烟灰卸料装置的改造实践

张 涛，常海锋，郑 明，李桂英

烟灰卸料装置的改造实践

张 涛，常海锋，郑 明，李桂英

（河南豫光金铅股份有限公司，河南济源 459000）

底吹氧化炼铅生产实践中，为解决灰仓内烟灰倾落喷溅，将烟灰仓下部的棒条阀改为星型卸料装置，烟灰自然重力落灰方式变为定量强制排灰，针对不同温度的烟灰，调整卸料装置转子与壳体之间的间隙等措施，实现了烟灰均匀连续配入，改善烟灰计量室的作业环境，保证了炉况稳定。

：烟灰；卸料；喷溅

河南豫光金铅股份有限公司现有3条底吹氧化炼铅生产线，系统烟灰仓配置有备用直排管路，项目设计时兼顾仓容、铅烟灰堆积角、下料口径等因素，在烟灰仓下配备Φ1 000 mm的棒条阀控制烟灰下料量，料仓侧壁振打电机辅助振动作用下，灰斗内的烟灰倾入下料口，瞬间将棒条阀正下方的计量皮带淹没，烟灰四溅、粉尘飞扬，计量室内的一切设施表面均被铅烟灰所覆盖，粉尘大、环境差成为岗位治理的顽疾。

1 烟灰室环境差的原因

一般认为烟灰计量室环境差是因为铅烟灰堆积角过大、棒条阀调节口径大，造成烟灰下料控制不均，成股烟灰下落喷溅，造成计量室内环境恶劣。

1.1设计原因

工艺生产统计显示，28 t／h处理量的底吹炼铅生产线的烟灰产生率为18%～25%，烟尘量达6～7 t／h，系统烟灰最大配入量为总投料量的25%，工艺调节根据炉温调整烟灰加入量，分析烟灰镉含量超17%以上时采取烟灰直排调控，避免导电性较好的镉烟灰造成电除尘器短路调停。烟灰仓是作为调剂仓，大容积成为首选。铅烟灰的堆积角（58°）过大，确保仓容的情况下，灰斗下方的下料管直径达到Φ1 000 mm，设计初棒条阀被配套选用。

1.2使用状况

灰仓内的铅烟灰靠重力落灰，在熔炼氧化炉温较低时需停止烟灰的配入，需人工关闭棒条阀，使烟灰在仓内堆积；当需要配入烟灰时，棒条在灰仓内烟灰重力的作用下，棒条阀插杆抽拽较为费力，一般采用锤击插杆端部档杆打开棒条阀，即使大部分棒条打开，仍出现烟灰捧架在仓壁上，启动仓壁振打电机后，大股烟灰瞬间落下，将其下方的整条皮带全部淹没，室内烟灰飞扬，人工清理烟灰劳动量大、环境差，烟灰计量室成为熔炼车间环境最差的岗位。

2 卸灰装置改造

卸灰装置改造经历了摸索、改进过程。

2.1低温烟灰的卸料

直接炼铅系统作为公司外来参观交流的主要窗口，二楼的烟灰计量室正好处在参观通道上，虽采取密封措施，但操作人员进出烟灰计量室清灰作业后，脚底带出的烟灰在参观通道上仍留下明显的白色脚印，环境差、现场清理难、影响公司的整体形象，促使下决心将烟灰计量室的喷灰问题进行彻底的治理。

2015年初期采用闲置的溢流螺旋输送机连续下料，Φ1 000 mm下料直管与设备上300 mm×300 mm进料方口对接，容易造成灰斗仓壁捧灰，电动振打外力作用下，造成烟灰在仓内板结，被迫开备用溜管将烟灰放出。

设计过程中对比发现星型卸料阀结构简单、设计制造成本低、运行负荷小等特点，优于溢流螺旋输送机，尝试加大星型卸料阀口径作为主攻课题。

自行设计直径Φ700 mm的星型卸料阀，消除Φ1 000 mm下料直管与卸料阀对接变径侧壁的捧灰问题，又可保证出现电除尘振打锤、刮板机链条断裂脱落在卸料阀的顺利通过，试验中出现以下问题，并进行了改进。直接炼铅系统卸灰阀改进的内容详见表1。

表1 直接炼铅系统卸灰阀出现的问题和改进措施

经过5个多月的改进，直接炼铅烟灰卸灰装置实现了定量强制排灰，成股烟灰倾落淹没计量带的现象得到彻底解决，烟灰计量室内环境得到明显的改善，烟灰卸料装置结构模式如图1所示。

图1 烟灰卸料装置结构图

图2 直接炼铅系统余热锅炉结构图

2.2高温烟灰的尝试

2015年7月利用熔炼系统大修，对底1系统烟灰计量室卸料装置采用同样的方案进行了复制，然而投用后烟灰在卸料阀里出现严重的自流，即使在停运卸料阀的情况下，烟灰计量室仍出现烟灰四溅，粉尘飞扬。

对比分析两套铅冶炼系统，主要是锅炉结构决定两套系统烟灰温度的差别，直接炼铅系统余热锅炉如图2所示，底I系统余热锅炉结构如图3所示。

图3 底I系统余热锅炉结构图

直接炼铅系统直升烟道拔高9 m后，然后虹吸进入辐射区，烟气中的烟尘在直升烟道、辐射区进行大量的沉降，凝渣屏前段温度控制在630℃，通过冷却管束降温后，烟灰呈白色，烟灰相对较粘；第一台卸料阀设计时，将卸料阀叶轮转子与外壳之间的间隙控制在15 mm，便于烟灰旋转下料。

底I系统余热锅炉新增9个喷吹点，其中凝渣管屏、第一二三对流管束前各2个点，锅炉出口斜坡上一个喷吹点。原有11个喷吹点并入新控制系统，南侧4个入孔门各1个，北侧3组对流管束中间各1个，电吹尘入口1个。

底I系统余热锅炉直升烟道与锅炉本体相连，烟气中的粉尘在辐射区速度较高，大部分的粉尘在辐射区没有沉降直接进入冷却管束，凝渣屏前温度高达870℃，经锅炉冷却的烟灰受高温发黄、形如流沙。在复制的卸料装置里，卸灰阀即使停止转动的情况下，干燥的烟灰从叶轮转子与壳体之间的相对较为宽松的缝隙（15 mm）中自流穿过，卸料阀改造出现烟灰四溅、粉尘飞扬，工人清灰劳动强度大，皮带被淹没，下灰不稳定，不利于炉况的控制。

利用换枪停机时间打开卸料阀，发现阀叶与外壳弧形板间隙为15～20 mm，且由于卸料阀壳体弧长长度不够（西边240 mm、东边260 mm），转子的一片阀叶在弧内时，下一片阀叶在弧外与壳体之间间距在100 mm，卸料阀与壳体之间未能形成密闭空间，烟灰从卸料阀叶与壳体间直接流出，卸料阀失去了均匀卸灰的作用。计算结果，外形弧长应至少大于320 mm，且根据现场实际情况，考虑卸料阀两侧能够同时存在密闭空间。

卸料阀改造如下：对于转子阀叶与壳体弧之间间隙，在每个板片上加600 mm×70 mm×6根皮带，在卸料阀阀叶、皮带及压板上打孔，利用螺栓将其联接牢靠，实现阀叶与阀体间的软连接，间隙将为1～2 mm，针对卸料阀阀体弧形短，形不成密闭空间问题，在卸料阀东西下部分别加弧形板（600 mm× 150 mm、600 mm×200 mm）两块。从而能够使卸料阀能够同时形成密闭空间。

改造完成后，停止灰仓上空气炮的运行，卸灰阀喷灰、溢灰情况得到彻底解决，大大降低了工人劳动强度；烟灰下料十分稳定，对于炉况的控制起到了积极作用。

2.3卸灰阀完善

2015年12月份底II系统检修，在总结前两次改造的经验，结合两底吹锅炉结构相似的特点，将卸料阀的叶轮转子与壳体之间的间隙控制在2～3 mm，将卸料阀转子旋转叶片由6个增加至10个，改造投用后卸料装置的喷灰、溢灰现象并未出现，卸料装置的改造十分成功。

3 经验总结

1.大口径卸料阀有效解决灰斗倾角过小、灰仓容量小的缺陷，克服输灰系统脱落的振打锤和冷结的烟灰结块对卸灰阀叶轮转子的损坏。

2.烟灰温度、流动性发生变化时，调整叶轮转子与壳体之间的间隙；设计时要考虑卸料阀转子与壳体的密封腔体，两边同时至少形成1个密闭的腔体，防止卸灰阀内物料自流。

3.定量强制卸灰替代自重落灰方式，彻底改变烟灰计量室的烟灰喷溅、粉尘飞扬的现状。

4 结束语

通过烟灰卸料装置的改进研究，提供了烟灰计量室的烟灰喷溅、粉尘飞扬的环境治理的解决方案，实现了烟灰均匀配料，保证了炉况的稳定，彻底解决了烟灰计量室岗位治理的顽疾，为冶炼企业烟灰卸料方式的改进和烟灰计量均衡再利用提供了成功的经验。

Reform ing Practice of the Soot Discharge M echanism

ZHANG Tao，CHANG Hai-feng，ZHENG Ming，LIGui-ying
（HenanYuguangGoldandLeadCo.，Ltd.，Jiyuan459000，China）

To solve the problem of the ashpitash fell splash leans forward，it changes the bar at the bottom of the ash storehouse valve to star discharging device，natural gravity dustash way into quantitative forced ash discharge.Aiming at the different temperature soot，adjust the clearance between rotor and shell discharging device，implement the uniform continuous distribution into the soot and improve the sootmeasuring room work environment，to ensure the furnace condition stable.

soot；discharge；splash

TF303

：A

：1003－5540（2016）06－0037－03

张 涛（1987－），男，助理工程师，主要从事冶炼工艺研究和装备升级改造工作。