爐中，還有一部分煙氣在高溫條件下會隨著溫度的升高而逐漸呈現(xiàn)出融化或者是軟化的狀態(tài)，所以會在鍋爐表面形成一種粘結性高、不容易清潔的附著物。如果不將鍋爐內部的附著物進行及時的清除，就會導致鍋爐出口的煙氣溫度達到300-400℃，影響排煙系統(tǒng)后續(xù)設備運行。水冷壁粘接還會造成鍋爐換熱效果不好，造成熱效率損失。并且煙塵在鍋爐內部形成塊狀越大，與不容易處理，粘接形成的大塊如果脫落，硬塊會對刮板運輸機的運行造成影響，這樣會導致排煙系統(tǒng)不能夠正常運行。因此，在銅冶煉的過程中將鍋爐內所產(chǎn)生的煙氣、煙塵進行及時的處理是確保整個工藝系統(tǒng)正常運行的重點。

2 余熱鍋爐煙塵處理方法一

2.1 工藝流程

雖然國內很多銅冶煉廠所采用的余熱鍋爐煙塵處理方法之間存在很大的差異，但基本原理之間都存在相同之處，即采用“先運輸后處理再輸送”的方式。詳細的煙塵處理工藝流程。煙氣中的煙塵有一部分會沉降在余熱鍋爐中，也有一部分也會附著在對流區(qū)的蒸餾蒸管表面。

黏結在水冷壁、管屏和管束的煙塵，通過系統(tǒng)所設置的彈性振打裝置會進入到鍋爐下部的灰斗中，然后由刮板輸送機收到后面的裝備。余熱鍋爐產(chǎn)生的煙塵大部分都呈現(xiàn)塊狀，經(jīng)過一段時間之后，煙塵就會進入煙塵罐中，然后通過叉車運輸進入到煙塵破碎篩分車間。為了能夠有效的滿足閃速爐的需求，必須將破碎的煙塵進行篩分，確保煙塵的直徑在5mm以下。在破碎篩分車間結塊的煙塵需要經(jīng)過兩次破碎，才能夠達到輸送的需求標準。被經(jīng)過兩次破碎之后的煙塵，需要通過氣流輸送系統(tǒng)運輸?shù)介W速爐爐頂煙塵倉。處于余熱鍋爐中的煙塵大多都屬于粉狀煙塵，粉狀煙塵一般會與沉塵室中的煙塵結合，然后被輸送到閃速爐爐頂煙塵塵倉。

2.2 處理方法一的優(yōu)點和缺點

在對煙塵處理的過程中采用該工藝的最大優(yōu)勢就是，能夠滿足余熱鍋爐煙塵返回閃速爐熔煉的要求。依照國家很多大型銅冶煉廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)此工藝在采用的過程中依舊存在著很多的缺點：首先，在銅冶煉的過程中采用該工藝具有工作人員勞動強度過大、工作效率低的缺點；其次，在銅冶煉的過程中采用該工藝也會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生污染，所以不能夠滿足綠色生產(chǎn)的需求。最后，該工藝在使用的過程中需要完善的設備配置，所以具有一次性投資成本高的缺點。除此之外，該處理工藝中涉及了氣流輸送距離長的環(huán)節(jié)，所以其在使用的過程中能源消耗也比較高。并且復雜的設備也使得系統(tǒng)在運行過程中的故障維修成本大幅度增加。

3 余熱鍋爐煙塵處理方法二

3.1 改進后的工藝流程

依照國外先進的銅冶煉廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，國內的一些大型銅冶煉廠將余熱鍋爐煙塵處理方法進行了優(yōu)化，詳細的煙塵處理工藝。

依據(jù)余熱鍋爐輻射室的煙塵具有容易凝結成塊狀的特點，優(yōu)化后的煙塵處理工藝是將凝結成塊的灰塵進行原地破碎后再運輸。就地破碎的灰塵不僅能夠有效地將銅冶煉廠的場地和空間的優(yōu)勢進行充分的發(fā)揮，而且也實現(xiàn)了將系統(tǒng)中的設備進行充分利用的目標。并且將成塊的煙塵進行就地破碎處理還能夠確保煙塵的粒度滿足閃速熔爐的需求標準，進而可以將灰塵直接輸送到正壓輸送系統(tǒng)中，最后達到閃速爐爐頂。而鍋爐對流室是會將破碎后的煙塵運輸?shù)焦伟遢斔蜋C，然后再將煙塵輸送到正壓輸送系統(tǒng)，最后達到閃速爐爐頂煙塵倉[2]。

3.2 優(yōu)化后處理方法二的優(yōu)點和缺點

優(yōu)化后的處理方法中存在著很多的優(yōu)勢，詳細的優(yōu)點如下所示：①煙塵的處理系統(tǒng)中所設計的配置非常簡約、破碎機的檢修也比較簡單，這些灰塵繁瑣的篩選工序也進行了合理的分配，所以使得灰塵處理的一次性投資成本大幅度降低。②在工藝在使用的過程中也不涉及叉車運輸煙塵罐的步驟，所以導致銅冶煉的工作效率大幅度提高，而降低了對周圍環(huán)境的污染，真正達到了綠色生產(chǎn)的標準。③將正壓輸送的距離進行縮短，有效的減少了煙塵在運輸過程中的能源消耗，進而使得生產(chǎn)成本大幅度降低。④因為該工藝將系統(tǒng)中所涉及的處理系統(tǒng)的設備進行了簡約化，所以使得維修成本也降低了。當然該工藝在使用的過程中依舊存在著不足，如果破碎設備在運行的過程中出現(xiàn)故障而不能夠及時的處理，就會導致整個系統(tǒng)停止正常運行[3]。

4 結語

通過這篇文章我們可以知道，銅的火法冶煉工藝在使用的過程中會產(chǎn)生大量的煙塵，將這些煙塵進行合理的處理不僅能夠有效的降低其在生產(chǎn)過程中的能源消耗，而且還能夠使得生產(chǎn)成本大幅度降低。