置换作业真空脱氧系统的技术改造

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1、置换作业真空脱氧系统的技术改造刘旺荣(广东高要河台金矿)摘要：选冶公司置换作业真空脱氧系统，由于水力喷射泵出口处总压头不够，常出现“反吸”（即把清水吸进脱氧塔）现象。后经技术改造，抬高水力喷射泵，运行一年多来，效果良好，效益显著。关键词：置换工艺；真空脱氧系统；反吸；技术改造；高度中图分类号： 文献标识码： 文章编号：1 前 言自河台金矿氰化厂投产以来，置换车间的脱氧工作一直不稳定，给生产和操作带来极大不便。主要表现为：外界条件变化，如真空泵流量变化，置换泵瞬时流量变化，或人为控制一下贵液处理量，都有极易出现反吸现象（即把清水吸进脱氧塔内）。这种现象在挂浆时，表现尤为明显，有时一天出现几次反吸

2、，如此给黄金生产量以及工艺指标造成极坏影响。开始我们在脱氧塔顶部安装一吸气阀，人为地降低一下塔内真空度，但此做法治标不治本，解决不了根本问题。另外，放空气进脱氧塔也有违脱氧塔原理。后来经查阅有关资料，以及借鉴龙水金矿的实例，同时经现场勘测发现水力喷射泵入口与水箱液面高差只有6.2m，经计算这个高度差最少为8.1m左右，也就是说，必须把水力喷射泵至少抬高2.0m。2 结构及工作原理、工艺参数置换作业主要完成由贵液中的液态金转化为固态金的过程，其作业前必须经过脱氧处理。它的配置结构是真空脱氧塔（14003500）、真空泵（标准化工流程泵IH80-65160A）、配套真空设备水力喷射泵SPB200各

3、一台。河台金矿置换车间的脱氧流程可见示意图。1流 量 计2脱 氧 塔3压 力 表4液 位 计5水 箱6化工流程泵7水力喷射泵它的工作原理：脱氧塔内的溶液由真空作用吸入塔的顶部，由喷淋器洒到填料面上，在真空作用下，液体内溶解的气体被脱出，达到脱氧目的。脱氧液由锥底的排液口被泵吸出而压入置换作业。生产用脱氧塔计算压力为511kpa时，其脱氧率可达95%以上，脱氧液含氧量在0.5g/m3以下，其技术参数见表1。IH80-65-160A标准化工流程泵技术参数：电动机型号，功率.kw；流量Q=30m3/h；扬程H=36m。 SPB-200水力喷射泵技术参数：最大真空度-720mmHg；最大抽气速率4m3

4、/min。 表1 14003500脱氧塔技术参数真空度kpa塔内正常液面高度（mm）喷淋量m3/m2进液口排液口排气口填料90965009001.5610010080波纹填料工作温度脱氧液含量(g/m3)脱氧率塔体高度质量(kg)常温95%437919393 改造依据与设计过程脱氧塔要正常工作，必须保证水力喷射泵出口处的压强大于脱氧塔内的真空度。也就是说水力喷射泵出口地方压强有个安全系数，根据设计要求一般取1.151.3p1 （p1为脱氧塔正常工作的真空度）。但原来水力喷射泵出口的压强与脱氧塔内压强接近，这样当外界条件发生变化：贵液量大小的变化，真空泵流量的不稳定等，常造成脱氧塔、水力喷射泵、

5、真空泵所组成的压强平衡体系发生改变。而水力喷射泵的压强没有富余量，小于脱氧塔内压强，造成水力喷射泵出口处的水被吸进脱氧塔内，使脱氧塔真空度迅速降低，同时在很短时间内（未到建立新的压强平衡体系）置换车间外的水箱清水被吸干。脱氧塔的真空度因此一下子降为零。此时，脱氧塔工作停止、置换工作也不得不停机。 依照工程流体力学分析流体方法一伯努利方程：H1=H2即Z1+p1/r1+u1/2g=H2式中p1/r1=0 Z1为所求水力喷射泵高度，H2=1.3p（p为脱氧塔正常工作的真空度-0.095pa），u 与SPB-200水力喷射泵抽风速率相同，可通过查阅相关资料，取u9.2m/s）。故Z1=H2-u12/

6、2g =1.3p-u12/2g =1.39.5-9.22/29.8 =8.03m所以水力喷射泵应抬高的高度h=Z1-h1=8.03-6.2=1.83m（h1为它的原来高度），通过计算采取一次性抬高水力喷射泵高度为2.5m。4 改造过程和改造效益因为河台金矿选冶厂有两组水力喷射泵，一台工作，一台备用，这样为改造提供了方便。首先做好准备工作，把备用的部分管路及水力喷射泵安装到设计要求的位置。这样整个改造过程只需停机2h。改造后的效益也是明显的。自2001年月初技术改造完毕，开始启用改造的脱氧系统以来，从未出现因脱氧塔反吸清水现象。过去每个月因为脱氧塔反吸水，查不清原因，机修工都要检查设备的原因，甚

7、至更换一些零配件，造成一些不必要的损失，如今改造已有一年多时间设备运转良好，从来没有出现过故障。同表2 改造前半年工艺技术指标项目 时 间贵液量/m3贵液品位/gm-3贫液量/m3贫液品位/gm-3置换率/%2001年5月13298.87.74754.460.0499.572001年6月14412.358.53899.60.0499.562001年7月131446.45802.760.0299.642001年8月145758.55832.660.0499.512001年9月146098.86825.950.0699.352001年10月125987.3513.230.0299.7合计82637

8、.154628.66平均13772.867.905771.40.03799.538时由于脱氧系统的成功改造置换工人操作非常方便。过去改变贵液量，脱氧塔时常反吸清水，现在再也不用担心出现这种现象。工艺指标（重要指贫液品位）也稳定，金泥质量也大大提高，贵液量也比以前增加了。从置换班报表可以看出，以前只有在挂浆时几天内贵液可达20m3/h以上，以后几天贵液处理量逐渐下降，如今贵液处理量可稳定在20m3/h以上。下面附改造前、后半年置换工艺技术指标，以观其改造后的技术效果。通过对比改造前、后半年工艺技术指标可知：改造后比改造前贵液处理量多5786.85m3,相对增加量为7%；贫液品位大幅度下降，由原来

9、的0.037g/m3下降至0.0166 g/m3;置换率也有所提高，由原来的99.538%增加至99.795%,增加0.257个百分点。每年由于提高置换率所产生的利润是.万元；每年由于降低贫液品位，可减少.万元损失，（金价按元克计算）；合计以上两项每年共创.万元利润。表3 改造后半年工艺技术指标项目 时 间贵液量/m3贵液品位/gm-3贫液量/m3贫液品位/gm-3置换率/%2001年12月1510311.84834.380.0199.882002年1月155576.82945.170.0399.612002年2月1393011.33603.660.0399.72002年3月139728.64

10、776.520.0199.862002年4月157578.39933.40.0199.842002年5月1410511.14891.80.0199.88合计884244984.93平均14737.339.603830.820.016699.7955 结 语5.1 存在的主要问题第一，1997年河台金矿就地产金工程筹建，由于受许多因数的的影响，有些设备配置是按当时处理能力设计的。随着形势发展，这些设备就不能满足生产需要，如置换工艺两台置换泵（GNL3冷凝泵）它的最大流量为20/ m3.h-1，今天加大贵液处理量只好启用备用泵，这样当泵出现故障，就会影响生产。第二，工艺操作方面，在置换泵加轴封贫液

11、水，防止漏气，此法会降低置换前贵液品位，同时贵液量增加，锌粉用量增多，提高生产成本。第三，操作工人现场处理经验不足，责任心不强，表现为挂浆时，经常出现贫液品位提高。.2 改进意见将换原来置换泵更换流量较大的同型号两级离心泵，一台工作，一台备用，生产就不受影响，此其一。加强现场管理，严格工艺操作要求，此其二。提高工人操作水平，熟练掌握工艺流程，此其三。53 技术改造的经验置换车间是选冶流程最后的作业工段，起着液态金转化为半成品固体金的关键作用。在入选贵液品位、贵液量一定的条件下它的设备、技术、工艺和方法不同而有不同的效果。在现有设备装置和工艺流程下，置换脱氧系统的技术改造，是投入最小，回报较大的技术改造。总之，通过几年的选冶流程摸索，不断的技术革新，选冶厂的生产工艺指标较以前有大幅提高。相信随着矿山生产规模不断扩大，工艺技术设备不断完善，各项作业指标会更上一个新台阶。参考文献1. 周享达工程流体力学北京：冶金工业出版社，：。作者简介：刘旺荣（年-），男，汉族，广东兴宁人，工程师，现从事冶金矿山机械技术和管理工作。广东高要市河台镇，526127。3