江铜首台国产蒸汽干燥机的应用与实践

谢 斌（江西铜业铅锌金属有限公司，江西 九江 332500）



江铜首台国产蒸汽干燥机的应用与实践

谢 斌
（江西铜业铅锌金属有限公司，江西 九江 332500）

摘要：基夫赛特炼铅工艺是前苏联开发的的新技术，经过多年的发展和改造成为最成熟的一种直接炼铅工艺。基夫赛特炉处理物料的水分要求小于1％，因此对物料干燥设备提出要求。介绍了江铜集团首次使用国内自主研发的蒸汽干燥工艺及装备的情况，以及蒸汽干燥技术在基夫赛特炼铅工艺的应用与实践。

关键词：蒸汽干燥机；基夫赛特炉；铅精矿；应用；设备特征

1　引言

前苏联有色金属矿冶研究院在1960年研发一种新型的直接炼铅技术—基夫赛特炼铅工艺［1］。基夫赛特技术在20多年的生产实践中已经成为一种最成熟的直接炼铅工艺。此工艺可处理多种品位的铅精矿、铅锌混合矿、锌冶炼厂产出的浸出渣、废铅蓄电池糊、以及各类含铅烟尘。由于基夫赛特炼铅对原料适应广泛，运行成本较低，满足日益严格的环保要求，所以该冶炼法具有良好的发展前景［2］。

2　基夫赛特炉处理物料要求和干燥流程

2.1物料的组成结构

基夫赛特炉处理的物料由各种铅精矿、含铅物料、燃料煤及熔剂组成。石灰石和石英石是主要的熔剂。铅精矿和含铅物料的化学成分见表1。

表1　铅精矿和含铅物料的成分 　％

2.2物料的性质要求

基夫赛特法属于闪速熔炼，对处理物料的水分及粒度有明确要求：粒度＜0.2mm，含水率＜1％。控制炉料粒度是为炉料在精矿喷嘴出口可与氧气立即混合，快速反应，物料粒度越小，其比表面积越大，反应速度越快。另一个重要的控制指标是炉料水分，假如物料的含水率大于1％，那么炉料会因水分蒸发在其周围形成一层“气膜”，造成炉料与氧气不能有效的接触，所以基夫赛特炉料必须进行干燥处理。

2.3物料干燥流程

经配料系统出来的含水8％～10％的湿混合矿，由输送皮带送到蒸汽干燥机入口，经进料螺旋连续均匀的加入到蒸汽管回转干燥机内，同时饱和蒸汽也通入蒸汽管回转干燥机的换热管内，并在蒸汽管回转干燥机的旋转推动下，干燥的物料一边推进，一边通过蒸汽管回转干燥机的换热管壁面的传热进行换热干燥，蒸发物料的水分，当物料移动到蒸汽管回转干燥机的出口时物料的水含量降至1％以下，干燥完成的物料通过蒸汽管回转干燥机出料口的旋转卸料器通过1#埋刮板输送机送至球磨机研磨。球磨后的物料通过2#埋刮板输送机送至回旋筛进行筛分，粒度达到要求的物料进入混合料中间仓，通过仓式泵输送至基夫赛特炉炉料仓。

图1　物料干燥流程图

图2　蒸汽干燥机主要部件组成图［5］

3　蒸汽干燥机设备简介

3.1设备性能及结构特征

蒸汽管回转干燥机属于间接加热设备，在其内部设置了多层与筒体贯穿的换热管，在筒体的进料端和出料端都安装了结构密封［3］。此设备的主要特点是处理量大，操作弹性大，密封性能好，间接接触的干燥过程，无着火危险［4］，可靠性高。

表2　设备性能及结构特征

3.2蒸汽干燥机主要部件介绍

（1）螺旋喂料器。螺旋喂料器主要由滑动机架和喂料螺旋组成，用于干燥机的进料，其安装斜度与筒体相同。

（2）筒体。由复合钢板卷制、焊接而成，并以2/100的斜度安装。

（3）支撑系统。支撑系统主要包括滚圈、托轮和挡轮。

（4）传动系统。干燥机由电机减速机驱动，传动系统固定在整体钢架上。

（5）进料端及其密封。进料端密封结构为填料密封。

（6）出料端及其密封。出料端密封结构为填料密封。

（7）锤击器。在干燥机筒体外部设置三处锤击器，防止物料粘壁。

（8）旋转接头。旋转接头是蒸汽进入和凝液排除的通道，是旋转和静止的结合点，是干燥机重要部件之一。

（9）汽室。汽室内设置隔板，将其分为数个室，在每个室设置进汽管和数量相同的不凝汽排放管。蒸汽进入、分配和冷凝液排出均是在汽室内完成。

（10）换热管和管支撑。换热管是干燥机的主要换热面，蒸汽管以同心圆方式排列，并沿筒体周向均布。换热管在汽室的一端与管板采用膨胀焊接的方式连接，换热管在端板的另一端不固定可以自由膨胀。在干燥机筒体内部设置管支撑用于支撑换热管。

（11）底座。底座采用碳钢制造，托轮轴承座和挡轮支座设有垫板。托轮和挡轮的调节通过底座上的顶丝来完成。

（12）防护罩。滚圈、托轮、挡轮、和齿轮等转动部位设有迷宫密封型防护罩。

4　蒸汽干燥主要技术经济指标

蒸汽干燥主要技术经济指标见表3。

表3　蒸汽干燥主要技术经济指标

5　生产实践

2012年3月基夫赛特炉投入运行后，蒸汽干燥机生产运行情况见下表4。

表4　蒸汽干燥机生产运行数据

在生产过程中，蒸汽干燥机出现过以下一些故障。

（1）蒸汽干燥机主电机电流过载。

原因分析：进料量或物料湿含量超过设定值；出料不畅，造成物料在筒体内部堆积。

处理措施：不同水分的物料合理配料，保证干燥机运行在正常操作范围内；检查干燥机是否因内漏或其它原因造成物料结块，清理物料。

（2）进料端密封部分有物料泄漏。

原因分析：①填料函中心不准，导致填料函间隙不均匀；②填料松弛或损坏。

处理措施：①检查并调整填料函间隙；②压紧或更换填料。

（3）干燥机生产能力低于设计值。

原因分析：①投料之前筒体内部没有充分预热；②筒体的外表面没有完全保温；③筒体内部具有粘结物料块状。

处理措施：①投料之前一定要充分暖机使清洗后残留的水分完全蒸发；②检查筒体的外保温，确定没有损坏，没有雨水漏进等；③及时清除结块。

6　结束语

（1）江铜铅锌金属有限公司铅冶炼项目采用的蒸汽干燥机是江铜集团第一台由国内自主研发的大型蒸汽干燥设备，同时是基夫赛特工艺第一次采用蒸汽干燥机，此台设备的选用对于标志着中国已具备独立完成大型干燥设备加工制造的能力。

（2）在基夫赛特工艺中采用蒸汽干燥技术对物料进行干燥处理，在环保和节能方面具有显著优势。与以燃烧重油为热源的气流干燥系统相比［6］，利用基夫赛特炉生产的余热蒸汽，可降低燃料消耗，并且采用蒸汽间接加热，干燥温度低，在干燥过程中物料内的硫化物不会发生氧化反应，避免了二氧化硫的产生，干燥后的烟气不需脱硫净化，节省投资成本。干燥后的物料完全满足基夫赛特工艺的生产要求。

（3）干燥后烟气采用布袋除尘方式。滤袋采用耐水解、抗腐蚀的材质，过滤性能良好。此方式除尘简单、高效，可有效降低对周围环境的粉尘排放。

参考文献：

［1］荆旭冬.基夫赛特炉安全生产概述［J］.冶金丛刊，2015，218（4）:12-14.

［2］朱莉薇.铅精矿干燥及除尘工艺设计与应用［J］.湖南有色金属，2013，29（5）:29-30.

［3］郭少华.PTA蒸汽管回转式干燥机调试的要点及问题处理［J］.广州化工，2015，43（17）:171-173.

［4］刘建军.铜闪速熔炼工艺［J］.铜业工程，2011，109（3）:25-28.

［5］彭达顺，霍慧芳.蒸汽回转干燥机在高硫铁精矿干燥中的应用［J］.河北化工，2012，35（9）:70-72.

［6］骆时雨.贵冶220t/h蒸汽干燥系统工艺过程及生产实践［J］.铜业工程，2014，130（6）:16-18.

Application and Practice on the First Domestic Steam Dryer of JCC

XIE Bin
（Jiangxi Copper Lead and Zinc Metal Co.，Ltd，Jiujiang 332500，Jiangxi，China）

Abstract:KIVCET direct lead smelting which was developed by former USSR have become the most mature technique after improvement and development.The technique requires the moisture of the charge which will be less than 1％，so the dryer must be met the requirements.introduces the technology and equipment of the domestic steam dryer which was used for the first time in JCC and in the KIVCET process.

Keywords:steam dryer；KIVCET furnace；lead concentrate；application；equipment characteristics

中图分类号：TF802+.64

文献标识码：B

文章编号：1009-3842（2016）02-0081-03

收稿日期：2016-03-08

作者简介：谢斌（1967-），江西赣县人，主要从事冶金生产及管理工作。E-mail:x1350701@126.com