易瑞强

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

闪速炼铜因其独特的优势被广泛应用在全世界的铜冶炼中，对入炉物料的含水率有着严格的要求，干燥过程成为了闪速炼铜工艺中必不可少的一环节［1-2］。我们常说的干燥一般就是指加热干燥法，它利用热能加热物料气化物料中的水分，水分变成水蒸汽并随空气带出干燥器。物料经过加热干燥，能够除去物料中的非结合水和结合水，达到产品或原料所要求的含水率［3］。固体含水物料即为被干燥物料，气体称为干燥介质。在干燥过程中，水分要从固体内部扩散到表面，从表面借热能气化而至气相中，因此干燥属于传质过程。按照热能传给湿物料的方式，干燥过程可分为对流干燥、传导干燥、辐射干燥和介电加热干燥等。为了节能减排，降本增效，2013 年贵溪冶炼厂实施工艺优化，淘汰了高耗能、尾气超标的三段式气流干燥系统，新建了一套干燥精矿能力为220t/h 的蒸汽干燥系统。蒸汽干燥机作为担负闪速炉日常生产的唯一一套干燥系统，从2013 年5 月启用至今，其运行状况对闪速炉的作业率有很大影响。

2 工艺简介

贵溪冶炼厂使用的库迈拉蒸汽干燥机属于回转式蒸汽干燥机，如图1 所示，其倾斜角度为2 度（进料端高，出料端低，类似回转窑），干燥机由一台大功率马达驱动干燥机壳体和蒸汽盘管同速转动［4-6］。干燥机的一端是进料口，湿的混合矿通过皮带加入干燥机内；另一端是出料斗和蒸汽进、出口的连接器，蒸汽从转子的中心管进入，穿过辐射状联箱，分配给盘管所有的环路，加热盘管后再通过盘管将热量传给不断在转子盘管间隙中运动的铜精矿，使精矿升温后逐渐蒸发脱除所含的水分。蒸汽中的冷凝水在转子离心力的作用下，汇集进入中心管，在蒸汽压力的作用下，冷凝水从中心管通过虹吸管排出干燥机返回到动力纯水箱，回收纯水。

在蒸汽干燥过程中，精矿干燥分为升温、蒸发、再升温三个阶段［7-8］，在升温阶段，常温的湿精矿进干燥机后与加热了的盘管接触，随着精矿向前推进温度迅速上升，当精矿温度至90℃后水分开始大量蒸发，在精矿水分大量蒸发阶段温度无明显变化。当精矿中水分已蒸发完毕，随着精矿的进一步加热温度随之上升，因此控制出料口干矿的温度，就可以控制干矿中的水份，从而为闪速炉提供合格的原料。

图1 贵溪冶炼厂库迈拉蒸汽干燥机结构简图

3 存在的问题及改进措施

蒸汽干燥机系统自投产以来，虽有处理精矿量大、物料温度容易控制等优点，但在运行过程中也出现了一些问题，影响着干燥机的正常运行，以下将这些问题进行探讨。

（1）蒸汽干燥机入料端容易堵料，造成频繁停开机现象。

配制好的精矿通过皮带输送至干燥机头部内1.8 米左右的位置，由于蒸汽干燥机处于旋转状态，初入的精矿容易粘附在盘管上，随着干燥机旋转至最高点，矿物在重力作用下倒塌下来落在给料皮带上，容易造成皮带压死，中止带料。

（2）干燥机头部螺旋线粘结，给料不顺畅。

干燥机为了减少扬尘及加大湿气的排出，保证现场的作业环境，在干燥机出料口上方增设了收尘装置。在长期干燥的过程中，干燥机头部会吸入大量冷空气，将精矿粘结在螺旋线上，随着生产的进行，螺旋线上的精矿越积越多，造成带料皮带磨损，甚至挤死，导致干燥停止。

（3）精矿除杂力度不足，造成干燥机盘管磨损严重。

精矿在前端的处理和运输的过程中还含有一小部分铁丝及大颗粒砂石等质地较硬的物品，随着皮带运输带入干燥机内部，在干燥机旋转作用下不断对干燥机内的盘管磨损，在排出干燥机的过程中还容易卡死出料仓回转阀，导致设备故障，影响干燥系统运行。

（4）干燥机疏水效果不佳，导致蒸汽含水现象。

蒸汽干燥机的热源来自余热锅炉的蒸汽，通过动力车间降压处理后输送至干燥机，在干燥机内因蒸汽与物料的热交换产出部分冷凝水，干燥机盘管在水量大的情况下无法及时排出，导致干燥能力下降。

（5）干燥机盘管使用寿命无法满足长周期生产。

干燥机盘管内部有铁丝、粗颗粒石英砂等杂物在长周期的磨损消耗下，部分区域已经变薄，甚至干燥机盘管经常会出现漏气，严重影响和制约着长周期生产。

图2 入料端堵料

图3 干燥机头部安装振打球

图4 安装保护套

4 改进措施

针对以上几个问题，技术员们通过不断地摸索，试验，得到了改进措施。

（1）在可移动皮带尾部两侧加装护板及固定式连杆。

改造前，可移动皮带时常因头部返料至可移动皮带内侧，导致皮带跑偏，甚至造成压死皮带而堵料现象。针对此症结，在可移动皮带尾部两侧加装护板及固定式连杆，保护皮带尾部，减少返料掉到可移动皮带内侧。

（2）在干燥机入口螺旋线区域增加振打球。

由于干燥机在长期干燥的过程中，其头部容易吸入冷空气而形成粘结。小组为解决此疑难点，在干燥机头部安装振打球，通过振打球重力沉降连续敲打干燥机头部内侧，减少粘结现象，同时加装氮气管道，通过鼓氮气来减少冷空气的吸入。

（3）增加电磁铁，优化精矿振动筛筛网，提升干燥机进料品质。

从源头抓起，在输送皮带出料口增加多台大功率电磁铁，彻底清除精矿中夹杂的铁器，加大对电磁铁的停送电管理；并改进精矿振动筛筛网孔径，除去大颗粒精矿和石英石。对入口盘管拉杆、主管与支管安装保护套，避免拉杆脱落，防止盘管支撑点移位；主管与支管磨损，减少盘管磨损漏气。

（4）改进干燥机疏水系统。

通过将机械式阀组改造为浮球式与倒吊桶式组合疏水阀组，防止蒸汽流失，及时排除不凝气体，保证疏水畅通。提升蒸汽的品质。蒸汽品质越好，干燥效果越好。从表1 可以看出，自改造以来，吨矿耗汽量持续下降。

表1 2015-2018 年吨矿耗蒸汽统计表 t

表2 2015-2018 年蒸汽干燥机作业率统计表 %

（5）利用超声波测厚仪对易磨损区域进行排查，及时检测提前修复。

干燥机盘管在长周期的磨损消耗下，部分已经变薄，为防止在生产过程中出现盘管泄漏，影响闪速炉投料量，利用超声波测厚仪对易磨损区域进行排查，提前在磨损区加装耐磨堵头，有力的保证了闪速炉的满负荷作业率。

5 产生的效果

表2 是2015 年至2018 年近四年的作业率统计，从表中可以得知随着这几年的不断创新改进，作业率有了稳步上升，2018 年的作业率可达到98.07%，为提高闪速炉作业率提供了良好的条件。

6 结论

当前工厂都在不断提高闪速炉作业率，通过对干燥机结构和工艺的改进，解决了干燥机进料不畅、盘管磨损严重等几个生产中影响干燥机运行的问题，使得干燥机作业率可以达到98.07%，很好的为闪速炉提高作业率提供了良好条件，在经济方面也产生了不小的效益。