铜冶炼厂余热锅炉烟尘处理方法的论述

2020-11-27张学敏布茂帅张庆朝

商品与质量 2020年26期

张学敏布茂帅张庆朝

阳谷祥光铜业有限公司山东阳谷 252300

如果在铜冶炼的过程中采用火法炼铜的方式，余热锅炉的位置位于闪速炉和电收尘器之间，余热锅炉又被称为闪速炉的“咽喉”。在铜冶炼的过程中，它的运行情况不仅会对闪速炉的运行产生影响，还会影响生产过程中硫酸的产生情况。并且铜冶炼过程中的余热锅炉烟尘的处理方法直接影响冶炼系统是否可以正常运行。因此，为了能够有效地确保铜冶炼系统可以正常运转，就需要选择合适的烟尘处理方法。除此之外，选择合适的烟尘处理方法还能够使得烟尘中含有的铜等有价金属被充分利用，从而能够有效的降低铜冶炼过程中的金属浪费[1]。

1 余热锅炉烟尘的性质

余热锅炉是铜冶炼过程中非常重要的设备之一，其不仅能够将烟尘中的一些金属进行回收利用，而且能够使得烟气的温度大幅度降低，并且其还能够将高温烟气中的二次能源进行回收。总而言之，余热锅炉在铜冶炼的过程中发挥了极其重要的作用，从而为铜冶炼的发展奠定了有力的基础。在铜冶炼的过程中闪速余热锅炉入口的烟气温度可以达到1200℃以上，并且烟气中的含尘量也非常的高，所以导致烟灰粘度非常大、容易堆积。铜冶炼过程中产生的烟尘有1/3会沉降在余热锅炉中，还有一部分烟气在高温条件下会随着温度的升高而逐渐呈现出融化或者是软化的状态，所以会在锅炉表面形成一种粘结性高、不容易清洁的附着物。如果不将锅炉内部的附着物进行及时的清除，就会导致锅炉出口的烟气温度达到300-400℃，影响排烟系统后续设备运行。水冷壁粘接还会造成锅炉换热效果不好，造成热效率损失。并且烟尘在锅炉内部形成块状越大，与不容易处理，粘接形成的大块如果脱落，硬块会对刮板运输机的运行造成影响，这样会导致排烟系统不能够正常运行。因此，在铜冶炼的过程中将锅炉内所产生的烟气、烟尘进行及时的处理是确保整个工艺系统正常运行的重点。

2 余热锅炉烟尘处理方法一

2.1 工艺流程

虽然国内很多铜冶炼厂所采用的余热锅炉烟尘处理方法之间存在很大的差异，但基本原理之间都存在相同之处，即采用“先运输后处理再输送”的方式。详细的烟尘处理工艺流程。烟气中的烟尘有一部分会沉降在余热锅炉中，也有一部分也会附着在对流区的蒸馏蒸管表面。

黏结在水冷壁、管屏和管束的烟尘，通过系统所设置的弹性振打装置会进入到锅炉下部的灰斗中，然后由刮板输送机收到后面的装备。余热锅炉产生的烟尘大部分都呈现块状，经过一段时间之后，烟尘就会进入烟尘罐中，然后通过叉车运输进入到烟尘破碎筛分车间。为了能够有效的满足闪速炉的需求，必须将破碎的烟尘进行筛分，确保烟尘的直径在5mm以下。在破碎筛分车间结块的烟尘需要经过两次破碎，才能够达到输送的需求标准。被经过两次破碎之后的烟尘，需要通过气流输送系统运输到闪速炉炉顶烟尘仓。处于余热锅炉中的烟尘大多都属于粉状烟尘，粉状烟尘一般会与沉尘室中的烟尘结合，然后被输送到闪速炉炉顶烟尘尘仓。

2.2 处理方法一的优点和缺点

在对烟尘处理的过程中采用该工艺的最大优势就是，能够满足余热锅炉烟尘返回闪速炉熔炼的要求。依照国家很多大型铜冶炼厂的生产经验，发现此工艺在采用的过程中依旧存在着很多的缺点：首先，在铜冶炼的过程中采用该工艺具有工作人员劳动强度过大、工作效率低的缺点；其次，在铜冶炼的过程中采用该工艺也会对周围的环境产生污染，所以不能够满足绿色生产的需求。最后，该工艺在使用的过程中需要完善的设备配置，所以具有一次性投资成本高的缺点。除此之外，该处理工艺中涉及了气流输送距离长的环节，所以其在使用的过程中能源消耗也比较高。并且复杂的设备也使得系统在运行过程中的故障维修成本大幅度增加。

3 余热锅炉烟尘处理方法二

3.1 改进后的工艺流程

依照国外先进的铜冶炼厂的生产经验，国内的一些大型铜冶炼厂将余热锅炉烟尘处理方法进行了优化，详细的烟尘处理工艺。

依据余热锅炉辐射室的烟尘具有容易凝结成块状的特点，优化后的烟尘处理工艺是将凝结成块的灰尘进行原地破碎后再运输。就地破碎的灰尘不仅能够有效地将铜冶炼厂的场地和空间的优势进行充分的发挥，而且也实现了将系统中的设备进行充分利用的目标。并且将成块的烟尘进行就地破碎处理还能够确保烟尘的粒度满足闪速熔炉的需求标准，进而可以将灰尘直接输送到正压输送系统中，最后达到闪速炉炉顶。而锅炉对流室是会将破碎后的烟尘运输到刮板输送机，然后再将烟尘输送到正压输送系统，最后达到闪速炉炉顶烟尘仓[2]。

3.2 优化后处理方法二的优点和缺点

优化后的处理方法中存在着很多的优势，详细的优点如下所示：①烟尘的处理系统中所设计的配置非常简约、破碎机的检修也比较简单，这些灰尘繁琐的筛选工序也进行了合理的分配，所以使得灰尘处理的一次性投资成本大幅度降低。②在工艺在使用的过程中也不涉及叉车运输烟尘罐的步骤，所以导致铜冶炼的工作效率大幅度提高，而降低了对周围环境的污染，真正达到了绿色生产的标准。③将正压输送的距离进行缩短，有效的减少了烟尘在运输过程中的能源消耗，进而使得生产成本大幅度降低。④因为该工艺将系统中所涉及的处理系统的设备进行了简约化，所以使得维修成本也降低了。当然该工艺在使用的过程中依旧存在着不足，如果破碎设备在运行的过程中出现故障而不能够及时的处理，就会导致整个系统停止正常运行[3]。