王海
摘要针对铜冶炼中产生的烟气特点，对排灰系统存在的问题进行分析，重新进行了选型和设计，取得了良好效果。
关键词铜冶炼排灰系统设计
中图分类号TF811文献标识码B
排灰系统是电除尘器设备十分关键的配套设施，其适用性和可靠性对电除尘器本身的正常使用起着相当重要的作用。由于铜冶炼产生的烟气中烟尘具有温度高、成分复杂（特别含有毒成分）、尘量大、勃性大、粒度不匀、有腐蚀性等特点，所以对排灰系统的要求非常严格，不仅要排灰通畅，无飞扬，还要耐高温、耐腐蚀。
铜陵有色金属公司第一冶炼厂是1953年投产的铜冶炼老企业，目前冶炼采用密闭鼓风炉加转炉的工艺生产粗铜，冶炼中产生的烟气经收尘后生产硫酸。过去一直采用鼓风炉和转炉的两种烟气分别除尘，再经混气进入制酸系统。因鼓风炉烟气电除尘器为20世纪80年代早期设计制造，不仅陈旧、老化，而且排灰系统的灰斗手拉插板卸灰，漏气、漏灰严重，使电除尘器总除尘效率在80％以下。加上转炉烟气为效率较低的冲击洗涤式除尘，所以造成大量烟尘进入制酸系统，严重影响硫酸生产，也使环保问题十分突出。
经过反复论证，2004年决定改为将鼓风炉和转炉两种烟气先进行混气，再集中进入电除尘器除尘。新选并安装了一台90m2、四电场、双通道的2DCC45一4电除尘器。现介绍如下，供参考。
排灰系统目前国内使用的大致有：①气力输送排灰系统；②埋刮板输送机加烟灰罐排灰系统；③通用螺旋输送机加烟灰车排灰系统；④溢流螺旋或星型卸灰阀加烟灰车排灰系统等等。前两种排灰系统投资较大，并且要求烟尘温度较低、赫性小、腐蚀性小、无结块，因此铜冶炼中使用的不是很多，效果也不理想。
在第一冶炼厂的铜冶炼生产中，鼓风炉烟尘的温度高，成分复杂（含铜、铅、锌等多种重金属化合物），粒度不均，偶有单体硫结块；转炉烟尘的有毒物较多（含砷、铅等），有腐蚀性，勃性大，堆比重轻，粒度极细，易飞扬。所以混气后的烟尘就形成了具有高温、成分复杂、有腐蚀性、勃性大、粒度不均、易飞扬、偶有结块等特点。
针对上述特点，在前述③，④类排灰系统的基础上进行重新设计。新排灰系统如图1所示。图中电动插板阀为常闭，使灰斗与排灰系统隔离，防止电除尘器漏风、漏气，排灰时才打开排灰时，烟灰由螺旋输送机送入储灰斗进行储存（一般能储存一天的收尘量），此时通气管蝶阀关闭，使烟灰不能外泄。星型卸灰阀出口与烟灰车接口之间，有一个下端可升降、中间方管可伸缩的软接口装置（如图2）。该装置的布袋罩和通气管由耐高温布袋制成。下接口的密封面由5cm×5cm的方形石棉绳盘绕固定而成，使装车时软接口与烟灰车接口之间保持良好的密封。
软接口的作用是为了在卸灰装车过程中防止烟尘飞扬，污染现场环境。
烟灰装车时，首先烟灰车就位，再由卷扬机放下软接口，其下端密封面与烟灰车接口接合后，打开体器官上端蝶阀，启动星型卸灰阀进行卸灰装车。由于密封良好，装灰过程中烟灰车内排出的气体和飞扬起来的烟尘，经布袋罩上的通气管，穿过蝶阀进入储灰斗，不会产生外泄。这样，装车时烟灰车和储灰斗形成一个封闭系统，既防止了烟灰飞扬污染，又解决了储灰斗由于卸灰抽空作用，产生储灰斗内部负压而形成的卸灰困难。
新排灰系统将原先单纯的排灰功能，增加到具有排灰、储灰和装车三个功能为一体。该系统具有以下特点：
1．密封性能好。系统将排灰过程、储灰和装车过程有效地隔离开来，互不干涉，确保每个过程的密封效果；
2．如前所述，冶炼烟尘具有高温、有毒、有较大腐蚀性、黏性大、易飞扬、偶有结块等特点，新排灰系统采取措施克服这些特点所带来的不利因素：如钢构件采用耐温、耐腐较好的Q235B钢材，相关设备也采用耐热耐腐型的；储灰斗外壁安装一台小型机械振动器以克服赫性大，增加烟灰流动性；适当加大电动插板阀通口尺寸和星型卸灰阀及螺旋输送机的规格尺寸，减少因偶然发生的小结块或电除尘器振打零件脱落而造成的阀门和螺旋输送机卡死现象。另外，能及时将灰斗中的烟灰排到储灰斗，也有效阻止了烟灰结块现象的发生；增强系统的密封性，防止了有毒烟灰的外泄等。系统结构简单，操作、维护十分方便，易于实现自动化。
2004年8月，该排灰系统随着新电除尘器一起进行了联动试车，经过几次简单的调整，系统完全达到了设计要求，效果良好。通过一段时间的使用，已证明了系统具有密封性能好、适应性好、可靠性高、可操作性强、维修量少、维护简单等特点。