大型底吹炉炼铜工艺优化及生产实践研究.pdf

28Metallurgical smelting冶金冶炼大型底吹炉炼铜工艺优化及生产实践研究栾会光，蒋宗来摘要：围绕我国某黄金冶炼企业组织富氧底吹熔池熔炼技术工艺生产运行过程中遭遇的实际情况，针对实际存在的放渣与放铜难度较大问题、水冷烟罩技术组件漏水问题、上升烟道技术组件结焦问题、烟尘率较高问题以及炉况不稳定问题等，能够影响限制总体产能提高过程的具体问题展开系统分析，明确揭示导致上述问题发生的基本原因，继而制定提出针对性的解决处置对策。文章围绕大型底吹炉炼铜工艺优化及生产实践，展开简要的阐释分析。关键词：大型底吹炉设备；炼铜技术工艺；优化；生产实践；研究分析从宏观视角来看，富氧底吹熔池熔炼技术工艺具备冶炼加工处理原材料的适应能力较强，冶炼技术过程强度较高，并且设备运行过程热效率较高。此外，该技术还具有实现自热熔炼技术流程、操作步骤相对容易、生产技术活动过程安全性较高以及不容易引致产生泡沫渣等技术优点，因此是当前历史发展阶段最为领先的火法铜冶炼生产技术类型之一。而且，在最近几年中，该技术处于良好稳定发展和推广普及的进程中。然而，通过对多家底吹熔炼铜企业的生产设备技术系统实际运行情况进行对比研究，不难发现，底吹熔池熔炼生产技术工艺在冶炼数量规模层面上存在显著局限性，其总体技术处理能力相对较低，与闪速熔炼生产技术工艺之间存在显著差距。在具体的生产运行技术环节中存在多种问题，如技术处理能力水平相对较低、氧枪技术组件使用寿命较短以及开车率较低等问题。这些问题无法支持实现规模化效应，影响限制了生产活动环节的总体推进效率。针对上述情况，一些黄金冶炼生产企业的技术工作人员进行了系统性的研究分析。他们分析了影响底吹炉技术设备试生产运行使用过程的各类主客观因素以及底吹炉技术设备实际存在的各类具体问题。然后，借助优化调整底吹炉技术设备运行过程控制环节涉及的各项技术指标项目，改良部分能够影响制约底吹炉技术设备处理能力提升过程与持续性生产运行使用过程的技术组件，为底吹炉技术设备运行技术性能的持续改良优化创造提供基于技术性层面的背景支撑条件。1 富氧底吹熔池熔炼技术工艺的基本流程与主要技术设备1.1 富氧底吹熔池熔炼技术工艺的基本流程按照我国某黄金冶炼生产企业组织提供的相关信息，富氧底吹熔池熔炼技术工艺的基本流程是：在将包含有不同成分组成的金铜精矿材料、造渣熔剂石英砂材料、种类多样的返料以及冷料等，遵照适当数量比例关系推进开展配比技术操作环节后，借由对胶带输送机技术设备的运用，将其输送到底吹炉技术设备的顶部空间位置，继而将其直接投放到底吹炉技术设备内部参与完成后续的冶炼加工处理化学反应过程。实际加入底吹炉技术设备内部的混合精矿材料在经历氧化还原反应过程之后，将会生成炉渣物质和铜锍物质，并且会基于底吹炉技术设备主体结构两端位置的沉淀区域之中完成分离技术过程。实际生成的液态铜锍物质经由底吹炉技术设备的放铜口位置完成对外排出过程，继而会沿着溜槽具体流入到铜锍粒化技术装置内部，在经历粒化技术处理环节后，铜锍颗粒物质形态接续经由沥水处理技术环节后送入铜锍仓加以储存，留待后续吹炼技术环节中加以使用；熔炼渣物质形态基于设置在底吹炉技术设备端部位置的放渣口技术结构推进完成向外放出过程，继而经由溜槽技术结构被具体放入渣包内部，继而再经由抱罐车技术设备将渣包转送到渣缓冷场。熔炼渣物质形态在经历缓冷技术处理环节之后，运用渣选矿技术工艺提取并且回收其中的有价金属物质组成部分。1.2 富氧底吹熔池熔炼技术工艺的主要设备在富氧底吹熔池熔炼技术系统内部，占据核心地位的技术设备是1台型号为5.80m30.00m的氧气底吹熔炼炉技术设备，而针对氧气底吹熔炼炉技术设备的运行使用过程，搭配安装配置1套与氧气底吹熔炼炉技术设备型号和使用过程相契合的炉顶给料技术系统、1套余热锅炉技术设备、1套电收尘技术设备、2台高温风机技术设备（1台作为主用高温风机技术设备，1台作为备用高温风机技术设备）、1台环集风机技术设备、1套铜锍粒化技术系统，以及与上述技术设备相关联的附属技术设施电机技术设备、泵技术设备、刮板技术设备、螺旋技术设备和槽罐技术设备等。29Metallurgical smelting冶金冶炼2 底吹炉技术设备生产运行过程中的常见问题与解决处置思路2.1 放渣技术系统与放铜技术系统2.1.1 放渣溜槽技术组件的常见问题与解决处置思路我国某黄金冶炼生产企业组织原本设计配置的渣溜槽技术组件在组成结构方面具体分成两级，其第一级是与放渣口技术结构构成相互连接关系的水冷铜质溜槽技术组件（其长度技术参数项目为1.00m），其第二级是铸铁溜槽技术组件（其长度技术参数项目为7.00m），且在两级溜槽技术组件的底部位置另外铺设安装配置有铸铁衬板技术结构，主要用于针对溜槽技术组件发挥保护性作用。在于第二级溜槽技术组件对应的衬板技术结构遭受到较为严重的冲刷腐蚀作用，为控制规避溜槽技术组件的主体组成部分遭受损坏问题，通常需要频繁更换衬板技术结构，客观上引致围绕溜槽技术组件实施的维护技术环节，需要投入较高水平的经济成本。除此之外，铸铁溜槽技术组件之上实际黏结分布的熔炼渣物质，在清理技术操作环节开展过程中需要面对较高水平的技术难度，且伴随着原始矿物材料投放数量持续增加，熔炼渣物质的生成数量也会持续增加，间接上诱导铸铁溜槽技术组件在具体使用过程中无法支持满足连续放渣技术需求。借由针对两级渣溜槽技术组件的具体使用情况展开全面综合分析，可以将引致上述问题的主要原因归纳阐释如下：（1）铸铁衬板技术结构冲刷损坏问题发生速度较快的主要引致原因，在于两级溜槽技术组件之间形成的彼此落差相对较大。源于液态熔炼渣物质形态的实际流动速度相对较快，同时在上下落势能因素的冲击作用之下，引致第二级溜槽衬板技术结构的受力技术点位在较短时间之内就被冲刷作用形成一个呈现出簸箕状的深坑结构，继而引致溜槽技术组件无法继续维持正常稳定使用过程，只能被动性地开展更换技术操作环节。（2）溜槽技术组件清理速度相对缓慢问题的主要引致原因，在于熔炼渣物质形态与铸铁溜槽技术组件之间的相互粘结状态较为牢固。熔炼渣物质形态在其持续流动过程中会渐进性地粘结到溜槽技术组件的内壁结构上，源于溜槽技术组件具体所处的温度水平呈现逐渐升高变化趋势，已经完成粘结过程的熔炼渣物质形态致密程度相对较高，在针对放渣口技术结构施加堵塞作用之后，通常会引致溜槽技术组件在较长时间之内无法完成冷却技术过程。热态熔炼渣物质形态的清理环节通常需要面对较高水平的技术操作难度，通常仅能在加水条件下推进完成快速冷却处理技术环节，此种操作方式尽管能够在适当程度上发挥作用，但是实际添加的水，极易进入到溜槽技术组件的下方位置，继而引致发生渣包“放炮”现象。鉴于上述情况，我国某黄金冶炼生产制造企业组织指向渣溜槽技术组件推进开展了技术改造处理环节，去除了与放渣口技术结构直接构成相互连接关系的第一级水冷铜质溜槽技术组件，且将第二级铸铁溜槽技术组件更换调整成水冷铜质溜槽技术组件，并且将其长度延长到放渣口技术位置，经由上述技术改良处理过程的渣溜槽技术组件，有效彻底解决处置了熔炼渣物质在具体流动过程中形成涌现的喷溅技术问题；与此同时，由于水冷铜质溜槽技术组件实际发挥彰显的冷却技术效果较好，原本处在粘结状态的熔炼渣物质形态能够快速完成冷却收缩过程，继而能够实现自动剥落过程，客观上完全彻底解决处置了因放渣技术过程未能及时推进开展而引致发生的产能水平局限性问题，支持确保底吹炉技术设备的总体处理能力改善提高了30.00%以上。2.1.2 放铜溜槽技术组件的常见问题与解决处置思路（1）在实际推进开展的生产技术活动过程中，源于冰铜物质形态基于方池内部会迅速完成冷却凝结过程，客观上无法支持实现持续较长时间的连续性放铜技术操作过程。同时，在放铜技术操作环节结束后，围绕冷冰铜物质形态开展的清理技术操作环节，需要面对极其庞大的工作任务量。伴随着实际处理的原始矿物材料数量持续增加，上述技术问题的存在，通常会严重影响制约底吹炉技术设备运行使用过程中总体产能水平的提高过程。借由分析梳理相关性因素可以发现，冰铜物质形态容易发生喷溅粘结问题的主要原因，在于方池面积相对较大，还与其上方位置设置的环境集烟抽气口技术结构具备关联性。在具体推进开展放冰铜技术操作环节过程中，方池内部冰铜物质形态与冷空气物质之间的相互接触面积相对较大，在表面位置流动的空气物质数量也相对较多，客观上引致冰铜物质的冷却过程推进速度极快。鉴于上述情况可知，如果取消针对方池的设置，且将原本方池所在位置实施适当程度的垫高处置，客观上就能有效控制缩减溜槽技术组件与放铜口技术结构之间的相对高度差，控制缩减喷溅发生数量，促使冰铜物质直接流到溜槽技术组件内部，还支持冰铜物质形态的降温过程推进速度明显减慢，继而不容易在溜槽技术组件内部发生凝结过程，支持溜槽技术组件清理工作任务量显著缩减，清理速度持续提高。（2）在运用泥炮机技术设备开展铜口封堵技术环节过程中，冰铜溜槽与放铜口之间必然会形成某种程度的高度差，继而能够预留出相对充足的技术作业活动空间，但是此种情形能够引致每次推进开展放铜技术操作环节过程中对外喷溅的冰铜物质数量相对较多，因此在具体开展铜30Metallurgical smelting冶金冶炼口封堵技术操作环节前，应当运用适当技术方法针对放铜口技术位置推进开展清理技术操作环节。此外，在运用泥炮机技术设备针对铜口展开封堵技术操作环节过程中，需要执行的主要工作原理，在于要运用液压技术系统将湿泥块挤压处置到放铜口内部，继而在湿泥块基于铜口里完成干燥变硬过程之后，其会针对冰铜物质施加堵塞作用，诱导其无法发生向外流出过程。在具体推进开展的生产技术活动过程中，源于实际被挤压到放铜口内部的泥块数量相对较多，在具体开展烧氧技术操作过程中，在开铜口过程中既需要消耗时间，也需要消耗力气。借鉴运用基于熔炼渣物质的堵口技术操作方式（人工用湿泥堵塞技术操作方式），通过持续开展试验研究技术活动环节，技术研究团队决定选择运用铁锥直接堵铜口技术操作方式替换针对泥炮机技术设备的使用行为。铁锥堵铜口技术操作方式遵循的基本工作原理，就是在低温铁锥技术组件与放置在放铜口内部冰铜物质展开相互接触过程中，能够直接性地控制减缓冰铜物质的总体流动速度，且促使其在相对短暂的时间之内快速完成冷却技术过程，继而经由已经完成冷却过程的冰铜物质，针对放铜口位置施加堵塞作用。在此基础上，要致力于持续调整优化该种技术操作方式，注重在铁锥技术组件之上缠绕使用石棉绳材料，继而支持铁锥技术组件的使用过程损耗速度持续减慢。经过技术调整后，铜口封堵处理技术环节的持续时间将会由原本的5.00min逐渐缩短到30.00s，铜口开启技术操作环节时间由原本大于10.00min，逐渐缩短到2.00min之内，客观上支持相关技术作业活动环节的总体推进效率获取到显著提升变化。2.2 余热锅炉技术系统2.2.1 水冷烟罩漏水技术问题与解决处置思路从实际发挥的基本作用角度展开阐释分析，余热锅炉技术设备上升烟道技术组件下端位置安装配置的水冷烟罩技术组件是其出烟口技术结构与锅炉膜式壁技术结构之间的过渡技术结构，原有设计方案选择运用304不锈钢材质生产制造，其内部流通软化水物质，其循环水温技术参数项目的设置水平约为40.00。在试生产技术活动环节推进开展过程中，能够发现的主要现象，在于此段安装配置的水冷烟罩技术组件频繁发生泄漏技术问题，且指向生产技术活动的完整化组织推进过程施加较大程度的不良影响干预作用，存在较为严重且数量众多的安全隐患因素，且伴随着生产技术环节持续时间的逐渐延长，水冷烟罩技术组件泄漏问题的发生次数会持续增加。在此基础上，将该段水冷烟罩技术组件的生产制造材料更新替换成锅炉钢材料，且在其内部喷涂使用具备适宜物质成分的防腐蚀抗冲刷材料。同时，取消针对原设计方案中低温循环水物质的运用，且将此段具体并入到余热锅炉设备循环水（其温度技术参数项目为260.00）技术系统，促使其转变成锅炉技术设备上升烟道膜式壁的一个具体组成部分。在上述技术处理措施运用之后，该段水冷烟罩不再出现渗漏技术问题，安全隐患因素得到彻底消除，与此同时，底吹炉技术设备的开车率获取到较大幅度的改善提升。2.2.2 上升烟道技术组件的结焦问题与解决处置思路伴随着底吹炉技术设备实际具备的技术处理能力持续改善提升，尤其是在其针对混合料承担的处理数量超越210.00t/h之后，上升烟道技术组件的下部位置极易形成和展示出烟灰结焦现象，且具体实现的结焦高度技术参数项目数值接近20.00m。上升烟道技术组件发生的结焦问题，一方面会引致锅炉技术设备的换热效率技术参数项目显著下降，继而引致电收尘入口技术位置烟气物质具体所处的温度参数水平明显偏高，影响制约电收尘技术环节的正常稳定运行过程；另一方面，结焦硬度极大，如果运用振打技术操作方法无法促进其完成脱落技术过程，通常极易引致在停车转炉技术过程中上升烟道被憋坏，继而影响破坏底吹炉技术设备的安全稳定运行过程，需要择取运用适当手段展开处置干预。3 结语综合梳理现有研究成果可以知晓，在运用大型底吹炉技术设备推进开展金属铜冶炼生产技术活动过程中，通常存在着复杂多样的具体问题，需要择取和运用适当策略展开解决处置，继而支持确保实际获取的生产效能水平持续改善提升。（作者单位：山东恒邦冶炼股份有限公司）基 金 项 目：国 家 重 点 研 发 计 划-有 色 行 业 含 氰/含硫高毒危废安全处置与资源化利用技术及示范（2018YFC1902004）。