1、雙閃速爐熔鍊法:
投資大,專利費昂貴,熔劑和原料先進行磨細再進行深度乾燥,需額外消耗能源這不盡合理。熔爐產出的銅硫需要水碎再幹燥再細磨,工序繁雜。每道工序均難以保證100%回收率,會產生部分機械損失;熱態高溫銅鋶水碎物理熱幾乎全部損失,水碎後再幹燥,再加上爐內大量水套由冷卻水帶走熱量,熱能利用也不盡合理。銅鋶水碎需要大量的水衝,增加動力消耗。破碎、乾燥要增加人力和動力的消耗。這些都是多年來該工藝沒有得到大量推廣的重要原因。
2、艾薩法和澳斯麥特法均屬於頂吹冶煉系列:
頂吹都要建立高層廠房,噪音大、高氧濃度低煙氣量大、頂吹的氧槍12米長,3天至一週要更換一次,不鏽鋼消耗量大、投資大、操作不方便。都用電爐做貧化爐,渣含銅一般大於0.6%不合國情。
3、三菱法的不足
4個爐子(熔煉爐、貧化電爐、吹煉爐、陽極爐)自流配置,第一道工序的熔煉爐需要配置在較高的樓層位置,建築成本相對較高,爐渣採用電爐貧化,棄渣含銅量達0.6%~0.7%,遠遠高於中國多數大型銅礦開採的礦石平均品位,資源沒有得到充分的利用。
4、諾蘭達和特尼恩特連續吹煉法,尚在工業試驗階段。
諾蘭達是側吹、要人工打風眼、勞動強度很大、風眼漏風率達10%~15%。有很大噪音、操作條件不好、冶煉環境不理想。如果掌握不好容易引起泡沫渣噴爐事故。
綜上所述,讓我們來尋求新的冶煉工藝,在不斷的探索中發現新途徑。 氧氣底吹爐煉鉛、鍊銅最早是湖南水口山和中國有色工程設計研究總院共同研發在水口山進行過半工業試驗。首先用於煉鉛,產業化取得成功,繼這之後,中國有色工程設計研究總院原副院長、總工程師、全國設計大師蔣繼穆,用在鍊銅上,曾找過多家合作,可是誰都不想吃第一隻螃蟹。時隔多年,在中國和國際銅市場最好的時候,山東東營方圓銅業集團董事長崔志祥找到蔣繼穆,提出要搞20萬噸銅、金冶煉,分兩期實施。經過多方研討和論證,崔志祥和蔣大師達成協議,共同開發“氧氣底吹造鋶捕金”熔池熔鍊新工藝,產業化示範工程。 蔣大師從這項工程設計開始到投產,曾多次到現場進行細緻的調研,落實科學發展觀,對設計中的每一個引數和裝置執行資料都一一推敲,對“氧氣底吹這項新技術”,他嘔心歷血,夜以繼日地工作,在嚴細上下功夫,不說大話,不說虛話,尊重事實。從點火烤爐,到投料試車,真是令人捏把汗。氧氣底吹爐投料試車一次成功,說明了從設計、施工到投產、所有工程技術人員和工廠員工尊重科學,尊重實踐,是百戰百勝的基礎,是發展的源動力。在氧氣底吹爐開車時,全流程暢通,蔣大師高興地說:“這是創新第一步,還有很多問題需要逐步去解決,任重而道遠。”
目前採用的較為先進的熔鍊工藝是可行的,沒有煙氣外逸。就銅的轉爐吹煉而言,當今世界上90%以上都是採用PS轉爐,間斷作業,熔鍊產出的銅鋶需用銅鋶包在車間內進行倒運,造成二氧化硫煙氣低空逸散,加上轉爐加料及吹煉過程,煙氣難以完全密封,存在不同程度的逸散現象,使PS轉爐吹煉作業的操作環境很差。這是當今銅冶煉面臨的一道世界性難題,各國都在力圖解決這一大問題。我們要想法從源頭上來解決,從取消轉爐上下功夫,需在吹煉爐上做文章。
目前國外有兩種用於工業生產的連續吹煉工藝,解決了銅銃在車間內倒運等問題。硫的捕集率大於99.8%,較好地解決了銅鋶吹煉的低空汙染。
其中,日本研發的三菱法,採用頂吹爐熔鍊,電爐沉降銅鋶並對渣進行貧化,再用頂吹爐連續將銅鋶吹煉至粗銅。3個爐子用兩個溜槽連線,實現了連續鍊銅。世界上已有5家這樣的工廠在進行生產,是一種投資較少、成本較低的連續鍊銅工藝。
另一種是美國猶他Kennecott冶煉廠的鍊銅工藝,採用閃速爐熔鍊、爐渣選礦、銅鋶水碎、乾燥、磨礦再用閃速爐吹煉成粗銅。
上述兩種連續鍊銅工藝,雖然解決了吹煉作業的環保問題,但還都有不足之外,需要進一步改進提高。
三菱法由4個爐子(熔煉爐、貧化電爐、吹煉爐、陽極爐)自流配置,第一道工序的熔煉爐需要配置在較高的樓層位置,建築成本相對較高,另外三菱法的爐渣採用電爐貧化,棄渣含銅量達0.6%~0.8%,遠高於中國多數大型銅礦開採礦石的平均品位,資源沒有獲得充分利用。 閃速連續吹煉,其缺點是銅鋶需要先水碎,再幹燥、磨細後,才能進行吹煉作業,工序繁雜,且每道工序均難以保證100%的回收率,都有少量的機械損失。再者液態高溫銅鋶水碎,其物理熱幾乎全部損失,水碎固態銅鋶的乾燥和吹煉過程需要外供熱源,熱能利用不盡合理。銅鋶水碎需用大量水衝,加上乾燥、破碎,額外增加了人工及動力消耗,致使吹煉成本增加,這也許是多年來該工藝沒有得到大量推廣的重要原因。
另外還有諾蘭達和特尼恩特連續吹煉法,尚處於工業試驗階段。
透過搞氧氣底吹爐的試驗,找到一種有效方法,解決目前銅冶煉PS轉爐吹煉的低空二氧化硫汙染問題,同時提供比世界上現有的三菱法、閃速吹煉法等連續鍊銅工藝更先進、流程更短、投資更省、成本更低、回收率更高、綜合利用更好的新的鍊銅工藝,是我們面臨的重任。
蔣繼穆發明的“氧氣底吹連續鍊銅”法的精髓在於借鑑三菱法的自流配置,利用氧氣底吹的冶煉機理與優越性,將熔鍊、吹煉、火法精煉三過程,用3個不同的底吹爐連成一體,克服了轉爐吹煉的缺點。這樣就可徹底解決世界上目前仍有90%採用轉爐吹煉銅鋶需在車間吊運的問題。在車間內有效根冶了二氧化硫的逸散,和操作中的汙染,車間內的低空菸害得以消除。這不僅節省為轉爐生產用的吊車,也取消了多臺轉爐佔用的大面積廠房,,同等條件下省去1/3費用。
其特徵在於,利用氧氣底吹爐熔鍊高品位銅鋶,高品位銅鋶再用底吹爐或我的連續吹煉爐吹成粗銅。熔鍊過程造高鐵渣,爐渣經選礦選出銅精礦返回熔鍊,選出鐵精礦出售,渣尾礦出售。吹煉過程造鈣渣,返回熔鍊,煙氣經淨化後送去生產硫酸。 這種粗銅冶煉方法,包括以下步驟:
1、將硫化銅精礦、其他含銅物料和熔劑配料制粒後,加入氧氣底吹熔煉爐中進行熔鍊,產出高品位銅鋶和熔鍊渣,煙氣經冷卻回收餘熱後送至淨化除塵,然後送制酸車間生產硫酸。 其特點在於:
(1)調節氧料比,生產高品位銅鋶。銅鋶品位控制在68%~70%,以減少後續銅鋶吹煉作業的負荷量,同時產出小於70%的銅鋶,熔鍊渣含銅處於較低水準,可獲得較高的熔鍊直收率。 2)熔鍊採用高鐵渣型。透過熔劑配入量,熔鍊渣的氧化鐵/二氧化矽(以重量計)控制在2.0~2.2之間,高於三菱法的1.4~1.6的水平,也高於閃速爐的1.6~1.8(用於渣選礦的渣型)。之所以能採用高的鐵矽比造渣,是由於底吹熔鍊的是氧氣直接作用於銅鋶,銅鋶作為氧的載體,生成與精礦中的硫化鐵反應生成氧化鐵,造渣反應的氧勢低,不易生成,因而爐渣可以採用更高的鐵矽比。反之,三菱法或閃速熔鍊法,其是氧氣直接作用於精礦,硫化鐵直接與氧氣反應,氧勢較高,生成的趨勢大,比例高,爐渣發粘,在渣中的熔解度增加,不利於渣銅分離。尤其是三菱法,過高的鐵矽比,渣中增加,除渣含銅升高外,還有產生泡沫渣的危險。由於氧氣底吹熔煉爐渣四氧化三鐵含量低,可以採用高的鐵矽比造渣,因此,熔鍊加入的石英熔劑量相對較少,熔鍊物料量減少,渣率低,渣選礦的物料量少,能耗也相應下降,隨渣損失的銅量也相應減少。
2、熔煉爐渣選礦
底吹爐產出的熔鍊渣,透過渣包或渣坑,經緩冷後送選礦處理,選礦過程包括將渣破碎、磨細後,浮選選出渣銅精礦、再遴選選出鐵精礦和尾礦。銅熔煉爐渣選礦,國內外有成熟技術。底吹爐渣與諾蘭達熔鍊渣類似。大冶處理諾蘭達熔鍊渣,可選出渣銅精礦、鐵精礦,產出的尾礦可供水泥配料或制磚,實現了冶煉廠無廢渣。尾礦含銅小於0.35%,較電爐貧化工藝,可提高銅的總回收率0.6%~0.7%。電爐貧化棄渣含銅較好指標為0.6%~0.7%,中國銅資源奇缺,原礦含銅0.42%左右的資源仍在開採。該技術爐渣採用選礦工藝回收殘留銅,銅回收率高,資源得以充分利用,是符合國情的。更何況,採用選礦方法處理每噸渣的單位基建投資和運營成本,與電爐貧化基本持平,因此,從經濟角度看,渣選礦也更為有利。
3、銅鋶吹煉
產自底吹熔煉爐的液態高溫銅鋶,經溜槽連續注入氧氣底吹吹煉爐,從吹煉爐底部連續送入富氧空氣對高品位銅鋶進行連續吹煉。與此同時,透過料倉,計量皮帶給料機,按計算要求量從爐頂開口連續加入熔劑石灰石造渣。(也可爐頂不開口,將熔劑石灰或石灰石磨成粉狀,透過料倉、計量皮帶給料機從氧槍與氧氣一起送入爐內造渣。)在爐子一端較上部開孔,排放熔鍊渣,較下部開孔,設定虹吸裝置排放粗銅,見圖2。實現連續加入銅鋶、連續吹煉、連續加入熔劑、連續造渣、排渣,並連續放出粗銅,實現吹煉過程連續化。其特點有:1)採用底吹爐吹煉。在粗銅、銅鋶、爐渣三相共存情況下連續吹煉,氧透過粗銅傳遞,因此,粗銅的氧勢最高,可確保獲得比其他連續吹煉含硫量更低的粗銅,並有利於As、Sb、Bi等V族元素的脫除,提高粗銅質量。同時底吹吹煉可降低四氧化三鐵的生成量,防止四氧化三鐵沉澱和泡沫渣的生成,爐渣中四氧化三鐵含量低,渣的粘度就低,可降低吹煉渣中的夾雜量,使渣含銅低於閃速吹煉和三菱法吹煉的渣含銅量,可降到銅小於10%。 (2)採用高品位銅鋶(銅68%~70%)吹煉,吹煉負荷小,吹煉渣量相對較少。透過調節氧槍供氧的氧氮比和供氧壓力(氧氮體積比調節範圍為5:5至8:2,供氧壓力調節範圍為0.4MPa~0.8MPa)來控制吹煉的反應速度,從而可控制吹煉溫度在1220℃~1250℃。
(3)根據精礦成分確定吹煉渣型:一般情況下銅精礦脈石含鐵高、含鈣、鎂等鹼性元素少,熔鍊時需新增熔劑氧化鈣。採用鐵鈣渣型,吹煉渣水碎後返熔煉爐,替代熔鍊所需新增的石灰石熔劑。當特殊情況下處理含鈣量高的銅精礦(熔鍊時不需要新增石灰石熔劑)時,亦可在吹煉爐加石英石造矽鐵渣,經緩冷後送渣選礦車間處理。
(4)底吹吹煉爐,根據爐子大小,在配製上保持1%~3%的傾斜度,使之銅鋶入口端的粗銅層較薄,從噴槍送入的富氧空氣可直接送入銅鋶層,進行吹煉反應,防止產生過量的氧化亞銅。粗銅放出口一端又可保持較厚的粗銅層,為防止與銅鋶逆向平衡反應而提高粗銅的硫含量,在該端設定部分爐底透氣磚,送人少量富氧空氣,緩慢進入粗銅層,提高其氧勢,控制粗銅量達標,避免了三菱法和閃速連續吹煉法在陽極爐中需要再脫硫,造成陽極爐煙氣需要特殊處理以解決環保問題。
(5)底吹爐連續吹煉,爐溫穩定,克服了轉爐週期作業溫度波動過大的缺點,有利於大幅度提高吹煉爐的壽命,降低耐火材料消耗和維修工作量,從而降低鍊銅成本。連續吹煉,煙氣量和煙氣成分(二氧化硫含量)穩定均衡,爐體不用經常轉動,從而降低鍊銅成本。連續吹煉,克服了轉爐週期作業煙氣量和煙氣成分波動大的缺點,有利用制酸,降低酸廠投資。
(6)熔煉爐至吹煉爐設定銅鋶溜槽,銅鋶直接從熔煉爐透過溜槽流入吹煉爐。在聯接溜槽上設定保溫燒嘴加熱保溫,防止銅鋶在溜槽中凍結。在溜槽一端設定通風煙罩,排除保溫燒嘴和溜槽中銅鋶逸散的煙氣,煙氣經脫硫處理後排空。克服了轉爐週期作業時,用吊包車在車間內倒運銅鋶,銅鋶中二氧化硫大量無組織逸散,造成嚴重的二氧化硫低空汙染,惡化車間操作。
1、雙閃速爐熔鍊法:
投資大,專利費昂貴,熔劑和原料先進行磨細再進行深度乾燥,需額外消耗能源這不盡合理。熔爐產出的銅硫需要水碎再幹燥再細磨,工序繁雜。每道工序均難以保證100%回收率,會產生部分機械損失;熱態高溫銅鋶水碎物理熱幾乎全部損失,水碎後再幹燥,再加上爐內大量水套由冷卻水帶走熱量,熱能利用也不盡合理。銅鋶水碎需要大量的水衝,增加動力消耗。破碎、乾燥要增加人力和動力的消耗。這些都是多年來該工藝沒有得到大量推廣的重要原因。
2、艾薩法和澳斯麥特法均屬於頂吹冶煉系列:
頂吹都要建立高層廠房,噪音大、高氧濃度低煙氣量大、頂吹的氧槍12米長,3天至一週要更換一次,不鏽鋼消耗量大、投資大、操作不方便。都用電爐做貧化爐,渣含銅一般大於0.6%不合國情。
3、三菱法的不足
4個爐子(熔煉爐、貧化電爐、吹煉爐、陽極爐)自流配置,第一道工序的熔煉爐需要配置在較高的樓層位置,建築成本相對較高,爐渣採用電爐貧化,棄渣含銅量達0.6%~0.7%,遠遠高於中國多數大型銅礦開採的礦石平均品位,資源沒有得到充分的利用。
4、諾蘭達和特尼恩特連續吹煉法,尚在工業試驗階段。
諾蘭達是側吹、要人工打風眼、勞動強度很大、風眼漏風率達10%~15%。有很大噪音、操作條件不好、冶煉環境不理想。如果掌握不好容易引起泡沫渣噴爐事故。
綜上所述,讓我們來尋求新的冶煉工藝,在不斷的探索中發現新途徑。 氧氣底吹爐煉鉛、鍊銅最早是湖南水口山和中國有色工程設計研究總院共同研發在水口山進行過半工業試驗。首先用於煉鉛,產業化取得成功,繼這之後,中國有色工程設計研究總院原副院長、總工程師、全國設計大師蔣繼穆,用在鍊銅上,曾找過多家合作,可是誰都不想吃第一隻螃蟹。時隔多年,在中國和國際銅市場最好的時候,山東東營方圓銅業集團董事長崔志祥找到蔣繼穆,提出要搞20萬噸銅、金冶煉,分兩期實施。經過多方研討和論證,崔志祥和蔣大師達成協議,共同開發“氧氣底吹造鋶捕金”熔池熔鍊新工藝,產業化示範工程。 蔣大師從這項工程設計開始到投產,曾多次到現場進行細緻的調研,落實科學發展觀,對設計中的每一個引數和裝置執行資料都一一推敲,對“氧氣底吹這項新技術”,他嘔心歷血,夜以繼日地工作,在嚴細上下功夫,不說大話,不說虛話,尊重事實。從點火烤爐,到投料試車,真是令人捏把汗。氧氣底吹爐投料試車一次成功,說明了從設計、施工到投產、所有工程技術人員和工廠員工尊重科學,尊重實踐,是百戰百勝的基礎,是發展的源動力。在氧氣底吹爐開車時,全流程暢通,蔣大師高興地說:“這是創新第一步,還有很多問題需要逐步去解決,任重而道遠。”
目前採用的較為先進的熔鍊工藝是可行的,沒有煙氣外逸。就銅的轉爐吹煉而言,當今世界上90%以上都是採用PS轉爐,間斷作業,熔鍊產出的銅鋶需用銅鋶包在車間內進行倒運,造成二氧化硫煙氣低空逸散,加上轉爐加料及吹煉過程,煙氣難以完全密封,存在不同程度的逸散現象,使PS轉爐吹煉作業的操作環境很差。這是當今銅冶煉面臨的一道世界性難題,各國都在力圖解決這一大問題。我們要想法從源頭上來解決,從取消轉爐上下功夫,需在吹煉爐上做文章。
目前國外有兩種用於工業生產的連續吹煉工藝,解決了銅銃在車間內倒運等問題。硫的捕集率大於99.8%,較好地解決了銅鋶吹煉的低空汙染。
其中,日本研發的三菱法,採用頂吹爐熔鍊,電爐沉降銅鋶並對渣進行貧化,再用頂吹爐連續將銅鋶吹煉至粗銅。3個爐子用兩個溜槽連線,實現了連續鍊銅。世界上已有5家這樣的工廠在進行生產,是一種投資較少、成本較低的連續鍊銅工藝。
另一種是美國猶他Kennecott冶煉廠的鍊銅工藝,採用閃速爐熔鍊、爐渣選礦、銅鋶水碎、乾燥、磨礦再用閃速爐吹煉成粗銅。
上述兩種連續鍊銅工藝,雖然解決了吹煉作業的環保問題,但還都有不足之外,需要進一步改進提高。
三菱法由4個爐子(熔煉爐、貧化電爐、吹煉爐、陽極爐)自流配置,第一道工序的熔煉爐需要配置在較高的樓層位置,建築成本相對較高,另外三菱法的爐渣採用電爐貧化,棄渣含銅量達0.6%~0.8%,遠高於中國多數大型銅礦開採礦石的平均品位,資源沒有獲得充分利用。 閃速連續吹煉,其缺點是銅鋶需要先水碎,再幹燥、磨細後,才能進行吹煉作業,工序繁雜,且每道工序均難以保證100%的回收率,都有少量的機械損失。再者液態高溫銅鋶水碎,其物理熱幾乎全部損失,水碎固態銅鋶的乾燥和吹煉過程需要外供熱源,熱能利用不盡合理。銅鋶水碎需用大量水衝,加上乾燥、破碎,額外增加了人工及動力消耗,致使吹煉成本增加,這也許是多年來該工藝沒有得到大量推廣的重要原因。
另外還有諾蘭達和特尼恩特連續吹煉法,尚處於工業試驗階段。
透過搞氧氣底吹爐的試驗,找到一種有效方法,解決目前銅冶煉PS轉爐吹煉的低空二氧化硫汙染問題,同時提供比世界上現有的三菱法、閃速吹煉法等連續鍊銅工藝更先進、流程更短、投資更省、成本更低、回收率更高、綜合利用更好的新的鍊銅工藝,是我們面臨的重任。
蔣繼穆發明的“氧氣底吹連續鍊銅”法的精髓在於借鑑三菱法的自流配置,利用氧氣底吹的冶煉機理與優越性,將熔鍊、吹煉、火法精煉三過程,用3個不同的底吹爐連成一體,克服了轉爐吹煉的缺點。這樣就可徹底解決世界上目前仍有90%採用轉爐吹煉銅鋶需在車間吊運的問題。在車間內有效根冶了二氧化硫的逸散,和操作中的汙染,車間內的低空菸害得以消除。這不僅節省為轉爐生產用的吊車,也取消了多臺轉爐佔用的大面積廠房,,同等條件下省去1/3費用。
其特徵在於,利用氧氣底吹爐熔鍊高品位銅鋶,高品位銅鋶再用底吹爐或我的連續吹煉爐吹成粗銅。熔鍊過程造高鐵渣,爐渣經選礦選出銅精礦返回熔鍊,選出鐵精礦出售,渣尾礦出售。吹煉過程造鈣渣,返回熔鍊,煙氣經淨化後送去生產硫酸。 這種粗銅冶煉方法,包括以下步驟:
1、將硫化銅精礦、其他含銅物料和熔劑配料制粒後,加入氧氣底吹熔煉爐中進行熔鍊,產出高品位銅鋶和熔鍊渣,煙氣經冷卻回收餘熱後送至淨化除塵,然後送制酸車間生產硫酸。 其特點在於:
(1)調節氧料比,生產高品位銅鋶。銅鋶品位控制在68%~70%,以減少後續銅鋶吹煉作業的負荷量,同時產出小於70%的銅鋶,熔鍊渣含銅處於較低水準,可獲得較高的熔鍊直收率。 2)熔鍊採用高鐵渣型。透過熔劑配入量,熔鍊渣的氧化鐵/二氧化矽(以重量計)控制在2.0~2.2之間,高於三菱法的1.4~1.6的水平,也高於閃速爐的1.6~1.8(用於渣選礦的渣型)。之所以能採用高的鐵矽比造渣,是由於底吹熔鍊的是氧氣直接作用於銅鋶,銅鋶作為氧的載體,生成與精礦中的硫化鐵反應生成氧化鐵,造渣反應的氧勢低,不易生成,因而爐渣可以採用更高的鐵矽比。反之,三菱法或閃速熔鍊法,其是氧氣直接作用於精礦,硫化鐵直接與氧氣反應,氧勢較高,生成的趨勢大,比例高,爐渣發粘,在渣中的熔解度增加,不利於渣銅分離。尤其是三菱法,過高的鐵矽比,渣中增加,除渣含銅升高外,還有產生泡沫渣的危險。由於氧氣底吹熔煉爐渣四氧化三鐵含量低,可以採用高的鐵矽比造渣,因此,熔鍊加入的石英熔劑量相對較少,熔鍊物料量減少,渣率低,渣選礦的物料量少,能耗也相應下降,隨渣損失的銅量也相應減少。
2、熔煉爐渣選礦
底吹爐產出的熔鍊渣,透過渣包或渣坑,經緩冷後送選礦處理,選礦過程包括將渣破碎、磨細後,浮選選出渣銅精礦、再遴選選出鐵精礦和尾礦。銅熔煉爐渣選礦,國內外有成熟技術。底吹爐渣與諾蘭達熔鍊渣類似。大冶處理諾蘭達熔鍊渣,可選出渣銅精礦、鐵精礦,產出的尾礦可供水泥配料或制磚,實現了冶煉廠無廢渣。尾礦含銅小於0.35%,較電爐貧化工藝,可提高銅的總回收率0.6%~0.7%。電爐貧化棄渣含銅較好指標為0.6%~0.7%,中國銅資源奇缺,原礦含銅0.42%左右的資源仍在開採。該技術爐渣採用選礦工藝回收殘留銅,銅回收率高,資源得以充分利用,是符合國情的。更何況,採用選礦方法處理每噸渣的單位基建投資和運營成本,與電爐貧化基本持平,因此,從經濟角度看,渣選礦也更為有利。
3、銅鋶吹煉
產自底吹熔煉爐的液態高溫銅鋶,經溜槽連續注入氧氣底吹吹煉爐,從吹煉爐底部連續送入富氧空氣對高品位銅鋶進行連續吹煉。與此同時,透過料倉,計量皮帶給料機,按計算要求量從爐頂開口連續加入熔劑石灰石造渣。(也可爐頂不開口,將熔劑石灰或石灰石磨成粉狀,透過料倉、計量皮帶給料機從氧槍與氧氣一起送入爐內造渣。)在爐子一端較上部開孔,排放熔鍊渣,較下部開孔,設定虹吸裝置排放粗銅,見圖2。實現連續加入銅鋶、連續吹煉、連續加入熔劑、連續造渣、排渣,並連續放出粗銅,實現吹煉過程連續化。其特點有:1)採用底吹爐吹煉。在粗銅、銅鋶、爐渣三相共存情況下連續吹煉,氧透過粗銅傳遞,因此,粗銅的氧勢最高,可確保獲得比其他連續吹煉含硫量更低的粗銅,並有利於As、Sb、Bi等V族元素的脫除,提高粗銅質量。同時底吹吹煉可降低四氧化三鐵的生成量,防止四氧化三鐵沉澱和泡沫渣的生成,爐渣中四氧化三鐵含量低,渣的粘度就低,可降低吹煉渣中的夾雜量,使渣含銅低於閃速吹煉和三菱法吹煉的渣含銅量,可降到銅小於10%。 (2)採用高品位銅鋶(銅68%~70%)吹煉,吹煉負荷小,吹煉渣量相對較少。透過調節氧槍供氧的氧氮比和供氧壓力(氧氮體積比調節範圍為5:5至8:2,供氧壓力調節範圍為0.4MPa~0.8MPa)來控制吹煉的反應速度,從而可控制吹煉溫度在1220℃~1250℃。
(3)根據精礦成分確定吹煉渣型:一般情況下銅精礦脈石含鐵高、含鈣、鎂等鹼性元素少,熔鍊時需新增熔劑氧化鈣。採用鐵鈣渣型,吹煉渣水碎後返熔煉爐,替代熔鍊所需新增的石灰石熔劑。當特殊情況下處理含鈣量高的銅精礦(熔鍊時不需要新增石灰石熔劑)時,亦可在吹煉爐加石英石造矽鐵渣,經緩冷後送渣選礦車間處理。
(4)底吹吹煉爐,根據爐子大小,在配製上保持1%~3%的傾斜度,使之銅鋶入口端的粗銅層較薄,從噴槍送入的富氧空氣可直接送入銅鋶層,進行吹煉反應,防止產生過量的氧化亞銅。粗銅放出口一端又可保持較厚的粗銅層,為防止與銅鋶逆向平衡反應而提高粗銅的硫含量,在該端設定部分爐底透氣磚,送人少量富氧空氣,緩慢進入粗銅層,提高其氧勢,控制粗銅量達標,避免了三菱法和閃速連續吹煉法在陽極爐中需要再脫硫,造成陽極爐煙氣需要特殊處理以解決環保問題。
(5)底吹爐連續吹煉,爐溫穩定,克服了轉爐週期作業溫度波動過大的缺點,有利於大幅度提高吹煉爐的壽命,降低耐火材料消耗和維修工作量,從而降低鍊銅成本。連續吹煉,煙氣量和煙氣成分(二氧化硫含量)穩定均衡,爐體不用經常轉動,從而降低鍊銅成本。連續吹煉,克服了轉爐週期作業煙氣量和煙氣成分波動大的缺點,有利用制酸,降低酸廠投資。
(6)熔煉爐至吹煉爐設定銅鋶溜槽,銅鋶直接從熔煉爐透過溜槽流入吹煉爐。在聯接溜槽上設定保溫燒嘴加熱保溫,防止銅鋶在溜槽中凍結。在溜槽一端設定通風煙罩,排除保溫燒嘴和溜槽中銅鋶逸散的煙氣,煙氣經脫硫處理後排空。克服了轉爐週期作業時,用吊包車在車間內倒運銅鋶,銅鋶中二氧化硫大量無組織逸散,造成嚴重的二氧化硫低空汙染,惡化車間操作。