一、计算机控制
闪速熔炼由于反应迅速，操作严格，目前国内外工厂的自动化装备水平普遍较高，东予厂、贵冶等厂采用了计算机在线控制，能实现稳定生产。
当闪速炉处理料量不变时，控制闪速炉产出的铜锍品位、铜锍温度和炉渣中的铁硅比这三个变量稳定，就可以使熔炼、吹炼、制酸生产稳定。
贵冶计算机的控制目标和功能见表1。
表1 贵冶计算机的控制目标和功能
控制对象
控制目标
操作变量
配料
Fe/SiO2=1.15
熔剂调节比例
闪速炉
铜锍品位50%
反应塔送风量、送氧量
闪速炉
铜锍温度1210℃
反应塔喷嘴重油量
二、废热利用
闪速炉出炉烟气温度一般为1300～1350℃，并含有50～100g/m3熔融状态的烟尘。为回收烟气废热，并初步捕集烟气中的烟尘，必须设置废热锅炉。为防止烟气中三氧化硫腐蚀锅炉管，锅炉产生的饱和蒸汽压力约为5MPa，温度约为260～270℃。蒸汽一般用于加热闪速炉工艺空气及发电。辅助设备有蒸汽过热炉、蒸汽再热炉、空气加热器及废热发电机等。一般废热利用系统见图1。贵冶废热利用系统技术参数见表2至表表6。
图1 废热利用系统图
表2 贵冶闪速炉废热锅炉烟气条件（空气鼓风熔炼）
项目
单位
数值
锅炉入口烟气量
m3/h
75800
入口烟气温度
℃
1340
烟气成分 SO2
CO2
H2O
O2
N2
%
%
%
%
%
11.2
3.8
6.6
0.9
77.5
烟气含尘
g/m3
70～100
锅炉入口烟气压力
Pa
0～150
锅炉出口烟气温度
℃
＜360
表3 贵冶闪速炉废热锅炉技术参数
项目
单位
数值
强制循环，露天设置，日本川崎 BLW－77型
设计压力：最高
常用
MPa
MPa
5.5
5.1
蒸气温度（饱和）
℃
265.1
给水温度
℃
120
蒸发量：最大
常用
t/h
t/h
57
56
烟气量：最大
常用
m3/h
m3/h
77000
75800
烟气温度：入口
℃
1340
辐射部出口
℃
≤760
对流部出口
℃
≤360
辐射部传热面积
m2
990
对流部传热面积
m2
2580
辐射部：长
宽
高
m
m
m
23.52
6.97
9.0
对流部：长
宽
高
m
m
m
18.64
3.84
6.2
锅炉外形：长
宽
高
m
m
m
42.85
18.00
26.00
锅炉总重量
t
1025
表4 贵冶闪速炉蒸汽过热炉及再热炉技术参数
项目
单位
蒸汽过热炉
蒸汽再热炉
形式
强制通风燃烧裸管式露天布置
同左
加热蒸汽量
t/h
56
60.3
入口蒸汽压力
MPa
4.85
4.07
出口蒸汽压力
MPa
4.55
3.82
入口蒸汽温度
℃
260
328
出口蒸汽温度
℃
540
470
重油消耗
kg/h
1450
710
热效率
%
70
70
送风机风量
km3/h
30
16.2
送风压力
Pa
2550
2550
辐射部传热面积
m2
133
82
对流部传热面积
m2
575
327
设备总重
t
150.8
110.5
表5 贵冶闪速炉空气加热器技术参数
项目
单位
闪速炉反应塔一段空气加热器
闪速炉反应塔二段空气加热器
闪速炉沉淀池空气加热器
锅炉吹灰孔密封空气加热器
空气流量
km3/h
66（湿基）
58.8（正常）
11.4
3.6
空气入口温度
℃
30
210
30
30
空气出口温度
℃
210
490
220
200
蒸汽流量
t/h
8.5
5.6
1.6
10.1（水）
蒸汽入口温度
℃
315
540
315
250
传热面积
m2
973
1436
194
63
空气阻力损失
Pa
380
1320
470
400
设备重量
t
5.7
44.00
3.4
1.2
表6 贵冶废热发电技术参数
项目
单位
数值
减速式凝汽透平，一级抽气
额定功率
KW
13000
入口蒸汽压力
MPa
3.5
入口蒸汽温度
℃
435
真空度
kPa
9.1
抽气压力
kPa
600
最大抽汽量
t/h
9.7
正常抽气量
t/h
6.3
额定入口蒸汽量
t/h
62.2
输出电压
V
6300
设备重量
t
206
贵冶闪速炉废热锅炉为了适应温度高、含尘量大、二氧化硫浓度高的烟气条件，采取了一些有效措施，解决了锅炉的粘结、堵塞、磨损及腐蚀问题。主要措施内容如下：
1、采用直通烟道式，锅炉受热面积一字形布置，烟气水平穿过锅炉受热面积，直至排出。这样，烟尘与管壁粘结性减弱，烟尘量减少。
2、采用强制循环式，可是受热面管子直径减小（φ38.1×4mm），设有下汽包或下联箱，锅炉内烟尘可自由沉降，因而避免了烟尘的堵塞和堆积。
3、采用大的辐射冷却室，利用辐射吸热将烟气中烟尘冷却固化二沉降下来。
4、采用整体水冷壁结构，由于密闭，可防止炉内二氧化硫渗出或外面空气漏入，从而防止腐蚀，并保证了二氧化硫浓度。
5、采用较高的锅炉运行压力，使锅炉水温（250℃以下）保持在烟气露点（220℃）以上，防止管壁结露腐蚀。
6、采用特别的Ω形翅片管，翅片不在翅片管子的中心部位，而与管子圆周相切，将每根Ω形翅片管拼焊起来，则内壁呈一个平面，烟尘难于粘结。
7、装设强有力的51台吹灰器，其中辐射室45台，对流区6台，每次启动2台，按程序自动运行，此外，还有捶打清灰器共15组，轮流持续进行捶打。
8、采用整体悬吊式，将废热锅炉吊悬起来，有利于振打清灰。
闪速熔炼由于反应迅速，操作严格，目前国内外工厂的自动化装备水平普遍较高，东予厂、贵冶等厂采用了计算机在线控制，能实现稳定生产。
当闪速炉处理料量不变时，控制闪速炉产出的铜锍品位、铜锍温度和炉渣中的铁硅比这三个变量稳定，就可以使熔炼、吹炼、制酸生产稳定。
贵冶计算机的控制目标和功能见表1。
表1 贵冶计算机的控制目标和功能
控制对象
控制目标
操作变量
配料
Fe/SiO2=1.15
熔剂调节比例
闪速炉
铜锍品位50%
反应塔送风量、送氧量
闪速炉
铜锍温度1210℃
反应塔喷嘴重油量
二、废热利用
闪速炉出炉烟气温度一般为1300～1350℃，并含有50～100g/m3熔融状态的烟尘。为回收烟气废热，并初步捕集烟气中的烟尘，必须设置废热锅炉。为防止烟气中三氧化硫腐蚀锅炉管，锅炉产生的饱和蒸汽压力约为5MPa，温度约为260～270℃。蒸汽一般用于加热闪速炉工艺空气及发电。辅助设备有蒸汽过热炉、蒸汽再热炉、空气加热器及废热发电机等。一般废热利用系统见图1。贵冶废热利用系统技术参数见表2至表表6。
图1 废热利用系统图
表2 贵冶闪速炉废热锅炉烟气条件（空气鼓风熔炼）
项目
单位
数值
锅炉入口烟气量
m3/h
75800
入口烟气温度
℃
1340
烟气成分 SO2
CO2
H2O
O2
N2
%
%
%
%
%
11.2
3.8
6.6
0.9
77.5
烟气含尘
g/m3
70～100
锅炉入口烟气压力
Pa
0～150
锅炉出口烟气温度
℃
＜360
表3 贵冶闪速炉废热锅炉技术参数
项目
单位
数值
强制循环，露天设置，日本川崎 BLW－77型
设计压力：最高
常用
MPa
MPa
5.5
5.1
蒸气温度（饱和）
℃
265.1
给水温度
℃
120
蒸发量：最大
常用
t/h
t/h
57
56
烟气量：最大
常用
m3/h
m3/h
77000
75800
烟气温度：入口
℃
1340
辐射部出口
℃
≤760
对流部出口
℃
≤360
辐射部传热面积
m2
990
对流部传热面积
m2
2580
辐射部：长
宽
高
m
m
m
23.52
6.97
9.0
对流部：长
宽
高
m
m
m
18.64
3.84
6.2
锅炉外形：长
宽
高
m
m
m
42.85
18.00
26.00
锅炉总重量
t
1025
表4 贵冶闪速炉蒸汽过热炉及再热炉技术参数
项目
单位
蒸汽过热炉
蒸汽再热炉
形式
强制通风燃烧裸管式露天布置
同左
加热蒸汽量
t/h
56
60.3
入口蒸汽压力
MPa
4.85
4.07
出口蒸汽压力
MPa
4.55
3.82
入口蒸汽温度
℃
260
328
出口蒸汽温度
℃
540
470
重油消耗
kg/h
1450
710
热效率
%
70
70
送风机风量
km3/h
30
16.2
送风压力
Pa
2550
2550
辐射部传热面积
m2
133
82
对流部传热面积
m2
575
327
设备总重
t
150.8
110.5
表5 贵冶闪速炉空气加热器技术参数
项目
单位
闪速炉反应塔一段空气加热器
闪速炉反应塔二段空气加热器
闪速炉沉淀池空气加热器
锅炉吹灰孔密封空气加热器
空气流量
km3/h
66（湿基）
58.8（正常）
11.4
3.6
空气入口温度
℃
30
210
30
30
空气出口温度
℃
210
490
220
200
蒸汽流量
t/h
8.5
5.6
1.6
10.1（水）
蒸汽入口温度
℃
315
540
315
250
传热面积
m2
973
1436
194
63
空气阻力损失
Pa
380
1320
470
400
设备重量
t
5.7
44.00
3.4
1.2
表6 贵冶废热发电技术参数
项目
单位
数值
减速式凝汽透平，一级抽气
额定功率
KW
13000
入口蒸汽压力
MPa
3.5
入口蒸汽温度
℃
435
真空度
kPa
9.1
抽气压力
kPa
600
最大抽汽量
t/h
9.7
正常抽气量
t/h
6.3
额定入口蒸汽量
t/h
62.2
输出电压
V
6300
设备重量
t
206
贵冶闪速炉废热锅炉为了适应温度高、含尘量大、二氧化硫浓度高的烟气条件，采取了一些有效措施，解决了锅炉的粘结、堵塞、磨损及腐蚀问题。主要措施内容如下：
1、采用直通烟道式，锅炉受热面积一字形布置，烟气水平穿过锅炉受热面积，直至排出。这样，烟尘与管壁粘结性减弱，烟尘量减少。
2、采用强制循环式，可是受热面管子直径减小（φ38.1×4mm），设有下汽包或下联箱，锅炉内烟尘可自由沉降，因而避免了烟尘的堵塞和堆积。
3、采用大的辐射冷却室，利用辐射吸热将烟气中烟尘冷却固化二沉降下来。
4、采用整体水冷壁结构，由于密闭，可防止炉内二氧化硫渗出或外面空气漏入，从而防止腐蚀，并保证了二氧化硫浓度。
5、采用较高的锅炉运行压力，使锅炉水温（250℃以下）保持在烟气露点（220℃）以上，防止管壁结露腐蚀。
6、采用特别的Ω形翅片管，翅片不在翅片管子的中心部位，而与管子圆周相切，将每根Ω形翅片管拼焊起来，则内壁呈一个平面，烟尘难于粘结。
7、装设强有力的51台吹灰器，其中辐射室45台，对流区6台，每次启动2台，按程序自动运行，此外，还有捶打清灰器共15组，轮流持续进行捶打。
8、采用整体悬吊式，将废热锅炉吊悬起来，有利于振打清灰。
