富氧密闭鼓风炉的改造实践
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一冶的铜是这样炼出来的□刘英刚一冶,系铜陵有色公司第一冶炼厂的简称,是新中国的第一个冶炼厂。
第一冶炼厂(原名铜官山冶炼厂)建于新中国成立初期。
当时国家的经济建设即将开始,朝鲜战争已经打响,所有这些,都需要铜,而建厂的条件极不成熟:机械设备制造能力极低,设计机构还未组建,资金短缺等等。
1950年华东工业部组建铜官山工程处,并抽调以喇华佩为首的几位工程技术人员,于1951年5月1日开始,借助一本外文炼铜教科书进行设计。
根据铜矿资源少,资金又困难等情况,采用烧结机——鼓风炉——转炉生产流程。
实践证明,这些冶炼设备能够较好地适应提高生产能力的需要。
鼓风炉可以沿长度增加水套,扩大炉床面积,烧结机和转炉都可延长或增加台数。
在一冶投产后的三十多年中,随着铜山、狮子山、凤凰山等矿山的陆续投产,铜原料不断增多,鼓风炉纵向水套的块数由最初的4块逐步增加至6块、7块、10块,而炉床面积则由原来的3.6平方米逐步加大至5.4平方米、6.4平方米及10.5平方米。
烧结机由最初的一台8.5平方米增加至两台16平方米。
转炉的公称能力也经历过5吨、8吨、15吨,而且其台数由2台增加至5台。
对一冶的建设,铜官山工程处采用三自(自行设计、自行制造设备、自行施工)、三边(边设计、边施工、边生产)的措施,缩短建设周期。
第一冶炼厂自1951年5月1日开始设计,投入330万元,仅用两年的时间便获得最终产品,于1953年5月1日产出第一炉粗铜。
不可否认,由于建设期间条件较差,装备水平低,机械化程度不高,因而劳动强度比较高,劳动条件也很差。
烧结机的生产是人工抬料、拌料、进料、布料,烧结块的运输全部是人夹手推,工人在火花四溅、硫烟滚滚的烧结机尾部将装满火红冒烟烧结块的元宝车推到堆场,再用大铁钳将火红的烧结块夹下来成堆(因烧结机在鼓风炉开炉前几个月便开车生产)。
为了改变这种恶劣条件,一年后,国家批准《改善烟害工程》,建一个地下大矿仓,烧结块的运输实行了机械化,但劳动条件没有改善,烟、尘依旧。
关于密闭鼓风炉炉进料系统改造意见密闭鼓风炉现有加料系统具有较高的自动化程度,节省人力,占地面积小等优点,但目前仍有一些不足之处。
矿砖易碎导致烟气含尘量过高、炉况不稳。
主要原因有三个方面。
第一,因为矿砖含水量较高,这不仅增加了烟气含水率,而且矿砖本身强度低;第二,从行车到料仓自由下落因碰撞而造成得破碎;第三,计量斗下的震动给料机高速震动造成矿砖破碎。
布料不均匀a.、由于矿砖、焦炭以及返渣等辅料粒度较大,难以流畅的通过下料口,造成下料不连续,从而导致布料不均匀。
b、皮带打滑造成布料不均匀。
c、小车滚轮打滑造成布料不均匀。
炉顶密封性密闭鼓风炉要求炉顶具有较好的密封,以保证烟气制酸,但是由于进料口横截面积大,进料量大,料层成分多等实际因素,给密封造成了一定的困难。
现有密封设备存在的主要困难有:密封的滑板与炉口接触不严密。
密封板质量过大给进料小车驱动造成很大负荷。
皮带末端的下料口始终敞开,造成炉顶空气直接进入烟道。
设备磨损严重,检修频率高小车的驱动电机负荷过大且往复转动,使用寿命较短,给正常生产造成困扰。
带式给料机一般带式给料机是一种比较短的带式输送机,通常安装在储仓卸料口下方,承受料仓压力。
用于要求操作平稳,卸料均匀的场合,广泛用于处理细的、能自由留档的带有磨琢性及脆性的物料,不宜用于太热及超大块物料。
带式给料机的特点是结构简单,投资小,排料顺畅。
最大优点是能够调节给料量。
缺点是占地空间大,胶带易磨损,物料易粘结,运输带不能处理大块物料,维修量大。
主要用于输送粉矿、煤、精矿等干细物料,物料含水率一般不大于5﹪-7﹪;输送物料粒度小雨50mm,对于非磨琢性物料,输送粒度可达100mm。
按照储仓排料口结构形式及带式给料机与储仓的配置关系,带式给料机分为普通带式给料机遇仓压式带式给料机,普通带式给料机上方的料仓出口较小,料仓料柱压力基本作用在料仓出口溜槽和仓壁上。
为了使物料流出顺畅而不发生堵料现象,这种给料方式仅能用于输送粒度均匀、中小粒度以及非黏性的散料。
鼓风炉富氧熔炼炼铜简介****公司位于**市,海拔约1700m,空气含氧量约16%(海平面空气氧浓约21%,每升高350m,氧浓约降1%),现有5.8m2、4.1m2鼓风炉两台,日处理鼓风炉炼铜是一种古老的炼铜方法。
铜炉料与熔剂、焦炭在鼓风炉内熔炼产出铜锍(或粗铜)和炉渣的铜熔炼方法。
铜炉料可以是混捏铜精矿、铜精矿烧结块或其他含铜块料。
密闭鼓风炉一般处理经混捏的铜精矿料,而敞开式鼓风炉只能处理经过制团或烧结的块料。
根据炉内不同的气相成分,鼓风炉炼铜可分为氧化炼铜和还原炼铜。
氧化炼铜用于处理硫化矿,还原炼铜用于处理氧化矿或再生铜料。
这种熔炼工艺简单,床能力大,热效率高,渣含铜低,投资省,建设快;在20世纪30年代以前一直是世界上主要的炼铜方法。
在中国,20世纪50年代以前,这种方法几乎是矿铜生产的唯一方法。
传统的铜锍熔炼鼓风炉的炉顶是敞开式的,只能处理烧结矿或块矿,所产烟气含二氧化硫浓度低,仅0.5%左右,难以回收,造成烟害。
为了克服传统鼓风炉的这种弊病,人们曾试图通过制团的途径,使铜精矿中的硫保留下来,以集中到鼓风炉中进行氧化,再加上炉顶采取密闭措施,使鼓风炉烟气中的SO2浓度达到能经济而有效地回收的程度。
在工业实践中,团矿偶然自燃后,出现块状硫化物以及鼓风炉炉壁结块中也有硫化物等现象表明,铜精矿可在加压和加热条件下发生固结作用。
20世纪50年代初,日本四阪岛冶炼厂开发了料封式密闭鼓风炉熔炼法即百田法,铜精矿只需加水混捏后即可直接加入炉内,在炉气加热和料柱的压力作用下,固结成块,使熔炼得以顺利进行。
直接处理铜精矿,烟气含二氧化硫浓度达4%~6%,可用以制取硫酸,减轻了烟气对环境的污染。
60年代,苏联成功地采取了处理团矿或块矿的料钟式密闭鼓风炉富氧自热熔炼工艺。
同期,波兰有2座料钟式密闭富氧熔炼鼓风炉投产。
60年代中期,中国成功地进行了料封式密闭鼓风炉工业试验后,相继用以改造敞开式鼓风炉,解决烟害问题。
富氧气化炉的改造春国成、侯 琳河南省·中国神马集团尼龙化工有限公司气化炉是我公司制氢装置造气工序的重要设备,主要作用是生产后工序所需的半水煤气。
本文针对富氧气化工序运行中存在问题进行了分析。
1 存在问题1)单炉产气量低,不能满足后工序需求。
我公司富氧气化炉从1998年5月投产到2000年4月,单炉富氧空气平均负荷最大为4480m3/h,产半水煤气量13600m3/h,而当时后工序满负荷平均需用半水煤气14000 m3/h,由于单炉不能满足后工序满负荷生产的需要,造气工序一直采用两炉同时制气的生产形式。
这样一旦两炉中任意一台出现问题,需长时间检修,往往造成压缩减量,影响全公司的生产。
2)挂疤严重,气化炉不能稳定运行。
气化炉炉壁挂疤,严重影响了我公司的生产稳定运行。
炉壁挂疤是由于炭层高火层上移等原因造成燃烧的焦炭成熔融状态而附在炉壁上。
炉壁挂疤后造成炉内有效截面积减小从而阻力增大,影响炉子负荷,也给设备带来不安全因素。
经过多次打疤,发现炉子挂疤的部位都在炉子夹套以上。
分析原因认为,由于造气炉夹套锅炉是用来和炉内交换热量从而副产低压蒸汽的装置,夹套能将炉内的热量及时移走,从而有效控制炉内壁的温度,避免温度过高而使焦炭熔化,因此不会出现炉壁挂疤现象。
富氧气化炉原设计在不增加炉膛净高的情况下,将水夹套高度增加200mm(炉底距夹套S弯高度为2450mm),以求有效地解决耐火衬里的挂疤问题。
但从实际生产情况看挂疤依然严重,在大负荷生产时,由于炭层的增高表现尤为明显,且挂疤后造成不易量取炭层高度,增加了操作难度,严重时使焦炭在炉内分布不均,气化剂偏流,产气量下降等。
表1 改造前后炉前传动系统的技术参数对比项目 电机转速r/min 减速机传动比链轮传动比 炉箅转速r/h改造前 1250~125 187 1.94 0.877 改造后 1250~125 48.57 3.53 1.86注:电机功率均为7.5kW,蜗轮蜗杆传动比为34,大小齿轮传动比为6.93。
富氧顶吹-鼓风炉还原炼铅工艺综合节能技术研究及应用贾著红,晏祥树,蒋荣生,杨伟,聂文斌,任占誉,(云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖 655011)摘要:为降低富氧顶吹—鼓风炉还原炼铅工艺能耗,推进节约型生产,降本增效,适应于发展循环经济和低碳经济的需要,在分析总结的基础上,对该工艺综合节能技术进行研究和开发,开展节能降耗技术攻关,取得显著成效。
关键词:富氧顶吹,鼓风炉,粗铅,能耗,节能1.前言云南驰宏锌锗股份有限公司采用富氧顶吹—鼓风炉还原炼铅工艺,处理铅精矿、烟尘和含铅渣物料,主要燃料为煤和焦炭,辅之以柴油用于顶吹炉精确控温。
富氧顶吹—鼓风炉还原炼铅工艺采用国外引进与自主创新相结合的方式开发,生产实践表明能有效取代传统炼铅方法,在我国从国外已经引进的铅冶炼技术中,这是最成功的一种,是国家重点推荐应用的炼铅新技术。
本文以提升富氧顶吹—鼓风炉还原炼铅工艺能效水平为目的,在分析工艺能耗指标和结构的基础上,开展综合节能技术研究,对工艺、设备进行优化改进,推动节能降耗。
2.工艺能耗指标及结构分析2.1能耗统计项目实施前,以2007年四季度为例,能耗统计情况见表1,表2和表3。
表1 工艺综合能耗、工序能耗统计表工艺综合能耗富氧顶吹炉能耗鼓风炉能耗粗铅冶炼综合能耗(kgce/t)粗铅冶炼综合焦耗(kgce/t)富氧顶吹炉柴油单耗(kg/t)富氧顶吹炉煤耗(kg/t)鼓风炉焦耗(kg/t)鼓风炉粗铅电耗(kwh/t)406.117 278.873 56.769 135.746 592.070 643.496表2 主要能耗占耗能总量比例统计表富氧顶吹炉油耗富氧顶吹炉煤耗鼓风炉焦耗鼓风炉粗铅电耗13.27% 10.34% 61.18% 6.47%表3 2007年主要能耗费用占能耗总费用比例统计表富氧顶吹炉油耗费用富氧顶吹炉煤耗费用鼓风炉焦耗费用鼓风炉粗铅电耗费用47.83% 6.41% 37.74% 3.02%作者简介:贾著红(1966.3—),男,山西万荣人,冶金教授级高工,云南驰宏锌锗股份有限公司总工程师。
【炼铜密闭鼓风炉设计构想及操作改进综述】一、引言炼铜作为一项重要的冶炼工艺,在现代工业生产中发挥着重要的作用。
而密闭鼓风炉作为炼铜过程中的关键设备,其设计构想及操作改进对于提高冶炼效率和产品质量至关重要。
本文将从设计构想和操作改进两个方面对炼铜密闭鼓风炉进行综述,旨在全面探讨和分析其相关内容。
二、设计构想1. 设备结构优化在炼铜密闭鼓风炉的设计中,设备结构的优化对于提高炉内温度均匀性和燃料利用率至关重要。
可以通过改进炉壁材质和厚度,优化炉体结构和燃料燃烧方式,来实现炼铜过程中的高效热能传导和燃烧效果。
2. 高效节能燃烧系统密闭鼓风炉的燃烧系统是影响炉内温度和热能利用效率的关键因素,需要优化设计以实现高效节能。
可以考虑采用先进的燃烧控制技术和燃烧设备,提高炉内氧气利用率,并减少燃料消耗和烟尘排放,从而实现炉内燃烧效率的提升。
3. 自动化控制系统在现代工业生产中,自动化控制系统已成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
针对炼铜密闭鼓风炉,可以引入先进的自动化控制系统,实现对炉内温度、燃烧状态和鼓风风量的精准控制,提高冶炼过程的稳定性和可控性。
三、操作改进1. 温度控制优化在炼铜冶炼过程中,炉内温度的控制对于冶炼产品的质量和产量具有重要影响。
通过优化燃烧系统和鼓风风量控制,可以实现炉内温度的精准控制,提高冶炼过程中的温度均匀性和稳定性。
2. 燃料选择和利用选择合适的燃料并合理利用是密闭鼓风炉操作改进的关键点之一。
针对不同的炼铜工艺要求,可以选择适合的燃料种类和质量,优化燃料的燃烧方式和供给方式,从而实现炉内燃烧效果的最大化和燃料利用率的提高。
3. 安全生产控制在炼铜密闭鼓风炉的操作过程中,安全生产控制尤为重要。
需要建立完善的安全生产管理制度和操作规程,加强人员培训和技术交底,确保冶炼过程中的安全生产和环保排放。
四、总结与展望炼铜密闭鼓风炉设计构想及操作改进对于炼铜过程中的高效冶炼和产品质量提升具有重要意义。
绿色发展是我国未来的发展战略中国连续30年GDP增速超过9%,成为全球增长最快的经济体,但是资源浪费、环境污染等也已成为发展中不可忽视的问题。
面对这种情况,如何能够使我国的经济顺利地走向它的基本目标,实现现代化?在2010年4月23日-24日的中国产业发展大会上,中国产业集群研究院科技创新专家委员会主任、国家外国专家局原局长马俊如指出,县域经济与城区经济是国民经济体系结构中重要的组成部分,对我国经济发展有很重要的意义,也是推进城市化、工业化和现代化的主战场。
但是,中国一直对区域经济本身的思考不够深入,习惯于用行政的手段来解决经济问题,结果因为趋同性而导致区域与区域之间的恶性竞争,可以说中国经济已经走到了大变局的关口。
当今世界是创新引领发展的世界。
在全球内进行整合资源创新,在全球组织产品生产,在全球范围通过竞争营销产品的经济全球化正在蓬勃的发展,这对我国经济发展既是挑战,更是一个机遇。
如何做强主导产业,完善产业链,培育产业集群,最终形成产业发展的能力,做好产业转型升级,建立制造业战略型产业和现代服务业发展的现代产业体系,是我国经济发展需要面对的一系列的重要的课题。
中国国际经济交流中心常务副理事长郑新立在发言中表示, 转变经济发展方式是刻不容缓的战略任务。
转变经济发展方式,最重要的是实现经济结构调整。
国务院研究室工交贸易司司长唐元认为,经济结构调整涉及很多内容,包括产业集群、产业的转移,产业组织结构调整等,实际上包括了两大核心,一个是技术创新,一个走绿色发展道路。
绿色发展是资源节约型和环境友好型的发展,它是我国实现科学发展的重要一环,其核心是能源技术和减排技术的创新,产业结构和制度的创新,以及人类生存发展理念的根本性转变。
发展低碳经济又是走绿色发展道路的关键一环,低碳经济是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段尽可能地减少高碳能源的消耗,减少温室气体的排放,按照经济社会与生态环境保护双赢的形态发展经济。