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炼铜厂铜硫吹炼转炉的操作方法及优化

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P-S转炉因具有工艺方法简单,操作容易、效率高等特点,因而被炼铜厂长期广泛应用于铜锍的吹炼过程中。

1)吹炼制度

转炉的吹炼制度有三种:单炉吹炼、炉交换吹炼和期交换吹炼。目前,国内多采用单台吹炼炉交换吹炼。

A.单炉吹炼

工厂一般只有两台转炉,其中一台操作,一台备用。一炉吹炼作业完成后,重新加入铜锍,进行另一炉次的吹炼作业。单炉吹炼示意图如图6-97所示。

B.炉交换吹炼

工厂一般有三台转炉时,一台备用,两台交替作业。在2号炉结束全炉吹炼作业之后,1号炉立即进行另一炉次的吹炼作业。但1号炉可在2号炉结束吹炼之前预先加入铜锍,2号炉可在1号炉投人吹炼作业之后排出祖铜,从而缩短了停吹时间。

C.期交换吹炼

工厂一般有三台转炉时,一台备用,两台交替作业m在1号炉的S1期与S2期之间,穿插进行2号炉的B2期吹炼。将排渣、放粗铜、清理风眼等作业安排在另一台转炉投入送风吹炼后进行。仅在两台转炉切换作业时短暂停吹,缩短了停吹时间。

以每炉处理145t品位为50%的铜锍为例,按三种吹炼制度进行比较,鼓风量为32000m3/h(标准状态),其结果见表6-31。

贵冶采用期交换吹炼,其目的在于提高转炉车间送风时率,改善向硫酸车间供烟气的连续性,保证闪速熔炼炉比较均匀地排放铜锍。

2)熔体温度

炉龄是转炉工作好坏的一项重要的技术经济指标。炉衬损毁的主要原因有三:化学侵蚀、机械损毁以及热应力。转炉损毁的三个主要原因都与温度有关。因此,在实际操作过程中,应杜绝高温作业。根据耐火材料的性质,一般造渣期温度控制在(1250±10)℃,造铜期温度控制在(1180±10)℃。影响炉温的主要因素有:

(1) 铜锍量。铜锍初始温度与开始吹炼的时间有直接的关系,铜锍初始温度越高、铜锍量越大,至开吹的时间越短,则炉温越高;反之,则炉温越低。

(2) 熔剂加入速度。熔剂加人速度越快,会使熔体温度局部降低,加入速度过慢,则化学反应放出的热量不足以使温度迅速升高。

(3) 鼓风强度。鼓风强度处于合理的风料比时,反应比较强烈,导致熔体温度显著上升;鼓风强度过小,反应所需的氧供应不足,熔体温度的升高将会受到限制。

(4) 冷料量。在铜锍吹炼过程屮,加人冷料是为了消耗掉反应生成的过剩热量,避免高温作业,以减少炉壁用耐火材料的损耗。冷料量是决定转炉热状态的重要因素,冷料量过少,则炉内温度高,徒然加速内衬砖的消耗;冷料量过多,则炉内温度过低,给吹炼过程造成困难,或者不能形成好的炉渣,或者吹炼时间异常地延长。

3)操作停风时间

操作间隙停风时间将影响熔体温度,停风时间越长,温度下降越大。表明了停风时间对炉衬内不同部位温度时变速率的影响。停风时间越长,炉衬温度时变速率越大。

4)氧气含量范围

尽管富氧吹炼能使生产率得到提高,并可解决利用烟气制酸问题,但目前世界上所有铜转炉富氧鼓风的氧含量仍低于30%。若氧含量高于这个水平,则转炉风口带的耐火材料的损坏会加大。

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