First Quantum повышает надежность рудника Кансанши с помощью волокна Accelovant

Oct 18, 2023

Kansanshi Mining, компания, принадлежащая First Quantum, расположенная в Замбии, использует оптоволоконные датчики Accelovant для решения проблем с искрением, отказом электроники и сигнализацией на крупном медном руднике.

Кансанши управляет одним из крупнейших и наиболее продуктивных в мире предприятий по добыче и выплавке меди. На плавильных предприятиях используются мокрые электростатические фильтры (ESP) для очистки газообразного диоксида серы путем удаления кислотного тумана (аэрозолей) и частиц пыли, которые могут привести к образованию токсичных выбросов концентрированной серной кислоты. Хотя ЭФ считаются одними из наиболее эффективных технологических скрубберов в этом применении, контроль температуры процесса уже давно является препятствием для более широкого использования. Для управления ЭЦН необходима технология измерения температуры, способная одновременно выдерживать высокое напряжение, широкий температурный диапазон и сильные электромагнитные поля.

При применении мокрый ЭФ использует электромагнитные поля высокого напряжения для привлечения или подталкивания различных молекул в газовом потоке, что влияет на разделение и сбор. Он имеет одно поле, состоящее из разрядных электродов в центре трубчатых собирающих электродов. Газ ионизируется коронным разрядом разрядных электродов. Частицы, содержащиеся в газе, заряжаются и мигрируют под действием электростатического поля к заземлённым электродам.

В случае с медеплавильным заводом в Кансанши газообразный диоксид серы из плавильного завода перемещается через установки мокрого ЭФ для отделения кислотного тумана и пыли от газового потока. Кислотный туман обладает высокой коррозионной активностью и, если его не удалить из газа, он способен повредить последующее оборудование, такое как газодувки и воздуховоды.

Для правильной работы и предотвращения повреждения электрических и керамических компонентов мокрого ESP его необходимо нагреть до постоянной температуры в пределах 325–340°C. Работа в этом диапазоне предотвратит конденсацию тумана. Если образуется конденсат, это существенно увеличивает риск короткого замыкания, которое может привести к ухудшению работы агрегата.

Исторически в ESP использовались обычные термопары в потоке и/или термометры сопротивления (RTD), оба из которых очень чувствительны к электрическим помехам. При использовании эти датчики были ненадежными и представляли опасность пробоя из-за высокого напряжения.

Питер Остхуизен, суперинтендант контрольно-измерительных приборов, и Бодрик Мумба, начальник производства серной кислоты, оба работают над поддержанием стабильной и надежной работы плавильного завода и электрофильтров. ЭЦН работают круглосуточно в парных агрегатах, перерабатывая постоянный поток плавильного газа.

По словам Мумбы, если один ЭЦН работает за пределами надлежащего температурного диапазона, объем плавильного газа необходимо уменьшить путем сокращения обработки концентрата в первичной плавильной печи до тех пор, пока установка не вернется в надлежащее рабочее состояние.

«Если температура упадет ниже заданного значения, существует большой риск кислотного тумана и конденсации на керамических изоляторах ESP», — сказал Мумба. «Если керамика повреждена, потенциальный простой из-за ремонта, безусловно, снизит пропускную способность и производительность завода».

В суровых условиях эксплуатации влажных ЭЦН (высокое напряжение, электрический шум и высокая температура) мониторинг и управление точными уровнями температуры с помощью встроенных в поток датчиков было сложной и крайне непредсказуемой задачей. Устройства ESP, поставляемые Metso Outotec, спроектированы так, чтобы обеспечить возможность использования нескольких различных датчиков, соответствующих стандартизированному форм-фактору, что позволяет оператору установить наиболее эффективный датчик для конкретного случая использования.

«Установки ESP работают с типичным зарядным током 45 кВ в диапазоне 500-600 миллиампер», — сказал Остхейзен. «В такой среде наблюдается огромный электромагнитный шум и наведенные токи во всем, что является проводящим или использует электронику. Это включает в себя термопары и термометры сопротивления, которые обычно используются для мониторинга высоких температур в промышленных условиях. Мы попробовали много разных типов устройств, но в любом случае электроника перегорит и выйдет из строя из-за паразитных электромагнитных полей».