内热式回转窑加料端收灰系统的设计改造

王亚飞，王宏亮，蔡君荣

(金堆城钼业股份有限公司矿冶分公司，陕西 渭南，714100)

0 引 言

内热式回转窑焙烧钼精矿工艺经过不断的改进，从燃煤供热到天然气供热，再到目前“无碳焙烧”，焙烧生产灵活、产量稳定、大幅节能。在焙烧生产过程中，回转窑进料端物料易泄漏，物料泄漏不便于收集，粉尘飞扬，造成钼金属量的流失，同时也存在环保风险，因此合理布设回转窑进料端设施，解决加料端物料泄漏造成的粉尘泄漏具有重要的意义。

1 内热式回转窑加料端改造前状况

内热式回转窑的型号较多，以金钼股份矿冶分公司钼炉料产品部使用的单台内热式回转窑为例，型号：φ2 200 mm×30 000 mm，入炉钼精矿品位≥45%，设计加料量380 kg/h，设计产量330 kg/h，产品含硫≤0.1%，回收率95%。

回转窑加料端粉尘较多，其主要原因为：(1) 回转窑加料端收灰系统为人工收集、转运、加灰，泄露点较多，不便控制，易造成物料飞扬；(2) 回转窑加料端空间小，设备较多，烟尘管道拐点较多，管道较平缓，易于堵塞，需定期清理，造成物料洒落；(3) 收尘设施整体布局不合理，造成收尘效果未能合理发挥。

2 内热式回转窑加料端收灰系统设计改造

原内热式回转窑加料端设备布局未能形成直线排列，工艺管道多处存在横管、弯头、观察孔、人孔、应急口、出料口。管道宜堵，人工振打清理，物料洒落。观察孔、人孔、应急口、出料口人工操作过程存在泄漏，密封不严存在泄漏。因此，将设备及其管道合理布局，减少泄露点及密封口，减少人工直接接触物料的频次，实现自动收灰，这是本次设计改造的主要思路。

2.1 拆除加料端设备，设备呈直线放置，缩短烟气设备管道

改造前加料端设备交叉摆放，受到空间、设备、管道的局限，局部调整显然不能实现，因此拆除原有设备，对设备进行优化布局，统一呈线形摆放，才能从根本上解决设备布局的问题。

整体拆除加料端加料设备、收尘设备、换热设备等，合理规划、重新布局。布局的原则：(1) 设备呈直线放置，杜绝管道拐角，防止物料堆积；(2) 最大限度缩短烟气设备管道，减少管道存尘量；(3) 管道分布带有倾角，提高烟尘通过效率。

加料设备排序依次：精矿混料仓、刮板输送机、螺旋、斗式提升机、双头加料螺旋、失重料仓、螺旋、刮板输送机、斗式提升机、小料仓、进料螺旋。

收尘设备排序依次：窑头罩、重力收尘器、冷却换热器、布袋除尘器，通过双启动插板阀控制进入刮板输送机，经过螺旋进入斗式提升机，输送至进料端进料料仓，混合钼精矿进入加料端进料螺旋。

设备按照工艺线路直线布局，最大可能的减少管道交叉、拐弯，整体工艺管线横向存在必要落差，物料输送过程在重力的作用下，输送物料更加顺畅。在系统运行过程中，可提高长周期输送效率，避免物料堵塞，杜绝清堵造成物料泄漏，为下一阶段的焙烧工艺提供保障。

2.2 人工收灰改为机械自动收灰

改造前人工收灰存在的泄漏点较多，收尘效果不好，加料端现场作业环境差。降低人工接触物料及烟灰频次，减少粉尘泄漏点这是治漏的关键，采用机械自动化收灰，能够实现以上两个要求。实现自动卸料的设备很重要，最早尝试采用单气动插板阀，试用效果不理想，使用一段时间发现关闭不严实，易造成粉尘泄漏，经过优化改进采用双气动插板阀，双层保护，能够弥补单气动插板阀存在的不足。

将窑头罩、重力除尘器、冷却换热器、布袋除尘器收集的烟灰，经双气动插板阀控制，通过溜槽进入刮板输送机，再经加料设备输送至炉窑。整个收灰过程不需要人工操作、无泄漏点、控制系统定时操作，实现自动收灰、加灰。

2.3 改造布袋除尘器，提高收尘效率

(1) 采用PTPE材质φ130 mm×2 500 mm型滤袋，工作温度130～180 ℃(PTPE材质在240 ℃的连续运行温度，瞬间260 ℃的温度条件下，能耐全部PH值范围内的酸碱侵蚀)，透气量100 L/dm2·min，有效提升高温环境下滤袋的使用寿命及收尘效率。

(2) 采用脉冲振打，寻找合理调节振打频率，减少布袋的粘糊。

(3) 气缸拉杆加装护套，有效保护拉杆，防止SO2气体的腐蚀，提升气缸寿命，降低检修频度，提升布袋除尘器的运转率。

(4) 将布袋除尘器人孔盖由螺栓固定方式改装成按压式，提高密封效果，便于检修。

收灰系统改造后工艺流程及设备布局图见图1和图2。

图1 改造后工艺流程图

图2 改造后设备布局图

3 改造效果分析

内热式回转窑加料端收灰系统经过系统改造，设备布局合理，整体工艺便于控制，实现了机械自动清打卸灰、输料，未出现堵塞现象，能够按照工艺标准要求输送物料。随着泄漏点最大限度的减少，大幅改善了炉后作业环境，降低了设备故障率，提高了系统设备的运转率。改造前后的技术参数和生产工艺见表1和表2。

表1 改造前后技术参数

表2 改造前后生产工艺

改造后，焙烧钼精矿金属回收率稳定在98.3%以上，回收率增加了0.1%，按两台回转窑年产量7 400 t计算，年可多回收焙烧钼精矿7.4 t，年可增加经济效益40万元以上。单台产量稳定在424 kg/h，单台产量增加了14 kg/h，单台年产量可增加123 t，经济效益可观。

4 结 语

内热式回转窑加料端收灰系统改造基于加料端系统除尘存在问题，从优化进料端设备布局、机械自动收灰替代人工收灰、布袋除尘器改造3个方面着手，系统考虑进出料端设备布局及设备参数，最大程度减少泄漏点，将收灰、输灰、加灰工序作业全面自动化。收灰系统改造后，焙烧钼精矿金属回收率达98.3%以上，一次出炉合格率达83%，经济效益可观，从根本上改善了内热式回转窑焙烧过程的作业环境，降低了设备故障率，稳步提升了系统产能。