不銹鋼反應釜是濕法冶金的常用設備。其工作條件大都為高溫、高壓、高腐蝕性的，因此為保證不銹鋼反應釜正常穩(wěn)定安全地生產(chǎn)，一般不銹鋼反應釜都設置有三個氣體排放口，即緊急事故排放口、安全排放口及正常排放口。正常排放口用于不銹鋼反應釜的正常排氣，保證不銹鋼反應釜內(nèi)的壓力平衡，維持生產(chǎn)的正常運行：當不銹鋼反應釜內(nèi)壓力很過設定安全值時，安全排放口的安全閥將自動開啟泄壓，以保證不銹鋼反應釜的安全；一旦遇到緊急情況，還可以通過緊急事故排放口，人工或自動啟動開關(guān)閥門泄壓。不銹鋼反應釜還設置有單獨的氧氣進口管、蒸汽進口管、礦漿進料管供氧氣、蒸汽、礦漿等物料進入不銹鋼反應釜，以及單獨的礦漿排料管排出礦漿。但在實際生產(chǎn)中，不銹鋼反應釜經(jīng)常發(fā)生“跑液冒槽”事故，即本應從不銹鋼反應釜排料管排出的礦漿大量從正常排氣口排出，這對不銹鋼反應釜的運行造成很大的安全隱患，導致生產(chǎn)無法繼續(xù)下去，此類事故也是行業(yè)內(nèi)困擾企業(yè)生產(chǎn)的難題。本文擬介紹一種用于濕法冶金不銹鋼反應釜正常安全排氣的管路布置設計，以解決一直困擾企業(yè)生產(chǎn)的“跑液冒槽”難題。
1濕法冶金不銹鋼反應釜工作條件
濕法冶金不銹鋼反應釜工作條件比較惡劣。不銹鋼反應釜釜溫、釜壓及釜內(nèi)酸度均較高，釜溫120～200℃，釜壓500—2100kPa，釜內(nèi)介子含硫酸20～90g／L。不銹鋼反應釜排出的廢氣及礦漿的壓力溫度與不銹鋼反應釜壓力溫度一致，而進入不銹鋼反應釜的氧氣、蒸汽及礦漿等壓力高于不銹鋼反應釜釜壓，因此必須控制好不銹鋼反應釜內(nèi)各進出物料的平衡，保證釜內(nèi)壓力平衡。
2廢氣特點及管路布置方式
2．1廢氣特點
濕法冶金不銹鋼反應釜產(chǎn)生的廢氣主要由氧氣中帶人的氮氣及少量過剩未參與反應的氧氣組成。一般釜內(nèi)反應是硫酸體系，因而還夾帶一些硫酸酸霧：如果不銹鋼反應釜用于硫化精礦加壓浸出，則排放的廢氣中還夾帶有少量的元素硫。元素硫易粘結(jié)堵管，結(jié)合不銹鋼反應釜工作條件，可知濕法冶金不銹鋼反應釜中排放的廢氣具有高溫高壓腐蝕粘結(jié)的特點。
2．2濕法冶金不銹鋼反應釜管路布置方式
不銹鋼反應釜發(fā)生“跑液冒槽”事故的主要原因是不銹鋼反應釜的進出物料及釜內(nèi)壓力沒有保持平衡。要很好地調(diào)整進出物料的平衡，保持釜內(nèi)壓力平衡，不銹鋼反應釜本體的管路布置尤為重要，而采用不銹鋼反應釜正常安全排氣的管路布置，能很好地解決不銹鋼反應釜“跑液冒槽”事故。不銹鋼反應釜正常安全排氣的管路布置如圖1所示：
.jpg)
1)三個氣體排放口均設置在不銹鋼反應釜上部，蒸汽從釜體側(cè)邊進入，氧氣從釜體底部進人，礦漿進料管及礦漿排料管分別對應設置在不銹鋼反應釜上部的頭、尾兩端。本管路布置有效保證了不銹鋼反應釜進出物料的平衡及壓力平衡。
2)正常排氣口的設置要靠近不銹鋼反應釜尾端礦漿排料管，這對進入不銹鋼反應釜的物料充分反應完全留有足夠的空間和時間，從正常排氣口排出的是反應完全的廢氣。
3)出于安全考慮，緊急事故排放121只能設置一個緊急排氣閥，安全排放口只能設置一個安全閥。正常排氣口設置兩個閥門，一個為正常排氣調(diào)節(jié)閥，一個為手動閥(正常狀況全開，故障狀況可關(guān)閉檢修)。
4)合理布置正常安全排氣管道及合理選擇管道材質(zhì)。不銹鋼反應釜一般的工作條件為高溫、高壓、高腐蝕性，管道材質(zhì)宜選用904L嘲；為防止排氣夾帶的礦漿堵塞管道，保證不銹鋼反應釜排氣順暢，排氣管道必須采用夾套管結(jié)構(gòu)，管道中間排氣，外壁蒸汽加溫或保溫。夾套管結(jié)構(gòu)為保證排氣管順暢提供了有力保證。
5)合理設置排氣口的大小，排氣口不宜過大。根據(jù)不銹鋼反應釜的容積，物料加入量、溫度、壓力，計算排氣口規(guī)格，一般排氣口為DN40～80，排氣口過大是造成不銹鋼反應釜“跑液冒槽”事故的重要原因。
6)合理調(diào)節(jié)物料加入量，如氧氣量、蒸汽量，并合理調(diào)節(jié)排氣管的閥門開度，根據(jù)反應釜的溫度、壓力，及時調(diào)節(jié)排氣管的排氣量。實際生產(chǎn)中采用在線控制調(diào)節(jié)，原則上排氣管的閥門盡量要小開啟，以防止礦漿從排氣管外排。
3實際生產(chǎn)應用方式
不銹鋼反應釜本體、輔助設施、管道閥門檢查完好，緊急排氣閥在關(guān)閉位置。安全閥在正常安全位置。依次開啟排料閥、進料閥，礦漿由高壓泵進入不銹鋼反應釜，根據(jù)不銹鋼反應釜內(nèi)溫度、壓力情況，利用蒸汽調(diào)節(jié)閥、氧氣調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)控制蒸汽量及氧氣量，一般要求溫度145-155℃。壓力1100～1300kPa，此時，正常排氣調(diào)節(jié)閥進入在線控制程序進行調(diào)節(jié)，閥門開啟度由大至小，維持不銹鋼反應釜的壓力平衡，保證正常安全排氣。
4結(jié)束語
綜上所述，本不銹鋼反應釜正常安全排氣的管路布置能有效保證不銹鋼反應釜進出物料的平衡及壓力平衡，保證排氣管順暢及不銹鋼反應釜的運行安全，解決不銹鋼反應釜“跑液冒槽”事故，運行安全、可靠。目前，該管路布置設計已成功應用于工業(yè)化生產(chǎn)，得到生產(chǎn)實踐的驗證，值得推廣應用。
