铜冶炼节能技术.pdf

铜冶炼节能技术 铜冶炼节能技术 •新建和改造铜冶炼项目，须采用生产效率 高、工艺先进、能耗低、环保达标、资源 综合利用效果好的先进工艺，如闪速熔 炼、富氧底吹、富氧侧吹、富氧顶吹、白 银炉熔炼、合成炉熔炼、强化旋浮铜冶炼 等富氧熔炼工艺，以及包括闪速炉短流程 等工艺的一步炼铜技术。必须配置烟气制 酸、资源综合利用、节能等设施。 某厂350吨/ 炉铜阳极炉现场 某 厂 350 吨 铜 阳 极 炉 现 场 透气砖掺氮充气还原消烟技术 透气砖掺氮充气还原消烟技术 (1) 炉气从炉侧部吹入，熔体搅拌受限，反应率低。底吹搅 拌优于侧吹。在炉底增设透气砖装置，N2从底部鼓入，以 增强搅动，提高熔体中杂质S与O以及还原剂与Cu2O碰撞 几率，从而改善反应动力学条件。 (2) 按气体通道形式分类：弥散型、直通定向型、狭缝定向 型。弥散型气孔细小贯通，气孔率高，气体流动和分布合 理，同等条件下吹出的N2 泡多，但制造较复杂；直通定向 型由数量不等细钢管埋入砖中，底吹效果较好，使用寿命 高，但后期易堵塞；狭缝定向型透气砖成型时，与镶嵌材 料整体成型，高温烧成中镶嵌材料熔化挥发而形成狭缝， 易堵。国外大部分采用弥散型。 (3) 设计要点 A) 采取双路供气且保证吹气压力。主气源为N2 ， 备用气源为压缩空气。 B) 直通定向透气砖气孔0.6-1.0mm ，狭缝定向型 透气砖狭缝宽0.18mm C) 避免透气砖寿命低于炉底寿命而被迫进行大修 D) 倾动炉的转动范围为-29°～+12°，而透气砖 全部安装于炉底，一旦发生渗漏 (4) 技术评价 A) 运用热力学和动力学原理，充分利用粗铜自身 O和S反应，达到脱硫除氧的目的，避免因传统氧 化产生大量Cu2O ，减轻还原负担，简化工艺流 程，提高生产效率。 B) 运用高温熔体多相反应热动力学原理和气泡形 成长大析出技术，直接通入混合气(N2+LPG)使熔 体形成沸腾状态，促进[S]、[O]及LPG之间更有效 反应，同时达到脱硫除氧双重目的。 C) 工程效果 ①提升效率。缩短单炉作业时间（缩短20-30% ）。 ②降低燃料消耗(下降～30%)。既减少LPG 消耗， 又解决铜火法精炼普存黑烟污染难题。 ③减少炉结。连续搅动使炉内熔体温度和成分均 匀，不易形成死区，以而消除了炉内粘结。 ④提升产品质量。搅动增强了除杂效果，提升了炉 内温度和成分的均匀性，降低杂质元素含量。 ⑤优化现场操作。搅动使得炉内浮渣以炉子两端向 炉口处漂移，利于炉渣的排出。 稀氧燃烧阳极铜精炼技术 稀氧燃烧阳极铜精炼技术 (1) 氧气取代助燃风燃烧，减少大量含氮烟气排放 和大量热损失。传统富氧燃烧存在热点集中，易损 害炉衬，炉寿命短等问题。 (2) 冶炼厂有现成的氧气供应条件 (3) 低NO 燃烧原理？炉内烟气循环降低火焰峰值温 x 度。高动量氧气NPG/重油射流带来强劲的炉气卷吸， 促进温度分布和传热更均匀。氧气高速射流卷吸带动 炉气以实现炉气炉内循环，氧气和燃料由不同喷嘴射 入炉内，高速氧气燃料射流使氧气和燃料在反应前和 炉内气体发生卷吸作用而被稀释，形成漫射的、火焰 温度一致的一种非常均匀的加热体系。燃烧稳定、火 焰均匀而弥散，火焰峰值温度低和传热均匀。 (4) 安全连锁控制 1) 烧嘴熄火时，火焰探 测器给出反馈信号，天然气 和氧气安全控制阀会自动切 断；2) 当天然气压力、氧气 压力、压缩空气压力、仪表 空气压力低于设定值时，天 然气和氧气安全控制阀会自 动切断；3) 烧嘴熄火时，压 缩空气吹扫阀会自动打开吹 扫天然气管路系统；4) 按下 急停按钮，电源切断，燃料 阀和氧气主阀切断。 (5) 技术性能指标 燃烧充分，火焰有刚度且长度可调，炉温满足 生产要求，排烟温度比传统降低100℃，排风机转速 降低100 r/min，停运75 kW风机；阳极铜质量合格； 炉压控制稳定，操作简单、正常。 3 单耗对比：传统天然气+