[科普中国]-送风时率

简介

金昌冶炼厂共有4台P-S转炉，炉体尺寸为3.2mx8.76m，冰铜处理冰铜量为100 t/炉，自动化程度相对较低，所有物料均从炉口加人，无生产可视化在线监控。主要处理澳炉产出的液态冰铜、阳极炉返回的精炼渣、烟灰块、转炉床下物、转炉煲壳和固铍，通过鼓入空气并添加石英熔剂完成造渣，造铜期加入一定量残极和冷杂铜，产出粗铜经行车吊运至反射式阳极炉精炼，烟气经余热锅炉、电收尘、排风机送制酸系统制酸1。

送风时率对转炉生产率的影响相关概念表述送风时率指转炉一次作业实际送风时间与一次作业周期之比，即转炉在送风状态下吹炼的时间与整个吹炼过程所需总时间之比。

冰铜吹炼过程是间歇式周期性作业，即先装入冰铜，鼓风，加入熔剂和冷料，停止鼓风，倒出炉渣，再装入冰铜等。停风期间，转炉不进行任何吹炼反应，而且会使炉温下降，以致影响下一步操作，故应尽量缩短停风时间。

送风时率的影响转炉生产率是指每炉日产粗铜量(t/d )。转炉的生产率与炉子尺寸、冰铜品位、单位时间内鼓人炉内的空气量、送风时率和操作条件等有关。吹炼高品位冰铜，由于造渣时间短，炉子生产率大。生产实践证明，冰铜品位提高1%，产量可提高4%2。

生产现状金昌冶炼厂自2003年澳炉(设计矿产粗铜能力80 kt/a)投产以来，通过多年的技术创新与配套设备的升级改造后，产能已达矿产粗铜150 kt/a，阴极铜200 kt/a，硫酸550 kt/a，共有三套制酸系统，处理烟气量为22 000 Nm'/h。因制酸系统工艺及设备陈旧，尾气排放难以达标，自2014年8月开始停产，目前剩下2套制酸系统的烟气处理能力180 000Nm/h。澳炉熔炼产出的烟气量为90 000 Nm3/h,为确保尾气达标排放，要求转炉产出的烟气总量必须控制在90 000 Nm3/h以内，只能满足2台转炉同时进行吹炼(以前采取3台转炉连续作业方式)，即转炉的生产模式由原来的4H3B改为3H2B。在新的生产模式下，为确保铜酸系统、粗炼与精炼系统的生产平衡，达到产能最大化，以降低生产成本，提高转炉的送风时率尤为重要3。

生产实践创新转炉作业方式正常情况下转炉采取3H2B作业方式，采取3台高压风机分别对3台转炉送风，2台炉同时送风，另1台待出铜、进料，3台转炉进行炉交换与期交换相结合的作业方式，以确保吹炼的2台炉子中，其中1台处于S期，另1台处于B期，即:1#炉S期，2#炉B期，3#炉热备，在2#炉B期结束时进行3#炉的S期吹炼，在1#炉B期结束时进行2#的S期吹炼(炉交换作业)，在2#炉S期结束时再切换至1#炉进行S期吹炼(期交换作业)，在交换作业期间可进行除筛炉渣、修炉口、加第一批冷铜以及备料和出铜的时间，实现3台转炉之间无间隙交换作业，始终保持有2台转炉在吹炼状态且分别区于S期和B期，确保出口烟气总量、浓度、温度相对稳定，这种S期+B期组合的作业方式，送风时率高，日作业炉次高。

提高操作人员的技术水平由于金昌冶炼厂转炉工序的自动化程度低，转炉长操作主要依靠个人技能和经验，通过观察炉口火焰、喷溅物和炉温变化来判断炉内物料反应进程，单炉作业的进度很大程度上取决于炉长操作水平的高低。为整体提高炉长的技术水平，金昌冶炼厂主要依托“有色金属火法冶炼国家级技能大师工作室”为平台开展导师带徒与课题攻关，注重理论与实践相结合，制定相应的标准化操作规程效果显著，转炉操作进度整体受控，极大的减少了非作业时间，送风时率显著提高。

加强生产组织，上下工序紧密配合为了提高转炉的送风时率，生产管理人员在详细了解熔炼、吹炼和精炼的生产规律的基础上制定出转炉作业进度计划表，作为澳炉、转炉、阳极炉三道工序操作指南，各岗位间密切配合，以维持转炉稳定生产及各系统的运转均衡。

1.澳炉与贫化电炉

澳炉与电炉按照作业时序放铜，保证及时供料而又不长时间等待进料;与行车、转炉保持紧密联系，及时了解下道工序的作业进度，协调进料，调控好放铜频度;严格控制放铜夹渣，做到连续稳定地放铜、排渣，保持电炉熔体液面和渣口流量，稳定减少转炉停风等料的时间，缩短转炉非作业时间。

2.行车

按照作业时序吊运，合理安排不同物料的吊运顺序，使主厂房内物料吊运流程顺畅，提高作业效率，确保转炉不等料。

3.转炉

转炉严格按照作业时序进行吹炼生产，发生突发状况造成时序错位时要及时采取纠正措施，适时调整整体作业时序，加强操作过程控制(吹炼时间，停风时间)，合理安排物料的进、出时机，减少停风时间，提高送风时率。

4.极炉

阳极炉按照作业时序进铜，与转炉、行车保持密切联系，及时了解转炉工序作业进度，确保转炉出铜能立即进阳极炉，避免转炉因等出铜而不能及时备料。

富氧吹炼适当提高送风中氧气浓度进行富氧吹炼，制定转炉富氧吹炼相关操作制度。富氧吹炼强化了炉内气一液多相反应，硫化物的氧化反应速度加快，热量同比释放大大增加，随烟气带走的热量少，炉温上升较快，反应进行迅速，进一步缩短单炉周期和提高单炉产量(温度高可以多处理含铜物料)，同时还能提高烟气中二氧化硫浓度，减少了烟气总量，维持铜、酸系统的生产平衡。

提高铜锍品味理论计算和生产实践都表明，在其它条件相同的情况下，铜流品位愈高，吹炼周期愈短，则送风时率越高。结合生产实际，经过实践摸索在现澳炉精矿处理量75-80t/h的情况下，

过调整氧一料比将冰铜品位控制在50%-2%(前期为48-50% )，正好能保证能及时给转炉供料，同时转炉单炉时间不会超过345 min，有效缩短了转炉的非操作时间，提高了转炉的送风时率1。

效果分析通过持续攻关和科学管理，目前转炉的送风时率已有前期的70%左右提高至85.5%，极大提高了转炉生产效率，降低生产成本，同时更好地维持了铜酸系统的生产平衡，烟气低空污染得到有效遏制2。

总结在火法炼铜工艺中，转炉起着承上启下的作用，科学、合理的作业制度对整个工序的稳定至关重要。金昌冶炼厂的“两开三倒”炉、期双交换作业制度，操作灵活、方便，充分挖掘了生产潜力，为企业的高效、清洁生产奠定了基础3。