行业标准项目建议书建议项目名称中文重有色冶金炉窑热平衡测定.doc

行业标准项目建议书建议项目名称(中文)重有色冶金炉窑热平衡测定与计算方法（富氧侧吹铜熔池熔炼炉）建议项目名称(英文)Methods of determination and calculation of heat balance in metallurgical furnaces for heavy non-ferrous metals(Oxygen side-blown bath smelting furnace of copper )制定或修订 制定 修订被修订标准号采用程度 IDT MOD NEQ采标号国际标准名称（中文）国际标准名称（英文）采用快速程序 FTP快速程序代码BCICS分类号77.120中国标准分类号H 01牵头单位白银有色集团股份有限公司体系编号YS-02-012-JN02参与单位计划起止时间2015年1月2016年12月目的意义或必要性1.目的和意义通过对富氧侧吹铜熔池熔炼炉热平衡测定与计算方法行业标准的制定，规范富氧侧吹铜熔池熔炼炉热量收支测定的方法和热效率的计算口径，找出提高富氧侧吹铜熔池熔炼炉热效率及其综合利用余热的新途径，并提出针对该生产线改进方案，对炉子热效率的提高有着积极的作用。同时，也为进一步制定能耗定额标准或能耗分级标准打下基础，实现对已建成并投入运行的富氧侧吹铜熔池熔炼炉进行管理和控制，促进企业的节能改造和科研机构的技术创新，保证铜熔炼行业沿着健康、有序的轨道向前发展。2.必要性富氧侧吹铜熔池熔炼炉是根据气体喷吹位置不同而划分的一种熔池熔炼炉型，国内典型的炉型有白银有色集团股份有限公司的白银炉、赤峰金峰铜业有限公司的金峰炉。就白银炉而言，以“白银炼铜法”为典型的富氧侧吹熔池熔炼炉作为国内唯一具有自主知识产权的铜熔池熔炼技术，是白银有色金属公司于二十世纪70年代自主研发并工业化生产的铜熔炼新工艺，它取代了原铜精矿反射炉熔炼法，自1980年投入工业化生产，经过多年的改进和实践，经历了空气熔炼、富氧熔炼和自热熔炼三个阶段，炉型结构由单室炉型发展为双室炉型，并在发挥白银炉潜在优势的基础上，充分借鉴世界各种先进炼铜炉的炉型概念、控制理念，挖潜现有设备潜力，针对提高白银炉的床能力、炉寿命，提高各项技术经济指标，提升环保和自动化装备水平等方面进行广泛调研，开发并建成了两台新型白银炉，拥有炉体结构设计、白银炉操作、炉体铜水套浇铸等一系列技术专利，具有熔炼效率高、烟尘率低、总硫利用率高、对原料的适应性强的突出特点，形成了单台15万t/a的生产规模。随着铜熔池熔炼技术的创新和不断发展，以“白银炼铜法”为典型的富氧侧吹熔池熔炼炉作为国内唯一具有自主知识产权的铜熔池熔炼技术，在产能规模、技术指标、投资、环保及建设周期等方面具备了较强的竞争优势，逐渐成为一套较为成熟的独特优点，是很有发展前途的铜冶炼技术，推广应用前景广阔，单系统产能规模在1020万t/a，符合国家产业政策，并在世界炼铜工艺中占有重要的地位。然而，针对富氧侧吹铜熔池熔炼炉热平衡测定与计算方法的研究和规范，无论是国内还是国外对该炉型的能耗状况都缺乏衡量标准，该状况亟待改变。因此，开展富氧侧吹铜熔池熔炼炉的热平衡研究已非常必要。范围和主要技术内容1.标准性质本项目制定的行业标准性质为推荐性标准。2.主要技术内容2.1规定富氧侧吹铜熔池熔炼炉热平衡测定与计算的内容和范围。2.2引用标准。列出本标准引用标准。2.3热平衡测定与计算基准。规定热平衡测定范围，列出基准温度、压力以及系统物料平衡和热平衡的计算单位。2.4设备概况与生产工艺流程。介绍富氧侧吹铜熔池熔炼炉的设备概况，绘制其工艺原则流程图。2.5热平衡测定条件。要求热平衡测定时，富氧侧吹铜熔池熔炼炉生产和工艺状况应处于相对稳定和正常的状况，各项技术参数正常，设备无故障；对测定时间进行规范；生产运行参数是热平衡测定的重要参考，对参数的提供内容提出相应要求。2.6热平衡测定项目与方法。根据富氧侧吹铜熔池熔炼炉生产的特点，规定热平衡测定项目和每个项目的测点位置、测试仪器、测试频率及取值原则。2.7物料平衡。规定富氧侧吹铜熔池熔炼炉进出物料的计算及计算方法，并建立物料平衡表。2.8热平衡。规定富氧侧吹铜熔池熔炼炉和余热锅炉的进出物料显热和带入带出热、化学反应热、燃料燃烧热、冷却水带出热及表面散热等项目的计算及计算方法，并形成热平衡表。同时，规定热效率、余热回收率、系统热效率的计算方法，并根据热平衡测定结果绘制富氧侧吹铜熔池熔炼炉热流图。2.9主要能耗指标。规定燃料单耗、电单耗、产品综合能耗等能够反应富氧侧吹铜熔池熔炼炉能耗水平的主要技术指标。2.10热平衡测定结果分析与改进建议。规定测试单位应按照测定数据，对设备工艺状况、操作制度进行分析，找出节能途径并提出改进建议，保证企业安全生产的情况下，提高经济效益。同时，提出建议及研究课题。国内外情况简要说明1. 国内外对该技术研究情况简要说明在国内，20052008年，白银有色集团股份有限公司铜业公司与中国瑞林工程技术有限公司合作研发、设计了新型白银铜熔池熔炼炉，并于2009年建成1#新型白银铜熔池熔炼炉。2009年，白银有色集团股份有限公司铜业公司与西安建筑科技大学、江西理工大学合作开展了新型白银铜熔池熔炼炉的相关基础理论研究，在理论研究的基础上，对1#新型白银铜熔池熔炼炉的炉型结构、工艺配置、余热回收、自动化控制水平的提高、降低能耗、改善操作环境进行了优化，并于2011年建成2#新型白银铜熔池熔炼炉。2007年，金峰铜业有限公司在全面调研的基础上，对原有的密闭鼓风炉工艺进行改造，采用双侧吹熔池熔炼工艺。2008年正式开炉试车，各项技术经济指标均达到并超过了设计值。金峰熔炼炉系一巨型熔池熔炼炉，主要特点是熔体厚度高达2300mm，风口位于渣层，即富氧气体直接通过炉渣进入熔池进行熔炼。 2.与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑 以“白银炼铜法”为典型的富氧侧吹熔池熔炼炉作为我国唯一具有自主知识产权的铜熔池熔炼技术，因受历史、体制等多方面的原因，未得到国内外的推广应用，而对该炉型制定热平衡测定与计算方法行业标准，无对应的国际标准或国外先进标准，在制定过程中不存在采用的问题。3.与国内相关标准间的关系富氧侧吹铜熔池熔炼炉作为重有色冶金炉窑的炉型分支，在制定热平衡测定与计算方法行业标准的过程中，将参考充分考虑其他熔池熔炼炉型的热平衡测定，规范富氧侧吹铜熔池熔炼炉热量收支测定的方法和热效率的计算口径，为进一步制定能耗定额标准或能耗分级标准打下基础，该炉型热平衡测定与计算方法标准的制定对保证铜熔炼行业沿着健康、有序的轨道向前发展具有重要的意义。4.国内外现状与发展趋势铜熔炼依其出现时间的早晚和生产技术与装备水平分为传统方法和炼铜新工艺两类，按冶炼过程物料存在的状态和炉型又分为熔池熔炼和悬浮熔炼。鼓风炉、反射炉和电炉熔炼法归属于传统炼铜方法，而闪速熔炼、诺兰达法、白银法、奥斯麦特法、三菱法等称为炼铜新工艺。目前，国内外的铜冶炼技术仍以火法冶炼为主、湿法为辅，铜的火法生产量占总量的90%左右。全世界约有110座大型火法炼铜厂，其中传统工艺（包括反射炉、鼓风炉、电炉）约占1/3，闪速熔炼（以奥托昆普炉型为主）约占1/3，熔池熔炼（包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、白银炉、水口山炉等）约占1/3。火法炼铜之所以占主导地位，是基于火法冶金的特点：在高温下过程的反应速度快；能够应用温度的变化来改变化学平衡移动的方向，以达到冶炼的目的；金属硫化物在火法冶金过程中充当部分燃料；生产过程中金属富集程度高，设备处理能力大，适应大规模工业化生产要求；冰铜或粗铜与熔渣分离比较简单；贵金属富集比和回收率高；炉渣在自然环境下较为稳定，不造成二次污染。但是，火法炼铜也存在含尘有害烟气处理费用高、生产过程中设备泄露的烟气收集与处理昂贵、有些火法炼铜法能耗高等缺点。因此，火法炼铜的发展必须符合以下要求：（1）效率高能耗低；（2）劳动强度低；（3）满足严格的环保要求；（4）能处理成分复杂的原料；（5）最大限度的回收原料中伴生的有价金属；（6）基本建设费用低。基于以上要求，一些落后的炼铜方法已被先进方法所取代。目前，各大铜冶炼企业提出了向“四高”技术发展，即高富氧浓度、高冰铜品位、高热强度、高投料量冶炼新技术的发展趋势。面对当前国内外的严峻形势，富氧侧吹铜熔池熔炼炉作为熔池熔炼的一种炉型，在处理物料、产能、节能环保、自动化控制及投资费用、设备设施国产化、建设周期、技术经济指标等方面均具有一定的推广和应用优势，通过制定富氧侧吹铜熔池熔炼炉热平衡测定与计算方法标准，对规范富氧侧吹铜熔池熔炼炉具有重要的意义。牵头单位（签字、盖公章）月 日标准化技术组织（签字、盖公章） 月 日部委托机构（签字、盖公章） 月 日注1 填写制定或修订项目中，若选择修订必须填写被修订标准号；注2 选择采用国际标准，必须填写采标号及采用程度；注3 选择采用快速程序，必须填写快速程序代码；注4 体系编号是指在各行业（领域）技术标准体系建设方案中的体系编号注5 目的意义或必要性需要填写：标准项目涉及的方面，期望解决的问题；注6 范围和主要技术内容需要填写：标准的技术内容与适用范围；项目建议性质为强制性，需指出强制内容；注7 国内外情况简要说明需要填写：1. 国内外对该技术研究情况简要说明：国内外对该技术研究情况、进程及未来的发展；该技术是否相对稳定，如果不是的话，预计一下技术未来稳定的时间，提出的标准项目是否可作为未来技术发展的基础；2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑：该标准项目是否有对应的国际标准或国外先进标准，标准制定过程中如何考虑采用的问题；3. 与国内相关标准间的关系：该标准项目是否有相关的国家或行业标准，该标准项目与这些标准是什么关系，该标准项目在标准体系中的位置；4. 指出是否发现有知识产权的问题。