炼铜闪速炉升温膨胀数据的测定及相关问题的分析

第４３卷第２期　化工设备与管道　Ｖｏ１．４３　Ｎｏ．２　２００６年４月　ＰＲＯＣＥＳＳ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＰＩＰＩＮＧ　Ａｐｒ，２００６　炼铜闪速炉升温膨胀数据的测定及相关问题的分析　颜志刚　（江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，鹰潭３３５４２４）　摘要：介绍了炼铜闪速炉改造后升温过程中炉体膨胀数据的测定方法，针对一些测定异常的炉体膨胀数据进行　分析并提出改进意见。　关键词：闪速炉；膨胀数据；测量；分析　中图分类号：ＴＱＯ５４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—３２８１（２００６）０２－００３６－０３　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｒｉｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｉｎ　Ｗａｒｍ－ｕｐ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｆｌａｓｈ　Ｆｕｒｎａｃｅ　ａｎｄ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｒｅｌｅｖａｎｔ　Ｐｒｏｂｌｅｍｓ　Ｙａｎ　Ｚｈｉｇａｎｇ　（Ｇｕ＆ｉ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｐｌａｎｔ，Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．Ｙｉｎｇｔａｎ　３３５４２４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｍｅａｓｕｒｉ’ｎｇ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｄａｔａ　ｆｏｒ　ｌｆａｓｈ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｉｎ　ｗａｒｍ—ｕｐ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅｓ．ｔｈｅ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｄａｔａ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔＰ．ｅａｓｎｒｅｍｅｎ！Ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｆｌａｓｈ　ｆｕｒｎａｃｅ，ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｄａｔａ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ａｎａｌｙｓｉｓ　２００２年４月至５月，江西铜业集团公司贵溪冶　炼厂（以下简称“贵冶”）对原有炼铜闪速炉在保持　原有框架结构不变的基础上进行了改造，改造后的　８　］，　闪速炉已具备年产３０万ｔ／ａ矿产铜的生产能力。　＿｝｝．　卜　｛｝．｛｝　＿　ｌｌ　ｌＩ　ｌｌ　ｌｌ　ｌｌｊ　ｌＩ　ｌ　ｌｌｌ　ｃｌ¨　ｌＩＩ　ｌ　ｌ闪速炉改造后至今已安全运行了三年多。闪速炉投　产前升温过程中测定的炉体膨胀数据，不仅反应了　闪速炉结构设计的合理性和筑炉施工方法的科学性　～．　～｝Ｉ１－ｌｌ　ｌ嗣　｛｛＿口ｌ＿４　｝１．　　及施工质量的好坏，而且也为闪速炉的生产管理提　ｌＩ　Ｉ　ＩｌＩｌｌｌ　ｌｌ　ｌＩＩ　ｌｌ　ｌ　ｌｌ　ｌＩ　ｌ　ｌｌｌ　Ｉ　ｌＪ　蘑画　供了依据。本文就此次闪速炉改造后升温炉体膨胀　冒＝Ｅ＝　数据的测定以及膨胀数据中出现的一些异常膨胀数　；　；　据进行阐述和分析。　１　炉体膨胀数据的测定　１．１炉体膨胀数据　图１　膨胀点设置示意囤　炉体膨胀数据是闪速炉新建或检修后，在点火　胀情况。如对于闪速炉沉淀池南墙，测点１是测量　升温过程中，通过闪速炉炉体各部位设置的测量膨　沉淀池南墙气流区往东的膨胀情况，测点２是测量　张的装置，测量出的炉体膨胀数据。　沉淀池南墙渣线区往东的膨胀情况，测点ｌ６是测量　１．２炉体测点位置的设置　收稿日期：２００５－１１－１５　闪速炉炉体测点的设置情况见图１。测点要遍　作者简介：颜志刚（１９７Ｏ一），男，江西莲花人，大专学历，主要从事　布闪速炉炉体各部位，以全面反映炉体各部位的膨　炉窑的维护和检修工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第４３卷　颜志刚．炼铜闪速炉升温膨胀数据的测定及相关问题的分析　・３７－　沉淀池南墙气流区往西的膨胀情况，测点ｌ７测量沉　据，填入日报表，最后归纳成总表。　淀池南墙渣线区往西的膨胀情况，测点１　１、１２、１３是　测量沉淀池南墙往外的膨胀情况，测点４１、４２、４３是　测量沉淀池南墙往上的膨胀情况。　１．３测量装置制作及基点设置　测量位置的不同，测量装置的形状各异，其主要　由滑动杆和固定管组成，如图２为沉淀池南墙的测　周　量装置。测量装置基点的设置，要注意其不能随炉　子的膨胀而移动。　１．４原始数据测定　测量装置设置后，要测出一个原始数据，即固定　管与墙面间距离，有了原始数据，测量装置意外损坏　图２沉淀池南墙测量鼗置示意图　也能保证以后数据的延续性。　２对炉体异常膨胀数据的分析　１．５炉体膨胀数据的测定　２．１　炉体异常膨胀数值　在膨胀期内，每天８：ｏ０及ｌ７：ｏ０各测一次数　测定的炉体异常膨胀数据见表１。　表１　测定的炉体异常膨胀数据　２．２炉体膨胀缝设置　的膨胀数据值过大，则说明预留膨胀缝太小或没　炉子在设计和筑炉时，要考虑炉子升温时，炉　有预留膨胀缝，由于炉子砌体受热膨胀，炉体钢结　子砌体要有一定的膨胀量，因此，炉子砌体要合理　构会因此发生永久性变形甚至损坏，影响炉子的　设置膨胀缝，膨胀缝过多、过大，难于保证闪速炉　使用寿命。　砖砌体的整体性，极易引起漏铜事故；对炉体测定　（下转第４４页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

・４４・　化工设备与管道　２００６年第２期　备和管件的阻力降＋泵输出管线的摩擦阻力　减小为零的一瞬间，泵的扬程会达到最大，但一般不　损失。　超过正常操作点扬程的１２０％。所以可以用下式来　如果泵所输送流体有多个目的地，则要对输送　计算憋压：　流体至每一个目的地所需的压力进行计算，然后比　泵的憋压＝泵吸入侧压力＋１２０％泵吸入侧　较计算所得数据的大小，将其中的最大值作为该泵　与排出侧之间压差　所需的排出侧压力。然后调节其他管线上控制阀压　若采用泵吸入侧最高压力的数值，则　降的数据，从而使得每条管线所需的排出压力保持　泵的憋压＝泵吸入侧最高压力＋１２０％泵吸　一致。　入侧与排出侧之间压差　６计算泵的扬程（Ｈｅａｄ）　该值意味着泵在操作过程中可能遭受的最大压　６、１　计算泵的压差（单位为ＭＰａ）　力，泵的设计压力应大于或等于此值。　泵的压差＝泵排出侧压力一泵吸入侧压力　８　结论　６．２计算泵的扬程　根据上面介绍的方法，在对泵和相关的设备、管　泵的扬程＝泵的压差Ｘ１０１９３．６８／液体密度　道等所构成的系统，特别是复杂系统，进行全面分析　７计算泵的憋压（Ｓｈｕｔｏｆｆ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）　的基础上，可以直观地一步步计算出流量，吸入侧和　一般离心泵的流量与扬程之间的关系为：流量　排出侧压力，扬程，ＮＰＳＨａ和憋压等泵的工艺参数，　较大时，扬程较低；流量减小时，扬程增大。在流量　上述计算方法可以在工程计算中普遍采用。　（上接第３７页）　ｎ——砖缝数；　２．３沉淀池侧墙垂直方向　ｄ——砖缝厚度，ｍｍ；　表中的４１、４２、４３、４４、４５、４７点绝对膨胀数值偏　＂——砖缝灰浆收缩率，％。　大（表中４６点在３１日还变化不大，是由于远离火焰，　砌体越长，砌体膨胀量要求越准确，即要求砖体　温度不高，投料后该点最终膨胀３８ｍｍ），分析其原因　间膨胀材料的厚度与　的误差越小，这样其积累　在于设计时考虑到沉淀池侧墙的具体情况，在侧墙的　的绝对误差就小。解决偶然误差的办法，可考虑在　垂直方向未设置膨胀缝，只在墙顶预留集中膨胀缝。　适当的地方设置木屑沙浆、波纹板等膨胀吸收材料，　解决这一问题的办法可考虑在炉墙的气流区垂直方　以缓解偶然误差造成的影响。　向上设置膨胀缝并在墙顶加放木屑沙浆。　２。５反应塔顶　２．４沉淀池侧墙水平方向　表中４８、４９、５０、５１点的膨胀数值为０，这是由　表中１、２、７、８点的绝对膨胀数值偏大，分析其　于测量装置的基点设定在与反应塔“Ｈ”梁相连的钢　原因是沉淀池南、北侧墙约有２０ｍ长，设置膨胀缝　结构上，它会随炉体的膨胀而移动（表中３、６、３１、３４　的位置多，其积累的绝对误差大。砌体的膨胀尺寸，　点的膨胀数值为０也是同样的原因）。解决这一问　要根据耐火材料的线膨胀系数和砌体承受的温度来　题的办法是在设置测量装置的基点时，要特别注意　计算，算式为：　基点不能随炉体的膨胀而移动。　ＡＬ＝以（ｔ２一ｔ１）一ｎｄ＇ｑ　３　结束语　式中△　——理论膨胀值ｍｍ；　闪速炉筑炉后在投产前的升温过程中，炉体膨　——平均线膨胀系数；　ｔ。——升温前温度，℃；　胀状况的测量和统计是一项不可忽视的工作，而炉　体膨胀数据测量方法的科学性、数据的准确性，对日　ｔ２——正常生产时的温度，℃；　后生产管理、日常维修以及设计叉具有指导意义。　Ｌ——对应于ｔ。时的砌体长度，ｆｉｌｍ；