權(quán)利要求

1.礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，整體為密閉式的廠房(10)內(nèi)按工序要求布置有吹煉爐(20)、精煉爐(30)及渣包傾翻裝置(40)，吹煉爐(20)、精煉爐(30)及渣包傾翻裝置(40)各自附設(shè)有集煙單元，其特征在于：精煉爐(30)的一側(cè)爐端連接有稀釋室(31)，稀釋室(31)接入有冷風(fēng)管路(311)，稀釋室(31)的出煙口連接至集煙管路一(50)，精煉爐(30)的工藝煙氣經(jīng)稀釋室(31)接入集煙管路一(50)，吹煉爐(20)產(chǎn)生的環(huán)集煙氣經(jīng)由吹煉爐集氣罩(21)收集輸送至集煙管路一(50)并與精煉爐(30)的工藝煙氣混合后接入袋式除塵器(60)，袋式除塵器(60)的出氣口煙氣由環(huán)集風(fēng)機抽取并輸送至脫硫系統(tǒng)然后排放；精煉爐(30)及渣包傾翻裝置(40)產(chǎn)生的環(huán)集煙氣經(jīng)由集煙罩收集、可選擇經(jīng)過袋式除塵或直接由風(fēng)機抽取并輸送至脫硫系統(tǒng)然后排放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，其特征在于：廠房(10)的房頂呈兩邊高、低位布置且中部為最高位的三高程布局，最高位處設(shè)置管路與引風(fēng)機相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，其特征在于：廠房(10)的房頂包括低矮斜頂(11)、中高斜頂(12)及中高斜頂(12)的高位側(cè)的高頂(13)，所述的低矮斜頂(11)、中高斜頂(12)的靠近房頂中部的位置處為高位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，其特征在于：位于房頂最高的高頂(13)沿廠房的長度方向間隔布置有抽風(fēng)分管(71)，抽風(fēng)分管(71)匯接至集煙管路二(70)上，集煙管路一、二(50、70)連接至集煙管路(80)，集煙管路(80)連接至脫硫系統(tǒng)，集煙管路二(70)的下游有帶式除塵器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，其特征在于：渣包傾翻裝置(40)的渣包集煙裝置(41)收集的煙氣連接至集煙管路二(70)上，集煙管路二(70)的下游設(shè)置袋式除塵器。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅冶煉廠的煙氣收集系統(tǒng)，具體講就是銅冶煉廠廠房內(nèi)及廠房內(nèi)布置的相關(guān)設(shè)備運行過程中的產(chǎn)生的煙氣收集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦銅冶煉工藝以硫化礦作為主要原料，其主要成分為Cu、S、Fe，產(chǎn)出熔融態(tài)含銅中間物料在后續(xù)運輸及處理過程中產(chǎn)出煙氣含有SO2、SO3等氧化物，并夾帶各類金屬微粒，產(chǎn)生煙氣主要作為后續(xù)制酸工藝原料，少量逸散進入周圍環(huán)境中，該部分煙氣簡稱環(huán)境煙氣。

礦銅冶煉工藝根據(jù)作業(yè)制度一般分為連續(xù)作業(yè)工藝和間斷作業(yè)工藝，本發(fā)明關(guān)注的是間斷作業(yè)工藝，間斷作業(yè)工藝當(dāng)前一般分為熔煉—吹煉—精煉—電解四個工序，吹煉和精煉兩個工序一般集中在同一個主廠房內(nèi)進行，由于采用間斷作業(yè)模式，且兩個工序產(chǎn)出煙氣流量、成分、溫度、持續(xù)時間均相差較大，傳統(tǒng)的冶煉車間一般配置多套環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)(以下簡稱環(huán)集系統(tǒng))分別處理不同工序產(chǎn)出煙氣。

采用間斷作業(yè)工藝的吹煉工序一般采用臥式轉(zhuǎn)動式爐體，常用爐型為PS轉(zhuǎn)爐和智能數(shù)控吹煉爐；精煉工序常用爐型為回轉(zhuǎn)式陽極爐和NGL爐，同為臥式轉(zhuǎn)動式爐體；吹煉工序為提高作業(yè)效率和回收有價金屬，一般在主廠房內(nèi)配置有渣包傾翻裝置。

PS轉(zhuǎn)爐或智能數(shù)控吹煉爐其原料(熔融態(tài)冰銅)由冶金包盛裝利用冶金行車運輸，通過設(shè)置在爐體中央的爐口裝入物料，空包返回放料點，如此往復(fù)直至達(dá)到吹煉爐作業(yè)最低需求量。吹煉過程大致分為造渣期和造銅期，冰銅進料結(jié)束后即進入造渣期，造渣期結(jié)束后需要轉(zhuǎn)動爐體至放渣角度，爐渣通過爐口注入下方冶金包，冶金包盛滿后，通過行車運輸至渣包傾翻裝置，冶金包在此靜置一定時間后，渣包傾翻裝置開始翻轉(zhuǎn)，將包內(nèi)爐渣傾倒至后方的專用渣包，爐渣傾翻作業(yè)結(jié)束后，專用渣包運往渣緩冷場冷卻，空包由行車吊運至指定地點備用；放渣結(jié)束后，進入造銅期，最終生成的粗銅，通過轉(zhuǎn)動爐體排放至爐體前方的粗銅包，由行車運輸至回轉(zhuǎn)式陽極爐。

粗銅由粗銅包盛裝經(jīng)行車運輸至回轉(zhuǎn)式陽極爐，經(jīng)設(shè)置在爐體中央的爐口加入爐內(nèi)，達(dá)到最低需求粗銅量后，開始精煉作業(yè)，期間類似吹煉過程放渣，作業(yè)結(jié)束后，爐體后轉(zhuǎn)，開始陽極板澆鑄作業(yè)。

吹煉工序煙氣及集煙系統(tǒng)傳統(tǒng)配置。采用PS轉(zhuǎn)爐或智能數(shù)控吹煉爐的吹煉工序，針對環(huán)境煙氣的收集，本申請人已設(shè)改進了相關(guān)裝置即名稱為“冶金爐的集煙罩”(文獻(xiàn)號為CN 209689401U)，提高了吹煉工序煙氣的集煙效果和設(shè)備的使用壽命。

申請人“回轉(zhuǎn)式陽極爐集煙裝置”(文獻(xiàn)號CN 108131947 A)改進了精煉工序煙氣及集煙系統(tǒng)傳統(tǒng)配置。

渣包傾翻裝置集煙系統(tǒng)也已有布置。

雖然現(xiàn)有技術(shù)中已有針對相關(guān)工序獨立設(shè)置了集煙裝置，但依舊存在以下主要缺陷：

1、傳統(tǒng)集煙系統(tǒng)針對吹煉爐、精煉爐、渣包傾翻裝置分別單獨設(shè)置集煙系統(tǒng)，系統(tǒng)包含余熱鍋爐、空氣冷卻器、水冷裝置、旋風(fēng)收塵裝置、袋式除塵器等設(shè)備，相互間獨立操作，控制系統(tǒng)龐大且復(fù)雜，對操作人員專業(yè)理論水平和現(xiàn)場作業(yè)熟練度要求極高，同時由于作業(yè)工況波動大，設(shè)備故障率高，對生成連續(xù)性形成一定制約；

2、傳統(tǒng)環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)占地達(dá)、投資大、運行成本高，由于設(shè)備配置多，造成場地占用多、土地投資成本大，且多套系統(tǒng)同時運行，設(shè)備檢修、維保、運行費用高；

3、傳統(tǒng)煙氣集煙系統(tǒng)對煙氣量、溫度、成分均有苛刻要求。煙氣量波動大，容易造成溫度及流速的變化。溫度過高制酸系統(tǒng)無法承受、袋式除塵器亦會受到嚴(yán)重影響；溫度過低，容易形成低溫腐蝕。煙氣成分波動大，或是無法滿足后續(xù)工藝作業(yè)需求，或是需要配置更多設(shè)備處理不同階段的煙氣，運行成本及難度增大。前述問題均會造成設(shè)備故障率高，維護成本增大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，對各工序產(chǎn)生的煙氣實施收集并統(tǒng)籌協(xié)調(diào)處理。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案，一種礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，整體為密閉式的廠房內(nèi)按工序要求布置有吹煉爐、精煉爐及渣包傾翻裝置，吹煉爐、精煉爐及渣包傾翻裝置各自附設(shè)有集煙單元，其特征在于：精煉爐的一側(cè)爐端連接有稀釋室，稀釋室接入有冷風(fēng)管路，稀釋室的出煙口連接至集煙管路一，精煉爐的工藝煙氣經(jīng)稀釋室接入集煙管路一，吹煉爐產(chǎn)生的環(huán)集煙氣經(jīng)由吹煉爐集氣罩收集輸送至集煙管路一與精煉爐的工藝煙氣混合后接入袋式除塵器，袋式除塵器的出氣口煙氣由環(huán)集風(fēng)機抽取并輸送至脫硫系統(tǒng)然后排放；精煉爐及渣包傾翻裝置產(chǎn)生的環(huán)集煙氣經(jīng)由集煙罩收集、可選擇經(jīng)過袋式除塵或直接由風(fēng)機抽取并輸送至脫硫系統(tǒng)然后排放。

上述方案就是將精煉爐的工藝煙氣適當(dāng)冷卻至450℃以下，在向下游輸送的過程中利用溫度低、氣量大的吹煉爐的環(huán)集煙氣對其實施有效的冷卻，該冷卻過程中無需添加設(shè)備，只是將精煉爐的工藝煙氣經(jīng)稀釋室之后接入吹煉爐的環(huán)集煙氣管道即可，兩者混合后僅有袋式除塵器即可實現(xiàn)除塵并向下游輸送，本發(fā)明能夠同時適應(yīng)間斷吹煉和間斷精煉作業(yè)方式，煙氣水分及SO2含量穩(wěn)定的狀態(tài)進入環(huán)集脫硫系統(tǒng)，煙氣經(jīng)脫硫、凈化后達(dá)標(biāo)排放。

附圖說明

圖1是發(fā)明的原理圖；

圖2是發(fā)明適用的廠房的主視圖；

圖3、4分別是圖2的后視圖、左視圖。

具體實施方式

一種礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)，整體為密閉式的廠房10內(nèi)按工序要求布置有吹煉爐20、精煉爐30及渣包傾翻裝置40，吹煉爐20、精煉爐30及渣包傾翻裝置40各自附設(shè)有集煙單元，精煉爐30的一側(cè)爐端連接有稀釋室31，稀釋室31接入有冷風(fēng)管路311，稀釋室31的出煙口連接至集煙管路一50，精煉爐30的工藝煙氣經(jīng)稀釋室31接入集煙管路一50，吹煉爐20產(chǎn)生的環(huán)集煙氣經(jīng)由吹煉爐集氣罩21收集輸送至集煙管路一50并與精煉爐30的工藝煙氣混合后接入袋式除塵器60，袋式除塵器60的出氣口煙氣由環(huán)集風(fēng)機抽取并輸送至脫硫系統(tǒng)然后排放；精煉爐30及渣包傾翻裝置40產(chǎn)生的環(huán)集煙氣經(jīng)由集煙罩收集、可選擇經(jīng)過袋式除塵或直接由風(fēng)機抽取并輸送至脫硫系統(tǒng)然后排放；廠房10的房頂呈兩邊高、低位布置且中部為最高位的三高程布局，最高位處設(shè)置管路與引風(fēng)機相連。

需要說明的是，本專利共涉及兩種煙氣，一種為工藝煙氣、一種為環(huán)境煙氣，工藝煙氣原指進入制酸系統(tǒng)煙氣，環(huán)境煙氣指進入環(huán)集脫硫系統(tǒng)煙氣，由于本發(fā)明的車間廠房將陽極爐或稱精煉爐的工藝煙氣走向改為至環(huán)集系統(tǒng)，但為區(qū)分煙氣走向，仍然保留傳統(tǒng)名稱。

環(huán)境煙氣和環(huán)集煙氣實際并沒有本質(zhì)區(qū)別，具體含義分別是：

①環(huán)境煙氣：指沒有進入制酸系統(tǒng)而逸散到廠房內(nèi)的煙氣，對精煉爐20來講，可以理解為是由集氣罩收集的煙氣。②環(huán)集煙氣：指逸散到廠房內(nèi)，被環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)收集的煙氣，簡稱環(huán)集煙氣。兩種煙氣是同一種煙氣，僅表述方式不同。

如圖1所示，本發(fā)明所述環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)主體分為兩個部分。部分A由粗線條所示部分組成，主要包含陽極爐環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)、渣包傾翻環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)和主廠房內(nèi)部整個區(qū)域環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)；部分B由細(xì)線條所示部分組成，主要包含陽極爐工藝煙氣處理系統(tǒng)和吹煉爐環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)。部分A與部分B根據(jù)煙氣成分、流量、作業(yè)制度、煙塵量而分為兩個獨立部分，其中部分B煙氣最終經(jīng)帶式除塵器除塵凈化后，與部分A煙氣匯合，部分A煙氣根據(jù)其成分、煙塵量、溫度可選擇是否采用袋式除塵器，為了確保煙塵收集，渣包傾翻裝置40的集煙單元收集的煙氣連接至集煙管路二70上，集煙管路二70的下游有帶式除塵器。最終以含塵量<10mg/Nm3、煙氣量穩(wěn)定在40*104m3/h、能夠同時適應(yīng)間斷吹煉和間斷精煉作業(yè)方式、煙氣水分及SO2含量穩(wěn)定的狀態(tài)進入環(huán)集脫硫系統(tǒng)，煙氣經(jīng)脫硫、凈化后達(dá)標(biāo)排放。

為了保證廠房內(nèi)的整體煙氣環(huán)境達(dá)標(biāo)，如圖2、3、4所示，廠房10的房頂呈兩邊高、低位布置且中部為最高位的三高程布局，最高位處設(shè)置管路與引風(fēng)機相連。

廠房10的房頂包括低矮斜頂11、中高斜頂12及中高斜頂12的高位側(cè)的高頂13，所述的低矮斜頂11、中高斜頂12的靠近房頂中部的位置處為高位。位于房頂最高的高頂13沿廠房的長度方向間隔布置有抽風(fēng)分管71，抽風(fēng)分管71匯接至集煙管路二70上，集煙管路一、二50、70連接至集煙管路80，集煙管路80連接至脫硫系統(tǒng)，集煙管路二70的下游有帶式除塵器。

本發(fā)明采用全密閉引流式主廠房設(shè)計，主廠房內(nèi)側(cè)布置有2臺套陽極爐30及配套的集煙裝置、3臺吹煉爐20及配套的集煙罩21、2臺稀釋室31、1臺渣包傾翻裝置40及配套的集煙裝置41，所有物料均在主廠房內(nèi)部完成運輸、進料、放料等工作，產(chǎn)生環(huán)境煙氣大部分經(jīng)各設(shè)備配套環(huán)集煙罩收集，少量逸散至主廠房內(nèi)煙氣經(jīng)主廠房兩級引流后進入主廠房頂部集煙層匯集，匯集后煙氣通過布置在主廠房頂部環(huán)集輸送管道經(jīng)環(huán)集風(fēng)機輸送至環(huán)集脫硫系統(tǒng)處理。

最終進入環(huán)集脫硫系統(tǒng)環(huán)集煙氣量穩(wěn)定在40±5萬立方/小時、溫度控制在65±10℃、含塵量<10mg/Nm3，袋式除塵器濾袋實用壽命不低于1年。

如圖1所示，三臺吹煉爐20可采用爐交換作業(yè)模式或錯時交換作業(yè)模式。二臺精煉爐30可采用單爐作業(yè)模式，也可采用連續(xù)同時作業(yè)模式。本發(fā)明環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng)完全適用于間斷作業(yè)模式的煙氣。

本發(fā)明具有顯著的技術(shù)局部并體現(xiàn)在以下方面：

1、本發(fā)明適用于礦銅冶煉吹煉工序、精煉工序均采用間斷作業(yè)模式，在該模式下各煙氣產(chǎn)生點煙氣量波動幅度大、溫度波動大、煙氣成分特別是SO2、H2O含量周期性大幅度變化。

2、本發(fā)明利用陽極爐即精煉爐30的配套的精煉爐集煙裝置、吹煉爐20的配套的集煙罩21、稀釋室31、渣包傾翻裝置的配套環(huán)集煙罩，所有物料均在主廠房內(nèi)部完成運輸、進料、放料等工作，產(chǎn)生環(huán)境煙氣大部分經(jīng)各設(shè)備配套環(huán)集煙罩收集，少量逸散至主廠房內(nèi)煙氣經(jīng)主廠房的低矮斜頂11、中高斜頂12構(gòu)成的兩級引流后進入主廠房高頂13的頂部集煙層匯集，匯集后煙氣通過布置在主廠房頂部環(huán)集輸送管道經(jīng)環(huán)集風(fēng)機輸送至環(huán)集脫硫系統(tǒng)處理，確保煙氣收集實現(xiàn)全覆蓋、零死角。

3、精簡煙氣處理流程，充分考慮吹煉工序和精煉工序各煙氣產(chǎn)生點周期、溫度、流量及成分特點，綜合利用兩者突出優(yōu)缺點相互彌補、補充，匯集成更加穩(wěn)定可控?zé)煔狻?/span>

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礦銅冶煉環(huán)境煙氣集煙系統(tǒng).pdf