中圖分類號:TF808;F252 文獻標志碼:B 文章編號:1004-4345(2025)03-0046-06
AbstractThepapersystematicallyelaborates thekeytechnological innovationsandpracticesimplemented inthein-plant logisticssstemofatinsmelterduringitselocationandupgradingprocess,focusesontheoptimizationstrategiesandiovative characteristicsofthethremajorsystems(solidlogistics,liquidlogistics,andgaslogistics),ndintroducesindetailthspecific optimizationmeasuresandapplicationofthesubsystems.Theimplementationesultsoftheprojectindicatethatthein-lantlogtcs eficiencyhasbeensignificantlyimproved,logisticsenergyonsumptionandoperatingcostshavebeengreatlyreducedandthe botlenecksexistinginthelogisticsprocessoftraditionalsmeltershavebeenefectivelysolvedthroughscientificplaningand innovative design.This providesvaluablereferencefortheupgradingand transformationofsimilarsmelting enterprises.
Keywords tinsmelting;upgrading and enovation;in-plantlogistics;logistics optimization;technological innovation;energy saving and emission reduction
冶煉廠內(nèi)部物流是冶煉生產(chǎn)組織和成本控制的重要因素。冶煉廠內(nèi)的物流路徑及方式一旦確定后,將對冶煉企業(yè)的長期運營效益產(chǎn)生深遠影響。因此,在冶煉企業(yè)建設(shè)或改造過程中,廣內(nèi)物流的優(yōu)化設(shè)計至關(guān)重要
廠內(nèi)物流主要涵蓋固體物流、液體物流和氣體物流三部分。1)固體物流主要包括外部輸入的原料、輔料、固體燃料等各種貨物,這些物料在生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)間有序流動所形成的各種中間產(chǎn)品、需循環(huán)處理的返回料,以及產(chǎn)出的各類產(chǎn)品、固體廢渣等。2)液體物流主要包括生產(chǎn)及生活用水、燃油、尾氣處理及制酸系統(tǒng)涉及的液態(tài)介質(zhì)及硫酸產(chǎn)品等。3)氣體物流主要包括廠內(nèi)使用的天然氣、氧氣、氮氣、壓縮空氣、環(huán)集煙氣、冶煉工藝煙氣、余熱鍋爐蒸汽等氣體介質(zhì)。本文以國內(nèi)某錫冶煉廠異地搬遷升級改造項目為例,分析廠內(nèi)固、液、氣三大物流系統(tǒng)的特點與存在問題,探討提升廠內(nèi)物流效率,降低物流能耗與成本的優(yōu)化策略。
1某錫冶煉廠升級改造項目概況
某錫冶煉廠實施搬遷升級改造項目,設(shè)計精錫產(chǎn)能為 70kt/a 。其中,熔煉系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模為生產(chǎn)粗錫為 79.8kt/a ,火法精煉系統(tǒng)處理粗錫能力為 96kt/a ,焊錫電解精煉系統(tǒng)處理粗焊錫能力為 12kta 。項目綜合回收鉛、銅、銦、鉍、金、銀、銻等有價金屬近 10kt/a ,生產(chǎn)副產(chǎn)品硫酸為 。該項目是在原有
鉛冶煉廠基礎(chǔ)上升級改造建設(shè)而成[2-3]
本次搬遷升級改造場地呈東西寬 400m ,南北長 910m 的長方形,地勢西高東低。廠區(qū)總體局自西向東分3個主要臺階,相鄰臺階高差 3m 錫冶煉主要生 見圖2。產(chǎn)工藝流程見圖1,項目廠區(qū)配置和主要物流線路
2 物流優(yōu)化創(chuàng)新
根據(jù)該廠地形和場地布局,廣內(nèi)物流優(yōu)化的原則是充分利用自然地勢高差,主要物流方向按由高至低布局,以最大限度降低物流輸送能耗。廠內(nèi)固體物流主要通過布置于皮帶廊橋上的皮帶進行輸送。
液體、氣體物流以及氣力輸送的固體物流,則通過敷設(shè)在廠區(qū)綜合橋架上的管道網(wǎng)絡(luò)進行輸送
2.1固體物流
2.1.1 概況
本次錫冶煉廠升級改造涉及的固體物流總量巨大且種類復(fù)雜。主要包括:輸入量約 406.4kt/a 的外部原料、輔料及固體燃料等,以及這些物料在復(fù)雜生產(chǎn)工藝流程中的有序流轉(zhuǎn);需協(xié)同處理的各類中間產(chǎn)品及返回品;最終形成輸出量約 258.5kt/a 的各類出廠產(chǎn)品及固體廢渣。此外,廠區(qū)內(nèi)各類物資、材料的轉(zhuǎn)運量約為 62.1kt/a 。
由圖2可見,廠內(nèi)物料種類繁多,轉(zhuǎn)運頻繁,物料走向呈現(xiàn)多路徑、多方向的特點。加之此次搬遷升級改造要求對各車間之間的中間產(chǎn)品進行精確計量,且各車間均為在原有設(shè)施基礎(chǔ)上進行改造或部分新建,場地條件受限,導(dǎo)致物流走向設(shè)計更為復(fù)雜。若物流路徑設(shè)計不暢,必將導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降和運營成本升高。
針對上述情況,項目建設(shè)中確定了“全廠物流最優(yōu)原則\"的核心原則,具體為:原料物流采取“路徑最短,分質(zhì)入廠,分倉儲存,分類處理\"的原則;中間品、返回品物流采取“占用最少,密閉節(jié)能,銜接流暢,高效快捷\"的原則。
2.1.2原料
項目處理的原料主要包括高硫錫精礦、低硫錫精礦、錫中礦、復(fù)雜二次原料及各類返回品原料等。在本次升級改造中,在充分利用原有礦倉設(shè)施的基礎(chǔ)上,貫徹“路徑最短,分質(zhì)入廠,分倉儲存,分類處理”的優(yōu)化原則,從源頭著手優(yōu)化物流流程。
1)分質(zhì)入廠與分類儲存。依據(jù)品質(zhì)對進廠錫精礦進行分類。低硫錫精礦直接輸送至熔煉爐系統(tǒng)的專用礦倉,供配料熔煉使用。高硫錫精礦則輸送至沸騰焙燒爐系統(tǒng)的礦倉,經(jīng)焙燒脫除砷、硫后,再輸送至熔煉爐系統(tǒng)礦倉備用。對于需直接入熔煉爐處理的高品質(zhì)錫原料,選擇位于原料礦倉區(qū)中間位置的礦倉堆存。該位置靠近熔煉爐配料系統(tǒng),既便于集中管理,又能顯著縮短轉(zhuǎn)運距離。需入沸騰焙燒爐處理的高硫錫精礦則存放于原料礦倉區(qū)最南端、距離沸騰爐系統(tǒng)最近的礦倉。
2)低品位錫中礦處理。對于含錫品位較低的錫中礦,設(shè)置獨立的中礦倉儲存,專供煙化爐處理。鑒于中礦品位低、數(shù)量大的特點,將中礦倉布置在整個原料礦倉區(qū)的北端,并確保其便于向煙化爐區(qū)域運輸[4-5]。此布局有效縮短了從原料檢驗取樣點、過磅稱量點到中礦倉的距離,減少了轉(zhuǎn)運量,同時也方便了配料后物料向煙化爐的輸送。
3)復(fù)雜原料與返回品處理。對于成分復(fù)雜的二次原料和返回品原料,嚴格遵循“分類處理,路徑最短\"原則,分別存放于原料倉區(qū)內(nèi)鄰近相應(yīng)處理設(shè)施的礦倉,如熔煉區(qū)域礦倉、電爐礦倉、回轉(zhuǎn)窯礦倉等,確保其流向處理車間的路徑最優(yōu)。
2.1.3中間品、返回品
錫冶煉過程中產(chǎn)生的中間品和返回品種類多、成分復(fù)雜,處理方法和手段多樣。因此,中間品與返回品物流的優(yōu)化是本次搬遷升級改造物流工作的重點。項目采用了“占用最少,密閉節(jié)能,銜接流暢,高效快捷”的優(yōu)化創(chuàng)新原則。
1)粗錫。錫冶煉廠的粗錫主要由熔煉爐冶煉產(chǎn)生。電爐在處理鋁渣的過程中也產(chǎn)出少部分粗錫,占比不到總粗錫量的 5% 。本次改造中,電爐產(chǎn)出的少量粗錫,因距離精煉車間較遠,仍沿用傳統(tǒng)的鑄錠后使用車輛運輸?shù)姆绞?。對于熔煉爐年產(chǎn)約 80kt (占總產(chǎn)量 gt;95% )的粗錫物流,則重點優(yōu)化從熔煉車間到精煉車間的運輸、計量方式:1)充分利用場地高差,架設(shè)專用保溫溜槽管道廊橋,將熔煉車間產(chǎn)出的甲粗錫及乙粗錫經(jīng)離心機處理后產(chǎn)生的離心粗錫,直接以液態(tài)形式通過保溫溜槽,依靠重力自流輸送至精煉車間;2)通過在熔煉車間粗錫轉(zhuǎn)運起始點的粗錫鍋上設(shè)置高精度電子稱量裝置完成粗錫計量。此項優(yōu)化徹底摒棄了傳統(tǒng)車間之間粗錫冷卻澆鑄、人工 + 設(shè)備轉(zhuǎn)運、精煉車間重新熔化等繁瑣、高能耗操作模式,大幅度提高了輸送效率,降低了工人勞動強度,粗錫精煉能耗降低 15% 以上,節(jié)約成本約 10% 。
2)爐渣。熔煉爐產(chǎn)出的爐渣需送至煙化爐進行貧化處理以回收其中的錫。傳統(tǒng)工藝是將高溫液態(tài)爐渣冷卻、破碎后,再轉(zhuǎn)運至煙化爐系統(tǒng)進行配料,最后重新在煙化爐內(nèi)熔化后進行煙化處理。本次升級改造中,為大幅節(jié)能降耗并減少轉(zhuǎn)運成本,對熔煉爐渣物流進行了創(chuàng)新優(yōu)化。鑒于熔煉爐與煙化爐位于同一標高平臺,無法利用自然高差,項目采用了高溫液態(tài)爐渣渣包軌道運輸方案。具體措施包括:在熔煉爐與煙化爐車間之間建設(shè)專用渣包運輸軌道;在熔煉爐爐渣排放口設(shè)置高溫渣包承接液態(tài)爐渣;采用電動渣包軌道運輸車將滿載液態(tài)爐渣的渣包自動運輸至煙化爐車間;在煙化爐車間設(shè)置冶金吊車,將液態(tài)高溫渣包吊起并將熔融爐渣直接傾倒入煙化爐內(nèi)進行煙化處理。通過此項創(chuàng)新,本項目年產(chǎn)超過70kt 的熔煉爐液態(tài)爐渣得以直接進入煙化爐處理,大幅降低了爐渣冷卻、破碎、倒運等環(huán)節(jié)的成本和能耗,縮短了物流時間,減少了中間品(爐渣)占用面積。
3)煙塵和焙砂。熔煉爐、煙化爐產(chǎn)生的煙塵以及沸騰爐產(chǎn)出的焙砂均需作為原料返回熔煉車間進行配料。傳統(tǒng)運輸方式采用車輛轉(zhuǎn)運,存在成本高、粉狀物料飛揚損失嚴重、占用場地多、易造成粉塵污染等問題。優(yōu)化方案是,對上述粉狀物料統(tǒng)一采用氣力輸送技術(shù)。通過架空的密閉管道網(wǎng)絡(luò),分別將約17kt/a 的煙化爐煙塵、約 32kt/a 的熔煉爐煙塵和約74kt/a 的沸騰爐焙砂直接輸送至熔煉車間對應(yīng)的原料倉,并在料倉入口處進行計量。此項優(yōu)化創(chuàng)新實現(xiàn)了粉狀物料的清潔、高效、密閉輸送,徹底解決了傳統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)運方式存在的環(huán)境污染、物料損失、成本高昂等問題。
4)其他中間品、返回品。除上述粗錫、爐渣、煙塵、焙砂外,錫冶煉過程還產(chǎn)生多種其他中間品和返回品。本項目涉及的主要包括:離心析渣、炭渣、硫渣、鋁渣、陽極泥、回轉(zhuǎn)窯焙燒渣、回轉(zhuǎn)窯煙塵、電爐渣、電爐煙塵等。對其物流優(yōu)化的核心是分類處理、密閉運輸、路徑優(yōu)化:(1)離心析渣?;鸱ň珶捪到y(tǒng)離心機處理乙錫時產(chǎn)出的離心析渣,使用專用密閉車輛運送至回轉(zhuǎn)窯進行脫砷處理。脫砷后的回轉(zhuǎn)窯焙燒渣,再通過專用密閉車輛運送返回頂吹熔煉系統(tǒng)配料。(2)炭渣?;鸱ň珶挸?、鐵過程產(chǎn)生的炭渣,裝入專用密閉渣箱,通過叉車運送至離心機處理,產(chǎn)出離心析渣和粗錫,分別進入回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)和火法精煉系統(tǒng)。(3)硫渣?;鸱ň珶捗撱~過程產(chǎn)出的硫渣,經(jīng)密閉篩分后,大塊錫直接返回精煉系統(tǒng);小塊硫渣裝入專用密閉渣箱,通過叉車運送至煙化爐進行搭配處理,回收錫并副產(chǎn)冰銅。(4)鋁渣。火法精煉脫銻過程產(chǎn)出的鋁渣,裝入專用密閉渣箱,通過叉車運送至電爐處理。(5)陽極泥。焊錫雙金屬電解產(chǎn)生的陽極泥,進行單獨收集處理,專門回收其中的貴金屬等有價成分。(6)回轉(zhuǎn)窯煙塵?;剞D(zhuǎn)窯煙塵屬高含砷煙塵,采用專用密閉罐車運送至專業(yè)砷回收廠家進行處理。(7)電爐渣。因產(chǎn)生量較少,經(jīng)冷卻、破碎后,使用廠內(nèi)轉(zhuǎn)運車輛運送至煙化爐系統(tǒng)進行配料處理。(8)電爐煙塵。直接返回電爐配料系統(tǒng)進行熔煉。
5)粉煤。項目的熔煉爐和煙化爐以粉煤為主要燃料。燃料煤經(jīng)粉煤制備系統(tǒng)加工成合格粉煤后,分別供應(yīng)給熔煉爐和煙化爐使用。項目經(jīng)優(yōu)化設(shè)計,采用氮氣氣力輸送,通過密閉管道將粉煤輸送至設(shè)置在熔煉爐和煙化爐附近的專用粉煤倉。在向用煤設(shè)備(噴槍)供煤時,采用克萊德(Clyde)計量與控制系統(tǒng)進行精準控制和計量,確保穩(wěn)定、高效、安全地滿足用煤需求。優(yōu)化后,該項目實現(xiàn)了粉煤的連續(xù)、穩(wěn)定、密閉、精確輸送,減少了損耗,保障了燃燒效率。
2.2液體物流
2.2.1生產(chǎn)、生活用水系統(tǒng)
全廠生產(chǎn)及生活用水由廠外供水公司管網(wǎng)供給。本次改造針對生產(chǎn)、生活用水系統(tǒng)的優(yōu)化,主要包括以下方面。
1)生產(chǎn)用水系統(tǒng)。針對用量大的生產(chǎn)用水,通過優(yōu)化設(shè)計,在廠區(qū)外緊鄰的后山(海拔高于廠區(qū)最高平臺 96m 處)設(shè)置2個容積均為 2 000m3 的高位水池。利用廠外供水自身的管網(wǎng)壓力直接注入高位水池,再利用自然重力勢能,向全廠所有生產(chǎn)用水點和消防保供用水點供水。其自然水壓可完全覆蓋全廠需求。此項優(yōu)化設(shè)計不僅有效保障了全廠生產(chǎn)用水的穩(wěn)定供應(yīng),更大幅降低了依靠二次加壓水泵供水的運行成本,供水成本降低 12% 。
2)應(yīng)急水源。在廠內(nèi)生產(chǎn)區(qū)南端設(shè)置了1座應(yīng)急生產(chǎn)水池,作為全廠生產(chǎn)用水的應(yīng)急備用水源
3)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。對需要循環(huán)冷卻水的熔煉爐系統(tǒng)、硫酸系統(tǒng)、余熱發(fā)電系統(tǒng)等,分別設(shè)置獨立的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。這種分散式、自成體系的布局,有效縮短了循環(huán)水管網(wǎng)的長度和水流路徑,減少了循環(huán)水泵的輸送能耗。
4)生活用水系統(tǒng)。在廠內(nèi)生產(chǎn)區(qū)南端設(shè)置獨立的生活水池,專供全廠生活用水。生活用水管網(wǎng)系統(tǒng)單獨設(shè)置,獨立運行,確保生活用水的水質(zhì)安全與供應(yīng)可靠。
2.2.2其他液體介質(zhì)物流的優(yōu)化創(chuàng)新
1)燃油供應(yīng)。熔煉爐烘爐及更換噴槍時需使用柴油作為燃料。在靠近熔煉車間且嚴格符合安全規(guī)范的位置,設(shè)置專用的燃油供應(yīng)間,負責向熔煉爐供應(yīng)所需燃油。
2)液態(tài)介質(zhì)循環(huán)與廢水處理。尾氣處理及制酸系統(tǒng)煙氣洗滌產(chǎn)生的各種液態(tài)介質(zhì),優(yōu)先考慮在系統(tǒng)內(nèi)或就近循環(huán)利用。必須外排處理的酸性污水,經(jīng)專門污水處理設(shè)施處理達標后,排入生產(chǎn)排水管網(wǎng),再經(jīng)廠區(qū)深度處理系統(tǒng)進一步凈化,最終作為生產(chǎn)回水利用。全廠生產(chǎn)廢水均集中收集至生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng),經(jīng)處理達標后全部回用。廠區(qū)初期雨水經(jīng)單獨收集處理后并入生產(chǎn)用水系統(tǒng)回用。生活廢水集中至生活污水處理站,采用地埋式生物處理設(shè)備進行二級處理,達標后全部回用于廠區(qū)綠化灌溉。全廠實現(xiàn)了生產(chǎn)廢水與生活污水的“零排放”
3)硫酸產(chǎn)品儲運。在制酸系統(tǒng)區(qū)域設(shè)置硫酸儲罐及配套的裝酸設(shè)施。產(chǎn)出的硫酸產(chǎn)品通過管道輸送至儲罐儲存,待外銷時通過規(guī)范的裝車系統(tǒng)出廠。
2.3氣體物流
2.3.1天然氣
項目熔煉爐、煙化爐部分使用天然氣作為燃料,精煉系統(tǒng)則全部使用天然氣。由于熔煉爐和煙化爐所需的天然氣供氣壓力高于精煉系統(tǒng),因此優(yōu)化方案為:在天然氣公司外網(wǎng)接入廠區(qū)后,于廠區(qū)安全區(qū)域獨立設(shè)置了1座天然氣調(diào)壓站。該調(diào)壓站根據(jù)各用氣點(熔煉爐、煙化爐、精煉爐等)的不同壓力需求進行分級調(diào)壓,然后通過管道網(wǎng)絡(luò)將壓力穩(wěn)定的天然氣輸送至各用氣點。優(yōu)化后的天然氣物流系統(tǒng)確保了不同壓力等級用戶的穩(wěn)定、安全用氣需求。
2.3.2動力氣體
項目涉及的動力氣體主要包括氧氣、氮氣和壓縮空氣。氧氣和壓縮空氣主要用于冶煉過程的助燃;氮氣主要用于粉煤的氣力輸送;壓縮空氣一部分用于焙砂、煙塵的氣力輸送,另一部分用于儀表控制用風。
優(yōu)化方案如下:1)氧氣供應(yīng)。建設(shè)1套產(chǎn)能為7500m3/h 的變壓吸附(PSA)制氧裝置,集中制備并供應(yīng)全廠工藝所需氧氣。2)壓縮空氣供應(yīng)。建設(shè)空壓機房,集中安裝不同規(guī)格的空氣壓縮機。壓縮空氣按用途(工藝用風、物料輸送用風、儀表用風)分別制備、穩(wěn)壓并通過獨立管網(wǎng)輸送,滿足不同品質(zhì)和壓力要求。3)氮氣供應(yīng)。鑒于氮氣用量相對較少,采用外購方式。從項目外單位制氮站購入氮氣,通過管道輸送至廠內(nèi)各使用點。4)管網(wǎng)布局。上述所有動力氣體(氧氣、氮氣、壓縮空氣)的輸送管道,均規(guī)范敷設(shè)在廠區(qū)綜合管網(wǎng)橋架上。優(yōu)化后,系統(tǒng)實現(xiàn)了動力氣體的集約化生產(chǎn)(或供應(yīng))與按需分配,有效降低了分散制備的運行成本和維護工作量,綜合用氣成本降低超 7% 。
2.3.3煙氣
項目產(chǎn)生的煙氣主要分為冶煉工藝煙氣和環(huán)境集煙煙氣兩大類。
1)冶煉工藝煙氣處理。沸騰焙燒爐、回轉(zhuǎn)窯、熔煉爐、煙化爐等冶金爐窯產(chǎn)生的工藝煙氣,首先經(jīng)過各自配套的煙氣處理系統(tǒng)進行余熱回收(降溫)脫硝、除塵(回收煙塵)等預(yù)處理。經(jīng)預(yù)處理后的各類煙氣匯總進入統(tǒng)一的脫硫系統(tǒng)進行脫硫并制取硫酸。在脫硝技術(shù)創(chuàng)新方面,項目采用SNCR和臭氧氧化法兩種煙氣脫硝工藝技術(shù)。這是全球錫冶煉行業(yè)首個對工藝煙氣實施脫硝處理并實現(xiàn)氮氧化物 (NOx) 穩(wěn)定達標排放的項目,確保尾氣中 NOx 排放濃度穩(wěn)定低于 200mg/m3 的國家排放標準。在脫硫與制酸創(chuàng)新方面,脫硝、除塵后的混合煙氣送入采用CANSOLV再生胺吸收解吸技術(shù)的脫硫系統(tǒng)。該系統(tǒng)解吸出的高濃度 SO2 氣體送往制酸系統(tǒng)生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為 98% 的工業(yè)硫酸。制酸尾氣再經(jīng)過雙氧水深度脫硫系統(tǒng)處理,最終尾氣 SO2 濃度低于 50mg/m3 遠優(yōu)于 400mg/m3 的國家排放標準,實現(xiàn)了超低、超凈排放。本項目是全球錫冶煉行業(yè)首次大規(guī)模成功應(yīng)用此技術(shù)處理低濃度 SO2 煙氣,有效解決了錫冶煉過程中多種低濃度 SO2 煙氣的治理與資源化利用難題[7]
2)環(huán)境集煙系統(tǒng)。項目規(guī)范建設(shè)了完善的環(huán)境集煙系統(tǒng),對冶煉爐窯進料口、排放口、操作平臺等可能產(chǎn)生煙氣無組織逸散的點位進行全面管控。所有零星逸散的煙氣均被有效收集,集中輸送至除塵和脫硫系統(tǒng)進行處理,確保處理后煙氣超潔凈達標排放,徹底消除了無組織排放現(xiàn)象[8]
2.3.4余熱蒸汽
項目熔煉爐、煙化爐等冶金爐產(chǎn)生的高溫冶煉余熱,通過汽化冷卻水套、余熱鍋爐等設(shè)備進行梯級回收利用,產(chǎn)生低壓蒸汽和中壓蒸汽。低壓蒸汽主要用于滿足廠內(nèi)各種工藝過程的蒸汽需求;中壓蒸汽則用于驅(qū)動配套建設(shè)的 9186kW 飽和蒸汽汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電。優(yōu)化后,系統(tǒng)實現(xiàn)了余熱資源的最大化梯級利用。一方面滿足了生產(chǎn)用汽需求,另一方面通過發(fā)電實現(xiàn)了能源的二次轉(zhuǎn)化利用,既顯著提高了全廠能源利用效率,又減少了冶煉廢熱直接排放對環(huán)境造成的熱污染。該發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量超過5.8×107kWh/a 。
3結(jié)論
通過本次錫冶煉廠搬遷升級改造項目中系統(tǒng)性的廠內(nèi)物流優(yōu)化創(chuàng)新實踐,取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益和環(huán)保效益,主要體現(xiàn)在以下方面:
1)固體物流優(yōu)化充分依托場地地形特點進行科學(xué)配置,實現(xiàn)了全廠物流的順暢高效。原料物流嚴格執(zhí)行“路徑最短,分質(zhì)入廠,分倉儲存,分類處理\"原則;中間品及返回品物流達到了“占用最少,密閉節(jié)能,銜接流暢,高效快捷\"的目標。整體固體物流優(yōu)化實現(xiàn)了縮短轉(zhuǎn)運時間、減少中間品庫存占用、節(jié)約作業(yè)成本的效果。突出創(chuàng)新點包括:(1)粗錫液態(tài)輸送。
熔煉車間至精煉車間的粗錫采用保溫溜槽液態(tài)自流輸送,徹底取代了傳統(tǒng)的冷卻鑄錠、人工 + 設(shè)備轉(zhuǎn)運、精煉車間重新熔化的高能耗模式。該創(chuàng)新顯著提高了效率,降低了勞動強度,粗錫精煉能耗降低 15% 以上,節(jié)約粗錫精煉成本約 10% 。(2)液態(tài)爐渣熱裝。熔煉爐生產(chǎn) 70kt/a 的高溫液態(tài)爐渣通過渣包軌道運輸直接熱裝入煙化爐處理。該創(chuàng)新大幅降低了爐渣冷卻、破碎、轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)的成本和能耗。(3)粉料氣力輸送。對煙塵(煙化爐 17kt/a 、熔煉爐 32kt/a 和焙砂(沸騰爐 74kt/a )等粉料采用密閉氣力輸送,徹底解決了傳統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)運帶來的污染、損耗和成本問題
2)液體物流優(yōu)化對全廠液體介質(zhì)物流進行了系統(tǒng)規(guī)范。生產(chǎn)、生活用水系統(tǒng)設(shè)計合理,保障可靠;廢水處理實現(xiàn)安全高效與“零排放”;其他液態(tài)介質(zhì)(燃油、硫酸、工藝液體)的儲存、輸送與處理均實現(xiàn)規(guī)范管控、達標運行。最典型的優(yōu)化成果是,在廠外高地設(shè)置2個容積分別為 2 000m3 的高位水池,利用供水管網(wǎng)余壓注水,依靠自然重力勢能覆蓋全廠生產(chǎn)用水點。該設(shè)計不僅保障了供水安全,還使供水成本降低了 12% 。
3)氣體物流優(yōu)化實現(xiàn)了動力氣體的集約供應(yīng)、工藝煙氣的集中高效治理、環(huán)集煙氣的規(guī)范收集處置以及余熱蒸汽的梯級高效利用。最顯著的創(chuàng)新成果包括:動力氣體集中制備,按需分配供應(yīng);錫冶煉工藝煙氣首度實現(xiàn)脫硝處理,低濃度 SO2 煙氣實現(xiàn)制酸后超低、超凈排放,解決了錫冶煉各種低濃度SO2 煙氣治理和資源化利用問題;余熱蒸汽梯級回收利用,既實現(xiàn)了余熱的充分利用,又減少了冶煉廢熱對環(huán)境的污染;壓縮空氣分質(zhì)分壓供應(yīng),氮氣外購管道配送,有效降低了分散運行的成本與復(fù)雜性。
綜上所述,本次錫冶煉廠搬遷升級改造項目通過對廠內(nèi)固體、液體、氣體物流系統(tǒng)的全方位、多層次的優(yōu)化與創(chuàng)新設(shè)計,顯著提升了生產(chǎn)效率和資源能源利用效率,大幅降低了物流成本與能耗,有效解決了環(huán)境污染問題,取得了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,為國內(nèi)外同類冶煉企業(yè)的技術(shù)升級和綠色低碳發(fā)展提供了有益的工程實踐范例。
參考文獻
[1]宋興誠.錫冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2011.
[2]宋興誠.云南錫業(yè)鉛冶煉改造為錫冶煉的實踐及效果[J].有色冶金設(shè)計與研究,2022.5(43):9-13.
[3]程利振.奧爐項目自主創(chuàng)新技術(shù)及智能化工廠建設(shè)綜述[J].有色冶金設(shè)計與研究,2023.2(44):37-41,53.
[4]徐志鵬,劉振鴻,李磊,等.還原熔煉法回收低品位錫中礦中錫資源[J].中國有色冶金,2024,1(53):68-80.
[5]李俊杰,李家福.頂吹爐處理錫中礦的研究[J].世界有色金屬,2019.23(539):163-164.
[6]吳紅星.砷對錫冶煉過程的危害及經(jīng)濟影響[J].有色冶金節(jié)能,2017,1(33):14-17.
[7]] 唐都作,顧鶴林,宋興誠.云南錫業(yè)銅熔煉系統(tǒng)雜質(zhì)元素走向研究[J].中國有色冶金,2015,3(44):4-7.
[8]趙榮升,張志國.銅陵有色奧爐搬遷改造項目探析[J].有色冶金設(shè)計與研究,2016.6(37):21-22.