金昌提高轉爐送風時率生產實踐

金澤志， 盛柏青

(金昌冶煉廠，安徽 銅陵 244000)

金昌提高轉爐送風時率生產實踐

金澤志， 盛柏青

(金昌冶煉廠，安徽 銅陵 244000)

金昌冶煉廠在減少轉爐開動率的前提下大力挖潛轉爐生產效率，通過持續(xù)的技術攻關改進，加強內部管理，創(chuàng)新生產模式，在環(huán)保達標的條件下，將轉爐的送風時率提高至85.5%。本文介紹了金昌轉爐提高轉爐送風時率的生產實踐。

環(huán)保； 轉爐； 操作制度； 送風時率

0 概述

金昌冶煉廠共有4臺P-S轉爐，爐體尺寸為Φ3.2 m×8.76 m,冰銅處理冰銅量為100 t/爐，自動化程度相對較低，所有物料均從爐口加入，無生產可視化在線監(jiān)控。主要處理澳爐產出的液態(tài)冰銅、陽極爐返回的精煉渣、煙灰塊、轉爐床下物、轉爐煲殼和固鈹，通過鼓入空氣并添加石英熔劑完成造渣，造銅期加入一定量殘極和冷雜銅，產出粗銅經行車吊運至反射式陽極爐精煉，煙氣經余熱鍋爐、電收塵、排風機送制酸系統(tǒng)制酸。

1 送風時率對轉爐生產率的影響

1.1 相關概念表述

送風時率指轉爐一次作業(yè)實際送風時間與一次作業(yè)周期之比，即轉爐在送風狀態(tài)下吹煉的時間與整個吹煉過程所需總時間之比。

冰銅吹煉過程是間歇式周期性作業(yè)，即先裝入冰銅，鼓風，加入熔劑和冷料，停止鼓風，倒出爐渣，再裝入冰銅等。停風期間，轉爐不進行任何吹煉反應，而且會使爐溫下降，以致影響下一步操作，故應盡量縮短停風時間。

1.2 送風時率的影響

轉爐生產率是指每爐日產粗銅量(t/d)。

轉爐的生產率與爐子尺寸、冰銅品位、單位時間內鼓入爐內的空氣量、送風時率和操作條件等有關。吹煉高品位冰銅，由于造渣時間短，爐子生產率大。生產實踐證明，冰銅品位提高1%，產量可提高4%[1]。

冰銅吹煉過程是利用鼓入爐內空氣中的氧，氧化冰銅中的硫和鐵的過程，因此鼓風量大小和送風時率直接影響轉爐生產率，轉爐生產率可用公式(1)表示[2]：

(1)

式中e—轉爐生產率；Q—鼓風量，m3/h(標準狀態(tài))；K—送風時率，%；η—空氣利用率，%；q—吹煉一噸粗銅消耗空氣量，m3/h(標準狀態(tài))。

從公式(1)中可看出，生產率與送風時率成正比，即送風時率愈大，生產率愈高。

2 生產現(xiàn)狀

金昌冶煉廠自2003年澳爐(設計礦產粗銅能力80 kt/a)投產以來，通過多年的技術創(chuàng)新與配套設備的升級改造后，產能已達礦產粗銅150 kt/a，陰極銅200 kt/a，硫酸550 kt/a，共有三套制酸系統(tǒng)，處理煙氣量為22 000 Nm3/h。因制酸Ⅱ系統(tǒng)工藝及設備陳舊，尾氣排放難以達標，自2014年8月開始停產，目前剩下2套制酸系統(tǒng)的煙氣處理能力180 000 Nm3/h。澳爐熔煉產出的煙氣量為90 000 Nm3/h，為確保尾氣達標排放，要求轉爐產出的煙氣總量必須控制在90 000 Nm3/h以內，只能滿足2臺轉爐同時進行吹煉(以前采取3臺轉爐連續(xù)作業(yè)方式)，即轉爐的生產模式由原來的4H3B改為3H2B。在新的生產模式下，為確保銅酸系統(tǒng)、粗煉與精煉系統(tǒng)的生產平衡，達到產能最大化，以降低生產成本，提高轉爐的送風時率尤為重要。

3 生產實踐

3.1 創(chuàng)新轉爐作業(yè)方式

正常情況下轉爐采取3H2B作業(yè)方式，采取3臺高壓風機分別對3臺轉爐送風，2臺爐同時送風，另1臺待出銅、進料，3臺轉爐進行爐交換與期交換相結合的作業(yè)方式，以確保吹煉的2臺爐子中，其中1臺處于S期，另1臺處于B期，(見圖1)即：1#爐S期，2#爐B期，3#爐熱備，在2#爐B期結束時進行3#爐的S期吹煉，在1#爐B期結束時進行2#的S期吹煉(爐交換作業(yè))，在2#爐S期結束時再切換至1#爐進行S期吹煉(期交換作業(yè))，在交換作業(yè)期間可進行除篩爐渣、修爐口、加第一批冷銅以及備料和出銅的時間，實現(xiàn)3臺轉爐之間無間隙交換作業(yè)，始終保持有2臺轉爐在吹煉狀態(tài)且分別區(qū)于S期和B期，確保出口煙氣總量、濃度、溫度相對穩(wěn)定，這種S期+B期組合的作業(yè)方式，送風時率高，日作業(yè)爐次高。作業(yè)示意圖如圖1所示。

圖1 爐期雙交換作業(yè)圖

3.2 提高操作人員的技術水平

由于金昌冶煉廠轉爐工序的自動化程度低，轉爐長操作主要依靠個人技能和經驗，通過觀察爐口火焰、噴濺物和爐溫變化來判斷爐內物料反應進程[3]，單爐作業(yè)的進度很大程度上取決于爐長操作水平的高低。為整體提高爐長的技術水平，金昌冶煉廠主要依托“有色金屬火法冶煉國家級技能大師工作室”為平臺開展導師帶徒與課題攻關，注重理論與實踐相結合，制定相應的標準化操作規(guī)程效果顯著，轉爐操作進度整體受控，極大的減少了非作業(yè)時間，送風時率顯著提高。

3.3 加強生產組織，上下工序緊密配合

為了提高轉爐的送風時率，生產管理人員在詳細了解熔煉、吹煉和精煉的生產規(guī)律的基礎上制定出轉爐作業(yè)進度計劃表，作為澳爐、轉爐、陽極爐三道工序操作指南[4]，各崗位間密切配合，以維持轉爐穩(wěn)定生產及各系統(tǒng)的運轉均衡。

3.3.1 澳爐與貧化電爐

澳爐與電爐按照作業(yè)時序放銅，保證及時供料而又不長時間等待進料；與行車、轉爐保持緊密聯(lián)系，及時了解下道工序的作業(yè)進度，協(xié)調進料，調控好放銅頻度；嚴格控制放銅夾渣，做到連續(xù)穩(wěn)定地放銅、排渣，保持電爐熔體液面和渣口流量，穩(wěn)定減少轉爐停風等料的時間，縮短轉爐非作業(yè)時間。

3.3.2 行車

行車按照作業(yè)時序吊運，合理安排不同物料的吊運順序，使主廠房內物料吊運流程順暢，提高作業(yè)效率，確保轉爐不等料。

3.3.3 轉爐

轉爐嚴格按照作業(yè)時序進行吹煉生產，發(fā)生突發(fā)狀況造成時序錯位時要及時采取糾正措施，適時調整整體作業(yè)時序，加強操作過程控制(吹煉時間，停風時間)，合理安排物料的進、出時機，減少停風時間，提高送風時率。

3.3.4 陽極爐

陽極爐按照作業(yè)時序進銅，與轉爐、行車保持密切聯(lián)系，及時了解轉爐工序作業(yè)進度，確保轉爐出銅能立即進陽極爐，避免轉爐因等出銅而不能及時備料。

3.4 富氧吹煉

適當提高送風中氧氣濃度進行富氧吹煉，制定轉爐富氧吹煉相關操作制度。富氧吹煉強化了爐內氣- 液多相反應，硫化物的氧化反應速度加快，熱量同比釋放大大增加，隨煙氣帶走的熱量少，爐溫上升較快，反應進行迅速，進一步縮短單爐周期和提高單爐產量(溫度高可以多處理含銅物料)，同時還能提高煙氣中二氧化硫濃度，減少了煙氣總量，維持銅、酸系統(tǒng)的生產平衡。見表1。

3.5 提高銅锍品位

理論計算和生產實踐都表明，在其它條件相同的情況下，銅锍品位愈高，吹煉周期愈短，則送風時率越高[5]。結合生產實際，經過實踐摸索在現(xiàn)澳爐精礦處理量75～80 t/h的情況下，通過調整氧- 料比將冰銅品位控制在50%～52%(前期為48%～50%)，正好能保證能及時給轉爐供料，同時轉爐單爐時間不會超過345 min，有效縮短了轉爐的非操作時間，提高了轉爐的送風時率。

表1 轉爐富氧吹煉主要操作參數(shù)

4 效果分析

通過持續(xù)攻關和科學管理，目前轉爐的送風時率已有前期的70%左右提高至85.5%,極大提高了轉爐生產效率，降低生產成本，同時更好地維持了銅酸系統(tǒng)的生產平衡，煙氣低空污染得到有效遏制。

5 結束語

在火法煉銅工藝中，轉爐起著承上啟下的作用，科學、合理的作業(yè)制度對整個工序的穩(wěn)定至關重要。金昌冶煉廠的“兩開三倒”爐、期雙交換作業(yè)制度，操作靈活、方便，充分挖掘了生產潛力，為企業(yè)的高效、清潔生產奠定了基礎。

[1] [美]W.G.達文波特，[美]M.金，[美]M.施萊辛格，A.K,比斯瓦斯.銅冶煉技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[2] 朱祖澤，賀家齊.現(xiàn)代銅冶金學[M].北京：科學出版社，2003.

[3] 陳國發(fā).重金屬冶金學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[4] 唐尊球.銅PS轉爐與閃速吹煉技術比較[J].有色金屬(冶煉部分)，2003，(1)：9-11.

[5] 李衛(wèi)民.銅吹煉技術的進展[J].云南冶金，2008，37(5)：24-28.

Practice of Improving the Rate of Converter Blowing

JIN Ze-zhi， SHENG Bai-qing

The paper introduces how to raise the production efficiency of converter under the premise of reducing the operation rate in Jinchang smelter, through continuous technological research, strengthening internal management, innovative production mode, increases the rate of the converter to 85.5% in the condition of reaching environmental protection. The paper introduces practice of improving the rate of the converter blowing in Jinchang smelter.

environmental protection； converter； operating system； rate of air supply

2015-06-06

金澤志(1973-)，男，安徽桐城人，冶煉高級技師，大學?？?，主要從事生產管理工作。

TF748

B

1003-8884(2015)05-0035-03