CN111690821B - 一种高品位冰铜连续吹炼工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高品位冰铜连续吹炼工艺，包括以下步骤：步骤S1：通过连接溜槽将热态冰铜按照24吨/小时定量定期送至吹炼炉内；步骤S2：打开压缩空气阀门和氧气阀门，向炉内送风、送氧，然后将炉体转至吹炼位进行吹炼；步骤S3：吹炼过程中，吹炼渣、冰铜以及粗铜形成三相结构，位于反应区的冰铜层的温度要维持在1200℃±50；通过测量吹炼渣层、冰铜层以及粗铜层的厚度，确定炉内液位，使吹炼渣及时从排渣口放出，粗铜层液位达到氧枪口时，便从出铜口放出；本发明中选择品位在76‑78％之间的冰铜作为吹炼原料，并且采用纯空气吹炼，热态冰铜每小时24吨，保证底吹连续吹炼炉全热料吹炼，不再加入任何中间冷料来控制炉内熔体，实现了热态冰铜的连续吹炼生产。

Description

一种高品位冰铜连续吹炼工艺
技术领域
本发明属于粗铜冶炼技术领域，具体涉及一种高品位冰铜连续吹炼工艺。
背景技术
传统生产工艺中，连吹炉在热冰铜的吹炼过程中，由于热冰铜品位低(冰铜品位控制68-70％)，产生的热能无法平衡，需向炉内加入中间料来进行降温处理，从而达到热平衡。这就需要熔炼炉前期外放热冰铜进行缓冷，积攒大量的中间料。在生产时，通过皮带输送到炉内，来控制温度，在缓冷过程中需要进行车辆运输、破碎机破碎，而且需要专门增加运输皮带、料仓等必不可少的生产设备，间接造成生产成本的增加，大量的中间料也会造成资金积压，影响公司的运作。
其次，在吹炼过程中，氧枪处于粗铜层内，由于入炉物料复杂，造成炉内热平衡不易把控，炉内熔体液位或高或低，且容易造成氧枪及氧枪砖烧损，影响炉体使用寿命。
发明内容
本发明针对上述存在的技术问题，提出了一种高品位冰铜连续吹炼工艺，根据品位高热能少的原理，实现全热料生产，不仅不用积攒中间料，也无需进行破碎等工作，省去了皮带输送这一环节，使生产工艺也变简单，节省了生产成本。
本发明采用的技术方案：
一种高品位冰铜连续吹炼工艺，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼底吹炉通过连接溜槽将热态冰铜按照24吨/小时定量定期送至吹炼炉内；
步骤S2：打开压缩空气阀门和氧气阀门，通过氧枪向炉内送风、送氧，使入炉的总风量保持为9000-12000Nm/h，入炉氧量保持为500-1200Nm/h，且炉内富氧氧浓度为21.3％-25％，然后将炉体转至吹炼位进行吹炼；
步骤S3：吹炼过程中，吹炼渣、冰铜以及粗铜根据自身比重不同，形成三相结构，位于反应区的冰铜层的温度要维持在1200℃±200；通过测量吹炼渣层、冰铜层以及粗铜层的厚度，确定炉内液位，使吹炼渣及时从排渣口放出，粗铜层液位达到氧枪口时，便从出铜口放出；
步骤S4：判断炉体温度，当炉温较高时，则提高冰铜品位，提高吹炼炉入风量降低入氧量，并且向炉内加入残极来调节炉温，使炉温保持在1200℃±50。
优选的，在上述步骤S1中，所述热态冰铜品位为76％-78％。
优选的，在上述步骤S2中，入炉的总风量保持为12000Nm/h，入炉氧量保持为500-1200Nm/h，且炉内富氧氧浓度为21.3％。
优选的，在上述步骤S2中，所述氧枪入炉角度设置为30°～60°；所述氧枪的喷射点处于冰铜层。
优选的，所述氧枪炉角度设置为49°，氧枪口下沿距炉底垂直高度500mm，氧枪的喷射点处于粗铜层与冰铜层的交界处。
优选的，所述氧枪采用双通道，内通道通入氧气和压缩空气的混合气，外通道通入压缩空气，保持外通道压力高于内通道压力。
优选的，在上述步骤S3中，在吹炼过程中，根据炉内温度和吹炼速度，采用大风量低氧浓和小风量高氧浓两种模式来调节入风量和氧量，使入炉压力维持稳定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明中选择品位在76-78％之间的冰铜作为吹炼原料，并且采用纯空气吹炼，热态冰铜每小时24吨，保证底吹连续吹炼炉全热料吹炼，不再加入任何中间冷料来控制炉内熔体，便也能达到正常生产时所需的温度(1210℃)，实现了热态冰铜的连续吹炼生产。
2.本发明中的氧枪入炉角度设置为30°～60°，氧枪始终处于冰铜层或冰铜层与粗铜层交接处，且保持氧枪喷射点处于冰铜层，由于冰铜层是反应区域，维持有较高温度(1200℃)，并且温度变化波动小，因此，对氧枪的损耗更小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种高品位冰铜连续吹炼工艺中氧枪与炉体位置关系的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的就是合理的提高冰铜品位，根据品位高热能少的原理，实现全热料生产，不仅不用积攒中间料，也无需进行破碎等工作。根据以上原理，对传统工艺进行了以下实验见表一：(空气中含氧21.3％)。
Figure BDA0002553846810000041
在传统工艺生产模式的基础上，对以上生产参数进行了逐步的调整，并进行了实验，最终得出结果，在入炉风量一定的情况下(12000(Nm3/h)，熔炼炉冰铜品位为76-78％，并且采用纯空气吹炼，热态冰铜每小时24吨，即可保证底吹连续吹炼炉全热料吹炼，不再加入任何中间冷料来控制炉内熔体,从而达到正常生产时所需的温度(1210℃)。
实施例1
本实施例中的一种高品位冰铜连续吹炼工艺，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼底吹炉通过连接溜槽将热态冰铜按照24吨/小时定量定期送至吹炼炉内，其中，热态冰铜品位为76％-78％；
步骤S2：打开压缩空气阀门和氧气阀门，氧枪入炉角度设置为30°，氧枪口距炉底190mm，氧枪始终处于冰铜层与粗铜层交接处，通过氧枪向炉内冰铜层直接送风、送氧，使入炉的总风量保持为12000Nm/h，入炉氧量保持为500-1200Nm/h，且炉内富氧氧浓度为21.3％，然后将炉体转至吹炼位进行吹炼；
步骤S3：吹炼过程中，吹炼渣、冰铜以及粗铜根据自身比重不同，形成三相结构，位于反应区的冰铜层的温度要维持在1210℃；通过测量吹炼渣层、冰铜层以及粗铜层的厚度，确定炉内液位，使吹炼渣及时从排渣口放出，粗铜层液位达到氧枪口时，便从出铜口放出；
步骤S4：吹炼炉放渣、放铜时，用测温枪测量其温度，并从观察窗观察炉内溶体晃动频率，晃动频率大，则温度高，反之温度低，通过晃动频率以及测温枪的测得的温度数据综合判定炉内溶体温度，当炉温较高时，则提高冰铜品位，提高吹炼炉入风量降低入氧量，并且向炉内加入残极来调节炉温，使炉温保持在1200℃±50。
在吹炼过程中，根据炉内温度和吹炼速度，采用大风量低氧浓和小风量高氧浓两种模式来调节入风量和氧量，使入炉压力维持稳定。
实施例2
本实施例中的一种高品位冰铜连续吹炼工艺，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼底吹炉通过连接溜槽将热态冰铜按照24吨/小时定量定期送至吹炼炉内，其中，热态冰铜品位为76％-78％；
步骤S2：打开压缩空气阀门和氧气阀门，氧枪入炉角度设置为49°，氧枪口下沿距炉底垂直高度500mm，氧枪喷射点处于冰铜层，通过氧枪向炉内冰铜层直接送风、送氧，使入炉的总风量保持为12000Nm/h，入炉氧量保持为500-1200Nm/h，且炉内富氧氧浓度为21.3％，然后将炉体转至吹炼位进行吹炼；
步骤S3：吹炼过程中，吹炼渣、冰铜以及粗铜根据自身比重不同，形成三相结构，位于反应区的冰铜层的温度要维持在1210℃；通过测量吹炼渣层、冰铜层以及粗铜层的厚度，确定炉内液位，使吹炼渣及时从排渣口放出，粗铜层液位达到氧枪口时，便从出铜口放出；
步骤S4：吹炼炉放渣、放铜时，用测温枪测量其温度，并从观察窗观察炉内溶体晃动频率，晃动频率大，则温度高，反之温度低，通过晃动频率以及测温枪的测得的温度数据综合判定炉内溶体温度，当炉温较高时，则提高冰铜品位，提高吹炼炉入风量降低入氧量，并且向炉内加入残极来调节炉温，使炉温保持在1200℃±50。
在吹炼过程中，根据炉内温度和吹炼速度，采用大风量低氧浓和小风量高氧浓两种模式来调节入风量和氧量，使入炉压力维持稳定。
实施例3
本实施例中的一种高品位冰铜连续吹炼工艺，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼底吹炉通过连接溜槽将热态冰铜按照24吨/小时定量定期送至吹炼炉内，其中，热态冰铜品位为76％-78％；
步骤S2：打开压缩空气阀门和氧气阀门，氧枪入炉角度设置为60°，氧枪口下沿距炉底垂直高度705mm，氧枪处于冰铜层，通过氧枪向炉内冰铜层直接送风、送氧，使入炉的总风量保持为12000Nm/h，入炉氧量保持为500-1200Nm/h，且炉内富氧氧浓度为21.3％，然后将炉体转至吹炼位进行吹炼；
步骤S3：吹炼过程中，吹炼渣、冰铜以及粗铜根据自身比重不同，形成三相结构，位于反应区的冰铜层的温度要维持在1210℃；通过测量吹炼渣层、冰铜层以及粗铜层的厚度，确定炉内液位，使吹炼渣及时从排渣口放出，粗铜层液位达到氧枪口时，便从出铜口放出；
步骤S4：吹炼炉放渣、放铜时，用测温枪测量其温度，并从观察窗观察炉内溶体晃动频率，晃动频率大，则温度高，反之温度低，通过晃动频率以及测温枪的测得的温度数据综合判定炉内溶体温度，当炉温较高时，则提高冰铜品位，提高吹炼炉入风量降低入氧量，并且向炉内加入残极来调节炉温，使炉温保持在1200℃±50。
在吹炼过程中，根据炉内温度和吹炼速度，采用大风量低氧浓和小风量高氧浓两种模式来调节入风量和氧量，使入炉压力维持稳定。
在上述实施例中，如图1所示，所述的氧枪入炉角度α设置为30-60°，根据生产情况及产能大小，氧枪可以选择不同入炉角度位置，粗铜液位达到氧枪口时，及时通过出铜口放铜，让氧枪始终处于冰铜层或冰铜层与粗铜层交接处，可以有效保护氧枪。
此外，所述的氧枪采用双通道，内通道通入氧气和压缩空气的混合气，外通道通入压缩空气，保持外通道压力高于内通道压力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种高品位冰铜连续吹炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：熔炼底吹炉通过连接溜槽将热态冰铜按照24吨/小时定量定期送至吹炼炉内，其中，热态冰铜品位为76%-78%；
步骤S2：打开压缩空气阀门，氧枪入炉角度设置为49°，氧枪口下沿距炉底垂直高度500mm，氧枪喷射点处于冰铜层，通过氧枪向炉内送风，使入炉的总风量保持为12000Nm/h，入炉氧量保持为0Nm/h，且炉内富氧氧浓度为21.3%，然后将炉体转至吹炼位进行吹炼；
步骤S3：吹炼过程中，吹炼渣、冰铜以及粗铜根据自身比重不同，形成三相结构，位于反应区的冰铜层的温度要维持在1210℃；通过测量吹炼渣层、冰铜层以及粗铜层的厚度，确定炉内液位，使吹炼渣及时从排渣口放出，粗铜层液位达到氧枪口时，便从出铜口放出；
步骤S4：吹炼炉放渣、放铜时，用测温枪测量其温度，并从观察窗观察炉内溶体晃动频率，晃动频率大，则温度高，反之温度低，通过晃动频率以及测温枪的测得的温度数据综合判定炉内溶体温度，当炉温较高时，则提高冰铜品位，提高吹炼炉入风量，并且向炉内加入残极来调节炉温，使炉温保持在1200℃±50；
在入炉风量为12000Nm³/h的情况下，熔炼炉冰铜品位为76-78%，并且采用纯空气吹炼，热态冰铜每小时24吨，即可保证底吹连续吹炼炉全热料吹炼，不再加入任何中间冷料来控制炉内熔体，从而达到正常生产时所需的温度1210℃。
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