熔炼炉板栅均衡上料的改造实践
2020-10-10李轶杰常海锋刘涛
李轶杰,常海锋,刘涛
(河南豫光金铅集团有限责任公司,河南 济源 459000)
河南豫光金铅股份有限公司熔炼厂15.6m2熔炼炉投产后,当月实现达产目标(设计能力70kt/a),为增加综合效益,熔炼炉配加一定量的铅板栅。因铅板栅柔软、携带泥状物料的特点,板栅上料出现易堵、布料不均、无法计量等因素对炉况造成较大的影响,炉温波动幅度大、渣铅指标高、工艺尾气指标异常,严重制约侧吹炉处理量的提升,如何做到板栅的均衡配入、熔炼炉的稳定生产,板栅处理量的增加,实现板栅的快进快出,提高熔炼炉的产能成为亟待解决的问题。
1 现状
1.1 板栅上料方式
因板栅在倾角较小的料仓内容易出现蓬架,堵塞料仓的现象,经多次试验,采取倾角较大的料仓或直通式料斗,减少板栅在料仓内的堵塞;试产初期板栅上料工序:铲车→钢仓→槽式输送机→板式给料机→2#带→入炉;板栅铲车进料如图1所示。
1.2 存在问题
该上料方式仅仅解决了板栅在料仓堵塞的问题,上料过程虽采用铲车等待,间断布料,但在铲车满斗料或剩余较少料时,布料控制难度较大,存在槽式输送机两侧板栅溢出,板栅入炉量不均易造成炉温起伏较大,工艺尾气指标异常波动。
2 改造方案
为实现均衡上料,尝试振动给料机、螺旋输送机给料等布料方式,针对试验过程中出现的问题不断地进行改进,最终实现板栅的均衡、计量上料。
2.1 振动给料机布料
参照常规块状物料振动给料机的布料方式,大倾角料仓下配置的振动料斗在运行过程中,板栅中的泥状的物料在振动料斗内沉积,振动料斗斜坡的流动性变差,板栅卡在料斗上不能顺利流出,切割料仓口、人工清捅效果较差,被迫停炉进入料仓内将板栅全部进行清理,振动给料机布料方式宣告失败。
2.2 螺旋输送机布料
针对振动给料机出料不畅的问题,改用螺旋输送机均匀布料,改进后的板栅上料工序:铲车→钢仓1→螺旋输送机→钢仓2→槽式输送机→板式给料机→2#带→入炉;板栅螺旋输送机布料如图2所示。
图2 板栅螺旋输送机布料
图3 行车上料、计量带均衡布料
采用螺旋输送机实施板栅均衡布料,采用铲车跟班上料,每班配铲车司机、捅料工各1人,承包费用6.5万元/月。铲车将板栅倒入螺旋上部钢仓1内,捅料工配合将料仓内卡绊的板栅捣入螺旋,从螺旋下料口落入槽式输送机,该上料模式板栅未进行计量,导致熔炼炉板栅配入工艺调整凭经验操作,炉况波动较大,直接影响熔炼炉投料量的增加。
试验2个月后,出现螺旋壳体及螺旋叶片严重磨损,螺旋输送机电机经常跳闸等运行负荷过大现象,时常出现螺旋故障,被迫恢复图1所示的板栅铲车间断上料模式。
2.3 行车上料、计量带均衡布料
结合现场布局,投资82万在现有上料装置的北侧空地建15m×24m厂房,配装一台LK15m/5t抓斗行车,用带齿抓斗将板栅抓入料仓内,计量带传输至槽式输送机,实现板栅均衡布料、连续计量,实现了侧吹炉炉况稳定。改造后板栅上料流程:行车抓斗→钢仓→计量带→槽式输送机→板式给料机→2#带→入炉,行车上料、计量带均衡布料如图3所示。
板栅由汽车倒运至新建的厂房内,用抓斗行车将板栅抓取至厂房内新建的料仓内,操作人员用遥控器控制行车抓斗缓慢打开,使板栅均匀落至料仓内滑到计量皮带上,计量带带动板栅运转,通过变频器控制给料量,确保落至槽式输送机上的物料量连续稳定,最终实现板栅上料的均衡计量。
3 改造效果
行车上料、计量带均衡布料投运后在保证尾气指标正常的情况下,板栅处理量增加,经济效益明显:
(1)板栅铲车间断布料:
3t铲车服务费按照150元/h,全天候服务,按照12h/天的结算标准,铲车月费用:
150×12×30.=54000元/月;
4名服务人工按照150元/班的劳务费计算,全月劳务费用:
4×22.5×150=13500元/月;
两项费用合计:54000+13500=67500元/月。
(2)行车上料、计量带均衡布料:
项目改造后,实现板栅均衡上料,减少对炉况的影响,有助于熔炼炉铅泥上料量由目前的14~16t/h,提高至16~18t/h,板栅上料量将提至6~7t/h,将熔炼炉的粗铅产能由目前的6000t/月,提高至7500t/月。
①采用5吨抓斗行车上料,行车功率:主副绳22kw×2+大车7.5kw×2+小车3.7kw=62.7kw,全功率运行时间5h,电费按0.68元/kw·h,电机有效功率系数按0.85计算,行车耗电费用:
62.7×5×0.68×85%×30=5436元/月;
单台行车维保费5万/年估算。
改造后增加4名遥控行车的操作工上料,员工年工资、五险一金、劳保等按人均4.8万/年,人工费用增加4.8×4=19.2万元。
增加费用合计:5436×12+19.2+5=30.72万元
②减少费用合计(铲车承包费):6.75万/月×12月/年=81万元/年。
③年效益:81-30.74=50.26万元
④回收期:82÷50.26×12=19.57月
4 经验总结
(1)板栅易变形、内带铅泥腐蚀性的特性,为避免在料仓内堵塞,需采取倾角较大的料斗缓冲即可,不能用料仓作为储存;在料斗内壁衬不锈钢防腐层,减缓对料斗的腐蚀。
(2)类似板栅等物料的抓取,建议用带齿的抓斗,避免出现料斗在板栅上无法正常落下,抓取量较少的现象发生。
5 结束语
项目实施后,促进熔炼炉的产能提升,凸显铅栅电瓶熔炼炉+SO2资源化模式的先进性,有利于缩短铅栅熔铸的工艺流程,降低生产成本,有力促进铅酸电瓶回收利用的环保、循环经济的发展。