铜富氧顶吹熔池熔炼节能设计

根据统计 ， 蒸馏罐残渣的发热值 １ ．１Ｍ ／ ｇ ５４ Ｊｋ 。
消耗 量 ７ ２ ａ含 水不 大于 ８ 。可作 为燃 料 替 ２５７ｔ ， ／ ％ 代 部 分燃煤 。
节能 原则 ：
（ ）选用 先进 的熔 池 熔 炼 工 艺 ， 分利 用 铜 精 １ 充 矿熔 炼反 应放 出 的热 量 ， 为熔 炼 高 温 烟 气余 热 回 也 收创 造有 利条 件 ；
有
色
矿
冶
第２ ８卷
（ ）使 用 较 高 的 铜 锍 品位 含 Ｃ ５ ％ 。铜 锍 品 ４ ｕ０ 位 更高 时节 能效果 会 更 好 ， 是 吹炼 工 序 热 平衡 不 但 易 掌握 ， 会有 较多 冷料 ， 返料 无法处 理 。
３ ４ ２ 余 热 回收 ．．
功损失 ；
（ ）采用节 能 型照 明灯具 ； ３ （ ）电收尘 的高 温风 机采用 频调 速装 置 。 ４
２５ ０— ０ ／ ｍ ， 远超 过 国家规 定 的排 放浓 ０ ３５ ０ｍｇ Ｎ 远
ｓ 等元素及较高的 ｃ 成分如表 １ ｂ ， 。
表 １ 锌 蒸 馏 罐 残 渣 主 要成 分
室
； ； ；
！ ！ ！
ｏ． ５ ０ ｌ ｏ Ｏ． ４． ５ ｏ４ ．４
转炉吹炼 ， 回转式阳极炉精炼 ， 电解精炼工艺。熔炼
能 力为 年产粗 铜 ６万 ｔ电解 能 力 为 １ ， Ｏ万 ｔ 由 于 。
工艺技术落后 ， 生产技术经济指标一直低于同行业 的平均 水平 。每 吨 粗 铜 综 合 能 耗 高 达 １２０ｋ ０ ｇ标 煤， 几乎是国内先进指标 的两倍。制酸系统 因 Ｓ Ｏ 浓 度 低 ， 法 实 现 两 转 两 吸 ， 气 排 放 Ｓ 度 无 尾 Ｏ浓
耗 降至 ４ ９ ｋ 煤／ 粗 铜 ， 是 一个 相 当 大 的进 ５ ｇ标 吨 这
３ ４ ３ 节 电措施 ．．
（ ）采用 节能 型 电力 变压 器 ； １ （ ）采用 同步 电动 机 以改 善 功 率 因数 ， 少 无 ２ 减
第 ２期
王 峥 强 等 ： 富氧 顶 吹熔 池 熔 炼 节 能 设 计 铜
４ ５
（ ）原有 用能 以 冶金 焦 为 主 ， ５ ．４ ； １ 占 ２ ５ ％ 电能 次 之 ， ３ ．４ ； 占 ４８ ％
冶炼厂 来说 能耗 是较高 的 。
３ ３ 改造后 能耗 指标及 分 析 ． ３ ３ １ 能耗 指标 计算 ．．
（ ）因受密闭鼓风炉工艺条件 限制 ， ２ 能源利用 欠 充分 ， 闭鼓风 炉 、 炉 均产 生 蒸 汽 ， 仅 能用 于 密 转 但 冬 季采 暖 、 生活 ， 量 用 于 重 油加 温 ， 季 无 法 全部 少 夏
利用 ；
密闭鼓风炉熔炼 一 转炉吹炼工艺改为富氧顶吹
浸没熔 池 熔 炼 、 电炉 贫 化 、 炉 吹 炼 工 艺 生 产 粗 铜 转 后 ， 能情 况计算 如表 ３ 用 。
２ 工 艺 方 案
近 年 来 在 老厂 不 停产 的情 况下 ， 治 理 环境 污 为 染 改造 传统 落后 的工 艺方 法 ， 工艺方 案选 择上 ， 在 结 合 厂情 、 结合 厂 内布 置和 资金实 力 ， 以及 国内 同行 业
（ ）尽量多 用竖 罐炼 锌残 渣， 用其 他 燃料 ２ 少
密 闭鼓 风 炉 、 射 炉 、 反 白银 炉 、 炉 熔 炼 特 级 电
６ ０ｋ 标 准煤／ 粗铜 。 ５ ｇ ｔ
闪速 炉熔 炼 特 级 ５０ｋ 标 准 煤／ ５ ｇ 吨粗 铜 ， 级 一
６ ０ ｋ 标 准煤／ 粗 铜 。 ５ ｇ ｔ
（ ）闪速 炉熔炼 的 国际水 平 为 ５０ｋ 准 煤／ ２ ０ ｇ标 吨粗 铜 ， 西 铜 业 公 司 １９ 江 ９９年 粗 铜 能 耗 ６４ ５ｋ ０ ． ｇ 标准 煤／ 吨粗铜 ， 近几 年又 有 了较大 的前进 。 ２０ ０ ３年 １～ ２月 云铜粗 铜工 艺能耗 ５２ｋ 标 准 ４ ｇ 煤／ 吨粗 铜 ， 果将 艾 萨 炉 中压 蒸 汽加 以利用 ， 如 能耗
３ ４ ４ 其 它节 能措施 ．．
（） １ 熔炼炉设置余热锅炉 ， 压力 ４ ８Ｍ ａ蒸汽 ． Ｐ ，
产 量 ３ ４ ／ 。余 热锅 炉 的设 置 不仅 是 为 了 回收 ９～ ５ｔｈ
（ ）不选用 己公 布淘 汰 的机 电产 品 ； １ （ ）加强炉 窑 、 力管 网系 统保 温 ； ２ 热
择顶 吹浸 没熔 炼 的基 本 原 因。
（ ）较 充 分 地利 用 了余 热 ，． ｐ ３ ４ ８Ｍ ａ的 饱 和 蒸 汽发 电 ， 要时还 可抽 出低压 蒸 汽送用 户使用 。 需
３ ３ ２ 能耗分析 ．．
（ ）Ｙ Ｉ １— ２铜 冶炼企 业产 品 能耗 规定 粗 铜 １ ＳＯ ９ 单 位产 品工 艺能耗 等 级指标 如下 ：
（ ）９７４ｋ ３ １． ｇ标准 煤／ 吨粗铜 的能耗 ， 大 的铜 就
表 ３ 改造 后 粗 铜 能 源 消 耗
项 目用 能特 点如 下 ： （ ）工 艺先 进 ， 分利 用 了铜 精 矿 的熔 炼 反应 １ 充
热 ， 反应 热 占熔 炼 炉热 收入 的 ４ ．５ ； 此 １８ ％
（ ）本工 程设 计粗铜 工 艺 能耗 ４９ｋ 标 准 煤／ ３ ５ ｇ 吨粗 铜 ， 国内外先 进水平 ， 原 因主要是 竖罐炼 锌 属 其 残渣 不计 算能 源 。
３ ４ 节 能措施 ． ３ ４ １ 节能新 工 艺新技 术 ．．
（ ）利 用竖 罐炼 锌 残 渣 做燃 料 ， ２ 不仅 利 用 了残 渣 中残 碳 的发 热 量 ， 而且 还 回 收 了其 中 的 Ａ 、 ｕ ｇｃ 、
Ｐ 、 ｎ等有 价金属 ； ｂｚ
（ ）喷枪 顶 吹熔 池 熔炼 时 ， 矿 与 竖 罐 炼锌 残 １ 精 渣（ 燃料 ） 到渣 、 熔池 与 液态 熔 体 在喷 枪 风强 烈 加 锍 搅拌 中进 行熔炼 及 燃 料燃 烧 ， 喷人 熔 体 的 氧化 性 气 体使 熔炼 和 吹炼 同时进行 。调 整精 矿与鼓 人 空气或 氧气 的比例 ， 即可控 制精 矿 的氧化程 度 ， 到指 定 的 得 铜锍 品位 和想 要 的 烟气 Ｓ 浓 度 。铜锍 品位 越 高 ， Ｏ 熔 炼发热 量 越 大 ， 料 消 耗 越 少 ； 气 Ｓ 浓 度 越 燃 烟 Ｏ 高， 单位 硫酸产 量 的 电耗 越低 ， 能耗 越少 。这就 是选
２０ 粗 铜 产 量 ６ ６ ， 耗 ６ ４ 标 准 ０２年 ５６７ｔ能 ０２３ｔ 煤， 单耗 为 ９７ ４ｋ／ 粗 铜 。现有 密 闭鼓 风 炉熔 炼 １． ｇｔ
一
转 炉 吹炼 的能耗 品种及 单耗 情况 如表 ２ 。
｝ 收 稿 日期 ：０ ２— ２—０ ２１ ０ ９
作者简介 ： 王峥强（ ９ ６ ） 男 ，大专 ， １６ 一 ， 工程师 ， 从事 设备管理工作 。
余热 ， 也是降温 、 除尘等工艺要求的必须部分。烟气 温度从 １ １ ７℃降到 ３０ｏ 除尘效率 ３ ％。 ２ ５ Ｃ， ０ （） ２ 余热发 电：９～ ５ｔｈ中压饱和蒸汽除了 ３ ４ ／ 发 电之外 ， 无适 合 的用途 ， ５７０ｋ ６ｋ 发 电机 设 ０ Ｗ／ Ｖ
组， 年发 电量 ３５４万 ｋ ， ４ ９ 标 准煤 ， ６ Ｗｈ 折 １３９ｔ 使 每 吨粗 铜 的能耗 下降 １４ｋ 标 准煤 。 ４ ｇ （ ）发 电机 组选 用 凝 汽 式 ， ３ 当采 暖期 使 用 低 压 蒸汽 时 ， 抽 出一定量 低压蒸 汽使 用 ， 蒸汽 逐级 利 可 使
炼炉 的燃料 。通过节能设计使能耗指标达到 国内外先进水平 。
关键词 ： 富氧顶 吹浸没熔池熔炼 ； 能耗 ； 标煤
中 图分 类号 ：Ｆ １ Ｔ８１ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
１ 项 目背 景
东 方 铜 业 公 司 于 １９ ９ ２年 １ ２月 开 始 筹 建 ， 到 １９ 末全 部竣工 。采 用 的是 密 闭鼓 风炉 熔 炼 ，ｓ ９ ５年 Ｐ
（ 、 、 煤 焦 油等 ） ；
（ ）充分利用余热 ， ３ 搞好余热利用 ， 并合理使
用；
的技术应用情况 ， 本项 目确立富氧顶吹熔池熔炼工
艺。
（ ）选用节能 、 ４ 节电设备 ， 提高能源利用率。
３ ２ 用 能现 状 ．
工艺流程为 ： 富氧顶吹熔池熔炼 、 沉降电炉沉降 分离 、 转炉吹炼 、 阳极炉精炼。冶炼烟气两转两吸制 酸 。阳极 炉尾气 氧化 锌 吸 收 ， 气 达标 排 放 。为 了 尾 节约能源 ， 熔炼炉 、 转炉设余热锅炉 ， 蒸汽用于发 电。
用。
（ ）必要 时选用 变频 调速 ， ３ 如风 机 、 水泵 等 ； （ ）降低熔 炼 炉供 风 压 力 ， 取 顶 吹浸 没 熔 池 ４ 争 熔炼 炉喷枪 的供 风压 力低 于 ０２ Ｐ （ 昌 、 ．２Ｍ ａ 金 云锡 ） 或 ０ １ ａ 云冶 、 ．５ＭＰ （ 曲靖 ） 。
第２ ８卷第 ２期
２１ ０ ２年 ４月
有色Leabharlann 矿冶 Ｖ０ ． ８． ２ １２ №
Ａｐ ｉ ２ ２ ｒｌ ０１
Ｎ０Ｎ —ＦＥＲＲＯＵＳ Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｍ
文章编号 ：０ ７— ６ Ｘ（０ ２ ０ ０４ ０ １０ ９ ７ ２ １ ） ２— ０ ４— ３
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度 。根 据 国家有关 环保 、 能 的政 策规定 ， 然东铜 节 显 厂 的工 艺 、 模都 必须加 以改造 ， 规 否则将 被 限期停产
垂室
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４ ５ ２．
３． ５
或是淘汰。基于以上原 因从 ２０ ０６年始 ， 通过采用先
进 的熔 炼技术 替代 密 闭鼓风 炉熔 炼 。转 炉 和 阳极 炉 部 分设 备适 当加 以填平 补 齐 ， 酸 两个 系统 针 对性 制 地 改造 ， 替换 落后 的设 备实 现两转 两 吸 ， 而达到 降 从 低 能耗 、提 高产 能 、解决环 境污 染 的 目标 。