铜电解系统输酸管路工艺优化生产实践.pdf
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1、结合贵溪冶炼厂铜电解车间生产实践,针对铜电解系统出装槽生产现场原有输酸管路布局的限制与不足之处进行创新改造,以每个电解槽体配备的输酸管路与阀门控制为设计思路,以厂房现有的设备布局为设计框架,拆除原有橡胶软管,改装聚丙烯输酸管路与控制阀门。输酸管路优化改造之后,通过日常生产运行的观察,大幅减少了环保、安全、操作、维护等生产方面的隐患,效果十分显著。关键词:铜电解;输酸管路;橡胶软管;聚丙烯管道;环保中图分类号:TF811Production practice of acid pipe process optimization(Guixi Smelter,Jiangxi Copper Corpor
2、ation,Guixi 335424,Jiangxi,China)Abstract:Combined with the production practice of copper electrolytic workshop in Guixi Smelter,this paper inno-vates and renovates the limitations and shortcomings of the original acid pipe layout in the production site of copperelectrolytic system outlet tank,takes
3、 the control of acid pipe and valve equipped with each electrolytic tank as thedesign idea,takes the existing equipment layout of the plant as the design framework,removes the original rubberhose and refits the polypropylene acid pipe and control valve.After the optimization and transformation of ac
4、idtransport pipeline,through the observation of daily production operation,hidden dangers in environmental protec-tion,safety,operation,maintenance and other aspects of production have been greatly reduced,and the effect isvery significant.Key words:copper electrolysis;acid pipeline;rubber hose;poly
5、propylene pipe;environmental protection贵溪冶炼厂电解车间目前电铜年生产能力为102.6万吨,在生产使用当中的电解槽体总共有3422个。其中车间一系列电解槽面正在使用的电解生产槽有1 30 4个,每天需要生产出装槽的数量约120个。阴阳极的出装槽是有一定规律的,出铜作业分单极出装作业和双极出装作业,单极出装作业较为简单,出双极时的主要作业步骤有停液、放液、出铜、放泥、刷槽、清槽、吊装阴阳极铜和加酸装液 1-2 。其中加酸装液所涉及的槽面循环生产槽数量不断变化,辅循环回路管道中的电解液不断充满、放空,使得循环系统动态体积不断变化,流动性也较文献标识码:Bin
6、 copper electrolytic systemZHOU Nan大。电解液总体积控制的目的是为了调控电解液中Cu2+、H,S O 4、A s、添加剂浓度稳定,给铜电解精炼过程中提供良好的电化学环境基础 3-5。加酸装液所涉及的槽面输酸管路系统的材质为橡胶软管,目前一系列的电解生产槽组配置输酸管路的方式是每两组配置一根输酸软管,补酸装液方式是通过操作工拖动橡胶软管给每个电解生产槽加酸装液。此补酸方式不仅繁琐,工作量大,严重影响铜电解出装铜作业速度,而且容易引起酸液泄漏,对员工的安全与环境保护造成了一定的安全隐患。同时,为了给电化学反应提供良好的电解液环境基础 6-7,必须保作者简介:周楠(
7、1 9 8 7 一),男,大学本科,工程师,主要从事铜电解精炼生产工作,E-mail:。第4期证给每一个处在出装电解槽作业当中的电解生产槽均匀稳定地加酸装液。1改造之前的输酸管路现况分析1.1改造之前的输酸管路结构分析系统改造之前所使用的输酸管路采用的是增强聚丙烯球阀作为单组控制阀门,外接一根橡胶软管作为主要的手动操作输酸管路,通过焊接和铁丝捆扎的方式连接在一起。输酸软管结构示意图与输酸管路平面布局示意图如下图1 与图2 所示。增强聚丙烯球阀钛管图1 改造之前的输酸软管结构示意图电解槽L输酸软管电解槽图2 改造之前的输酸管路平面布局示意图1.2存在的问题分析1.2.1环保方面电解槽面加酸装液作
8、业的时候,移动橡胶软管易造成酸液跑冒滴漏的情况发生,不仅会对电解槽体下部位置的设备设施造成污染与腐蚀,而且电解液在循环系统中是一种导电体,其电位在阴阳电位之间 8-9 1,酸液的泄漏流动至集液槽与地面构成了电路,从而产生漏电 1 0,酸液的泄露会造成电能的损失 1 1 7。同时酸液透过腐蚀开裂处渗透到地下,在持续压差作用下慢慢向厂房外扩散,导致车间厂房废水排口检测屡屡超标,给车间和工厂的环保治理带来巨大的压力,也造成了周边环境的污染。1.2.2安全方面贵冶电解车间曾发生过几次加酸橡胶软管爆裂喷酸的事件,这极大的威胁到生产操作人员的身体健康和生命安全,是车间目前意识到但是仍未根治的重大安全隐患,
9、急需彻底清除。Sichuan Metallurgy1.2.3操作方面电解槽面槽组总长度较长,橡胶软管随之亦长,目前采用的拖动橡胶软管逐槽加酸装液的方式给液,工作量大,操作工的劳动强度大,所需给液的时间也较长。每加满一生产槽的电解液需要30 分钟,一组电解生产槽有1 6 个槽体,则一共需要8 个小时的加酸装液作业,严重影响电解生产作业速度。1.2.4维护方面现场的橡胶软管长度较长,摆置不便,胶管表面常有异常外伤,容易硬化、软化、变色等,中间腐蚀破损点较多,短接口松动漏点较多。根据日常生产对加酸软管使用的频率以及现场作业状况的考察,目前需要平均每两个月更换一次槽面的橡胶软管,劳动强度较大,消耗的成
10、本费用也较多,不利于工厂降扎丝橡胶软管67.本增效的原则。2辅输酸管路系统优化改造设计与工程实施2.1设计方案每个电解槽体配备固定输酸管路和控制阀门,形成输酸管网。拆除原有橡胶软管,改为在每两组电解槽体中间增加一根输酸主管路,从输酸主管路左右两边各接分支支管伸入电解槽内用于加酸装液,在主管路上安装总控制阀门,在各个支管安装增强聚丙烯球阀作为单槽控制阀门。每日进度需根据生产作业计划提前完成作业槽组所需的输酸管路安置,所有输酸管路制安完成后必须试漏。2.2管道布局以充分利用车间生产现场现有设备,减少材料消耗为原则,对厂房现有的设备布局进行深度考量,该车间一系列传统电解厂房针对老7.5 万吨年产能系
11、统、新7.5 万吨年产能系统、5 万吨年产能系统、东扩南北电解系统四个小系统的原有管道与槽体的分布格局进行不同的统筹规划。2.2.1管道布局方案一老7.5 万吨年产能系统的电解槽整体布局是每两组电解槽串联一台电、气动短路器,东扩南北电解系统的电解槽也是每两组电解槽串联一台悬挂式短路器,因此老7.5 万吨年产能系统与东扩南北电解系统的电解槽组之间都有充分的空间可安置优化后的输酸管路。老7.5 万吨年产能系统与东扩南北电解系统的槽面输酸管路平面示意图和截剖图如下图3 与图 4所示。68电解槽输酸管路电解槽图3老7.5 万吨年产能系统与东扩南北系统输酸管路平面示意图电解槽输酸管路图4老7.5 万吨年
12、产能系统与东扩南北系统输酸管路截剖示意图2.2.2管道布局方案二新7.5 万吨年产能系统与5 万吨年产能系统槽体布局是一样的,每单组电解槽并联一台电、气动短路器,每两组电解槽体中间布有铜母线排与母线盖板,占据了槽组中间的大部分面积,导致输酸管路无法装置,需要重新布局。根据车间生产现场的观察,电解槽组给酸管路的边侧具有适当的空间可安装输酸管路,完美解决了此项问题。新7.5 万吨年产能系统和5 万吨年产能系统的输酸管路平面示意图与截剖示意图如下图5 与图6 所示。输酸管路电解槽铜母线排电解槽图5 新7.5 万吨年产能系统与5 万吨年产能系统输酸管路平面示意图2.3改造工程与实施步骤老7.5 万吨年
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