水口山铅冶炼的华丽转身

2014年12月25日 9:21 5757次浏览 来源:   分类: 新技术

       在水口山集团公司铅冶炼史上,在该企业八厂液态渣侧吹炉还原项目建成投产征途中,水口山儿女不会忘记这些饱含智慧与汗水的数据——
  300多个日夜,连续安全施工逾70000工时,各路建设者见证了夜以继日、秋往春来的劳动壮歌;总投资1.8亿元,设计年产粗铅8万吨的工程项目,主要建设内容包括还原炉、烟化炉、余热发电、尾气脱硫等11个子项,大小工艺改进近600项,宏伟蓝图正在一步步变为现实;48小时内,侧吹炉、新烟化炉两套装置全部拉通,创造了炼铅装置投料开工新纪录;10月15日点火投料,截至12月15日,该厂液态渣侧吹还原炉已连续开炉生产两个月,共产出粗铅1.27万吨,平均渣含铅1.9%,……数字的变化,凸显的不仅仅是新工艺在百年铅都成功运用,更昭示企业在优化技术指标的同时,向环保型企业华丽转身。
  以引领行业绿色发展为己任
  作为驰名中外的“世界铅都”,水口山铅冶炼采用具有自主知识产权的“SKS炼铅法”。八厂作为该企业铅系统龙头单位,自2005年投产后,随着时间的推移,原氧气底吹——鼓风炉还原工艺生产粗铅已不能满足国家日趋严格的能源和环保要求。为此,水口山人清楚地意识到,只有加快工艺转型升级才能确保行业领先地位,引领企业绿色发展。
  2007年3月,国家发改委为加快结构调整,促进我国铅锌工业持续协调健康发展,制定了《铅锌行业准入条件》;2009年5月,国务院出台了《有色金属产业调整和振兴规划》,规划提出了淘汰落后产能的明确目标;2011年3月,国务院正式批准了湖南省政府提交的《湘江流域重金属污染治理实施方案》,同年水口山与湖南省环保厅签订了“十二五”污染物减排责任状,湖南省环保厅明确要求水口山集团在2014年对落后工艺进行改造。
  2009年底,中国五矿对湖南有色实施战略重组后,旨在打造世界级有色金属集团公司。水口山作为中国五矿重要的综合回收基地与铅锌冶炼基地,改造相对落后的高铅渣熔炼鼓风炉,上马先进的侧吹炉工艺既是做优做强水口山铅业,又是适应中国五矿战略发展的内在需要。
  从水口山的实际情况来看,加快侧吹还原炉项目建设是完善“SKS炼铅法”,提高企业竞争力的现实需要。目前,代表我国铅冶炼领先水平的“SKS炼铅法”已在行业内全面推广,使铅冶炼环境有了明显改善,但由于受鼓风炉的结构和工艺限制,导致该环节仍存在能耗高、指标不稳定、操作难度大、自动化程度低等不足,进一步优化完善该工艺是行业发展大势所趋。正是基于鼓风炉工艺的局限性考虑,同行采用氧气底吹——鼓风炉还原炼铅工艺的厂家,纷纷与科研院所牵手研究开发新的“底吹+侧吹”炼铅新工艺。
  严峻的形势面前,该公司董事长、总经理吴世忠,党委书记肖富国等班子成员果断决策,将全力依靠自有技术力量,对原工艺进行升级改造,进一步提高“SKS炼铅法”工艺装备水平,做强做优水口山铅产业,提升企业核心竞争力,促进行业可持续发展。
  奋力打造百年铅都精品工程
  蓝图固然美好,然而要将蓝图变为现实谈何容易,橫亘在前面的困难如同一道道壕沟等待水口山人去跨越。
  工期短、任务重、资金紧是首道难题,按项目计划书,只有11个月的建设周期;其次是如何在确保现有底吹炉、鼓风炉、烟化炉等不停产前提下建设好新项目;再次,由于在冬季开工,雨季施工将是不可避免的影响工期与安全的难题;此外,该厂劳动力短缺,如何协调安排生产与工程建设人员也是必须综合考虑的难题。最令人担忧的是,参建单位多达近50家,土建与设备安装同时进行,多处高空作业,安全管理难度极大……
  开弓没有回头箭。自2013年11月28日该公司领导宣布开工建设后,尽管工程建设难度超乎想象,但该厂领导没有退缩,自我加压,严格按照工程的各项要求,安全、优质、高效、系统去建设,奋力打造水口山的标杆工程、示范工程。
  为确保安全,厂领导亲自带队,每天现场督察,与各方建设单位签订安全责任状;厂安环科成立检查组,全程跟踪作业,及时排除安全隐患;同时,该厂还得到了公司健康安全环保部支持,联合组成安全督导组全程督导,整个建设过程中,没有发生一起安全事故。
  在工程质量方面,机械设备由该公司经营部、供应分公司负责把关,所有设备均实行招标采购;在工艺选型方面,公司总工办、科技部、机工部等重点做好了前期论证工作;在施工过程中,该厂着力做好图纸的改进与优化,适当降低了烟化炉主厂房标高,改进了烟化炉锅炉设计、侧吹炉中控系统、液氧装置、管网装置等,先后大小改进近600处,不仅大幅节约了工程建设成本,还极大提高了工程质量。
  为高效建设好项目,该厂提前做好底吹炉铸渣机的拆除、发动机组与磅房的搬迁,提前做好了“三通一平”工作,为后期建设赢得了宝贵作业时间;在建设过程中,该厂通过搭建雨棚、要求参战人员穿雨衣、24小时分班作业等办法克服了雨季对工期造成的影响;在设备供应环节,领导分头带队组织大量人员亲自上厂家催货,确保了重要设备按期交货;对工艺设计上的小问题,尽量自己解决,遇到临时任务,厂党委多次组织党员、团员青年加班突击,创造了“攻坚克难、追求卓越”的水口山速度。
  一切按计划进行。2014年10月15日,工程具备开炉生产全部条件;10月16日,该厂液态高铅渣还原侧吹炉开始投料开炉。在指挥组的统一调度下,投柴、投焦、投底铅等工作有条不紊,历史记录了新工艺投产的时间和壮观场面。从开炉至17日早8时,侧吹炉共吹炼11炉,出铅342吨,渣含铅指标逐步优化,侧吹炉投产取得成功。在侧吹炉正常运行一天后,新烟化炉进渣投料生产,经过80分钟的吹炼顺利放渣,烟化炉生产系统成功拉通。还原侧吹炉和新烟化炉的相继成功开炉,标志项目建设取得圆满成功。至此,水口山集团公司粗铅生产系统形成了“底吹+侧吹”新的工艺生产线,为水口山铅业腾飞、效益增长和可持续发展奠定了坚实基础。
  项目从2013年11月28日开工建设,至今年10月15日竣工投产,建设工期10个半月。而同行业两家知名企业均先后试生产3到8次,建设工期11个月至1年不等,水口山集团八厂仅试生产一次、10个半月就全部建成投产,创行业之最。回顾过去,该集团公司总经理助理兼八厂厂长徐旭东由衷感慨:“过去的一年,是逢山开路、遇水搭桥、攻坚克难的一年,是波澜壮阔的一年,是极具艰辛的一年,正是有了大家忘我付出,才成功打造出百年铅都的全新精品工程!”
  新工艺综合优势全面凸现
  工艺改造成功与否,参与项目建设的广大干部职工心里最有数;新工艺效果好不好,项目投产后的生产实践最有说服力。用公司冶炼副总工程师、科技部部长吴国权的话来说:“液态渣还原炉项目的建成投产,饱含了水口山广大干部职工特别是八厂团队的智慧和汗水,过程辛苦,收获累累。”
  建成了目前国内最大的富氧侧吹还原炉。该厂还原炉炉座面积12.15m2,系国内之最,炉座的建成投产对富氧侧吹煤粒还原工艺的大型化生产做出了卓越贡献,并将对国内铅冶炼工艺升级产生深远影响;
  还原炉配套的尾气脱硫装置,采用具有自主知识产权的先进的有机胺可再生脱硫技术。烟气经预处理后,经解吸塔解吸出245kg/h浓度98%以上的SO2气体送至硫酸制酸,尾气含硫小于400mg/Nm3达标排放。该技术较传统尾气处理工艺无固体废渣、无二次污染,环保效果更佳,实现了减排和经济效益的有机统一。
  成功设计并应用整体埋管式铜水嘴。针对原配套铜水嘴存在的缺陷,八厂自主设计了一款整体埋管式铜水嘴,制作工艺为整体浇注一次成型。其耐高温、耐磨、耐冲刷性能好,漏水概率极小,有效解决了原铜水嘴易损坏漏水的问题。
  首创炉缸整体捣筑成型技术与水渣分离技术。该厂还原炉炉缸砌筑采用铝铬骨料整体捣筑成型技术为国内首创。与镁铬砖砌筑的炉缸比较,其整体结构更稳固,耐冲刷、耐水、抗变形性能优越,对延长炉寿有积极作用;水渣分离技术是一种先进的冶炼尾渣冷却粒化技术,原本广泛应用于钢铁冶炼。该企业此次成功移植到铅冶炼中,与传统尾渣冲水沉淀技术比较,技术具有占地面积小、节水量大、装置较简单、自动化程度高、水渣一次分离、冲渣水蒸气集中排放环保效果好等优势。
  从生产运行两个月情况来看,新工艺经济技术指标明显优化。在此期间,底吹炉、还原炉、新烟化炉三大冶金炉座生产稳定,还原炉炉况良好,日吹炼炉数稳定在10炉~12炉,作业率稳定在96%~97%高水平,各项生产技术指标达到预期目标,与改造前的原鼓风炉相比,优势巨大。投产两个月以来,底吹炉作业率大幅提升,11月份高达97%;开炉两月以来共下料4.93万吨,还原侧吹炉共产出粗铅1.27万吨,平均日产粗铅200余吨,粗铅日平均产量比鼓风炉高53吨,且还原炉处理能力还可以随着底吹炉入炉精矿增加而增加,而鼓风炉处理能力已接近上限。与鼓风炉比较,还原炉渣含铅降低1.6%、渣含铜降低0.13%、渣含银降低17克/吨、渣含锑降低0.22%;还原炉铅回收率提高1.5%,铜回收率提高20.1%,银回收率提高0.52%,锑回收率提高5.5%;粗铅直接冶炼成本降低321.97元/吨。
  特别值得一提的是,还原炉的能耗优势与环保优势非常显著。富氧还原炉粗铅综合能耗指标优于鼓风炉粗铅综合能耗指标,每吨粗铅节约178.638公斤标煤,这仅仅是在还原炉处于生产初期,工艺和操作还在摸索阶段。今后进一步优化工艺、熟练操作后,综合能耗指标可以做到更优。在环保方面,鼓风炉冶炼烟气经表冷、布袋收尘后直接排空,难以达到最新的环保要求;还原炉冶炼烟气经余热锅炉、表冷、布袋降温收尘后,送入脱硫系统脱硫,排空气体含硫在400mg/Nm3以下,符合国家环保要求,每年可减少SO2排放3500吨。此外,通过收尘系统收尘还能有效控制各处扬尘及无组织排放等低空污染,极大改善生产环境。
  数据是枯燥的,但同时又最有说服力。就改造后的综合效益,该厂领导算了一笔账,还原炉投产后,产量提升、指标优化、能耗降低、环保更优,与原鼓风炉工艺比较,每年可综合增效近2500万元。

责任编辑:李幼玲

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