冰铜包子贫化电炉冰铜溜槽系统改造

冰铜包子改造背景

贫化电炉是闪速炉的配套设备，贫化电炉冰铜溜槽系统是我厂80年代初从日本全套引进的闪速炼铜工艺中的重要设备之一，该系统是将贫化电炉放出来的冰铜送往转炉吹炼不可缺少的中间设备。原系统由一个包子箱，一台行走于包子箱顶部的电动台车 （在包箱顶部行走），两条7.5m长的冰铜溜槽及其它附属设备组成。自1985年投入使用以来，这套系统运行良好。但是，随着闪速炉投料量的增加，贫化电炉渣的处理量也相应的增加，这套系统已明显不能适应我厂生产发展的要求。主要是因为冰铜溜槽过长，铜冰在溜槽内流动时间长，产生大量烟气、热量损失严重、溜槽固铍产出量高，并会增加维修量和消耗大量的维修材料。

早在几年以前，世界上一些主要炼铜企业如芬兰的奥托昆普厂已先后成功地完成了对贫化电炉冰铜溜槽系统的改造，改造后的冰铜溜槽系统在节能、环保和劳动生产率等方面均成效显著。而这在我国同行业内尚无先例。

旨在充分利用我厂现有设备生产能力进行挖潜改造的 “贵溪冶炼厂二期工程”上马后，贫化电炉冰铜溜槽系统的改造被提上议事日程。为了跟踪国际先进水平，提高贵冶的市场竞争能力，我厂决定抓住“二期工程”这个契机，依靠我厂自身的技术力量进行贫化电炉冰铜溜槽系统的改造。

冰铜包子改造方案

冰铜由电炉的二个放铜口分别经二条冰铜溜槽流入包子箱内的包子里，装满冰铜后，遮盖于包子箱上面的电动台车移开，由65吨行车将冰铜包吊送到转炉。放铜期间，烟道系统始终工作着，将包子箱内的烟气抽走，从而防止烟气扩散污染环境。

化电炉冰铜溜槽系统与闪速炉冰铜溜槽系统在结构性能和总体配置有极大的相似性，因此，根据我们于1994年成功改造闪速炉冰铜溜槽系统的经验，结合贫化电炉生产现场的实际状况，将7.5m长的冰铜溜槽缩短为3.1m长，其与水平面的倾角由原来的7°25'改为12°；将包子箱相应地向北平移4.55m，这将降低冰铜溜槽的损耗和溜槽上固铍的发生率、提高能源的利用率和改善作业环境。同时，为适应冰铜溜槽的这一改变，在标高为负3m的基础上增加一台可往返于冰铜包的冰铜装入位置与起吊位置的冰铜包小车。

试车时发现旋转门电动机与减速机的减速比不够，电动机运行时门边缘线速度太快，且停车时惯性大，门对 箱体冲击大。此时要从机械上进行处理难度较大，困工期限制，订货困难，要改变机械设计在当时是根本不可能的。由于1#包子箱的改造属于试验阶段，采用旋转门是临时的，所以决定从电气方面来弥补，即加装变频器以改变电动机的转速。由于电动机选用的是带电磁制动的Ⅷ系列，因此在安装变频器后，须将电动机尾部制动线圈的 整流块拆下，改接在220V 电源上，并在线路中各增加一对与电动机正反转同步通断的触点。线路改接好后，将各有关设计参数输人变频器，通过改变电动机起动、制动特性来解决其起制动不稳定、冲击大、停车不准 确的问题接通门电动机进行试车，关门、开门运转一切正常。门旋转速度由原设计的转速降低到1/3的原速度。而且门的起制动平稳，定位准确，冲击小，完全可以取代电动机制动器的作用，且效果更好。

冰铜包子的结构中，在 电气控制上，根据工艺和机械动作要求，首先考虑了小车与门的互锁，即当门未完全打开时，小车不能出入；反之当小车不副位时，门不能关，以免造成小车运行中与门相撞，或小车在门中央关门时相撞。

在故障报警回路中采用了声光报警及1分钟延时报警后自动停止音响回路。即当有故障发生时报警回路 接通报警，如有人在现场可按复归按钮停止音响；如无人时警铃响1分钟后自动停止，故障指示灯继续显示。

由于限位开关的动作灵敏与否直接关系到小车能否准确、可靠地停车，因此，在小车的出入运行回路中各串入了两个限位开关的常闭接点，以防当限位失灵造成拉坏设备、烧坏电动机及小车出轨的事故。采用两级保护的作用是，当前级限位开关失灵的情况下后级仍起作用，能准确、可靠地停车。

1#包子箱投人试运转后，在观察和维护其正常运转的同时，又开始了2#、3#包于箱的设计及1#包子箱的完善更改设计。

在1#包子箱改造试验时，由于对冰铜、冰铜包、小车等的实际负荷不能很准确地进行计算，为保险起见，设计时选用了YEJ系列 5.5kW电磁制动式异步电动机。经过一段时间的试运行和对小车电动机的负荷电流进行实际测量，发现实际负荷只有该电动机容量的60%左右。因此，在2#、3#包子箱的设计中，降低了一个等级，选用了4kw电动机，并决定将1#小车电动机也换成4kW电动机。

在2#、3#包子箱控制回路设计中，除与1#包子箱一样需具备小车与门不能同时运行的互锁以外，还需考虑3 台包子箱使用两扇门的联锁控制回路。因此，门与门之同的联锁极为重要。例如，当1#门在1#包子箱位置、2#门在2#包子箱位置时，如要开1#包子箱，则要先将2#门移到3#包子箱位置后1#门才能移动。1#门在2#包子箱位置、2#门在3#包子箱位置时动作也一样。

控制原理如图2所示，图中KAI～KA8分别为限位关的中继接点；SBI、SB3、ZJ3、ZJ4为1#包子箱改造试验控制箱中的按钮和中间继电器接点，在完善设计时利用该控制箱中的部分元件来达到1#包子箱门的两地控制。

门的位置如图3所示。

在打眼放冰铜的过程中，冰铜放出口中插人铁钎，用泥封好，放冰铜时将铁钎拔出，冰铜就沿流槽放出。

在虹吸放冰铜的过程中，根据连通器原理进行放铜。由于反射炉内总液面的压力和虹吸前床冰铜面的压力始终保持平衡，使前床冰铜高度与放冰铜流槽底部有一落差，从而把冰铜放出。在炉况正常的情况下，炉内总液面高度控制在950~1100mm之间，其中渣面高度为350~400mm，冰铜面高度为600~700mm，则前床冰铜面高度为840~900mm，放冰铜流槽底部高度为740mm，这样使前床冰铜与放冰铜流槽底部有100~160mm的落差。冰铜面太高，渣含铜损失大，太低，容易引起炉结。一般应保持450~600mm。虹吸放冰铜的关键便是稳定总液面，保持虹吸前床冰铜面与放冰铜流槽底部的落差。 2100433B