焙烧工艺操作.docx

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焙烧工艺操作

沸腾炉的工艺操作

　　沸腾炉的工艺操作并不十分复杂，主要是根据各种测量仪表的指示和观察焙砂质量来进行控制。

通过正确的调节，维持炉子的风量、温度、加料量、压力等指标和炉内酸化条件的相对稳定，保证炉子安全运行，产出合格焙砂和烟气。

（1）操作要求。

1）要全面掌握炉子的运行情况，包括技术指标、原料、排渣、供风、烟气及系统相关工序运转的大致情况。

2）要具有对各项指标、各个因素综合分析的能力。

炉子的任何一个指标，任何一个因素都是相互影响的，在日常操作中，要学会观察分析，多动脑筋，多做笔记，不断积累经验，确实掌握了解每个指标、每人因素的因果关系，提高自己的分析判断能力。

3）养成细致入微的工作作风。

炉子运行过程中会出现不同的情况，出现问题后，一定要先做全面细致的了解，冷静分析，把问题搞清楚再作处理。

一些表面现象、原因可能会有多种多样，如果没有严谨的工作作风，盲目调节，就有可能把小问题搞大，适得其反，甚至把炉子搞垮。

4）提倡一个“勤”字，做预见性调节。

炉子在运行过程中，如果运行发生了变化，基本上事先都要经过一个变化过程，这就是要求操作时一定要勤观察、勤思考、勤分析，找准问题，调节时，动作要求小，要勤调，不怕麻烦，只有这样才能对炉子做到准确的预见性调节，才能做到万无一失。

（2）操作调节诸因素分析。

1）温度。

沸腾炉温度的特点是床层温度的均匀性，由于各点温差不大，只要局部条件的变化就可以起到调节整个床层温度的任用。

①硫的影响。

炉内的热量来自硫的燃烧，原料含硫量高，炉温上升快，但当过剩空气不足时生成四氧化三铁黑渣，常伴有硫化亚铁生成，这时投矿量增加，炉温反而会下降。

在这种情况下，一旦断料会使炉内氧气过剩，四氧化三铁和硫化亚铁被氧化放热，便会造成高温结疤。

硫含量的变化对温度影响很大，可采用调节投矿量的方法进行控制。

②风量影响。

风量的变化也影响炉温的改变，当炉内呈四氧化三铁黑渣时，不要随便减风；；当炉内呈三氧化二铁红渣时，不要随便加风；当炉温骤升时，不要调节风量（生产中多不采取风量控制温度）。

③冷却介质影响。

当炉温高时加水会降低炉温，但它只是将气体显热变成水汽的潜热，并未将热量从炉内移走，从而增加了炉后冷却净化设备的负荷。

2）炉底压力。

沸腾层的阻力大小决定于静止料层的厚度和它的堆积重量，同炉内流速无关，流速高低只能改变炉内沸腾层的孔隙率和膨胀比。

但当风量开大时，沸腾层的膨胀比增大，排渣量增大而使炉底压力降低；当增加投矿量时会增加料层厚度，则使炉底压增高。

但如果焙砂呈现红色粗粒状，增加矿量，炉温升高，矿渣流动性变好，排渣量增大，炉底压力就会下降，采取调节排料口高低的办法也可控制炉内料层厚度而使炉底压力变化，但平时很少采用。

3）炉气二氧化硫浓度。

二氧化硫浓度的高低决定于进入炉内的硫量和空气量，反映着焙烧过程，生成三氧化二铁时，气浓低；生成四氧化三铁时，气浓高。

用调整二氧化硫浓度调节矿量最为灵敏，有时也采用调节二次风的办法，炉气出口尘呈现黑色，炉底渣呈红色，开大二次风，减少炉底风，二气化硫浓度便会增高。

4）排渣情况。

排渣时如果不注意渣的粒度、颜色和数量的变化，就无法搞清炉内的情况。

①排渣粒度。

排渣粒度基本与炉内粒度接近，当负压较大时，排渣较粗，炉内平均粒度变粗；当正压操作时，排渣细，炉内粒度平均变细。

②排渣颜色。

排渣颜色随渣中四氧化三铁和三氧化二铁比例的变化而变化，当单位面积投硫量小时生成红渣，特点是焙渣残硫低，烧出率高，不易生成升华硫，二氧化硫浓度不高，三氧化硫含量较高。

当单位面积投硫量大时，生成黑渣，特点是二氧化硫浓度不高，易生成升华硫，三氧化硫含量降低，炉渣残硫高，烧出率低。

5）原料变化。

①硫品位。

当含硫低时，投料量增大，炉内料层厚，底压升高，温度不变，焙烧反应速度减慢，消耗氧量增多，二氧化硫浓度不高，排渣最大。

当含硫量高时，投料量减少，热量大，炉温高，炉内料层变薄，炉气冷却设备负荷大。

②加水量。

加水量大时易黏结使粒度增大，造成进料部位沸腾不良引起堆积和结疤，投料量大时尤为严重，同时增大炉气体积，易发生正压操作。

（3）调节方法。

1）风量调节。

风量变化会影响炉内沸腾状况、温度、压力、二氧化硫浓度等一系列变化。

①正常操作中要稳定风量或小范围调整，根据炉口压力表来调节风量。

②以空气过剩系数或二氧化硫浓度高低调节风量，二氧化硫浓度高，过剩空气系数小，增风；反之减风，要求保持适度的空气过剩系数。

③观察渣色，为风量调节提供依据，渣色黑时，说明风量小，这时用风量调节时，一定要慎重，要控制好炉温，防止炉料残硫高突然反应温升太快而烧结，温度急剧上升时禁止调节风量，待正常后再调节。

2）温度调节。

炉子的热平衡是靠含硫物料的氧化反应来维持的，故保证炉温的稳定应从产生或消耗的途径来实现。

①改变投矿量。

增加矿量，温升；减少矿量，温降。

操作时通过调节软管泵转速来实现。

但当炉温低时，渣色黑时，增加矿量温度反而会下降。

这时因为ＦeＳ２有一部分生成ＦeＳ，这一反应是吸热反应，一旦断料或加风，大量的四氧化三铁和ＦeＳ被氧化使温度骤升，控制不当将造成高温结疤，此时应减料，待温度正常后再调整。

②改变矿含硫品位。

在各种条件相同时，提高硫品位，温度上升，这种途径一般通过配矿来实现，需要一个过程和较长时间。

③改变矿浆浓度。

对原料硫品位搞不清时，浓度要高一些，使用时根据炉温情况通过加水稀释来实现较快。

如果浓度低，一旦炉温下降，增加矿量后矿浆中水分蒸发需要吸收大量的热，炉温提不起来，提高浓度又需要时间，会非常被动。

④炉顶加水。

水在炉内高温下要吸收大量热来汽化蒸发，可起到降低炉温的作用，但会使炉前气量增大而呈正压，一般只做微调使用。

3）压力调节。

调节炉底压力的主要途径是调节沸腾层阻力，它取决于料层厚度和堆积重量。

①开大风量，加大排渣，料层厚度降低，炉底压力下降，反之上升。

②增加矿量将增加料层厚度而使底压下降，但通常排料口高度是固定的，易引起炉内积料，故很少采用此种方法。

③微正压能加大排渣量而使底压下降，但操作环境恶化，同时造成含金物料的大量流失，故要坚决禁止。

④炉内不宜长时间用采用较大的风量，长时间大风，会增加风选，使炉料平均粒度变粗，而使炉底压力升高。

4）矿量调节。

①炉温低，风量正常时加料。

②炉底压力较高时减料。

③加料后炉温不升反而降低时，应减料。

④排渣粒度变粗时，应减料。

⑤炉内情况复杂判断不清时，应减料或加风，找出问题后再对应进行调节。

⑥开车时，软管泵转速度要较低一些，投料后根据温度或气体浓度情况再缓慢由小到大适当调节。

总结焙烧炉多年经验，要想操作好，必须做到以下几点：

一认真。

认真抓好原料质量。

二看。

看渣色，看炉气冷却器出口温度。

三勤。

勤检查，勤联系，勤调节。

四稳定。

稳定底压，稳定风量，稳定炉温，稳定加水量。

五不准。

不准正压操作，不准出黑渣，不准负压过大，不准断料，不准大幅度调节。

6.2.9沸腾炉开停车

6.2.９.１开车

开车过程分为六步，即烘炉、检查、铺炉、冷试、点火升温、投料。

（1）烘炉。

对于新建成或大修后的炉子，首次开车都要烘炉，其目的是烘干耐火材料砌体，脱除其中的水分，稳定其耐火性能，使炉子不漏气，延长使用寿命。

炉内多余的水分主要是指在１００℃左右排出的游离态水（机械水），在３５０℃左右排出的结晶水和在６５０℃左右排出的残余结合水。

烘炉时注意事项如下：

1）要严格按烘炉曲线进行；

2）要求烘炉升温时升温速度要均匀；各点温度相差不大，若升温太快，耐火材料砌体中的水分激烈蒸发会发生裂缝；

3）升温时发现温度超过预定值时应减慢速度；

4）烘炉的最后保温阶段应定期测定炉气含水量，确实把砌体水分降至最低，降温时也要均匀，不要太快，等炉子冷却正常温后，清净炉床上的灰，即完成此作业。

（2）检查。

检查内容包括风帽、炉衬、测试阻力等。

测试风帽阻力的原则是稳定一定的风量，逐个测试每个风帽及每个风眼，要求单个风帽阻力相差小于５０Ｐa（5mmH2O），所有风帽阻力相差小于１００Ｐa（１０mmH2O）。

（3）铺炉。

即铺炉料，这是微沸腾开炉的必要程序，对底料的要求是含水量小于２％－３％，含硫小于８％，平均粒度为０.1mm，大修后开车时掏出的炉料应用小于０.０７４mm（－２００目）筛子过筛，铺炉厚度为６５０mm左右。

底料水分大时难以铺匀，开炉时易形成炉料穿孔，含硫量太高时，着火后温度上升快难以控制；底料薄时易升温，但热量容量少，投料后炉子状况不稳定，底料厚则升温速度慢，所需时间长，燃料消耗高。

底料铺的好坏对沸腾层的均匀性有很大的影响，必须认真操作，细致检查。

（4）冷试。

铺好底料后，封闭炉门，开动鼓风机，逐渐增大风量，建立正常沸腾状态，一次３～５min，停风，检查料面是否平整均匀，即可开炉；如果起包，料面不平整，必须进行处理，再冷试，直到料面均匀平整为止。

（5）点火升温。

先在固定层状态下烧料面，当料面烧至５００℃左右，鼓风适量开启搅拌，使底料温度均匀上升，如此交替进行，直到整个底料温度升至３００℃左右，开始鼓风，在微沸腾状态下，继续加热底料，使底料温度升温达到６５０℃以上，即炉料着火温度。

（6）投料。

当底料温度达到６５０℃以上后，与后续岗位联系投料事宜，然后，将提高风量，将矿浆投入炉内视温度情况，关油枪或继续烧油，并逐渐调整各种条件，转入正常操作。

６.2.9.2　点炉操作注意事项

注意事项如下：

（1）喷油加热料面时，应事先把炉顶副烟道、观察孔打开。

（2）点火后，油风比要控制好，以使油充分燃烧，同时点火初期应有专人看管，以防炉温低造成熄灭。

（3）当熄灭时，应立即关闭油枪，当炉内吸入足够的空气后，才能重新点燃和喷烧，以防发生重大事故。

（4）加热炉料时，要注意搅拌底料，以防局部烧结。

（5）加热底热时，应注意炉顶温度不得长时间超过９５０℃。

（6）点火升温要与各岗位做好联系，达到共同具备投料条件。

（7）刚投料时要密切注意灰、渣颜色和各点温度，若烟囱冒出灰是紫红色的而炉温上升不快可缓慢加料；但若冒出的是黑灰时，即使炉温上升不快也不急于加料。

（8）升温完毕停下待通气时，时间不要过长，以防熄火。

６.2.9.3　正常情况下的开车步骤

步骤如下：

（１）待相关岗位开启后，开刮板机和溢流螺旋。

（2）开罗茨风机（盘车后），逐渐调整直到生产所需。

（3）将炉底压力控制在停车前相同的位置。

（4）待各点温度上升达到５００℃左右时开始进料，由小到大，不能一步到位。

6.2.9.4　停车

当系统或沸腾炉本身发生故障不能维持正常生产时，需停车。

（1）短期有计划停车，应使停炉后炉料不致烧结，炉温不致降得太低太快，以便重新开炉。

其操作方法是停水断料后继续正常鼓风，温度升至最高点开始下降４～５℃时，说明硫已经燃烧完，封闭旋风闸板，停风机，做好保温工作。

（2）短期无计划停车，主要指突然停电、断水、断料等情况，此时，一方面要使风机调频归位，使矿、水不得进炉，另一方面又要与有关岗位联系积极处理故障，具备开车条件，开车时要先用较大风量吹一下，然后逐渐调整至正常开车状态。

（3）长期停车，应将炉料中的硫完全燃烧，以免再次开炉时，焙砂残硫高，底料温度难以控制。

操作要点是：

停水停料，正常风量下鼓风，随着硫的燃烧在温度逐渐下降至５００℃以下时，停风，自然冷却。

常见故障及处理

沸腾炉常见故障有很多，现分别讲述如下：

（1）进料处堆积。

一般现象是进料处炉底层温度下降，严重时中层温度也下降，检查可发现进料部位矿层发暗，出现蓝色火苗或明显堆料，主要原因是：

１）原料含水量过大或炉顶大层温度较低。

２）原料粒度增大后使进料处沸腾不良。

３）进料太多而风量不足。

４）炉内长期未清理，杂物大颗粒聚集过多。

抓好原料管理，严格按照操作堆积操作，一般可减少此类事故的发生。

（２）排生料。

如果焙砂出炉后冒白烟，二氧化硫气味甚浓，则表示其中有较多的硫化物未能被氧化，这就是排生料。

主要原因为：

焙烧温度过低，空气直线速度过大，排料口太低，炉内沸腾头部不良，矿浆入炉后，压缩风压力低，雾化不好，精矿在炉内没有被彻底氧化就被排出炉外。

发现排生料，要马上查明原因，及时调整，按工艺条件操作。

（3）炉子冒正压。

冒正压将会造成含金物料流失，操作中应坚决杜绝。

冒正压分为三种情况：

１）当突然冒正压且较大时，一般为主风机跳闸或电雾安全水封被抽空。

２）当突然冒正压且时间较短时，一般为炉内塌冷灰，也可能是加水量、时料量大以及风机风量调节幅度较大。

３）当出现较长时间冒正压时，一般为系统风量不协调，炉底压力波动大，管道出现堵塞或漏气引起负压降低而产生。

（４）炉底局部温度过低。

现象为：

炉底单点温度偏低且不稳定，排料粒度变粗。

原因为：

１）风量偏小，大颗粒沉积使局部沸腾不起来；２）矿浆雾化不好；３）矿粉粒度发生变化未及时增风调整；４）大鼓风时间过长。

处理方法为：

１）适当增大风量吹几次；２）调整压缩风压力，提高矿浆雾化效果；３）及时调整入炉风量；４）协调好系统风量，避免风选现象。

（5）炉底压力增长过快。

原因为：

１）进料量大，风量调整不及时；２）排料口堵塞，排料不畅；３）风室积灰过多。

处理方法为：

１）常看焙砂颜色，及时调整风料比；２）疏通排料口；３）停炉，清理风室积矿。

（6）炉底压力偏低。

原因为：

１）风料比不合适，料层变薄；２）原矿粒度变细；３）测风压力管漏气。

处理方法为：

１）调整风料比；２）调整风量或增加投矿量；３）检查修理测压装置。

（7）炉顶塌灰。

现象为：

１）炉子突然冒正压；２）炉低压力大幅度波动一下再增高；３）炉温有时有上升趋势；４）气体浓度升高。

原因为：

１）原料粒度变细，炉本身负荷重，细灰滞留于炉上部，脱硫不好生成黏结性矿渣，达到一定重量下塌；２）炉体内扩大角较小，斜坡斜度不够。

处理方法为：

１）除了炉体扩大角度大于６０°外，还可以在炉体上增调二次风以降低炉上部矿尘残硫；２）通过调节矿大层温度，使各点温度平衡，避免炉内塌灰。