[科普中國]-送風(fēng)時率

簡介

金昌冶煉廠共有4臺P-S轉(zhuǎn)爐，爐體尺寸為3.2mx8.76m，冰銅處理冰銅量為100 t/爐，自動化程度相對較低，所有物料均從爐口加人，無生產(chǎn)可視化在線監(jiān)控。主要處理澳爐產(chǎn)出的液態(tài)冰銅、陽極爐返回的精煉渣、煙灰塊、轉(zhuǎn)爐床下物、轉(zhuǎn)爐煲殼和固鈹，通過鼓入空氣并添加石英熔劑完成造渣，造銅期加入一定量殘極和冷雜銅，產(chǎn)出粗銅經(jīng)行車吊運至反射式陽極爐精煉，煙氣經(jīng)余熱鍋爐、電收塵、排風(fēng)機送制酸系統(tǒng)制酸1。

送風(fēng)時率對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率的影響相關(guān)概念表述送風(fēng)時率指轉(zhuǎn)爐一次作業(yè)實際送風(fēng)時間與一次作業(yè)周期之比，即轉(zhuǎn)爐在送風(fēng)狀態(tài)下吹煉的時間與整個吹煉過程所需總時間之比。

冰銅吹煉過程是間歇式周期性作業(yè)，即先裝入冰銅，鼓風(fēng)，加入熔劑和冷料，停止鼓風(fēng)，倒出爐渣，再裝入冰銅等。停風(fēng)期間，轉(zhuǎn)爐不進行任何吹煉反應(yīng)，而且會使?fàn)t溫下降，以致影響下一步操作，故應(yīng)盡量縮短停風(fēng)時間。

送風(fēng)時率的影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率是指每爐日產(chǎn)粗銅量(t/d )。轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率與爐子尺寸、冰銅品位、單位時間內(nèi)鼓人爐內(nèi)的空氣量、送風(fēng)時率和操作條件等有關(guān)。吹煉高品位冰銅，由于造渣時間短，爐子生產(chǎn)率大。生產(chǎn)實踐證明，冰銅品位提高1%，產(chǎn)量可提高4%2。

生產(chǎn)現(xiàn)狀金昌冶煉廠自2003年澳爐(設(shè)計礦產(chǎn)粗銅能力80 kt/a)投產(chǎn)以來，通過多年的技術(shù)創(chuàng)新與配套設(shè)備的升級改造后，產(chǎn)能已達礦產(chǎn)粗銅150 kt/a，陰極銅200 kt/a，硫酸550 kt/a，共有三套制酸系統(tǒng)，處理煙氣量為22 000 Nm'/h。因制酸系統(tǒng)工藝及設(shè)備陳舊，尾氣排放難以達標，自2014年8月開始停產(chǎn)，目前剩下2套制酸系統(tǒng)的煙氣處理能力180 000Nm/h。澳爐熔煉產(chǎn)出的煙氣量為90 000 Nm3/h,為確保尾氣達標排放，要求轉(zhuǎn)爐產(chǎn)出的煙氣總量必須控制在90 000 Nm3/h以內(nèi)，只能滿足2臺轉(zhuǎn)爐同時進行吹煉(以前采取3臺轉(zhuǎn)爐連續(xù)作業(yè)方式)，即轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)模式由原來的4H3B改為3H2B。在新的生產(chǎn)模式下，為確保銅酸系統(tǒng)、粗煉與精煉系統(tǒng)的生產(chǎn)平衡，達到產(chǎn)能最大化，以降低生產(chǎn)成本，提高轉(zhuǎn)爐的送風(fēng)時率尤為重要3。

生產(chǎn)實踐創(chuàng)新轉(zhuǎn)爐作業(yè)方式正常情況下轉(zhuǎn)爐采取3H2B作業(yè)方式，采取3臺高壓風(fēng)機分別對3臺轉(zhuǎn)爐送風(fēng)，2臺爐同時送風(fēng)，另1臺待出銅、進料，3臺轉(zhuǎn)爐進行爐交換與期交換相結(jié)合的作業(yè)方式，以確保吹煉的2臺爐子中，其中1臺處于S期，另1臺處于B期，即:1#爐S期，2#爐B期，3#爐熱備，在2#爐B期結(jié)束時進行3#爐的S期吹煉，在1#爐B期結(jié)束時進行2#的S期吹煉(爐交換作業(yè))，在2#爐S期結(jié)束時再切換至1#爐進行S期吹煉(期交換作業(yè))，在交換作業(yè)期間可進行除篩爐渣、修爐口、加第一批冷銅以及備料和出銅的時間，實現(xiàn)3臺轉(zhuǎn)爐之間無間隙交換作業(yè)，始終保持有2臺轉(zhuǎn)爐在吹煉狀態(tài)且分別區(qū)于S期和B期，確保出口煙氣總量、濃度、溫度相對穩(wěn)定，這種S期+B期組合的作業(yè)方式，送風(fēng)時率高，日作業(yè)爐次高。

提高操作人員的技術(shù)水平由于金昌冶煉廠轉(zhuǎn)爐工序的自動化程度低，轉(zhuǎn)爐長操作主要依靠個人技能和經(jīng)驗，通過觀察爐口火焰、噴濺物和爐溫變化來判斷爐內(nèi)物料反應(yīng)進程，單爐作業(yè)的進度很大程度上取決于爐長操作水平的高低。為整體提高爐長的技術(shù)水平，金昌冶煉廠主要依托“有色金屬火法冶煉國家級技能大師工作室”為平臺開展導(dǎo)師帶徒與課題攻關(guān)，注重理論與實踐相結(jié)合，制定相應(yīng)的標準化操作規(guī)程效果顯著，轉(zhuǎn)爐操作進度整體受控，極大的減少了非作業(yè)時間，送風(fēng)時率顯著提高。

加強生產(chǎn)組織，上下工序緊密配合為了提高轉(zhuǎn)爐的送風(fēng)時率，生產(chǎn)管理人員在詳細了解熔煉、吹煉和精煉的生產(chǎn)規(guī)律的基礎(chǔ)上制定出轉(zhuǎn)爐作業(yè)進度計劃表，作為澳爐、轉(zhuǎn)爐、陽極爐三道工序操作指南，各崗位間密切配合，以維持轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定生產(chǎn)及各系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)均衡。

1.澳爐與貧化電爐

澳爐與電爐按照作業(yè)時序放銅，保證及時供料而又不長時間等待進料;與行車、轉(zhuǎn)爐保持緊密聯(lián)系，及時了解下道工序的作業(yè)進度，協(xié)調(diào)進料，調(diào)控好放銅頻度;嚴格控制放銅夾渣，做到連續(xù)穩(wěn)定地放銅、排渣，保持電爐熔體液面和渣口流量，穩(wěn)定減少轉(zhuǎn)爐停風(fēng)等料的時間，縮短轉(zhuǎn)爐非作業(yè)時間。

2.行車

按照作業(yè)時序吊運，合理安排不同物料的吊運順序，使主廠房內(nèi)物料吊運流程順暢，提高作業(yè)效率，確保轉(zhuǎn)爐不等料。

3.轉(zhuǎn)爐

轉(zhuǎn)爐嚴格按照作業(yè)時序進行吹煉生產(chǎn)，發(fā)生突發(fā)狀況造成時序錯位時要及時采取糾正措施，適時調(diào)整整體作業(yè)時序，加強操作過程控制(吹煉時間，停風(fēng)時間)，合理安排物料的進、出時機，減少停風(fēng)時間，提高送風(fēng)時率。

4.極爐

陽極爐按照作業(yè)時序進銅，與轉(zhuǎn)爐、行車保持密切聯(lián)系，及時了解轉(zhuǎn)爐工序作業(yè)進度，確保轉(zhuǎn)爐出銅能立即進陽極爐，避免轉(zhuǎn)爐因等出銅而不能及時備料。

富氧吹煉適當(dāng)提高送風(fēng)中氧氣濃度進行富氧吹煉，制定轉(zhuǎn)爐富氧吹煉相關(guān)操作制度。富氧吹煉強化了爐內(nèi)氣一液多相反應(yīng)，硫化物的氧化反應(yīng)速度加快，熱量同比釋放大大增加，隨煙氣帶走的熱量少，爐溫上升較快，反應(yīng)進行迅速，進一步縮短單爐周期和提高單爐產(chǎn)量(溫度高可以多處理含銅物料)，同時還能提高煙氣中二氧化硫濃度，減少了煙氣總量，維持銅、酸系統(tǒng)的生產(chǎn)平衡。

提高銅锍品味理論計算和生產(chǎn)實踐都表明，在其它條件相同的情況下，銅流品位愈高，吹煉周期愈短，則送風(fēng)時率越高。結(jié)合生產(chǎn)實際，經(jīng)過實踐摸索在現(xiàn)澳爐精礦處理量75-80t/h的情況下，

過調(diào)整氧一料比將冰銅品位控制在50%-2%(前期為48-50% )，正好能保證能及時給轉(zhuǎn)爐供料，同時轉(zhuǎn)爐單爐時間不會超過345 min，有效縮短了轉(zhuǎn)爐的非操作時間，提高了轉(zhuǎn)爐的送風(fēng)時率1。

效果分析通過持續(xù)攻關(guān)和科學(xué)管理，目前轉(zhuǎn)爐的送風(fēng)時率已有前期的70%左右提高至85.5%，極大提高了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，同時更好地維持了銅酸系統(tǒng)的生產(chǎn)平衡，煙氣低空污染得到有效遏制2。

總結(jié)在火法煉銅工藝中，轉(zhuǎn)爐起著承上啟下的作用，科學(xué)、合理的作業(yè)制度對整個工序的穩(wěn)定至關(guān)重要。金昌冶煉廠的“兩開三倒”爐、期雙交換作業(yè)制度，操作靈活、方便，充分挖掘了生產(chǎn)潛力，為企業(yè)的高效、清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)3。