氧气底吹炼铜技术的最新进展.pdf
[摘 要]介绍了某冶炼厂两次产能扩大的技术改造实践，在三年时间采用富氧底吹熔池熔炼技术进行两次升级改造，产能从原来的2万吨/年提升到10万吨/年，通过充分利用现有构筑物、设备设施及人员技术力量，取得了投资省、见效快和效益好的效果。
[关键词]富氧底吹 产能 技改
中图分类号：TF811 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0304-01
引言
某冶炼厂1993年建厂，采用鼓风炉+PS转炉工艺生产粗铜。生产能力为年产粗铜1万吨，硫酸2.5万吨。现生产规模10万t/a粗铜，硫酸42.1万吨，2013年5月采用富氧底吹熔池熔炼技术实施云铜冶炼中试基地技改项目（简称“第一次改造”），2014年4月建成投产，当年实现盈利达产。粗铜产能真正达5万吨，硫酸产能达21万吨。2016年6月在原有技术装备上实施易门铜业环保高效清洁化生产改造工程（简称“第二次改造”），2017年4月建成投产，目前设备运行良好，各项主要经济指标已达设计水平。本文主要介绍两次技改的实践情况，为即将要升级改造的企业提供改造参考。
1 富氧底吹熔池炼铜工艺简介
1.1 工艺流程
相比原鼓风炉工艺，混合矿料不需要进行“制砖”工序，减少粉尘污染及劳动作业强度。铜精矿及溶剂混合后由皮带连续从炉顶加料口加入炉内的高温溶体中，氧气和空气通过底部氧抢连续送入炉内的铜锍层，炉料中的Fe、S不断被迅速氧化、造渣。硫生成二氧化硫从炉子的排烟口连续地进入余热锅炉，经电收尘后进入酸厂处理。炉内形成的炉渣从端部定期排出，由渣包运至缓冷场，缓冷后进行渣选矿。生成的铜锍从侧面放锍口定期排放出，由铜锍包运至PS转炉吹炼。
1.2 主体设备
主体核心设备是一台φ4.2×13.5m（第一次改造）的底吹炉，内衬铬鎂砖，共7支氧枪（设计规模5万吨/年），氧枪直径为48mm，氧枪安装在反应区，分两排成15°夹角布置。下排呈7°角，4支氧枪；上排呈22°角，3支氧枪。错开排列。与底吹炉配套的有相应的制氧站、余热锅炉、电收尘和制酸系统。
2 两次技改改造情况的对比
第一次改造是在原有的鼓风炉+PS转炉工艺设备基础上进行，第二次改造则在第一次底吹炉工艺设备基础上进行。两次技改情况对比如表1所示：
3 改造实施情况
3.1 第一次改造
熔炼系统充分利旧原有熔炼厂房，采用外包钢的加固方式进行加固后具备32t冶金吊使用条件，新建位置为拆除原有熔炼厂房1-6跨位置（原鼓风炉位置），新建厂房1-6跨和原厂房相连接，在新建厂房内安装底吹炉及余热锅炉，施工顺序：廠房基础-底吹炉设备基础-底吹炉安装就位-厂房柱、梁和板施工-余热锅炉基础-余热锅炉安装-附属设备安装。底吹炉和余热锅炉同向布置。
3.1 第二次改造
熔炼系统利用第一次新建1-6跨中的5、6轴线6个基础，新建钢平台余热锅炉基础，熔炼厂房3-6跨任采用外包钢的施工工艺进行加固。施工顺序：底吹炉余热锅炉基础新建（4个）-原底吹炉余热锅炉拆除-熔炼区域梁、板拆除-底吹炉拼接-熔炼柱加固-底吹炉余热锅炉钢平台基础新建（6个）-底吹炉余热锅炉安装-钢平台制安及附属设备安装。底吹炉和余热锅炉呈90°布置。为减少施工难度和缩短工期，基础结构和平台均采用钢结构设计。实际实施效果良好。
3.3 硫酸系统
硫酸系统增加非衡态预转化、预吸收，和原24万吨规模的制酸系统相连接，由设计院施工总承包实施。
3.3 其他配套
第二次改造增加制氧站、化学水系统、备料系统和环集系统，以满足规模扩大的需求。
4 存在问题
4.1 施工安全
技改项目因在原建设地点实施，造成施工的场地狭小，以及后续的检修作业场地也较为狭小。在施工过程中，交叉作业较多。特别是在第二次技改过程中，一个作业区域内会存在纵向和横向作业，因此在施工安全管理时，必须在安全技术措施、组织措施和管理措施方面抓好安全，比如采取隔离、防护、现场监管等安全措施。
4.2 物料通道
因场地狭小，在实际的施工过程中，花费了大量的精力进行通道的协调，在很多情况通道不止作为运输通道还可能是作业场地。因此为保障施工过程中所需材料及设备的进场，必须在施工前打通必要的通道，建议在2条以上。
4.3 进度控制
为缩短系统停产对接的时间，在停产前进行了制氧站、备料系统、化学水站和其他能辅助系统改造，停产后进行拆除和施工作业，因此在实施进度控制阶段，网络计划编制的准确性和可实施性显得尤为重要，业主方对待该项工作必须特别重视。
5、结束语
第二次技改在第一次的基础上，在安全管理、投资控制、进度控制等方面有很大提升，一方面是通过第一次技改，积累了一定的经验，二是大部门采用了钢结构，如今科技在不断创新，带动了钢构造厂房的迅速开展，当时局势下，钢结构厂房应用范围也非常广泛，相信将来钢构造厂房腐蚀将不再是个难题。钢结构厂房在铜冶炼企业中的应用会越来越好！
参考文献
[1] 李洪臻.浅淡富氧底吹炉熔池炼铜新工艺[J]山西冶金.2016.39（1）：91-93.
[2] 《全国民用建筑工程设计技术措施》.中国建筑标准设计研究院，2009.
作者简介
李云（1983-）男，汉族，云南大理人，本科，职称：冶炼工程师，主要研究方向：重金属冶炼工艺技术和项目管理。
