铜冶炼转炉电收尘器改造实践

冯东陆

阳谷祥光铜业有限公司 山东阳谷 252300

本文对某铜冶炼厂转炉电收尘器原地改造的成果进行分析、总结，为相关铜冶炼企业改、扩建提供参考和借鉴。

1 原设计状况

原电收尘器为日本古河矿业株式会社设计制造，在该铜冶炼厂建厂时安装，自1983年投入使用以来，已经工作了30多年[1]。由于设备老旧，性能下降，扩产前电收尘器出口的含尘浓度已经超过2g/m3（在标准状况下），大量烟尘进入制酸系统的洗涤塔，造成烟尘回收困难且严重影响后续制酸系统的正常生产。原电收尘器为双室四电场结构，每2个电场配1个船型灰斗，现场实测绘制的外形，见图1。其主要参数如下：（1）总集尘面积6988.8m2；（2）结构形式为卧式，双室四电场；（3）电场有效高度6m；（4）电场有效宽度8.4×2=16.8m；（5）有效断面积为50.4×2=100.8m2；（6）电场有效总长2.6×4=10.4m；（7）同极间距300mm；（8）通道数量28×2=56个；9）占地尺寸，长6.7+7.05=13.75m，宽8.9+2.5+8.9=20.3m。

2 改造方案的设计

2.1 方案的确定

根据扩产后冰铜的产量，转炉需要增加冰铜装入量。为此，对转炉本体进行改造，将平封头改为椭圆封头，且4台转炉采用3H2B的工作制度。由于转炉吹炼是个间歇过程，改造后，单台转炉送风量增加，根据其作业制度，最大烟气量为2台转炉同时处在造铜期时，最小烟气量为3台热态转炉都处于加料、倒渣、倒铜等停风阶段[2]。此外，还会出现2台转炉分别处在造渣期和造铜期的情况，以及只有单台转炉处在造渣期或造铜期的送风阶段。因此，新转炉电收尘器除了满足2台转炉同时处在造铜期的最大烟气量外，也需要适应其他转炉各种工作状态下的烟气量情况。根据转炉的工作制度，考虑转炉电收尘器需要处理的各种烟气和烟尘状况，按照电收尘器的相关理论，确定了所需的总集尘面积。考虑到业主要求除全厂停产对接期外不能影响正常生产，设计人员深入研究了原电收尘器的基础结构。在不影响原电收尘器工作的情况下，确定了采用总宽度不变、根据现场空间情况在长度方向前后加长方案，并在此基础上，结合电收尘器总集尘面积和结构形式，完成了整个电收尘器结构、支撑钢结构立柱和混凝土基础的设计。根据确定的结构参数和烟尘性质，最后确定了极板型式、振打方式和电源系统。

2.2 三维设计

在设计过程中，为了避免在现场出现碰撞和安装问题，在完成电收尘器本体的三维设计后，结合现场实际情况，把电收尘器周边原有设施都在三维图中进行了体现，从而使得整个系统得到了优化，且最大限度地消除了与原有设施的碰撞。

3 改造方案的实施

3.1 实施方案

根据业主要求，转炉电收尘器的改造施工，不能影响正常生产，只能在全厂停产后的60d对接期内完成。在这60d内，需要完成对原电收尘器的拆除，并完成新电收尘器的安装和试车工作，工期非常紧张。因此，为了改造方案能顺利实施，除了设计过程中充分考虑到了施工和安装的便利外，经过项目各参与方反复讨论后，确定了施工安装的总体方案，即在对接期前先在附近空地进行电收尘器预组装和基础施工，在停产后进行原电收尘器拆除，最后进行新电收尘器的模块化吊装和试车。在组织方式上，为了尽可能提高效率和减少现场安装工作量，采用了电收尘器制造和安装均为江苏蓝电环保股份有限公司1家单位的模式，避免了多家单位所需的交接沟通不畅和扯皮等现象发生，且在制造过程中就按海运要求进行了最大程度地组装[3]。

3.2 基础施工

在设计过程中，充分考虑了与原电收尘器基础的衔接问题，以及施工的可行性，因此新电收尘器的混凝土基础实现了提前施工，为后续安装赢得了大量时间。

3.3 本体安装

受现场施工和吊装条件的限制，只能进行第一和第三电场的整体吊装，为此对第一和第三电场进行了预组装。预组装后，通过履带吊车进行吊装移位和定位，然后再进行第二和第四电场墙板、极板、进出气箱、振打系统、烟尘输送系统和保温等安装工作。为了进行模块化吊装，电收尘器在设计和制造过程中，对相关部位进行了加固，并设计制造了模块化吊装专用的吊具[4]。预组装模块从拼装场地到安装位置的移动和吊装都是采用1台250t的履带吊车实现的。

4 改造后的运行效果

根据改造项目的总体安排，在新转炉电收尘器运行1年多后，电收尘器收尘效果仍然保持在良好的状态，且远小于设计值（≤200mg/m3）。

5 结语

本次转炉电收尘器的成功改造实践表明，在有限的场地和工期要求下，对电收尘器进行拆除并原地改造扩建是完全可行的。其改造后的新转炉电收尘器可满足扩产后的生产要求，且实际出口含尘浓度优于设计值。