[科普中国]-闪速炉烟灰

简介

闪速炉烟灰在闪速炉冶金计算模型中是以不定物料的形式(即其成份比率假设是一定的)返回到闪速炉的，因此其发生率将直接影响闪速炉炉况的稳定。目前，国际上闪速炉冶炼烟灰发生率控制最佳的为5%左右，一般设计值为8%。我厂在二期改造之前烟灰发生率大约为10%，经过二期一步、二步改造后烟灰发生率基本控制在7%-8%。三期改造完成后，闪速炉投料量由原来的120t/h提高到180t/h，烟灰发生率没有随处理量的提高而增大，基本控制在6% -7%，烟灰发生率是一个重要的技术经济指标必须加以控制1。

闪速炉烟灰发生的原因闪速炉入炉炉料的水份闪速炉冶炼顾名思义就是以闪电般的速度(大约1秒)完成炉料的分解、氧化等复杂的物理化学过程，这就要求工艺风中的氧在最短的时间与炉料颗粒充分接触并反应完全形成熔体。当炉料水份过高时，会造成反应过程中由于水份的蒸发，在颗粒的表面形成一层蒸汽膜，阻碍了反应的进一步进行，导致炉料反应不完全而随烟气排出闪速炉形成烟灰。

中央精矿喷嘴分散锥的管理闪速炉炉料经失重秤计量后由给料螺旋加入中央精矿喷嘴，喷嘴的作用是把工艺风、精矿、配好的炉料及烟灰等加入反应塔内，并形成均匀的伞状悬浮物，固体颗粒与工艺风中的氧气充分接触，在反应塔顶部迅速燃烧和反应。而伞状的形成正是靠中央精矿喷嘴的分散锥中及径向喷出的分配风的作用(分配风的作用是施加一个水平力到固态物料上，使自由下落到分散锥上的固态料形成均匀的伞状)。

因此分散锥的变形、分散锥孔的堵塞、破损等故障势必影响分配风均匀伞状的形成，也就使得炉料反应不完全，形成生料在沉淀池沉降或随烟气进入闪速炉锅炉成为烟灰。

闪速炉炉内压的控制闪速炉炉内压不仅是闪速炉日常管理的一个重要参数，也是影响烟灰发生率高低的一项重要因素。闪速炉炉内压正常状态下是控制微负压，当排烟系统抽力不足时，会造成正压，烟气外冒，影响正常操作，污染环境，腐蚀设备，甚至还会使熔融物粘附在分散锥及隔热板上，影响分散炉料。但负压太大，不仅会降低炉内温度，造成热损失，而且不利于反应塔

炉料的反应及沉淀池铜渣的分离，同时也造成沉降在熔体表面的烟尘随烟气一道进入下一工序，加大了闪速炉锅炉的负荷，导致烟灰发生率提高。

闪速炉系统严重漏风闪速炉轻微漏风，在闪速炉反应模式中是允许的，并在计算中作了修正。但严重漏风时，势必增加系统的总风量，从而带走的烟灰也会增多。当FFB,FFEP等外壳破损时，为保证闪速炉炉内压，必然要增大排烟系统抽力，导致吸入大量的冷空气，不仅会加大设备的进一步腐蚀，而且因烟气量增大，使烟灰发生率提高。

杂质影响由于闪速炉是强化氧化反应的炼铜冶金炉，反应速度快，当炉料中易挥发的杂质元素Pb,Zn,As,Bi等含量较高时，也会导致烟灰发生率提高，而且使烟灰的粘附性增加。贵冶目前处理高杂质铜精矿，烟灰发生率明显提高2。

解决方案与采取的措施通过以上对闪速炉烟灰发生率影响因素的分析，我们分别对不同情况采取相应的措施。

1.经过长期的实践证明，控制入炉炉料水份0.3%，粒度-200目大于80%，基本可以保证炉料在反应塔内能够迅速完全反应形成熔体进入沉淀池。而把水份控制在这个水平，只要控制干燥过程中沉尘室温度80℃即可。

2.通过定期对中央精矿喷嘴进行检查清理，如发现变形应及时更换;在实际操作中注意锥体冷却水流量的变化，通过异常报警机发现问题及时处理，并定期切换过滤网，确保其冷却效果。

3.调整和控制好闪速炉排风机转速，确保闪速炉炉内压呈微负压，并及时通过闪速炉冰铜品位的变化进行反馈修正漏风量，使得炉体物料、风、油、氧、热负荷等值达到最佳平衡点。

4.做到及时修补FFB, FFEP破损的外壳，定期对烟道进行清理。由专职人员调整FFEP收尘电压、电流，保证较高的荷电效率。同时适当控制FFB出入口烟气温度，防止过高或过低。

针对当前我厂处理高含Pb,Zn,As,Sb等挥发性杂质铜精矿的情况，现已成立了专家攻关小组，极力排除这些杂质对闪速炉烟灰发生率的影响，如在炉料中掺入焦粉或在沉淀池、上升烟道等部位喷射焦粉，实践证明已取得了明显的效果3。

总结以上对闪速炉烟灰发生率高的原因分析及预防、解决措施，是在多年的生产实践中总结出来的，并在生产当中得到充分的认证，取得的效果是明显的。对现代闪速炉实现高度自动化操作具有实际指导意义2。