DOC《方圆两步炼铜工艺与生产实践》

2 主要工艺配置及技术指标 2.1 熔炼系统 方圆两步炼铜工艺的熔炼系统为一台多元炉,该炉尺寸为Φ5.5 m*28.8 m,创新采用底部、侧部复合供气,底部设有23支喷枪,呈双排布置,采用特殊结构设计,分内外多层,外层通空气,内层通纯氧,外层空气可以起到保护氧枪的作用.侧枪位于多元炉反应区与沉降区之间,靠近渣层部位,侧枪气体包括还原剂、氧气、氮气、空气,气体供入通过比例调配满足工艺需求.侧枪气体供入可起到烟化、改善渣性等作用,实现两步炼铜工艺中熔炼反应多元化,并保证生产白冰铜,渣含铜低于3%的要求. 多元炉的烟道口设在放渣端炉体上部,放铜口采用虹吸方式,冰铜连续放出,通过导锍管直接加入到火精炉中.火精炉与多元炉之间采用保温效果好、不粘结的特殊材料导锍管连接,可有效避免烟气低空污染.渣口位于多元炉端墙,为满足放渣及渣包倒运要求,设有两个放渣口,炉渣采用12 m3的渣包运输,缓冷后送渣浮选工序处理.多元炉炉体结构示意图如图2所示. 图2 多元炉炉体结构示意图 Fig.2 Schematic diagram of SLS construction 经过近两年的生产实践,各个生产工序的不断磨合,工艺流程逐渐流畅,投产初期遇到的问题不但得到了有效解决或优化,多元炉的各项操作参数基本稳定,整个生产系统的产能也有了很大提高,加料量平均230 t/h(湿基)左右,目前多元炉生产操作的主要经济技术指标如下:混合矿处理量230 t/h、氧气量~31

000 m3/h(标态,下同)、空气量~15

000 m3/h、氧浓72%~76%、冰铜品位73%~78%、渣型Fe/SiO2 1.

8、渣含铜~3.0%、渣型Fe/SiO2 1.6~1.

8、炉温1

180 ℃、烟尘率1.8%~2.0%. 2.2 火精炉系统 该工艺需配套两台火精炉,火精炉为卧式转炉,尺寸为Φ4.8 m*23 m.两台火精炉与多元炉成品字型布置,两台火精炉交替作业.火精炉采用底部和侧部供气方式,设有17支喷枪,呈双排布置,喷枪采用特殊结构设计,根据工艺要求可实现四种气体的通入、切换和角度的转换,外层通入氮气/天然气,内层通入氧气/空气,气体的流量、比例控制都可通过计算机精准控制. 火精炉的热料加入口位于炉体端墙中心部.另外,炉体顶部设有一台冷料加料口.炉体另外一端是放铜口,烟道口位于炉体上部,靠近热料进料端.放渣口位于筒体侧部,靠近放铜端,根据生产周期可转动炉体进行放渣操作,火精炉渣返熔炼. 多元炉冰铜采用连续放出的形式,两台火精炉交替作业,以实现整个冶炼过程的连续性.两台火精炉作业周期如图3所示.火精炉在供风状态下分为脱硫期和烧炼期,以1#炉为例,上一炉次浇铸作业完成之后,开始进入冰铜,此时,炉体处于转出状态,待炉内熔体液位达到供风要求后,喷枪开始供风并将炉体转入正常生产位进入脱硫期,待炉内熔体液位达到排渣位时,停止进料(此时,多元炉冰铜改道进入2#炉).1#炉继续脱硫期,完成后进行排渣作业.待接近脱硫终点时,通过取样化验判断铜液情况,并适时调整氧气、空气、氮气、天然气四种气体的送入量进入烧炼期,使铜液满足阳极铜成分要求.之后将炉体转出,开铜眼进行浇铸作业,根据浇铸温度,可以适当开启天然气进行保温.浇铸完成之后,开始下炉次作业. 图3 火精炉作业周期示意图 Fig.3 Schematic diagram of circle for SLCR 经过生产实践,由于多元炉产出的是白冰铜,品位76%以上,甚至更高,使得火精炉内产出的渣量较少,可以根据渣量积攒多炉次后一并排出,减少了工作量.目前产出的火精铜品位达到99.0%以上.可通过放铜口直接放入定量浇铸机中进行浇铸作业.阳极铜成分满足电解精炼要求,阳极铜成分分析如表1所示. 表1 阳极铜成分 Table