流化床焙燒爐

流化床焙燒爐簡稱沸騰爐，又稱流化床焙燒爐。用固體流態(tài)化技術(shù)焙燒硫化礦的裝置。

簡稱沸騰爐，又稱流化床焙燒爐。用固體流態(tài)化技術(shù)焙燒硫化礦的裝置。焙燒過程有反應(yīng)熱放出，產(chǎn)生含有二氧化硫的氣體主要用來制造硫酸，礦渣則用作冶金原料。硫化礦沸騰焙燒技術(shù)是50年代初聯(lián)邦德國的巴登苯胺純堿公司和美國的多爾公司分別開發(fā)的。目前，世界上容積最大的硫鐵礦沸騰焙燒爐在西班牙的福雷特公司帕洛斯工廠的硫酸裝置內(nèi)，于1982年建成，其爐床面積為123m2，容積為2800m3，設(shè)計生產(chǎn)能力為日產(chǎn)910～1000t硫酸。

流化床焙燒爐，其特征為流化床（2）的一端與給料機（1）聯(lián)接，另一端與出料口（3）及引風(fēng)機（5）聯(lián)接，流化床焙燒爐（2）的下側(cè)部與鼓風(fēng)機（6）聯(lián)接，流化床焙燒爐的焙燒溫度為680℃－870℃。

分直筒型爐和上部擴大型爐兩種：①直筒型爐。多用于有色金屬精礦的焙燒，焙燒強度較低，爐膛上部不擴大或略微擴大，外觀基本上呈圓筒型。②上部擴大型爐。早期用于破碎塊礦（作為硫酸生產(chǎn)原料開采的硫鐵礦，多成塊狀，習(xí)慣稱塊礦）的焙燒。后來發(fā)展到用于各種浮選礦（包括有色金屬浮選精礦、選礦時副產(chǎn)的含硫鐵礦的尾砂，以及為了提高硫鐵礦品位而通過浮選得到的硫精礦，這些礦粒度都很?。┑谋簾?，焙燒強度較高。

旋風(fēng)焙燒爐，生產(chǎn)強度較高的一種焙燒爐。爐子結(jié)構(gòu)和爐中流體運動狀態(tài)同旋風(fēng)分離器類似。

焙燒爐工藝流程及原理

工業(yè)生產(chǎn)的濕氫氧化鋁一般含有6～8%的附著水。在焙燒過程中，當(dāng)氫氧化鋁受熱達(dá)到100℃以上時，附著水即被蒸發(fā)脫除，當(dāng)溫度達(dá)到225℃時，氫氧化鋁先脫掉兩個分子的結(jié)晶水，變成一水軟鋁石；繼續(xù)加熱到500℃～560℃時，一水軟鋁石又脫掉最后一個分子的結(jié)晶水，變成無水的r-Al₂O₃。在500℃～560℃溫度下焙燒得到的r-Al₂O₃是很分散的結(jié)晶質(zhì)的氧化鋁，需要進(jìn)一步提高焙燒溫度，才能結(jié)晶并且長大為粗顆粒。將r-Al₂O₃加熱至900℃時，它開始轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al2O3，此時轉(zhuǎn)化速度很慢，提高溫度則轉(zhuǎn)化速度加快。在1050℃～1200℃下維持足夠的時間r-Al₂O₃才完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al₂O₃。

焙燒爐正常生產(chǎn)的操作控制

焙燒爐的正常操作中，應(yīng)按要求經(jīng)常對產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量等進(jìn)行調(diào)整，控制好各種參數(shù)，以達(dá)到穩(wěn)定、均衡生產(chǎn)，高產(chǎn)低耗的目的，為此，應(yīng)經(jīng)常對以下幾點進(jìn)行調(diào)節(jié)：

1、Al（OH）₃進(jìn)料量（F01）

氫氧化鋁進(jìn)料量（F01）決定了氧化鋁產(chǎn)量，為了達(dá)到預(yù)定的氧化鋁產(chǎn)量，則要求的Al（OH）₃進(jìn)料量可按以下公式求得：

FW=100/（100-W）·（100-GA）/（100-GN）·P T/H

FW：濕Al（OH）₃進(jìn)料量（T/H）

W： 濕Al（OH）₃濕度（%）

GA：成品Al₂O₃灼堿（%）（300~1200℃）

GN：Al（OH）₃附堿（%）

P： Al₂O₃產(chǎn)量（T/H）

2、焙燒爐溫度（PO4出口溫度）

通過調(diào)整下料量及煤氣壓力來保證焙燒爐溫度，其溫度的高低按Al₂O₃質(zhì)量要求而定，PO4出口溫度一般控制在1050±50℃。

3、文丘里閃速干燥器出口溫度（AO2出口溫度）

為了防止電收塵的極板極線產(chǎn)生酸腐蝕（亞酸），需將AO2出口溫度控制在150℃-200℃。因為AO2出口溫度低于140℃對于電收塵的極板極線具有酸腐蝕，同時要求AO2出口溫度低于200℃，高于200℃會加速極板極線的變形。

4、廢氣中的氧含量（%）

為了不使廢氣中含有任何未燃?xì)怏w，避免對收塵器造成損壞，并充分降低能耗，需保持廢氣中的氧含量在2%左右，排風(fēng)量可通過調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)門開度和電機速度大小而獲得。

5、出料溫度控制

為了使熱量充分回收利用到焙燒爐，就要求控制好流化風(fēng)量與冷卻水流量。在保證成品溫度在80℃以下的條件下盡量減小冷卻水流量，以使流化風(fēng)得以回收更多的熱量，按此要求務(wù)必注意以下兩點：

1）防止冷卻管內(nèi)壁的結(jié)垢，冷卻水出口溫度必須控制在55℃以下，避免加熱管內(nèi)水的暴沸。

2）兩臺流化床同時運行時，要根據(jù)溫度及時調(diào)整下料插板，保證兩床溫度的均衡。

6、排煙溫度的控制

為了保證排煙溫度高于露點溫度，排煙溫度控制在120℃以上，排煙溫度低于120℃時，則需要降低煙氣換熱器給水量，直至排煙溫度達(dá)到120℃以上。

焙燒爐開爐前的準(zhǔn)備和檢查

1. 燃?xì)狻⒃?、水、電、壓縮空氣等具備條件。

2. 以上各介質(zhì)的管道都經(jīng)檢查，無泄漏。

3. 所有機械設(shè)備都經(jīng)潤滑。

4. 所有人孔、觀察門、清理孔都已關(guān)好，且密封良好。

5. 校準(zhǔn)氧分析儀和一氧化碳分析儀。

6. 校準(zhǔn)流量計、校準(zhǔn)皮帶秤

7. 檢查ID風(fēng)機，關(guān)好風(fēng)門。

8. 檢查T11燃燒站、T12燃燒站、主燃燒站V19（V08）鼓風(fēng)機，關(guān)好風(fēng)門。

9. 檢查電收器返灰系統(tǒng)保證正常，開啟前8小時啟動電收塵加熱器。

10. 檢查羅茨風(fēng)機，保證正常。

11. 檢查流化床調(diào)節(jié)擋板位置正確與否。

12. 檢查氣體提升泵的進(jìn)料、排料口。

13. 產(chǎn)品貯倉有一定存貯能力。

14. 電收塵器供電、整流、振打、絕緣子箱加熱和灰斗加熱系統(tǒng)完好。

15. 檢查所有儀表，使其功能完好。

16. 檢查煙氣換熱器水位是否正常。

17. 以上檢查和確認(rèn)完畢后即具備啟動條件。

焙燒爐正常開爐

（一）冷態(tài)啟動

1、焙燒爐經(jīng)過較長時間停車，爐內(nèi)溫度與外界溫度大致相同，此種情況下的爐子啟動為冷啟動。新爐內(nèi)襯要進(jìn)行一周自然通風(fēng)干燥。

2、對GSC整個系統(tǒng)根據(jù)開車前的要求進(jìn)行詳細(xì)檢查。

3、檢查工作完畢后，經(jīng)電工允許并請示調(diào)度同意后，方可啟動排風(fēng)機，同時巡檢人員必須到現(xiàn)場觀察運行狀況。

4、排風(fēng)機啟動后運行十分鐘左右無異常，可將風(fēng)門逐步打開使高溫旋風(fēng)筒PO3負(fù)壓升至2mbar以上，使焙燒爐有一定的通風(fēng)量。

（1）檢查所有啟動條件是否具備。

（2）關(guān)閉排風(fēng)機風(fēng)門P16。

（3）啟動排風(fēng)機P17。

（4）啟動T12， 之后逐漸將排風(fēng)機風(fēng)門P16打開，嚴(yán)格按照烘爐曲線逐步提升CO1T1溫度。

（5）點燃V08，觀察P04T2，使其逐步上升。當(dāng)A02出口溫度>150℃時，開啟螺旋給料機，避免螺旋熱變形。

（6）當(dāng)P04T2達(dá)到600℃以上時，以最小氣量啟動V19。

注意P01T1溫度，若超過350℃，打開摻風(fēng)降溫調(diào)節(jié)閥V10，使P01T1在150～200℃之間。注意保持O₂含量在5%以上。

（二）熱態(tài)啟動

因某種原因，焙燒爐臨時停車，P04出口溫度不低于600℃，其升溫可不遵循溫升曲線，短時升溫以達(dá)到最快下料的目的。當(dāng)P04出口<600℃時按烘爐曲線升溫下料。

1. 啟動排風(fēng)機（若排風(fēng)機未停，可省）。

2. 觀察P04出口溫度，如果低于600℃，可先啟動V08將PO4出口溫度提至600℃以上，最好達(dá)到700℃。

3. 逐漸增加排氣量，使系統(tǒng)總負(fù)壓在-3Kpa以上。

4. 啟動A01，準(zhǔn)備下料。

5. 啟動V19。（注意P01T1不超溫）

6. 當(dāng)P04T1達(dá)到750℃時投料。

（三）投料步驟

1.在投料之前，下列設(shè)備都已啟動完畢：

1） 羅茨鼓風(fēng)機。

2）流化床冷卻器冷卻水，且流量>10m/h。

3）返灰系統(tǒng)設(shè)備。

4）電除塵器。并根據(jù)煙氣中CO的含量不超過0.2%的前提逐漸升高電壓。

5） 產(chǎn)品貯倉單機除塵組。

6） 氣力輸送系統(tǒng)。

7）螺旋給料機運行

2.聯(lián)系煤氣站，使煤氣壓力穩(wěn)定在21kpa，開啟一個燒嘴，以最小流量啟動V19，開啟燒嘴選擇V08頂部燒嘴或V08對面燒嘴。

3. 當(dāng)P04出口溫度達(dá)到750℃時投料，投料時以相當(dāng)于額定能力l5%的下料量（即15t/h）啟動皮帶秤。

4. 投料后注意P01出口在150～200℃之間，當(dāng)P01出口溫度低于200℃時，開啟電收塵。

5. 逐漸增加P16、A16風(fēng)門開度，控制廢氣中氧含量不低于5%，并在5%附近。

6. 下料后逐步增大排風(fēng)量、燃?xì)饬考跋铝狭?。焙燒爐的供熱量應(yīng)控制在焙燒爐溫升在50～100℃/h之間。

7. 隨著生產(chǎn)的正?；?，適當(dāng)減少排風(fēng)量，將煙氣中的氧含量穩(wěn)定在2-2.5%。

8．當(dāng)生產(chǎn)運行平穩(wěn)后，開啟煙氣余熱器進(jìn)水，如出水溫度升溫不明顯，則需要對煙氣換熱器進(jìn)行排氣，排除管道內(nèi)的不凝性氣體。

9.當(dāng)AO2出口溫度低于150℃時，開啟干燥熱發(fā)生器T11。

（四）計劃停車

1.接到停車指令后即減小Al（OH）₃下料量，直到將AH倉拉空后，停電子皮帶稱。

2.同時，減小V₁₉燃?xì)饬?，防止PO4出口溫度高報。

3.停止干燥熱發(fā)生器T11（如運行），關(guān)閉附屬風(fēng)機。

4.等AH倉拉空后，停止燃?xì)庹綱₁₉，關(guān)閉供氣手動蝶閥。

5.為防止PO2出口溫度過高，可打開冷風(fēng)口V10降溫。

6.將ID風(fēng)機速度降到最低轉(zhuǎn)速，風(fēng)門關(guān)小。

7.關(guān)閉電收塵，?；叶芳訜帷⒔^緣加熱，停止振打，直到收塵灰斗的料拉空，關(guān)閉返灰系統(tǒng)。

8.ID風(fēng)門關(guān)閉后停風(fēng)機，關(guān)閉所有冷風(fēng)進(jìn)口，讓爐體自然冷卻。

9.排空流化床內(nèi)的氧化鋁，等流化床不出料后，關(guān)閉運行的羅茨風(fēng)機。

10.當(dāng)冷卻器出水溫度比進(jìn)水溫度只高5℃左右時，可切斷冷卻水供給。

11.停止焙燒爐的一切運行設(shè)備，包括輸送系統(tǒng)，關(guān)閉煤氣管道的手動蝶閥，通知煤氣分廠停止煤氣的供給，打開煤氣分散閥放散。

12.待P01出口溫度降至150℃以下時，關(guān)閉煙氣換熱器進(jìn)水。

13.把ESP的高壓電打到正確接地位置，并對電收塵高壓側(cè)進(jìn)行放電，到此為止計劃停車工作就全部完畢。

（五）緊急停車

（一）焙燒爐內(nèi)或外的一些故障將導(dǎo)致焙燒爐被迫停車，其常見的原因有：

1．電源供給故障。

2．有關(guān)AH系統(tǒng)、Al₂O₃系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等故障。

3．由于操作失誤、綜合性事故違反最高報警限而引起的停車。

4．焙燒爐內(nèi)產(chǎn)生頑固性堵塞。

5．單一方面設(shè)備故障停車或損壞。

6．負(fù)壓出現(xiàn)大面積波動。

（二）以上事故的發(fā)生將導(dǎo)致焙燒的緊急停車，可按以下步驟進(jìn)行操作處理：

1.停止燃?xì)庹荆袛嗝簹?，關(guān)閉手動蝶閥。

2.關(guān)閉AH進(jìn)料，依次關(guān)閉皮帶稱、進(jìn)料螺旋。

3.關(guān)閉電收塵及灰塵返回系統(tǒng)（如出現(xiàn)負(fù)壓急劇下降，則先于停料前將電收塵關(guān)閉）。

4..將ID度減到最低，逐步風(fēng)門關(guān)閉（如需停風(fēng)機，則停風(fēng)機）。

5.關(guān)閉爐體冷風(fēng)進(jìn)口，待事故處理完后，根據(jù)停車時間長短，可按冷或熱啟動步驟啟動恢復(fù)生產(chǎn)。

除非供電中斷，羅茨鼓風(fēng)機必須有一臺繼續(xù)運行，以保護(hù)冷卻機透氣層和干燥器透氣層不因過熱而損壞。一般應(yīng)繼續(xù)運行30分鐘以上。干燥和焙燒系統(tǒng)的停車不影響產(chǎn)品輸送系統(tǒng)的運行，該系統(tǒng)可繼續(xù)操作。

焙燒爐焙燒爐系統(tǒng)聯(lián)鎖

電收塵聯(lián)鎖：

1、一氧化碳>0.2% ，電收塵降壓，高報警；

2、一氧化碳>0.6%，電收塵跳停；

3、氧含量<1%，電收塵跳停。

ID風(fēng)機：前后軸承溫度>90℃報警；

皮帶秤聯(lián)鎖：

1、螺旋給料機跳停，皮帶秤跳停；

2、V19跳停（V03、V04關(guān)閉），皮帶秤跳停；

3、流化床羅茨風(fēng)機跳停，皮帶秤跳停；

4、流化床進(jìn)水流量≤10m/h（其中任一組），皮帶秤跳停；

5、ID風(fēng)機跳停，皮帶秤跳停。

V08燃燒站聯(lián)鎖：

1、ID風(fēng)機跳停，V08燃燒站跳停；

2、儀表風(fēng)壓力<0.45Mpa，V08燃燒站跳停；

3、V08助燃風(fēng)機跳停，V08燃燒站跳停；

4、煤氣壓力>35Kpa ，V08燃燒站跳停；

5、系統(tǒng)總負(fù)壓<3Kpa、P01出口壓力<3Kpa、P03<1.5Kpa，三個條件任意兩個條件滿足，V08燃燒站跳停。

V19燃燒站啟動條件：

1、煤氣壓力35Kpa，V19燃燒站跳停；

2、儀表風(fēng)壓力<0.45Mpa ，V19燃燒站跳停；

3、ID風(fēng)機跳停，V19燃燒站跳停；

4、V08燃燒站跳停，V19燃燒站跳停。

T11燃燒站啟動條件：

1、煤氣壓力35Kpa，V19燃燒站跳停；

2、ID風(fēng)機跳停，T11燃燒站跳停；

3、儀表風(fēng)壓力<0.45Mpa，T11燃燒站跳停；

4、T11助燃風(fēng)機跳停，T11燃燒站跳停；

T12燃燒站啟動條件：

1、煤氣壓力35Kpa，T12燃燒站跳停；

2、ID風(fēng)機跳停，T12燃燒站跳停；

3、儀表風(fēng)壓力<0.45Mpa，T12燃燒站跳停；

4、T12助燃風(fēng)機跳停，T12燃燒站跳停；