關(guān)于沸騰焙燒爐處理硫化物濾餅的工藝條件摸索

葉龍泉

摘要：中金嶺南丹霞冶煉廠利用27㎡沸騰焙燒爐處理硫磺熱濾渣即硫化物濾餅，在處理硫化物濾餅初期，整個(gè)生產(chǎn)極為不順，焙燒爐頻繁結(jié)焦死爐，導(dǎo)致工廠濾餅渣堆積，給工廠減渣降庫帶來不利影響。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐摸索，我們以硫化物濾餅灰熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)為立足點(diǎn)，圍繞“科學(xué)思維、系統(tǒng)邏輯、趨勢(shì)管控”的“十二字”生產(chǎn)管理方針，沸騰焙燒爐處理硫化物濾餅工藝在2020年里取得重大突破，現(xiàn)就我廠目前工藝條件，做出以下總結(jié)。

關(guān)鍵詞：沸騰焙燒爐;處理硫化物濾餅

前言

我廠沸騰焙燒爐為魯奇擴(kuò)大型爐，焙燒爐爐床面積為27㎡，不帶前室，風(fēng)帽采用側(cè)流式風(fēng)帽，共1783個(gè)風(fēng)帽。為了適應(yīng)處理硫化物濾餅，我廠把原帶6個(gè)風(fēng)帽眼的風(fēng)帽整體更換為帶5個(gè)風(fēng)帽眼的風(fēng)帽，風(fēng)帽眼孔徑調(diào)整為4.5mm，風(fēng)帽眼的氣體流速為21.55m/s。焙燒爐內(nèi)換熱管采用4條彎管式水套和8排直水套管，共36根水套管，內(nèi)部通入軟水給焙燒爐降溫，同時(shí)利用余熱產(chǎn)出蒸汽供給廠內(nèi)其他車間使用。

一、我廠硫化物濾餅化學(xué)成分組成如下：

粒度小于5㎜占比≥60%，5mm～10mm占比<40%，無鐵釘、螺帽等雜物。

二、我廠在處理硫化物濾餅初期，爐溫控制在930℃左右，底風(fēng)為11000N?/h左右，純氧給入量為1000N?/h，底壓控制在10KPa左右，此段時(shí)間焙燒爐運(yùn)行現(xiàn)象為底壓波動(dòng)大，達(dá)到約0.3KPa，焙燒爐內(nèi)物料頻繁燒結(jié)、煙道積灰嚴(yán)重、余熱鍋爐頻繁架橋、運(yùn)行周期很短，約3-5天需清爐一次，生產(chǎn)極為不順，導(dǎo)致大量硫化物濾餅堆積。后來通過不斷的摸索，發(fā)現(xiàn)降低爐溫能有效減少爐內(nèi)物料燒結(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn)，煙道積灰和余熱鍋爐架橋都有一定程度緩解。但是底壓波動(dòng)仍然很大，后通過摸索把焙燒爐底壓控制在15.4-15.5KPa，富氧量減少到200N?/h左右時(shí)發(fā)底壓波動(dòng)明細(xì)減小，焙燒爐運(yùn)行周期有較大延長。

三、此時(shí)焙燒爐處理硫化物濾餅的主要問題為蒸發(fā)量衰減較快，導(dǎo)致頻繁燒煤洗爐，約每周一次，作業(yè)能力和作業(yè)率不高的問題。為了改變這一現(xiàn)狀，需要提高焙燒爐處理硫化物濾餅時(shí)的作業(yè)能力和作業(yè)率，實(shí)現(xiàn)更長的清爐、洗爐周期和較高的處理能力，必須對(duì)焙燒爐進(jìn)行工藝技術(shù)難題攻克。首先對(duì)入爐物料進(jìn)行灰熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為指導(dǎo)，與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，摸索出適合處理現(xiàn)狀的硫化物濾餅方案——低溫焙燒處理硫化物濾餅。該方案有以下幾個(gè)控制要點(diǎn)：

1、爐溫，目前現(xiàn)有的濾餅成分較復(fù)雜，在生產(chǎn)中，各階段的濾餅存在較大差異，通過階段性濾餅灰熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，尋找出當(dāng)前最適合處理濾餅的控制溫度，在原來的較高的爐溫不斷降低，使反應(yīng)溫度不后移，余熱鍋爐和煙道粘結(jié)得到改善，從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度，現(xiàn)階段我廠處理硫化物濾餅爐溫控制在790-810℃，因?yàn)V餅渣性的變化，爐溫會(huì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2、對(duì)爐內(nèi)底砂粒度進(jìn)行跟蹤和控制，每天人工對(duì)焙燒爐底砂進(jìn)行篩分，總結(jié)規(guī)律，找出焙燒爐處理硫化物濾餅時(shí)最適宜的底砂粒度分布。

我廠處理硫化物濾餅底砂最佳粒度控制范圍：

3、對(duì)底砂成分進(jìn)行跟蹤和控制。在生產(chǎn)中，隨著時(shí)間的推移，爐內(nèi)底砂成分組成會(huì)慢慢發(fā)生改變，導(dǎo)致爐內(nèi)底砂粘度增大，爐內(nèi)沸騰惡化。我們通過底砂成分跟蹤，發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)底砂成分中的鈣硅比發(fā)生變化是導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的根本原因。而通過配入一定量的鍋爐灰，能使?fàn)t內(nèi)底砂鈣硅比穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)約0.4左右，能有效改善底砂粘度增大的問題，維持焙燒爐良好的沸騰狀況，從而保證焙燒爐高處理量、長周期運(yùn)行。

總結(jié)：通過以上3個(gè)工藝條件摸索出焙燒爐實(shí)際的控制方法，能有效提高焙燒爐處理硫化物濾餅的能力，使我廠在2020里首次清空硫化物濾餅庫存，有效的緩解了工廠渣庫存壓力，同時(shí)產(chǎn)出的焙砂浸出后變成高銀渣，外賣后也為工廠創(chuàng)造了巨大利潤。

三、硫化物腐蝕

通過相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在原油中的硫化物的含量是非常高的，而這些物質(zhì)都是以化合物的形式出現(xiàn)的，按照這些物質(zhì)的不同特性，可以劃分為三類，首先是第一大類，就是有硫化氫和硫醇元素組成的酸性硫化物，這種硫化物原油中的含量相對(duì)來說是比較低的，大部分的硫化氫和流程都是在原油加工過程中，由于硫化物的分解而產(chǎn)生的，多存在于低費(fèi)點(diǎn)的六分鐘，而這些硫化物對(duì)于石油加工設(shè)備有一定的腐蝕性，因此，為了減少對(duì)各種設(shè)備的腐蝕作用，需要再對(duì)原油進(jìn)行煉制過程中，采取適當(dāng)?shù)姆椒▉砣コ暨@些硫化物的腐蝕性。其次，另一種物質(zhì)就是中性硫化物，中性硫化物主要包括硫醚二硫化，硫醚的含量在原油中所占的比例是相當(dāng)高的，同時(shí)硫醚的含量與沸點(diǎn)是具有很大關(guān)系的，劉沸點(diǎn)直接會(huì)影響到劉米在原油中的分布狀況，都有一種中性的液體，硫醚的熱穩(wěn)定性相對(duì)來說是比較高的，很難與金屬發(fā)生相應(yīng)的用，因此，對(duì)于硫醚這種物質(zhì)在原油的煉制過程中，可以稍后進(jìn)行處理。第三種物質(zhì)就是熱，穩(wěn)定性比較高的硫化物，這種硫化物在處理過程中與沸點(diǎn)的關(guān)系不大，所以通過高溫爐進(jìn)行相關(guān)的處理，是無法將這種物質(zhì)進(jìn)行充分去除的。

四、處理硫化物濾餅工藝設(shè)計(jì)實(shí)踐分析

由于硫化物濾餅中的硫以單質(zhì)硫的形式存在，所以在常溫情況下，這種物質(zhì)是一種硬質(zhì)的塊狀物，加入焙燒爐內(nèi)進(jìn)行處理前需要進(jìn)行搗碎處理。而在這個(gè)過程中，為了防止單質(zhì)硫的自然，通常會(huì)采取濕潤后再進(jìn)行搗碎的方式，將大塊的硫化物濾餅破碎成粒狀，通過皮帶運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)輸?shù)街虚g料倉進(jìn)行相關(guān)的存儲(chǔ)然后再通過皮帶運(yùn)輸輸送到爐料倉內(nèi)。破碎后的濾餅進(jìn)入到沸騰焙燒后，工藝流程與處理，其他物質(zhì)的工藝流程并沒有很大的區(qū)別，而在被燒爐內(nèi)，這些硫化物會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，產(chǎn)生的一些物質(zhì)，經(jīng)過收集以后，會(huì)通過相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行處理，但是在這個(gè)過程中所產(chǎn)生的二氧化硫等物質(zhì)，要經(jīng)過專門的設(shè)備收集以后送入，導(dǎo)致酸系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一的回收處理，其中，硫化物氯丙中所含的銀汞，由于特性比較特殊，所以在進(jìn)行焙燒后，要進(jìn)入鋅焙砂中，在侵出渣中富集，而汞要隨著煙氣進(jìn)入到制酸系統(tǒng)中，在煙氣凈化系統(tǒng)中被收集。該流程就是在被燒爐處理硫化物濾餅的具體流程，在這個(gè)過程中，所需要注意的要點(diǎn)是非常多的，因此，各個(gè)企業(yè)在進(jìn)行處理過程中，要注意其中的要點(diǎn)，充分的考慮到各種物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行相關(guān)的處理工作，保證最終的處理結(jié)果是符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的。