CN110373554B - 一种回转式阳极炉安全浇铸系统及其安全操作方法 - Google Patents
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Abstract
一种回转式阳极炉安全浇铸系统及其安全操作方法，所述回转式阳极炉的炉体(11)由驱动系统(12)驱动转动，阳极炉的出铜口外接有铜水浇铸溜槽(22)，铜水浇铸溜槽底端安装有浇注电机(29)，浇注电机的浇口对向圆盘浇铸机(30)，在阳极炉炉底设有一侧开口的半封闭式导液溜槽(21)和与导液溜槽连通的应急事故坑(25)，在铜水浇铸溜槽中部设置有下斜的应急叉槽(23)，应急叉槽位于应急事故坑上方；在驱动系统外围砌筑耐火砖隔离墙(13)；设置有交流电源(26)和直流应急电源(27)交替为驱动系统的电机供电。本发明可以从容应对回转式阳极炉系统任何重大或一般性“跑铜”等事故，保护回转式阳极炉系统区域内的全部设备设施，保护操作人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及铜冶炼系统及其安全操作技术领域，具体涉及铜精炼回转式阳极炉的浇铸系统及其操作方法。
背景技术
铜精炼回转式阳极炉是铜冶炼系统重要的设备之一，主要用于对低品位粗铜进行精炼，以氧化脱硫、还原脱氧后用于浇铸阳极铜。目前国内外同行基本采用回转式阳极炉对粗铜进行精炼生产作业。然而，回转式阳极炉精炼生产作业过程，难免会出现回转式阳极炉控制系统故障，或炉体透气砖意外通漏事故，或炉壳壳体直接通漏等事故，导致“跑铜”的危险事故发生以及“跑铜”事故发生后对炉体区域相关配置装置的损毁，甚至造成作业人员的伤亡。此外，回转式阳极炉系统还包括圆盘浇铸机区域，当出现浇铸机控制系统故障又同时出现回转式阳极炉控制故障时，铜水会源源不断地流至圆盘浇铸机区域。高达1200℃左右的铜水外溢后，将烧毁浇铸控制系统设备等，从而导致巨大的经济损失，且后续浇铸控制系统装置的修复周期较长，修复难度也较大，给企业恢复正常生产带来极大的困难。
尽管如此，国内铜冶炼精炼生产企业对回转式阳极炉系统却少有设置安全系统或应急安全处置措施，对意外事故的发生没有有效的预防措施，只能被动地处置意外事故。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术存在问题，提供一种简便、易于操作、措施可靠的回转式阳极炉安全浇铸系统及其操作方法，避免突发应急事故所导致的巨大经济损失以及人身伤害。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种回转式阳极炉安全浇铸系统，所述回转式阳极炉的炉体由驱动系统驱动转动，阳极炉的出铜口外接有铜水浇铸溜槽，铜水浇铸溜槽底端安装有浇注电机，浇注电机的浇口对向圆盘浇铸机，在阳极炉炉体底部设置有一侧开口的半封闭式导液溜槽，在导液溜槽开口侧设置有与导液溜槽相通的应急事故坑，在铜水浇铸溜槽中部设置有下斜的应急叉槽，应急叉槽出口位于应急事故坑上方；在所述驱动系统外围砌筑耐火砖隔离墙；设置有交流电源和直流应急电源通过切换开关交替为驱动系统的电机供电。
进一步地，在所述应急事故坑内设置有使用耐火砖砌筑的“田”字型方格。
更进一步，在铜水浇铸溜槽和应急事故坑底部铺设有一层细沙。
本发明所述回转式阳极炉安全浇铸系统的安全操作方法如下：
正常生产时，将应急叉槽与铜水浇铸溜槽衔接节点，使用耐火泥封堵；采用交流电源启动电机，启动回转式阳极炉，转动炉体，炉中精炼好的铜水通过铜水浇铸溜槽及浇注电机浇口浇铸到圆盘浇铸系统，当回转式阳极炉铜水浇铸完毕后，每间隔7～10天周期内，切换启用直流应急电源启动电机带动转动炉体一次，让直流应急电源放电一次，激发直流应急电源放电/充电功能；启用直流应急电源转动炉体时，最高转速控制在0.3～0.5r/min以内，正转、反转炉体各一次，总转动炉体时间不少于60s；
当圆盘浇铸机出现故障时，使用回转式阳极炉交流电源启动电机带动炉体转动，暂停铜水浇铸，铜水汇聚到导液溜槽中，并流入应急事故坑内；当回转式阳极炉交流电源故障时，启用应急直流电源启动电机带动炉体转动，铜水汇聚到导液溜槽中，并流入应急事故坑内；当回转式阳极炉和圆盘浇铸机同时故障时，撬开应急叉槽与铜水浇铸溜槽衔接节点除的封堵耐火泥，使用备用坯泥封堵铜水浇铸溜，将高温铜水熔体通过应急叉槽导向应急事故坑内。
本发明主要具有以下有益效果：
(1)本发明通过砌筑耐火砖隔离墙保护驱动系统，避免“跑铜”意外事故对驱动系统的损毁；
(2)在回转炉炉底设置半封闭式导液溜槽，以应对“跑铜”意外事故发生时，将高温铜水导向应急事故坑内，防止铜水乱流，防止炉体底部设施的损毁；
(3)设置有直流应急电源系统，日常只运行交流电源转动炉体，并在炉内铜水浇铸完毕后，切换直流应急电源系统，周期性正转反转炉体，有利于保持直流应急电源系统的放电/充电功能，面临交流电源故障时，确保直流应急电源的应急功能；
(4)设置有应急事故坑，坑内使用耐火砖砌筑“田”字型方格，当必须被动面临突发重大“跑铜”事故时，有应急事故坑接收大量高温铜水熔体，同时坑内耐火砖砌筑“田”字型方格可以将铜水分隔成小块，铜水凝固后，方便在极短时间内，快速、高效率、低劳动强度取出方格内的铜块，小块铜块取出后，就可以直接返回冶炼系统处置；避免了大量铜块中间品积压、难处理，对企业带来的重大资金积压的经济损失；
(5)在铜水浇铸溜槽侧边设置应急叉槽，便于在圆盘浇铸系统和回转式阳极炉系统同时出故障时，直接撬开应急叉槽，堵死铜水浇铸溜槽，将高温铜水导向应急事故坑内，避免圆盘浇铸系统浇铸电机等关键设备的烧损；
(6)炉底导液溜槽和应急事故坑内填充细河沙，方便应急事故发生后，快速高效率清理现场铜块，便于块铜中间品返回生产系统处置。
本发明通过以上多措施，可以从容应对回转式阳极炉系统任何重大或一般性“跑铜”等事故，保护回转式阳极炉系统区域内的全部设备设施，避免设备设施被烧损或损毁的重大经济损失，有效保护操作人员的人身安全，在突发意外事故发生后，也能快速高效率清理现场铜块，避免损失的扩大。本发明方法简便、易于操作、措施安全可靠。
附图说明
图1为本发明系统的俯视图；
图2为图1的左视图；
图3为图2中的回转式阳极炉示意图：
图4是U型耐火砖端面示意图；
图5是备用坯泥示意图；
图6为应急事故坑内“田”字型方格示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合说明书附图，对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
一种回转式阳极炉安全浇铸系统，所述回转式阳极炉1如图3所示，其炉体11由驱动系统12驱动转动，阳极炉的出铜口14外接有如图1、图2所示的铜水浇铸溜槽22，铜水浇铸溜槽底端安装有浇注电机29，浇注电机的浇口对向圆盘浇铸机30。回转式阳极炉、浇注电机、圆盘式浇注机均为现有技术设备。如图1、图2所示，本发明的安全浇注系统在阳极炉炉体11底部设置有一侧开口的半封闭式导液溜槽21，在导液溜槽21开口侧设置有与导液溜槽相通的应急事故坑25，在铜水浇铸溜槽22中部设置有下斜的应急叉槽23，应急叉槽23出口位于应急事故坑25上方，应急叉槽按照铜水浇铸溜槽烘烤方式进行烘干，应急叉槽下斜坡度在5～10°。在所述驱动系统12外围砌筑耐火砖隔离墙13，隔离墙砌筑高度在500mm以上。本发明设置有交流电源26和直流应急电源27交替为驱动系统的电机供电。直流与交流切换，是通过设置于控制室28内的切换开关，手动切换即可，一般是设置3个档位：零档(停止档位)、直流档位、交流档位。交流电源26设置于控制室28内，而直流应急电源系统占空间较大，单独设置摆放，不设置在控制室内。在所述应急事故坑25内设置有使用耐火砖砌筑的如图6所示的“田”字型方格。在铜水浇铸溜槽22和应急事故坑25底部铺设有一层厚度约50mm的细河沙，细河沙粒度在5～20目，含水率不超过5％，含SiO2>90％。所述应急事故坑容积应为全部回转式阳极炉装载量的1.5～2.0倍。
本发明所述回转式阳极炉安全浇铸系统的安全操作方法如下：
见图1、图2，为配置2台回转式阳极炉同时浇铸的情形，如果每台回转式阳极炉容积为350吨，则总容积为700吨。按照铜水密度体积计算，按照1.5倍回转式阳极炉装载量设置应急事故坑25，则需要设置一个117立方的应急事故坑足够。
正常生产时，将应急叉槽23与铜水浇铸溜槽22衔接节点24，使用耐火泥封堵；采用交流电源26启动电机，启动回转式阳极炉1，转动炉体11，炉中精炼好的铜水通过铜水浇铸溜槽22及浇注电机29浇口浇铸到圆盘浇铸系统30，当回转式阳极炉铜水浇铸完毕后，每间隔7～10天周期内，切换启用直流应急电源27启动电机带动转动炉体一次，让直流应急电源27放电一次，激发直流应急电源27放电/充电功能；启用直流应急电源27转动炉体时，最高转速控制在0.3～0.5r/min以内，正转、反转炉体各一次，总转动炉体时间不少于60s；
当圆盘浇铸机30出现故障时，使用回转式阳极炉交流电源26启动电机带动炉体转动，暂停铜水浇铸，铜水汇聚到导液溜槽21中，并流入应急事故坑25内；当回转式阳极炉交流电源26故障时，启用应急直流电源27启动电机带动炉体转动，铜水汇聚到导液溜槽21中，并流入应急事故坑25内；当回转式阳极炉和圆盘浇铸机同时故障时，撬开应急叉槽23与铜水浇铸溜22槽衔接节点除的封堵耐火泥，使用如图4所示的U型耐火砖闸死铜水浇铸溜槽22，间隔1min后，使用如图5所示的备用坯泥封堵U型耐火砖背面底部区域，将高温铜水熔体通过应急叉槽23导向应急事故坑25内。
Claims (4)
1.一种回转式阳极炉安全浇铸系统，所述回转式阳极炉(1)的炉体(11)由驱动系统(12)驱动转动，阳极炉的出铜口(14)外接有铜水浇铸溜槽(22)，铜水浇铸溜槽底端安装有浇注电机(29)，浇注电机的浇口对向圆盘浇铸机(30)，其特征在于，在阳极炉炉体(11)底部设置有一侧开口的半封闭式导液溜槽(21)，在导液溜槽开口侧设置有与导液溜槽相通的应急事故坑(25)，在铜水浇铸溜槽中部设置有下斜的应急叉槽(23)，应急叉槽出口位于应急事故坑上方；在所述驱动系统外围砌筑耐火砖隔离墙(13)；设置有交流电源(26)和直流应急电源(27)通过切换开关交替为驱动系统的电机供电。
2.根据权利要求1所述的一种回转式阳极炉安全浇铸系统，其特征在于，在所述应急事故坑(25)内设置有使用耐火砖砌筑的“田”字型方格。
3.根据权利要求1或2所述的一种回转式阳极炉安全浇铸系统，其特征在于，在铜水浇铸溜槽(22)和应急事故坑(25)底部铺设有一层细沙。
4.如权利要求1～3任一项所述的一种回转式阳极炉安全浇铸系统的安全操作方法，其特征在于，方法如下：
正常生产时，将应急叉槽(23)与铜水浇铸溜槽(22)衔接节点(24)，使用耐火泥封堵；采用交流电源(26)启动电机，启动回转式阳极炉(1)，转动炉体(11)，炉中精炼好的铜水通过铜水浇铸溜槽(22)及浇注电机(29)浇口浇铸到圆盘浇铸系统(30)，当回转式阳极炉铜水浇铸完毕后，每间隔7～10天周期内，切换启用直流应急电源(27)启动电机带动转动炉体一次，让直流应急电源(27)放电一次，激发直流应急电源放电/充电功能；启用直流应急电源转动炉体时，最高转速控制在0.3～0.5r/min以内，正转、反转炉体各一次，总转动炉体时间不少于60s；
当圆盘浇铸机(30)出现故障时，使用回转式阳极炉交流电源(26)启动电机带动炉体转动，暂停铜水浇铸，铜水汇聚到导液溜槽(21)中，并流入应急事故坑(25)内；当回转式阳极炉交流电源(26)故障时，启用应急直流电源(27)启动电机带动炉体转动，铜水汇聚到导液溜槽(21)中，并流入应急事故坑(25)内；当回转式阳极炉和圆盘浇铸机同时故障时，撬开应急叉槽(23)与铜水浇铸溜(22)槽衔接节点除的封堵耐火泥，使用备用坯泥封堵铜水浇铸溜(22)，将高温铜水熔体通过应急叉槽(23)导向应急事故坑(25)内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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