电除尘器侧部阴极振打瓷轴断裂原因分析与对策

2013-08-15刘朝云

化工管理 2013年8期

刘朝云

(云南云铜锌业股份有限公司 650102)

1、概述

赞比亚谦比希铜冶炼公司是由中国有色矿业集团公司与云南铜业集团公司共同投资，在赞比亚基特韦市谦比希镇新建的我国海外第一家大型铜冶炼厂。一期工程年产15万吨粗铜、28万吨硫酸，于2009年2月份投产。熔炼采用富氧顶吹艾萨熔化炉，熔炼烟气经余热锅炉粗除尘、降温后进入艾萨电除尘器，烟气经艾萨电除尘器除尘后与转炉净化后烟气合并进入制酸系统。

2、设备运行情况统计

投产初期，艾萨电除尘器阴极振打瓷轴频繁断裂，特别是左右两个室的第一电场的阴极振打瓷轴，只有十多天就需要更换瓷轴。不仅增加了维修的工作量，而且严重影响着收尘效率，给后面制酸工序也带来较大影响。

3.断裂原因分析

针对瓷柱频繁断裂，公司成立专门的专业小组，对频繁断裂原因进行分析。经分析，认为原因主要有以下三点：

3.1 进口烟气含尘偏高，且尘的金属性、导电性较强。

艾萨电除尘设计进口尘是18.11g/Nm3，而在生产初期，由于艾萨炉进料系统没有设置制粒系统，散料进入炉子，同时进料水份控制较低，在8%左右。致艾萨炉烟尘率较高，大于设计时的2.5%，达到3.5%左右。同时由于赞比亚地区铜精矿品位达到38%，致烟尘金属性较强，金属元素含量达到60%左右。

3.2 振打瓷柱表面抛光上袖增大损坏机率。

阴极振打瓷柱采用95瓷，这种瓷轴的主要成份是优质氧化铝，按组分严格配方后，用特殊方法成型，用特殊方法成型，在1750℃下烧制而成。瓷轴耐温450-500℃，额定电压72-120KV，传递扭矩最大可达6000N·m。

瓷柱表面抛光上袖可增加瓷件强度30%左右。但对于长期裸露在高温烟气中的绝缘子，随着烟气温度升高，作用于袖面上的拉应力随之增大。袖是玻璃体，属于脆性材料。其弹性变形区较窄，没有塑性变形区。当袖面拉应力超过一定范围，就会龟裂。烟气中的粉尘容易进入裂缝。造成绝缘子表面电阻下降，从而在表面出现闪络，进一步加剧裂纹扩张，最终导致绝缘子炸裂损坏。

4、对策

4.1 调整入炉料水份，降低入口尘。

根据入炉料成份及硫酸净化系统稀酸体积量，在上料系统上增设喷水系统，将入炉料水份由8%提高到11%。增加水份，虽然增加了烟气量，但炉子的烟尘率降低了不少，由原来的3.5%下降到了2.8%左右，细颗粒尘下降的比例更大，电除尘器进出尘由原来的平均54g/Nm3降到了平均23 g/Nm3左右，极大的改善了电除尘器的运行条件。

4.2 与生产厂家对接，取消振打瓷柱表面抛光上袖。

通过与瓷轴生产厂家对接，根据瓷柱表面抛光上袖对高温烟气中的扭转瓷轴会增加损坏机率，在保证表面光洁度的前提下，取消振打瓷轴表面上袖工序，使振打瓷轴内外材质一致，杜绝表面龟裂现象发生，从而减少振打瓷轴损坏机率。

4.3 改造振打瓷轴箱体结构

针对振打瓷轴箱体结构容易积尘的现象。对振打瓷轴箱体做了两点改造，以最大限度的减少振打瓷轴表面上的积尘。

改造一是在振打瓷轴上加装减少烟尘进入箱体的绝缘石英套管与石英板。通过加装绝缘石英套管与石英板，最大限度的减少了烟气中烟尘进入阴极振打箱内部，为阴极振打瓷轴提供了相对干净的工作环境。

改造二是为艾萨电除尘器所有阴极振打箱加装一套热风吹扫装置。从空压机储罐过来的6公斤压力的压缩风，通过自制的48KW电加热炉，将压缩空气加热至200℃，再由热风输送管将加热后的压缩风送到各阴极振打箱，在振打箱进口改由内径¢8的细钢管将加热后的压缩风对着阴极振打瓷轴喷吹。通过喷吹，少量集于振打瓷轴上的烟尘喷落、落入阴极振打箱下部斜灰斗，通过斜灰斗再落入电除尘器箱体内部。为确保安全，瓷轴离阴极瓷轴距离大于异极距200mm。

5、采取对策后的效果

通过生产工艺上的调整、瓷轴加工工序的调整、振打瓷轴箱体结构的改变及增设热风吹扫装置，阴极振打瓷轴断裂现象有了彻底的改变。通过以上系统的调整与改造，基本上解决了阴极振打瓷轴易断裂的问题。通过调整与改造，电除尘器的收尘效率超过了设计值，月平均收尘效率达到：99.3%。不仅降低了运行成本、减少了更换瓷轴的劳动强度、而且保证了电除尘器的正常、高效运行，为后续的制酸系统提供了合格的烟气。