蒸汽乾燥機

蒸汽乾燥機主要用於對備料預乾燥過來的銅精礦進行二次乾燥，將備料預乾燥後含水份在8%～10%的銅精礦乾燥成含水份≤0.3%的銅精礦， 最終乾燥好的銅精礦被輸送到閃速爐反應塔內與工藝風混合反應， 生成冰銅與渣， 從而完成銅精礦的冶煉過程。

基本介紹

• 中文名：蒸汽乾燥機
• 外文名：Steam drier
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 作用：二次乾燥
• 目的：完成銅精礦的冶煉過程

簡介

貴冶-系統蒸汽乾燥機系統是貴冶1# 閃速爐銅冶煉整個過程中的一個重要工序。蒸汽乾燥機主要用於對備料預乾燥過來的銅精礦進行二次乾燥，將備料預乾燥後含水份在8%～10%的銅精礦乾燥成含水份≤0.3%的銅精礦， 最終乾燥好的銅精礦被輸送到閃速爐反應塔內與工藝風混合反應， 生成冰銅與渣， 從而完成銅精礦的冶煉過程。貴冶一系統蒸汽乾燥機是在2013 年新增加的一整套設備， 並於當年一系統大修期間完成生產對接， 當年安裝投產後即達產達標。貴冶-系統蒸汽乾燥機的乾燥能力為：220t/h （濕基）， 其蒸汽消耗量為：30130kg/h，其乾燥排汽量為：49500Nm3/h，論文主要介紹貴冶一系統蒸汽乾燥機的維護與保養。

組成布局

貴冶-系統蒸汽乾燥機由驅動電機、減速機、驅動小齒輪、從動大齒圈、乾燥機筒體、蒸汽盤管， 托輪組、蒸汽分配閥等零部件組成。

工作流程

蒸汽乾燥機是閃速爐冶煉物料準備的核心設備之一， 含水份較高的銅精礦經蒸汽乾燥機乾燥後得到含水份較低的銅精礦， 最終乾燥好的銅精礦被輸送至閃速爐反應塔。

從配料倉出來的銅精礦混合物在混合1# 至6#皮帶運輸機的作用下， 輸送到可移動皮帶上,可移動皮帶再將銅精礦輸送至蒸汽乾燥內部， 進入蒸汽乾燥機內部的銅精礦隨蒸汽乾燥機一起轉動， 在重力的作用下銅精礦混合物與蒸汽盤管接觸， 發生物理變化， 這一過程中， 銅精礦中的水份不斷蒸發，達到預定乾燥要求， 從而完成整個銅精礦的乾燥過程， 最終乾燥好的銅精礦混合物被輸送到閃速爐進行冶煉。

蒸汽乾燥機相比傳統乾燥設備的優點如下：

（1） 設備占地小，結構整湊；

（2） 系統全密封，無泄漏；

（3） 乾燥量大，連續作業；

（4） 乾燥量調整方便，能滿足不同乾燥量的生產需要。

運行概況

貴冶-系統蒸汽乾燥機自2013 年5 月投產以來， 其前期運行基本平穩， 但運行至2015 年4 月份開始， 由於蒸汽乾燥機內部蒸汽盤管已到使用周期， 部分蒸汽盤管出現泄漏， 故蒸汽乾燥機的最大幹燥量也受到影響。

自2015 年4 月份開始， 貴冶-系統蒸汽乾燥機的最大銅精礦乾燥量是逐漸下降的。這一現象也要求貴冶相關工程技術人員去查找並分析相關問題的產生因素， 從而最終找到解決問題的辦法。

故障管理

針對貴冶-系統蒸汽乾燥機在日常生產過程中最大幹燥量逐漸降低的現象， 通過貴冶相關工程技術人員的仔細排查， 最終找到了引起這一現象的因素。

這一現象直接導致貴冶-系統蒸汽乾燥機的銅精礦乾燥量連續下降， 最終將影響到閃速爐滿負荷的投料量。為了確貴冶-系統蒸汽乾燥機的正常乾燥量， 穩定貴冶一系統閃速爐的生產， 經過近幾年貴冶工程技術人員的不斷努力， 結合日常工作經驗， 我們對貴冶-系統蒸汽乾燥機內部盤管出現泄漏的故障進行分析及歸類， 並提出了相應的解決辦法。

1 蒸汽乾燥機內部蒸汽盤管被銅精礦腐蝕及磨損的故障管理措施

2015 年10 月份， 一系統進行了二年一次的設備大修， 貴冶-系統蒸汽乾燥機內部蒸汽盤管全部進行了更換， 同時結合日常生產中出現的蒸汽乾燥機內部蒸汽盤管漏汽的情況， 我們發現， 安裝在乾燥機內部的蒸汽盤管在蒸汽乾燥機的進料端5m 的區域內， 最容易出現蒸汽盤管腐蝕及磨損。

針對這一情況， 在日常生產中， 我們的故障處理措施為： 將蒸汽乾燥機出料端的端板上的蒸汽進口與出口管道拆除， 並將留下來的接頭用堵頭堵住。

同時， 貴冶相關工程技術人員通過仔細檢查分析發現， 造成這一現象出現的因素有以下幾點。

（1） 銅精礦剛進入蒸汽乾燥機內部時， 含水份相對較高， 此時的銅精礦容易粘附在蒸汽盤管上。

（2）銅精礦都是通過選礦選出來的， 在選礦選取精礦的過程中， 加入的反應物中含有氯離子。特別是在貴冶渣選礦中， 冶煉的中產生的氟離子； 伴隨著銅渣被選入精礦後， 當這些有害物質進入蒸汽乾燥機內時， 對蒸汽盤管的腐蝕非常厲害。

（3） 可移動皮帶的物料進入蒸汽乾燥機內部時， 存在一個拋物落差， 這一現象是蒸汽乾燥機入料端蒸汽盤管磨損的重要原因之一。

針對這一系列因素， 貴冶相關工程技術人員提出改進現有蒸汽盤管材質， 選用更耐腐的雙相不鏽鋼材質的蒸汽盤管， 代替目前正在使用的316L 不鏽鋼材質蒸汽盤管。同時， 建議工廠在今後生產過程中， 增設除氟離子及氯離子的工藝設備。

2 蒸汽盤管被安裝管座磨損的故障管理措施

蒸汽乾燥機內部蒸汽盤管在工作時內部工作介質為飽和蒸汽， 故蒸汽盤管在正常工作時， 其軸向、徑向尺寸相對其本身冷態下均有一定的膨脹量， 所在在初始安裝時， 蒸汽盤管與盤管安裝座應預留一定間隙。但在2015 年10 月的蒸汽乾燥機大修時， 我們發現蒸汽盤管與盤管安裝座之間的磨損較嚴重。

針對這現象， 我們對以上情況進行了相關參數與技術分析， 最終找到問題產生的根本原因： 主要是由於蒸汽盤管安裝時， 蒸汽盤管與其安裝座間的預留間隙過大， 最終造成蒸汽盤管與安裝座之間有相對運動， 從而導致蒸汽盤管磨損。貴冶工程技術人員查閱了相關技術資料， 提出改進現有蒸汽盤管安裝座， 減少蒸汽盤管與其安裝座之間的間隙， 並在蒸汽盤管與安裝座間適當加入銅質墊片， 當蒸汽盤管正常工作時， 蒸汽盤管與其安裝座就牢牢地抱緊在一起， 從而減少了蒸汽盤管與安裝座之間的相對運動， 最終延長蒸汽盤管的使用壽命。

設備管理

針對貴冶-系統蒸汽乾燥機的運行特點， 我們對其重點部位進行以下幾個方面的設管管理。

1 蒸汽盤管檢查

工藝操作人員利用每周閃速爐停爐點檢的機會， 將移動小車移開， 生產者進入蒸汽乾燥機內部， 檢查內部盤管是否存在泄漏。

2 設備潤滑

在每天的點檢過程中， 對主減速機油標、托輪軸承座及托輪定位輪軸承座關鍵部件進行一次巡檢， 定期要對油路進行檢查， 一般軸承座補加的潤滑油為： 2# 鋰質脂油， 而主減速機則主要是觀察油標油位及油的乳化或碳化情況， 通常主減速機一年更換一次油（美孚220#）。

3 測量運行溫度

在每天的點檢過程中， 對主減速機、托輪軸承座及托輪定位輪軸承座關鍵設備進行一次巡檢， 測量其運行溫度。主減速機的箱體外表溫度： 一般在33～55℃。托輪軸承座溫度： 一般在27～45℃。托輪定位輪軸承座溫度： 一般在27～40℃。

4 檢查制動系統

在每天的點檢過程中， 對抱箍輪及抱箍磨片進行日常點檢； 在每周的爐內點檢停車時， 測量抱箍輪及耐磨片的厚度。抱箍輪的厚度： ≥10㎜； 耐磨片厚度： ≥4㎜。

5 測量聯軸器的間隙

在每周的爐內點檢停車時， 對上述二處的聯軸器間隙進行巡檢及測量。主電機與主減速機聯軸器的間隙： 0.5～5mm。主減速機與驅動軸聯軸器的背間隙： 10mm。

6 檢查齒輪系統

利用定修或年修的機會， 打開齒輪系統的護罩， 檢查主動齒輪與從動齒輪的磨損情況： 齒頂間隙： ≧16㎜； 齒背間隙： ≧1㎜； 齒面嚙合面積：≧70%齒面積。

總結

通過不斷的完善與創新， 貴冶-系統蒸汽乾燥機的運行越來越穩定， 貴冶-系統蒸汽乾燥機出現故障的頻率也越來越少， 這一現象不但降低了貴冶-系統蒸汽乾燥機的維護成本， 同時也保障了貴冶1# 閃速爐的滿負荷作業率。