煤粉气力输送在铜镍冶炼厂的应用

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爆炸 。 ３ １ 煤粉 与气体 混 合物 中可燃 物 的爆炸 浓度 ．
３２ 煤粉 与气体 混合 物 的点 燃能 ． 点燃 能就是 “ 最小 点火 能量 ” 它也 是 煤粉 与 气 ， 体混合物爆炸的一个重要参数 ， 温度高于点燃能时 煤粉尘 云 或煤粉 尘 层 才会 被 点 燃 ， 点燃 着 火是 煤 粉 尘 云和煤 粉尘 层爆 炸 的前 提条 件 。点燃能 的高低 还 可 决定爆 炸 时产生 的压力 等级 和爆 炸 的强 度 。初 温
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和初压对点燃能的影响较 明显 ， 初温初压越高， 发生
爆 炸 时所需 的最 低 、 小 点燃 能就 越 小 。煤 粉 与气 最 体混合 物 的最小 、 低 可燃 的点 燃 能 与很 多 因素有 最
煤粉 与气 体 混 合 物 （ 称 煤 的粉 尘 云 ， 文 简 也 本
称“ 煤粉 尘云 ” 中可 燃物 的爆 炸浓 度 存 在上 限 浓度 ）
措施 。针对气力输送终端气固分离 的技术环节 ， 出了采用旋风子替代输送管路“ 提 终端箱” 的改进设计方案 。
关键词 ： 力输送 ； 气 煤粉 ； 粉尘云 ； 粉尘 层 ； 点燃能 ； 炸 ； 爆 氮气 ； 旋风子 ； 终端箱
中图分类号 ： Ｆ６ ． 文献标识码 ： 文章编 号 ：０９— ８２ ２ １ ）２— ０ ５— ４ Ｔ０６ １ Ｂ １０ ３ ４ （０ ２ ０ ０ ２ ０
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Ｌ Ｏ ｉｇ Ｕ Ｊｎ
机务 部分 包 括输送 仓 泵 （ 或螺 旋 泵 ） 其 ห้องสมุดไป่ตู้件 、 及 管道
切换 阀及流化装置等； 管道部分包括耐磨弯头及三 通、 输送管道 、 法兰等连接附件 、 管道伸缩节等 ； 煤粉 仓部 分包 括 布 袋 除尘 器 、 目标 仓 、 气 灭 火 进 气 阀 氮
组 、 爆 阀及关 断 阀 等 ； 源 部 分包 括 空 压 机 （ 罗 泄 气 或 茨 风机 ）储 气罐 等 。控 制系 统包 括 Ｐ Ｃ柜 、 、 Ｌ 上位 机 系统 、 就地 控制 电缆 及各 种仪 表测量 元件 等 。 表 １ 举 近年几 个铜镍 冶 炼厂 煤粉 气力输 送 的 列 实例。 煤粉 气力输送 的技 术优势 ， 于物料 的适应性 是对 强 ， 距离远 ； 在密 闭的管道 中输送 ， 围环境 输送 物料 周 比较 清洁 ， 不易造成 二次污染 ； 输送线 路 布置灵活 ， 输 送装置 占地面 积少 ， 物料 可 分散 输送 至 不 同 区域 ， 也
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到一 定程度 后发 生 自燃 ， 因 自燃 而 引发爆 炸 。 并
多少直接决定 了爆炸极 限参数 的大小和爆炸 的强 度。实践表 明， 初压 越高 ， 发生爆炸浓度 的范 围越 宽 。爆 炸强度 与爆 炸力 与初压 呈线 形关 系 。初 温越
高， 煤粉进 行放 热反应 的速度越 快 ， 由于煤 具有 一定 的隔热性 ， 热量 的释放可 能大 于散 热 ， 是温 度会进 于
２ 煤 粉气 力输送 实例
铜镍冶炼厂煤粉气力输送装置 由机务部分 、 管 道部 分 、 粉 仓 部 分 、 源 部 分 、 制 系统 等 组 成 。 煤 气 控
收 稿 日期 ：０ １—１ ２１ ２—１ ５
可从几个不同的地方向一处集 中； 机械传动部件少 ， 结构简单， 操作管理方便 ， 易损件少 ， 维修费用低； 整 个输送系统易于实现自动化控制 ， 并可连续监测系统 运行情况（ 如压力、 物料输送量、 输送气量等）。
铜
业
工
程
总第 １４期 １
Ｃ０ＰＰＥＲ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
２１ ０ ２年第 ２期
煤 粉气 力输送在 铜镍 冶炼厂 的应用
罗 静
３０ ３ ） ３ ０ １ （ 中国瑞 林工程技术有限公 司 ， 江西 南昌
摘 要 ： 根据铜镍冶炼 厂煤粉采用正压气力输送 的实例 ， 参照相关规 范 ， 采用安 全技 术 ， 从设计着 手排除输送系 统内煤粉静 电起火、 自燃起火 的物质条件。排除煤粉和气体混合物点燃能降低的物质条件 。从设计上排除煤粉输送 系统爆炸事故发生的其它物质条件 。在使用浓氮作惰化气流载体时 ， 必须采取防止浓氮窒息和保护人身安全 的技术
一
步升 高 ， 煤 粉可 能 达 到 自燃 温 度 。 随着 温 度 的 使
升 高 ， 炸 的下 限浓 度 下 降 ， 限浓 度 上 升 ， 生爆 爆 上 发
炸 的浓 度范 围变 宽 。
挥 发 分 含量 较 高 的煤 粉 产 生爆 炸 的可 能性 大 。
干燥无灰基挥发分小于 １ ％的煤粉， ０ 通常不会发生 爆炸， 而大于 １％时会形成易爆混合物。 ９ 对 于具 有 可燃 性 的煤粉 ， 当其 在 空气 中 的浓度 很高或者很低时 ， 通常不会 发生爆炸。加之爆炸又 是 燃烧 的一个 特例 ， 以爆 炸 过 程 中氧是 不 可 缺 少 所 的 。另外 ， 炸 的发生 还需 要有足 够 的点燃 能 ， 于 爆 对 挥发分 ≥１％的煤种 ， ０ 只有当可燃物浓度、 氧浓度和 点燃 能三 个条件 同时 具 备 时 ， 只要 有 火 源就 会 发 生
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作者简介 ： 罗静 （９ ０一） 女 ， １７ ， 江西南 昌人 ， 高级工程师 ， 主要从事有色冶金收尘系统与粉体输送系统设计。Ｅ—ｍ ｉ： ｏｉ ＠ｎｆ ．ｏ ａｌｌ ｊ ｇ ｅ ｎ ｅｍ ｕ ｎ ｉ
烧化 学反应 活 化分 子 的数 量 就 越 大 ， 活化 分 子 的 而
３ 煤 粉和气体混合物 的爆炸条件
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ｌ 引 言
铜镍冶炼厂采用煤粉做燃料 的场合越来越多， 例 如奥斯麦特炉和阳极炉， 原因之一是生产的成本比其 他 的燃 料要低 。通 常煤 粉供应 系统 由煤 粉制 备 、 粉 煤 输送、 煤粉仓、 输煤仓泵和煤粉喷吹等装置组成。
由煤粉制备 车间气力输送来 的煤粉进 入冶炼炉顶 部的煤 粉 目标 仓 ， 经煤粉喷 吹装置 ， 被煤粉 的输送 载体 （ 压缩气体 ） 裹载 ， 进入熔炼炉 内作为燃料或还原 剂。 由于煤 粉 输 送过 程 存 在 一定 的技 术 难度 ， 文 本 通 过几 个 铜镍 冶炼 厂 煤 粉 气 力 输 送 的设 计 实 践 ， 对 煤 粉气 力 输送 的部 分技 术 问题 进 行初 略 的探讨 。
煤 粉为 可燃 物 质 ， 乙类 火 灾 危 险 品 。煤 粉 粒 属 度 很小 ， 对 表 面 积 很 大 ， 从 其 周 围 吸 附 大量 空 相 能 气， 随时都 在 进 行 着 氧 化 ， 化 放 热 使 煤 粉 温 度 升 氧 高 ， 化加 强 。如果 散热条 件不 良 ， 粉温 度升 高达 氧 煤
关。值得注意的是 ， 一般粉尘有两种点火温度 ， 一种 是粉 尘云 点火 温度 ， 一种 是 粉 尘 层点 火 温 度 。就 煤
粉而 言 ， 粉尘 云 的点 燃 能 和煤 粉 尘 层 的 点燃 能 也 煤
和下限浓度。其爆炸浓度范围与煤种 、 煤粉初温和 初 压等 因素有 关 。