铜火法精炼氧化还原终点实践

立足于铜火法冶炼工厂生产实践,对氧化还原基本原理、终点判断方法进行阐述以及提出改进措施,简单介绍电解对阳极板物理规格、表面质量、化学质量的要求,借助测氧仪等设备不断优化氧化还原终点判断的标准,从化学质量控制来提高阳极板物理质量;探索粗铜浅氧化操作要点,总结出浅氧化终点最佳O含量为0.22%～0.25%,最大限度缩短单炉作业周期,降低精炼工序天然气单耗。     

铜精炼阳极炉保温过程重油燃烧热效率探讨

根据能量平衡原理,建立保温过程热效率的数学模型,并对其进行讨论。结果表明:随着空气过剩系数的增大,排烟热损失增加,热效率降低。从总体来看,铜精炼阳极转炉的热效率偏低,余热利用的前景和空间是非常大的。     

优化作业模式降低阳极炉能源单耗研究实践

通过对转炉吹炼终点自动判断装置的研究开发,结合阳极炉富氧燃烧改造以及阳极炉"弱氧化浅还原"操作模式的应用,逐步优化转炉—阳极炉生产协作模式,有效降低了阳极炉的天然气及重油单耗,在节能降耗的研究实践中取得了显著成效,降低了工厂的生产成本。     

铜精炼阳极炉重油流量数学模型的建立及应用

根据能量平衡原理,建立了基于燃烧风预热下铜精炼阳极炉重油流量数学模型,并根据不同预热燃烧风温度对铜精炼阳极炉氧化期重油流量数学模型进行计算。结果表明:随着燃烧风预热温度增加,铜精炼阳极炉氧化期重油流量减少趋势十分明显,节能效果显著。此外,给出了一些合理化建议,有利于铜精炼阳极炉氧化期节能效果进一步提高。     

阳极炉精炼现状及发展趋势

阳极炉是铜精炼的主要设备,我国经过近40余年的努力,在阳极炉精炼的方面取得飞跃式发展。简要叙述以透气砖技术、稀氧燃烧技术为代表的阳极炉精炼工艺,结合当前先进的放铜水口应用、终点自动判断、两步炼铜法等为代表的新技术、新装备,展望阳极炉精炼发展的趋势。     

阳极浇铸设备在铜火法精炼中的应用

介绍了三种具有代表性的阳极浇铸设备在铜火法精炼中的应用,分析比较了三种浇铸设备所产铜阳极板的物理外形质量指标,提出改进铜阳极板浇铸质量的措施。     

基于泛函理论下铜精炼阳极炉保温过程重油消耗最优控制

以互相耦合的炉膛辐射换热和粗铜熔液内部导热两部分能量平衡式建立了铜精炼阳极炉保温过程重油消耗最小的真实目标泛函，采用变分法对真实目标泛函极值进行了求解，得出了铜精炼阳极炉保温过程中粗铜熔液最优升温曲线、最优升温速度曲线以及重油消耗最优曲线。由模型应用可知，当加入炉内的粗铜熔液温度由1100℃降低到1085℃时，对应的重油消耗量却增加了0．8倍。此控制模型为铜精炼阳极炉保温过程在线优化控制以及节能降耗提供了理论基础。     

回转式阳极炉液面下出铜方式的开发与应用

回转式阳极炉在阳极铜浇铸作业过程中存在铜水落差高、飞溅大、铜水温降大、浇铸结束后残余废铜多的问题。为了解决这些问题,贵溪冶炼厂设计了一种滑板出铜装置。实现了阳极炉底部出铜,大幅降低了出铜过程铜水落差、减少了废铜产出量,减少了铜二次冶炼成本。减少了燃料单耗,杜绝了铜水带渣可能,阳极板产品质量得到提升。     

从铜冶炼阳极炉精炼渣中提取铜工艺研究

采用废酸氧化浸出、CaO焙烧浸出渣、废酸氧化浸出焙砂的火法—湿法联合工艺提取铜冶炼阳极炉精炼渣中的铜。详细研究了废酸直接氧化浸出精炼渣时,浸出温度、液固比、时间、通入空气量对Cu、Fe、As等浸出率的影响,以及焙烧温度、时间、浸出渣与CaO质量比（m（slag）/m（CaO））对Cu、Fe、As等浸出率的影响。结果表明:废酸直接氧化浸出时,浸出温度90 ℃、液固比9 mL/g、时间4 h、每升溶液通入空气量200 mL/min条件下,Cu、Fe、As的浸出率分别为85.32%、68.41%、44.97%。浸出渣与CaO混合后,在温度800 ℃、时间4 h、浸出渣与CaO质量比为5.1的条件下进行焙烧,得到的焙砂经过废酸氧化浸出,精炼渣中的Cu、Fe、As的总浸出率分别达98.10%、69.60%、50.48%。      

铜精炼阳极炉除铅的生产实践

简述了铜电解精炼过程中高铅阳极的危害，分析了影响铜精炼阳极炉除铅效果的因素，介绍了操作实践.     

稀氧燃烧技术在铜阳极精炼炉上的应用

稀氧燃烧技术在铜阳极精炼炉上的应用结果表明,稀氧燃烧产生的烟气量约为煤气燃烧烟气量的22.4%,每吨阳极铜的能耗由应用前的大于88kgce降低至42kgce。稀氧燃烧技术对铜水提温较快,加速了氧化脱硫作业,炉内温度调整灵活、迅速,还原结束铜水温度达到1 190℃以上,满足阳极板正常浇铸的需要。     

铜阳极精炼炉稀氧燃烧仿真模拟研究

利用Fluent软件模拟采用稀氧燃烧的铜阳极精炼炉炉内的温度场和流场,以获取稀氧燃烧的燃烧特性,仿真结果表明,天然气倾斜喷入方式,达到了稀氧燃烧的控制条件,稀氧燃烧会使炉顶等局部区域温度过高,加速炉墙耐火砖的烧损,仿真结果为今后冶金炉窑推广使用稀氧燃烧提供设计依据。     

阳极铜智能精炼探讨

近年来国内铜冶炼行业发展迅速,透气砖底吹、纯氧助燃、弱氧化还原等新技术在行业内得到快速推广和应用 ;铜阳极精炼炉的主要能耗指标显著改善,生产成本大幅下降。但在氧化、还原精炼的过程控制与终点判断方面,仍旧停留在依靠人工经验判断的阶段。通过建立可靠的在线数据采集与智能分析系统来实时指导精炼过程精准控制,提高工艺流程的精细化、智能化水平,必定是未来行业发展的方向。     

铜精炼阳极转炉氧化期烟气的传热特性

根据能量平衡原理,建立烟气对铜液的传热模型,并对不同空气过剩系数下的烟气平均温度和传热强度进行计算。结果表明:随着空气过剩系数的增大,烟气平均温度和传热强度均有明显下降。为增强烟气对铜液的传热能力,必须适当地减小空气过剩系数。此外,针对燃烧室排烟温度较高的问题,提出采用余热装置回收烟气余热的合理建议。     

铜精炼反射炉的改进

本文详细介绍了对１５０ ｔ铜精炼反射炉结构所作的各项改进措施,其中修寿命由原来的１１０ 炉,提高到现在的 １８０ 炉。     

富氧助燃空气预热下铜精炼阳极炉排烟热损失研究

根据能量平衡原理,建立了基于富氧助燃预热下铜精炼阳极炉高温烟气热损失的数学模型,并根据该模型进行计算。结果表明:随着预热燃烧风中含氧量的增加,铜精炼阳极炉还原期高温烟气热损失减少趋势十分明显,节能效果显著。此外,给出了一些合理化建议,有利于铜精炼阳极炉还原期节能效果进一步提高。     

新型固体还原剂在铜回转式阳极炉还原过程中的应用

针对国内外铜火法精炼中使用重油、柴油、石油液化气这一类石油产品为还原剂成本较高,且利用率低,还原过程中产生大量黑烟,造成环境污染的问题.开发研制出新型固体还原剂,并跟踪生产现场,取还原剂及氧化、还原铜样进行分析对比.通过生产实践,同重油进行对比,新型固体还原剂在铜回转式阳极炉还原期间既能解决逸冒黑烟,污染环境问题,又能缩短还原时间,降低生产成本,同时还原效果(还原速率、还原脱氧速率、还原脱氧率等)优于重油还原.     

倾动式铜精炼炉炉衬改进

通过对倾动炉炉体及生产工艺的研究,分析不断变化的生产工艺对炉衬的要求,采取选用新砖型、运用新砌筑方法及增加铜水套和铜管等措施,改进薄弱部位的炉衬结构,使得倾动炉的炉龄创下612炉次的世界先进水平。