白銀爐熔池熔煉技術(shù)提升生產(chǎn)實(shí)踐

周俊濤

（白銀有色集團(tuán)股份有限公司銅業(yè)公司，甘肅 白銀 730900）

通過白銀爐熔池技術(shù)進(jìn)一步的改造與升級，熔池熔煉技術(shù)擁有節(jié)約能耗、爐床能力高、冶煉強(qiáng)度大、備料工序簡單、流程短等優(yōu)勢，在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐過程中，能夠?qū)Φ统煞趾偷推肺粡?fù)雜精礦實(shí)施有效處理，提升我國礦產(chǎn)原料的保障能力、資源利用率以及市場競爭力。

1 白銀爐熔池熔煉技術(shù)優(yōu)勢分析

隨著國內(nèi)銅精礦產(chǎn)量的不斷增加，使得銅精礦供應(yīng)比較充足，在未來發(fā)展過程中，我國將逐漸從買房市場逐漸轉(zhuǎn)化為買房市場，其中自產(chǎn)銅精礦折價系數(shù)下降到84%，其中有價金屬占據(jù)比例比較多，而白銀爐熔池熔煉技術(shù)能夠不需要干燥就將物料入爐，并且可以對成分復(fù)雜和低品位的銅精礦實(shí)施處理，從而直接輸送到爐內(nèi)進(jìn)行加工，從而對銅精礦中的有價金屬實(shí)施有效回收，由此可見，該技術(shù)在市場中具有非常高的競爭優(yōu)勢。其次，白銀爐熔池熔煉技術(shù)節(jié)能優(yōu)勢非常明顯，同時對氧氣和煤粉噴入速度和角度的控制，即應(yīng)用純氧燃燒技術(shù)來降低耐火材料、氣流對爐膛結(jié)構(gòu)以及煤粉顆粒產(chǎn)生的沖刷現(xiàn)象，從而有效混勻爐膛內(nèi)的氧氣和煤粉，提升煤粉的燃燒充分性，同時，該技術(shù)在應(yīng)用時能夠減少煙氣量，提升粉煤燃燒效率，提升分離渣銅率，降低洗爐鐵用量和洗爐次數(shù)，有效縮減原材料成本[1]。

2 白銀爐熔池熔煉技術(shù)提升生產(chǎn)實(shí)踐

2.1 白銀爐熔池熔煉技術(shù)中的爐體結(jié)構(gòu)

在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐過程中，白銀爐爐型為固定式長方形，熔池中部分為沉淀區(qū)和吹煉區(qū)，利用隔墻來進(jìn)行分隔開，同時隔墻能夠?qū)⒊恋韰^(qū)動靜、吹煉區(qū)矛盾有效解決，綜合整個白銀爐結(jié)構(gòu)，主要包括爐體鋼結(jié)構(gòu)、隔墻、爐頂、爐墻、爐底、爐基等部分，為了保障整個爐體安全穩(wěn)定運(yùn)行，會將銅水套設(shè)置到爐體中的不同區(qū)域，其中包括銅口水套、燃燒器孔水套、加料口水套、爐拱水套、渣線水套、吹風(fēng)水套。首先是吹煉區(qū)，爐體以下部分的爐墻主要應(yīng)用立水套與水平水套，而耐火材料應(yīng)用與氣相區(qū)爐墻，而兩側(cè)爐墻有大量的侵沒式鼓風(fēng)口，數(shù)量達(dá)到36個，主要布置在銅、渣的混合層當(dāng)中，并使用水冷式風(fēng)口裝置。其次是沉淀區(qū)域，內(nèi)襯耐火材料結(jié)構(gòu)和銅水套應(yīng)用于沉淀區(qū)溶體以下部分的爐墻，同時耐火材料應(yīng)用與氣相區(qū)爐墻，并且將放渣口、銅硫放出口設(shè)置在側(cè)墻。最后是外供熱，為了確保爐體溫度穩(wěn)定性，會將一純氧粉煤燃燒系統(tǒng)設(shè)置到兩個區(qū)域[2]。

2.2 白銀爐熔池熔煉技術(shù)應(yīng)用流程

在應(yīng)用白銀爐熔池熔煉技術(shù)過程中，其具體實(shí)施流程如下，首先，按照配料比例來對渣精礦、煙灰、低品質(zhì)復(fù)雜銅精礦、不同成分的銅精礦實(shí)施混合，完成倉式配料后不需要實(shí)施磨細(xì)和干燥，并將一定量河沙溶劑搭配其中，以連續(xù)狀態(tài)利用傳送皮帶將配料從吹煉區(qū)爐頂加入到爐內(nèi)當(dāng)中，在經(jīng)過煙氣和高溫干燥后讓爐內(nèi)物料以自由爐體形式進(jìn)入溶體當(dāng)中，而溶體中的爐渣混合層和風(fēng)口鼓入銅硫會通過爐墻兩側(cè)浸入氧濃度為70%的富氧空氣，經(jīng)過富氧壓縮空氣的進(jìn)一步處理，會使得爐體以劇烈攪拌方式促進(jìn)造渣和氧化反應(yīng)，最終得到造渣和造銅反應(yīng)。進(jìn)過反應(yīng)后得到的爐渣和銅硫混合溶體，通過隔墻下部通道進(jìn)入沉淀區(qū)，經(jīng)過沉淀分離和過熱，最終得到爐渣和銅硫，其中銅硫以間斷方式從放出口進(jìn)入供轉(zhuǎn)爐進(jìn)入吹煉過程，而得到爐渣主要由排渣口排出，而得到的渣精礦會再次進(jìn)入白銀爐，同時相應(yīng)的棄渣會進(jìn)入銷售，其中反應(yīng)中出現(xiàn)的高二氧化硫濃度高溫?zé)煔猱a(chǎn)生的余熱在通過余熱鍋爐和水冷煙道后實(shí)施回收，并通過電收塵器處理后實(shí)施進(jìn)一步處理，通過制酸系統(tǒng)來進(jìn)行制酸[3]。

2.3 白銀爐熔池熔煉技術(shù)創(chuàng)新在生產(chǎn)實(shí)踐中的成效

通過進(jìn)一步的開發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐，白銀爐熔池熔煉技術(shù)整體指標(biāo)得到有效提升，第一，有效提升鼓風(fēng)氧濃度，通過對水冷風(fēng)口裝置的進(jìn)一步研發(fā)，能夠?qū)⒐娘L(fēng)氧濃度增加到70%，從而達(dá)到白銀爐高富氧濃度熔煉效果。第二，有效提升物料處理量，通過白銀爐熔池熔煉技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑼懂a(chǎn)量提高4倍，而在熔煉銅礦時，能夠在爐床面積不變情況下將銅礦粗產(chǎn)能提高4倍。第三，促進(jìn)渣型的合理化，降低渣含銅量，依照不同爐料成分特點(diǎn)來選擇相應(yīng)的熔煉渣型，從而有效降低渣含銅，整體能夠控制在0.7%以下。第四，有效優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)，提升爐的壽命，通過對內(nèi)襯磚結(jié)構(gòu)和水套的優(yōu)化，應(yīng)用非接觸熔煉方式，防止內(nèi)襯轉(zhuǎn)受到高溫熔體的蝕損，從而達(dá)到延長白銀爐壽命目的，將其壽命延長到2年以上。同時，通過配置鹽化風(fēng)和煙氣集塵擋板，能夠能夠有效降低白銀爐煙塵率，防止因預(yù)熱鍋爐存在的粘結(jié)情況，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)停車等故障，從而有效提升系統(tǒng)作業(yè)率。

2.4 白銀爐熔池熔煉技術(shù)帶來的社會和經(jīng)濟(jì)效益

通過對白銀爐熔池熔煉技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新，能夠有效完善白銀爐吹煉區(qū)爐體運(yùn)行的安全性，促進(jìn)熔煉能力的提升，從而實(shí)現(xiàn)延長白銀爐壽命的目的，促進(jìn)鼓風(fēng)氧濃度、單臺白銀爐產(chǎn)能、提供銅量以及日均物料處理量，有效提升白銀爐熔池熔煉工藝技術(shù)的市場地位，促進(jìn)有色金屬冶煉科學(xué)技術(shù)水平的提升，通過實(shí)際的生產(chǎn)與實(shí)踐，能夠?qū)Φ统煞趾偷推肺粡?fù)雜銅精礦實(shí)施有效處理，提升我國礦產(chǎn)原料的保障能力、資源利用率以及市場競爭力，同時，應(yīng)用的純氧燃燒技術(shù)能夠促進(jìn)粗銅綜合能耗和能源消耗量降低，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目的，降低整個生產(chǎn)對周邊環(huán)境和生產(chǎn)操作環(huán)境的影響。白銀爐熔池熔煉技術(shù)，目前，通過不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，白銀爐已經(jīng)具備了200kt/a的生產(chǎn)能力，在未來發(fā)展過程中將在充分借鑒當(dāng)代先進(jìn)煉銅爐爐型概念、控制理念的前提下，將進(jìn)一步進(jìn)行自我完善，分析、解決白銀爐熔池熔煉技術(shù)改進(jìn)提升過程中存在的問題，持續(xù)探索白銀爐最佳控制技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備、爐型結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝控制參數(shù)，從而促進(jìn)白銀爐長周期穩(wěn)定安全運(yùn)行，加強(qiáng)白銀爐熔池熔煉技術(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對白銀爐熔池熔煉技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新，能夠有效完善白銀爐吹煉區(qū)爐體運(yùn)行的安全性，促進(jìn)熔煉能力的提升，從而實(shí)現(xiàn)延長白銀爐壽命的目的，促進(jìn)鼓風(fēng)氧濃度、單臺白銀爐產(chǎn)能、提供銅量以及日均物料處理量，有效提升白銀爐熔池熔煉工藝技術(shù)的市場地位，促進(jìn)有色金屬冶煉科學(xué)技術(shù)水平的提升。