[发明专利]一种吹炼炉富氧吹炼铜的方法

权利要求书

1.一种吹炼炉富氧吹炼铜的方法，采用一个内衬耐火材料的圆柱体的吹炼炉，热冰铜通过溜槽从炉子下部的入口堰进入吹炼炉，冷冰铜、熔剂和还原剂通过皮带从炉顶加料口进入吹炼炉，喷枪从炉顶喷枪口垂直插入炉内熔池的渣层，将吹炼反应需要的空气鼓入熔池，整个吹炼过程需要在厚厚的渣层条件下进行，在1200～1300℃高温熔池内，喷枪风先氧化渣层，同时在喷枪强烈搅拌条件下，空气与炉内的冰铜发生氧化反应，冰铜里的硫与氧反应生成二氧化硫进入烟气处理系统，冰铜里的铁氧化后与熔剂造渣，从而铜被提纯；其特征在于：所述的吹炼反应需要的空气是将纯氧气混合到喷枪的空气输送管道，并使氧含量控制在21～35％，并制定有富氧吹炼工艺要求和操作步骤。

2.根据权利要求1所述的一种吹炼炉富氧吹炼铜的方法，其特征在于：所述的富氧吹炼工艺要求为：

(1)富氧吹炼的条件：当氧气压力大于内层风压力时，枪位在吹炼位置允许采用富氧，内层风压力大于氧气压力，停止富氧操作，进行空气吹炼；

(2)炉温控制：加入富氧吹炼后，由于熔池反应速度加快，为了控制炉温通过降低还原煤或二周期加少量冷冰铜料速控制炉温；

(3)控制粗铜的质量：待二氧化硫SO₂浓度逐步下降，粗铜吹炼快结束时停加冷冰铜；

(4)采用边加冷料边吹炼和一周期采用富氧，二周期后期停止富氧的操作方式，控制降低泡沫渣的风险。

3.根据权利要求2所述的一种吹炼炉富氧吹炼铜的方法，其特征在于：所述的在富氧吹炼工艺要求条件下的工艺控制参数：

(1)、炉渣的硅铁比控制在1.2～1.4，目的是为了控制在富氧吹炼状态下的炉渣中Fe₃O₄的迅速生成，还原剂配比控制在2.5～3％，Fe₃O₄含量控制在15～20％，防止在富氧吹炼条件下的炉渣泡沫化；

(2)、采用冷热冰铜优化交叉入炉的进料方式，冷冰铜从炉顶孔口加入，能有效的对炉子上部过氧化炉渣进行还原，防止炉渣泡沫化；

(3)、控制系统的喷枪反压输出和烟气二氧化硫浓度输出参数，再结合操作员对不同相的熔体层厚度判断和喷枪在炉内的实际搅动等情况，综合控制喷枪的枪位，保证喷枪将富氧空气吹入炉渣后，炉渣能与冰铜相充分搅拌，渣层中的Fe₃O₄能及时被冰铜还原，控制泡沫渣事故。

4.根据权利要求4所述的一种吹炼炉富氧吹炼铜的方法，其特征在于：所述的在富氧吹炼工艺要求条件下的具体操作步骤：

(1)、吹炼一周期操作：启动喷枪，枪位在1.8米以下时开始空气吹炼，同时启动进料系统，采用从溜槽进热冰铜和从皮带进冷冰铜的交叉进料方式；根据配料计算在控制系统设定富氧度和总风量值，启动富氧吹炼，富氧吹炼时控制系统根据富氧度和总风量设定值自动计算氧气量配比。富氧吹炼过程中根据工艺控制要求配入适当熔剂和还原剂配比，以保证合理的炉温和炉渣组成；枪位根据喷枪反压和烟气二氧化硫浓度及炉内熔体厚度等综合情况调整；一周期工艺控制要求：炉温控制在1200～1250℃，冷热冰铜料速30～40T/h，炉渣Fe/SiO2控制在1.2～1.4％，还原剂配比控制在1.5～2.5％，烟气中二氧化硫SO₂浓度控制在5～8％，由于进料量的增加，吹炼一周期喷枪枪位在不断提升；

(2)、吹炼二周期操作：进入吹炼二周期后停止加入热冰铜，根据炉温上升情况适量加入冷冰铜，根据炉内泡沫化情况适当调整富氧度、还原剂配比，根据烟气二氧化硫浓度情况适当调整喷枪枪位；在烟气二氧化硫浓度持续下降时采铜样判断粗铜终点，粗铜终点准确时开始提升喷枪，喷枪提升超过1800mm位置，氧气系统将自动关闭，空气系统的风量自动降低到喷枪冷却需要的最低风量，至此吹炼过程结束；二周期工艺控制要求：炉温控制在1250～1300℃，冷冰铜里料速3～5T/h，炉渣Fe/SiO₂控制在1.2～1.4，还原剂配比控制在2～3％，烟气中二氧化硫SO₂浓度控制在7～9％，二周期由于金属面的不断降低，喷枪枪位要不断下降；

(3)、在一周期与二周期吹炼过程中，如果出现紧急情况可以随时在控制系统终止富氧吹炼作业，转入空气吹炼或停止吹炼状态。