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我国铜冶炼厂冰铜吹炼以P.S 转炉为主体。贵溪、大冶、云冶、金隆、白银等大型铜冶炼厂,清一色地采用P .S 卧室转炉吹炼冰铜。小型铜冶炼厂大多采用连续吹炼炉吹炼。中条山矿务局的侯马冶炼厂采用顶吹浸没熔炼炉吹炼。金川有色金属公司铜冶炼厂,采用卡尔多炉吹炼。
( l )转炉吹炼。我国铜毓吹炼转炉规格不统一,多数都有一个由小到大的发展过程。
近20 年来,我国转炉吹炼技术有了较大提高,集中在以下几点:
转炉炉口烟罩密封是一技术难题:烟罩密封不好,是造成转炉车间低空污染的主要原因。国内开发固定烟罩、滑动烟罩加旋转活动环保烟罩的组合方式,较好地解决了转炉烟罩密封难题。
转炉寿命短是我国20世纪80年代的通病。炉寿一般一周,称为“礼拜炉”。80 年代后设计的转炉作了多项改进,如:适当增加炉壳钢板厚度,加强炉体刚度,确保壳体内衬圈形砖体的整体性;改进炉口及内衬砌筑方式;改变了以往大风、高温、高强度的吹炼习惯等:这些措施大大提高了炉衬寿命,铜陵金昌冶炼厂转炉炉龄已达1000 炉次以上,大修周期将近一年,远不是过去的“礼拜炉”概念。
另外,加大了转炉风口直径,减少风口间距,增加风口数量,从而降低风口鼓风强度,并增加了鼓风与冰铜反应的接触面积、风口水平布置和采用DCS 系统进行过程控制,从鼓风机开始到吹炼周期、吹炼终点全过程自动控制已初步成型,并在逐步完善。
我国铜硫吹炼转炉,凡直径在3.6m 以上的大型转炉,其装备水平、余热利用,硫回收率、环保及操作指标等,与工业发达国家同类企业相比不相上下,仅劳动生产率偏低。凡直径在3m以下的小型转炉,国外已基本淘汰。国内这类转炉的装备水准低,低空污染严重。
( 2 )连续吹炼炉吹炼。我国一些密闭鼓风炉炼铜的小型冶炼厂,多采用连续吹炼炉吹炼铜毓,产出粗铜。连续吹炼炉设备较转炉简单,为固定式炉床,与白银熔炼炉类似。这种反射炉结构的连续吹炼炉,首先在富春江冶炼厂应用,由于连续吹炼炉避免了炉衬温度的骤变,延长了炉寿,同时烟气SO2浓度也较稳定,有利于制酸,加上不需要如转炉一样架空配置,厂房高度较低,投资省。这种连续吹炼炉被不少小型铜厂采用。由于连续吹炼炉没有大型化,加上所产粗铜含硫较高,炉床固定,一旦事故停风,风口易被熔体堵死,难于处理。这些缺点妨碍了我国大型铜冶炼厂采用这种连续吹炼炉吹炼铜毓。
( 3 )顶吹浸没熔炼炉吹炼。中条山侯马冶炼厂采用顶吹浸没熔炼炉吹炼。熔炼用富氧,吹炼用空气。现采用间断吹炼作作业,每班一个周期,日出三批粗铜,日产粗铜60 一70t/d 。存在送风时效率低,仅60%左右,空气利于系数低,烟气SO2仅4 %一5 % , 喷枪寿命短,仅8 一24h 。设计年产电铜4.5万t ,目前吹炼炉产量仅为产能1/2 ,有待探索改进提高。
( 4 )卡尔多炉吹炼。金川顶吹熔炼处理二次铜精矿,产出含Cu89 %一94 % , Ni 5% 一6 % , S 1%一2 %的高镍粗铜。这种粗铜,用卡尔多炉吹炼,维持高温不易结渣。金川卡尔多炉为Ф2540mm x 3980mm ,用重油补热:吹炼主要脱镍,产出含cu > 98 、Ni < 1 %、S < 0.05 %的粗铜,送火法精炼。处理量80 一100t/d ,年产铜2.2 万t ,粗铜氧气单耗110 一120m/t ,氧枪寿命800 一1000 炉.炉寿500 炉/次,粗铜耐火材料单耗3 一4kg/t。 烟气处理系统采用水冷烟罩,旋风收尘,电收尘后放空。
卡尔多炉有效地解决了高镍粗铜吹炼时产出高熔点渣,容易结炉妨碍连续操作的难题。
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