基于泛函分析下铜精炼阳极炉氧化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能量平衡式,建立了铜精炼阳极炉氧化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氧化过程中粗铜溶液最优升温曲线、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,铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最优曲线受粗铜熔液氧化时间的影响很大,当氧化时间由2 0h减小为1 7h时,对应的重油消耗量却增加了20%。此最优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。     

基于泛函分析下铜精炼阳极炉氧化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能量平衡式。建立了铜精炼阳极炉氧化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氧化过程中粗铜溶液最优升温曲线、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，铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最优曲线受粗铜熔液氧化时间的影响很大，当氧化时间由2．0h减小为1．7h时，对应的重油消耗量却增加了20％。此最优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。     

铜精炼反射炉熔化期重油流量数学模型与应用

依据能量平衡原理,建立了基于铜精炼反射炉熔化期重油流量的数学模型,并根据不同富氧率和不同预热温度下的铜精炼反射炉熔化期重油流量数学模型进行计算。计算结果表明,助燃空气预热时更能节约重油。采用此方案后,铜精炼反射炉的节能效果十分显著。     

粗铜火法精炼氧的行为分析及含量控制

针对铜火法精炼过程中阳极铜氧含量控制难题,系统研究了铜火法精炼过程氧的行为,结合生产实际分析了影响阳极铜氧含量的影响因素,并给出了降低阳极铜氧含量的控制措施。结果表明：铜火法精炼过程各阶段终点温度对阳极铜氧含量影响较大,过高和过低都会导致氧含量升高,过高会加速熔体二次吸氧,过低则导致脱杂不彻底;出铜过程缩短熔体流经距离,可减少高温熔体与空气的接触时间,减少二次吸氧,有效降低阳极铜氧含量;合理控制入炉原料、各阶段终点温度和还原终点氧含量以及二次吸氧时间,可将阳极铜氧含量控制在1 300×10^-6以下,避免电解精炼过程的阳极钝化现象,为电解精炼创造良好的条件。     

提高阳极炉工序铜直收率措施及应用实践

为提高阳极炉铜直收率，结合实际生产情况，在分析流程元素铜走向的基础上，分析阳极炉粗铜精炼工序铜直收率低的影响因素，针对影响铜直收率的主要因素提出相应的措施，并将措施应用于生产实践，检验措施的有效性。结果表明，阳极炉粗铜精炼过程中，元素铜的损失主要发生在扒渣及出铜过程，阳极炉渣量和中间流程物料产出量是影响阳极炉直收率的主要影响因素。回转式阳极炉传统渐进式摇炉出铜存在出铜口与溜槽高度差较大，易造成熔体喷溅，造成金属铜的损失。通过转炉-阳极炉协同控制，可减少粗铜带渣量，减少阳极炉渣量。采用滑动出铜方式，可实现一次性摇炉至极限位置出铜，从而避免熔体喷溅，降低铜出口金属铜的损失。使用刚玉尖晶石和防渗剂等制备阳极炉溜槽耐火材料，将溜槽设计成锁扣方式连接，可避免浇筑缝隙损坏造成的渗铜，提高阳极炉溜槽的使用寿命，减少铜金属损失，提升阳极炉铜直收率。工业生产实践表明，阳极炉直收率可从92%提升至95.5%,经济效益显著。     

U形炉操作参数正交试验法优化

为提高U形废线路板焚烧冶炼炉作业强度,并防止大量污染物生成、排放,针对炉内焚烧冶炼过程建立数值模型,提出U形废线路板焚烧冶炼炉操作参数优化方案,采用4因素4水平L_(16)(4~4)正交试验法分析炉内空气预热温度、空气含氧量、过剩空气系数和颗粒粒径对出口烟气含氧浓度、焦炭燃烬率、CO燃烬率和污染物排放的影响程度。研究结果表明,U形废线路板焚烧冶炼炉最优操作参数的特点为高温、低氧、小过剩空气系数和小粒径。     

基于响应面法的铜电解精炼槽电压预测模型

在铜电解精炼过程中,最主要的能耗是直流电耗,而槽电压对直流电耗的影响最大。针对铜电解精炼过程,首先采用Plackett-Burman实验设计法筛选出对铜电解精炼槽电压具有显著影响的4个因素,其显著性次序为:电解液温度电流密度阴阳极间隙硫酸浓度;然后根据中心复合实验设计(Central composite design,CCD)原理设计的4因素5水平实验及响应面法(Response surface methodology,RSM)对影响铜电解精炼槽电压的显著因素做进一步优化,建立了多元二次回归方程拟合模型。在电流密度为280A/m2的前提下,得到槽电压最低的工艺条件为:电解液温度60℃、硫酸浓度210g/L、阴阳极间隙20mm。实验表明,基于响应面法建立的预测模型是准确可靠的,对降低铜电解精炼能耗具有良好的指导作用。     

动力配煤燃烧特性的研究

通过沉降炉燃烧特性试验,研究了不同煤种以不同比例混合得到的配煤着火、燃烧、结渣以及污染排放特性。在不同过量空气系数、炉膛温度和煤粉细度等运行工况下,研究了配煤的燃烧特性变化规律及其影响因素,获得了燃煤挥发分、发热量和煤粉细度等参数变化对配煤燃烧特性的影响规律,得到了最佳的经济配煤方案。     

艾萨炉铜熔炼烟道结渣的矿物学分析

艾萨炉铜熔炼过程中因烟道结渣造成刮板磨损严重,烟气流通受阻,影响生产效率和稳定性。从工艺矿物学角度,通过考察艾萨炉余热锅炉水平烟道产物中主要元素铜、铁、硫等的赋存状态,以及结渣的物相组成和结构特征,对烟道结渣原因进行分析。结果表明,烟道结渣中铁酸铜、赤铁矿、磁铁矿、冰铜及硅酸盐玻璃相含量明显偏高,且常以核的形式黏附并胶结硫酸铜形成硬度相对较高的结渣,这主要由生产过程炉渣、冰铜的强烈喷溅所致,又因烟道气流温度及含氧量偏高,使结渣反复黏附并二次反应而不断长大。依据研究结果,通过在生产中控制艾萨炉喷枪流量及炉内负压,适当降低烟尘温度,并扩大垂直烟道直径等措施,有效改善烟道结渣问题。      

铜冶炼过程中砷的行为分布调查与控制措施浅析

通过砷及其化合物在铜冶炼过程中的行为分析,结合实际生产中杂质分布的调查情况,总结并绘制出了“闪速熔炼-智能数控转炉吹炼-回转式阳极炉精炼-PC电解”工艺过程中砷的分布图,提出了该工艺过程脱砷的建议,对铜冶炼企业经济、环保、绿色发展有重要意义。     

炼铜转炉炉况动态预报系统的开发及应用

以传统的物料平衡和热量平衡为基础 ,对炼铜转炉中最新的 30 0炉历史数据进行动态仿真 ,计算出吹炼过程中每隔 1min的熔体主要元素组成和熔体温度 ,然后对之进行四次曲线拟合 ,将拟合出的系数作为人工神经网络的输出 ,优化模块中优化出的操作参数和部分原始数据作为神经网络的输入 ,经过训练 ,使之能模拟吹炼过程中的炉况变化 ,达到炉况监控的目的。可以通过不断增加样本数 ,使网络进行自学习 ,并组合成为炼铜转炉炉况实时预报系统。该系统成功地应用于某厂的炼铜转炉中 ,2 0 0 0年 6～ 10月经过四个多月的试运行 ,炉况实时预报系统使操作人员按系统的预报值指挥生产 ,各项生产指标显著提高 ,粗铜产量提高 6 0 % ,冷料处理量提高 8% ,平均炉寿从原来的 2 13炉至少提高到 2 35炉 ,并为炼铜转炉实现在线控制提供了新思路     

Silver loss during the oxidative refining of silver-copper alloys

The high temperature oxidative refining of molten silver-copper alloys is accompanied by silver losses to the slag. Typically, borosilicate slags are utilized as a flux and air or oxygen is injected into the molten alloy. The majority of the copper can be selectively oxidized to copper oxide, but some silver is also lost to the slag. In this research, the mechanism of silver loss has been investigated. Firstly, TGA and DTA studies of molten silver-copper alloys were performed, in order to elucidate the oxidation processes occurring at the gas-metal interface in the bubble. Secondly, the silver losses to the slag in the high temperature refining tests were quantified. Thirdly, the slag was characterized using XRD and the morphology of the silver in the slag was examined. Fourthly, a pseudo-equilibrium model of the refining process was developed and this was utilized to suggest methods for minimizing the silver loss to the slag. Finally, possible methods for recovering the silver from the slag are discussed.     

独头巷道掘进过程中排烟时间预测

分析了炮烟在独头巷道中的运移情况,从质量守恒角度建立了炮烟抛掷区中的炮烟排出数学模型。对归来庄金矿-118 m穿脉巷道爆破作业的现场炮烟监测,监测点炮烟浓度先增加后减小,炮烟排出过程中符合指数衰减。从爆破、炸药、通风条件、巷道情况4个方面分析了影响排烟时间的因素,利用BP神经网络模型,将炸药量、炮眼数目、风筒到掘进面的距离、监测点到掘进面的距离、风筒风量、风流温度、巷道温度、巷道相对湿度等因素的10组实验数据作为输入量,排烟时间作为输出量,获得稳定的网络结构。再将5组输入量实验数据代入BP网络训练,预测的排烟时间与实测的排烟时间相对误差在7%以内,运用BP网络模型取得了较好的预测效果。准确预测排烟时间,可以合理安排掘进作业,避免炮烟中毒事件发生,对矿山安全高效生产有重要的意义。     

闪速炉反应塔炉壁温度场的数值解析

为了研究闪速炉反应塔壁面温度分布，采用数值模拟的方法建立了塔壁传热的数学模型，并得到壁面温度场的二维解析结果。反应塔上部及下部壁面温度分布均匀，挂渣稳定；水套冷却区域温度梯度大，局部炉衬温度变化剧烈，挂渣易受炉内影响而发生变化。     

铜精炼过程能耗模糊自适应变权重组合预测模型及其应用

基于已有的铜精炼过程的能耗数据,引入了各预测方法的预测相对误差、预测对象的变化趋势、灰色基本权重和自适应调节系数等概念,建立了铜精炼过程的能耗模糊自适应变权重组合预测模型。结果表明,此模糊自适应变权重组合预测模型的精度较高,并且平均误差和预测平方根误差均较小。该组合预测模型为铜精炼过程的能源需求决策提供了有力支持。     

石录高砷粗铜火法精炼工艺的探讨

石录铜业公司反射炉粗铜中含有的铁、砷、硫等杂质元素较高，用现有的精炼工艺除掉这些杂质很不理想，影响了电解铜产品质量的稳定。通过分析粗铜精炼过程中铁、砷、硫等杂质的造渣行为，进行了精炼工艺操作制度的探讨，并且针对现有的粗铜火法精炼工艺和操作制度，提出了合理的操作制度，对粗铜火法精炼生产提供了依据。     

铜对金银冶炼过程的影响及控制

金银产品因为含钢高而达不到一级品标准.在铜铅阳极泥混合处理的半湿法流程中,采取适当措施可以避免铜进入金银产品和在体系中积累.硫酸化焙烧水浸过程中,强化浸出和加强浸出渣洗涤;氧化精炼时开路部分铜渣;银电解液开路除铜,保持AgCu＞31,并提高电解液循环速度;银电解阳极泥结块破碎,并经酸洗、水洗和氨洗等都是有效的方法.     

微硅粉除杂过程中溶液pH值对除磷效果的影响

对微硅粉酸浸溶出除磷进行试验研究,溶液pH值对除磷效果影响显著,pH值越小,除磷效果越好。着重探讨了磷在去除过程中的行为,并通过热力学计算对试验现象进行机理研究。