转炉处理铜浮渣烟气冷却装置的设计与运用

范振宇,廖丽柯,罗 宾

(湖南水口山有色金属集团有限公司精铅稀贵厂,湖南 衡阳 421513)

0 引言

某铅冶炼厂采用φ3.3 m×8.5m 铜浮渣转炉替代反射炉处理铜浮渣,铜浮渣转炉从能耗及自动化程度方面都有很大的改善[1]。但是浮渣转炉高温烟气会对烟气口耐火材料产生冲刷,并且原料中含有S、Cl、F 等元素,产生的烟尘会对水冷烟罩的管壁造成高温腐蚀及低温酸腐蚀[2-4],使得炉座整体连续运行寿命不到3个月,严重制约了炉子的作业率。水冷烟罩至表冷段的人字烟管积灰严重,清灰工作量较大,炉内负压条件无法稳定控制。根据炉子实际的运行参数,设计烟气口铜水套及优化烟罩水套是提高炉子整体寿命的重要攻关方向[5]。

1 问题分析

该厂铜浮渣转炉采用25%～40%的富氧燃烧天然气加热,烟气温度1 000～1 200℃。根据生产情况,该炉面临两个瓶颈问题,一是镁铬渣骨料捣筑的烟道口烧损严重,使用周期为1～2个月,二是烟气中含有2%～5%的SO2,高温烟气直接对水冷烟罩进行硫化物高温腐蚀,加上烟尘对水冷壁的冲刷侵蚀等原因,烟罩使用寿命只有3～5个月。现场烟道口烧损及水冷壁腐蚀情况见图1。受原料及炉况的局限性,目前尚未找到彻底解决防高温腐蚀的有效办法。相关研究认为烟气温度在500℃以内,高温腐蚀可以得以保持和控制[6],综合烟气的低温腐蚀及烟气后期布袋除尘器要求大于露点温度180℃[7],所以理论上在水冷烟罩温度保持在300～500℃可以保证烟罩材料的使用寿命[8],转炉烟气冷却装置的改进应根据此理论工况条件来设计。……