[发明专利]一种低品位铜冶炼优质阳极板的节能方法

摘要

一种低品位铜冶炼优质阳极板的节能方法，属于铜加工技术领域。现有含竖炉的装备及技术不能冶炼低品位铜原料。本发明方法控制竖炉燃烧器形成循环高温燃气流，控制循环高温燃气流的温度、中间包燃气的温度，控制竖炉、氧化炉、还原炉、中间包的燃气性质、烟尘流动方式、铜熔液的流动方式，实现低品位铜原料连续节能冶炼成优质阳极板，减轻电解阳极板的工艺的压力和节省电解阳极板的成本，充分发挥竖炉高效率的优点、提高低品位铜冶炼优质阳极板的产能。

主权项

一种低品位铜冶炼优质阳极板的节能方法，冶炼装备包括一台竖炉、至少两台中间包、中间包保温套、至少两台氧化炉、至少两台还原炉、一套烟尘综合处理系统，其特征是：1)低品位铜原料中总的铜含量60wt％及以上，低品位铜为下列原料的至少一种：紫杂铜、废杂铜、由废杂铜冶炼的次粗铜、由铜锍冶炼的粗铜；竖炉连续熔化低品位铜，中间包收集低品位铜熔液至额定容量，然后暂停竖炉的熔化，打开中间包保温套，分离中间包与竖炉底部，移动中间包到氧化炉旁，扒渣，并将中间包中的铜熔液倒入氧化炉，清理中间包底部的渣；铜熔液在氧化炉中完成氧化过程，然后通过氧化炉预留的排铜口、加盖保温溜槽将铜熔液转运至还原炉，在还原炉中完成还原过程，之后保温并浇铸出优质阳极板；同时，在该中间包与竖炉分离后，将另一中间包与竖炉底部接合，在中间包外合上中间包保温套，重新竖炉的熔化；低品位铜原料连续冶炼成铜含量大于99.10wt％优质阳极板；2)控制竖炉的燃气为还原性、还原炉燃气为还原性、氧化炉的燃气为氧化性，竖炉烟尘通过其保温管道、高温鼓风机分别进入还原炉；还原炉烟尘分别通过其保温管道、高温鼓风机部分进入竖炉底部、部分进入与之配套的氧化炉；氧化炉烟尘通过其保温管道、进入烟尘主管道、烟尘综合处理系统后达标排放；该烟尘主管道外焊气管，气管外装有良好的保温材料，至少两种气管利用该烟尘主管道内流过的高温烟尘分别对空气、空分的氮气进行加热，预热空气通过控制分配给竖炉燃烧器助燃、氧化炉燃烧器助燃、还原炉燃烧器助燃，预热氮气通过安全电磁阀通入正在还原过程的还原炉内的气体匀喷器，均匀进入铜熔液池，加快铜熔液的还原；含空分氧气的富氧气体通过安全电磁阀通入正在氧化过程的氧化炉内的气体匀喷器，均匀进入铜熔液池，加快低品位铜熔液的氧化过程；3)竖炉熔化低品位铜，考虑还原炉烟尘进入竖炉底部的影响，通过多个竖炉燃烧器的空气和燃料量供应的调节、实现整个料柱从下到上温度递减、并只在料柱底部熔化，在竖炉负责料柱底部熔化的燃烧器形成循环高温燃气流，该循环高温燃气流为还原性，不断熔化低品位铜料柱底部，料柱不断下行、在竖炉的顶部根据低品位铜冶炼进程要求加入低品位铜打包料块、维持整个料柱高度基本不变，而且该循环高温燃气流裹挟低品位铜熔液斜下行一程、然后在铜熔液流的上方折返，一方面其中部分折返的燃气离开循环高温燃气流、继而沿竖炉料柱上行一段、并通过竖炉保温管道、高温鼓风机分别进入还原炉，该部分折返燃气的量由竖炉负责料柱底部熔化的燃烧器不断向循环高温燃气流补充；另一方面低品位铜熔液与循环高温燃气流分离后借助惯性经过最短的高温的路径、进入预热的中间包，在竖炉最下排燃烧器负责中间包预热、接力循环高温燃气流对竖炉熔化的铜熔液保温，控制该循环高温燃气流的温度、中间包还原性燃气的温度在1120～1400℃，且两个温度随着原料中铜含量的降低而增高；当该中间包中的铜熔液达到其额定容量时，减小循环高温燃气流的燃烧器的燃料和空气的供应量，使该循环高温燃气流降温、暂停竖炉料柱底部的熔化，提高中间包铜熔液的温度，打开中间包保温套，移走该中间包；将另一中间包与竖炉底部接合，当中间包内温度在1120～1400℃范围达到要求时，控制该循环高温燃气流，重新开始熔化竖炉料柱底部，直至该中间包达到其额定铜熔液量，再暂停竖炉低品位铜料柱的熔化，提高该中间包铜熔液的温度、移走该中间包，如此连续熔化低品位铜原料料柱的底部，分别在不同氧化炉氧化低品位铜熔液，分别在不同的还原炉还原、保温浇铸优质阳极板；4)当执行停止冶炼程序时，先停止竖炉料柱顶部的加料，将竖炉剩下的料柱全部熔化掉，清净竖炉底部，分别调整竖炉燃烧器、负责中间包的燃烧器、氧化炉燃烧器、还原炉燃烧器的空气和燃料，调整竖炉鼓风机、还原炉鼓风机、烟尘综合处理系统的调频风机，完成铜熔液的最后氧化过程、还原过程、保温浇铸优质阳极板过程；5)氧化炉燃烧器、还原炉燃烧器采取无焰燃烧方式；6)充分发挥竖炉熔炼效率高的优势。