铜鼓风炉节约焦炭的实践(论文),焦炭炉,焦炭化铝炉设计图,与铜鼓有关的论文

上传时间:2013-08-19 来源:铜鼓风炉

有色金属;1973年12期5李逢鼎;; 铜鼓风炉试用天然焦代替焦炭的试验 [J];有色金属... “建设资源节约型、环境友好型社会”高层论坛论文集[C];2007年 中国重要报纸全文数据...

维普资讯 http:// 第2 0 卷第 6 期  2 0 0 4年 1 2月  有 色 矿 冶  Vl 0 1 . 2 0 . №6   N oN — F E RR OU S   MI N I N G   A ND   M墨TA LL U RG Y  De c e mb e r   2 0 0 4   文章编号:

1 0 0 7 — 9 6 7 X ( 2 0 0 4 ) 0 6 — 0 0 1 7 — 0 5   铜鼓风炉节约焦炭的实践 。

  赵震宇   ( 葫芦岛有色金属集 团公 司。

辽 宁 葫芦 岛 1 2 5 0 0 3 )   摘 要:

焦 碳 消耗是 铜 鼓 风炉炼 铜 中的 主要技 术指标 , 本 文应 用生 产 中的 大量 效据 , 通 过正 交试  验。

指出了铜鼓风炉节约焦碳的主要途径, 找出了铜鼓风炉节约焦碳的最佳工艺条件。

  关键词 :

冰铜熔炼; 渣型; 焦炭消耗  中囝分类 号 :

T F 0 5 3   文献 标识码 :

B   1 前 言  △ G 2 =一 4 . 6 8 x   1 0 ’ k J / k g   焦炭燃烧反应的 自由能 A G 1 比硫化物氧化造  渣反应 自由能 △ G 2 负得 多。从热力学条件看 , 进行  ( 1 ) 式反应的趋势 比进行 ( 2 ) 式的趋势要大。更为重  要的是。

焦炭不像 F e S那样以熔融的状态较快地经  风 口时为空气所氧化。

而是 以炽热的固态, 停留在焦  葫锌东方铜业公司密闭鼓风炉始建于 1 9 9 2 年,   并于 1 9 9 3年投产 , 是以铜精矿为原料, 以焦炭为燃  料生产冰铜。

年消耗焦炭近 4万 t , 是东方铜业公司  的三大消耗指标之一。

由于建厂短、 经验少、 缺乏系  统管理。

焦耗始终徘徊在 7 0 0   k g / t   C u 之上, 没有完  点区, 与鼓风接触的机会和 时间都较 多, 故进行( 1 )   式的动力学条件也较 ( 2 ) 式充分, 所以在鼓风炉 的焦  点区, 空气是首先满足焦炭燃烧的需要 , 然后才供应  其它硫化物氧化的要求 。基于上述理论 , 脱硫率 的   高低, 决定于焦率 。当然焦炭质量的好与坏直接关  成设计要求 6 5 0   k g / t   C u 。2 0 0 1 年公司决定下大气  力, 严格管理, 细化 操作, 立争 在最短时 间内达到设  计指标 , 并且要赶超全国同行先进水平。为此, 2 0 0 1   年初, 我们开始了降低焦炭消耗 的生产实践。

  2 节约焦炭的途径和生产实践  从鼓风炉生产实践上来看 , 节约焦炭主要有 以   系到焦率的高低, 在生产上希望选用质量优良的焦  炭做燃料, 其质量要求是:

  ( 1 ) 强度要大 , 能够经得起炉 内高温、 高压的作  用而不致于粉碎。

  下途径:

一是降低焦率, 提高脱硫率, 利用硫化物氧  化造渣热来代替焦炭燃烧放热 ; 二是选择合理渣型,   确保渣型稳定 。

防止渣型经常波动 。

  ( 2 ) 块度要适当 , 最好保持在 3 0 ~7 0   mm之间。

  ( 3 ) 着火温度要高, 一般要超过 7 0 0℃。

  在 日常生产中, 严 格焦炭管理, 出现疑义。

立即   向相关部门反映, 尽量减少焦炭质量的不 良影响。

  2 . 1 提高脱硫率的理论与实践  2 . 1 . 1 影响脱硫率的 因素   当入炉原料含高价硫化物一定 时。

脱硫率与硫  化物氧化成正 比。

脱硫率 高。

氧化造 渣放热多。

冰铜  品位高, 焦耗 下降。影响脱 硫率 的主要 因素有 :

焦  率、 鼓 风量 、 原料 中二氧化硅 含量。从理论上看, 焦  炭燃烧为放热反应 。反应式如下 :

  C+ 0 2 =c A ) 2 + Q   ( 1 )   反应( 2 ) 是密闭鼓风炉熔炼的主要脱硫反应, 因   此, 脱硫率在较大程度 上取决于该反应进行的完全  程度 。从动力学上看。

当炉 内的氧浓度增加和二氧  化硅成份增加时, 反应 ( 2 ) 式 向右进行, 富氧熔炼就  是提高入炉风量中氧 的浓度, 使炉 内氧的分压增加,   A G 1 =一3 . 2 5   x   1 0   k J / k g   硫化物的氧化造渣反应 :

  2 F e S + 3 2 +2 0 S i 2 =2 0 F e O? S i 2+ 0 2 s 2+ 0 Q   ( 2 )   ? 收稿 日期:

2 0 0 4 —0 3 一 l 2   反应速度加快。所以在 日常管理中, 积极查找各种  漏风损失, 确保混氧浓度。当然, 不是氧越多越好。

  氧过多会使热平衡恶化 , 造成冰铜品位过高。

氧化铁  被氧化成难熔 的磁性 铁氧化物 F e 3 0 4 。二氧化硅含  作者简介:

赵震宇( 1 9 7 0 一) . 男。

工程师。

  维普资讯 http:// 1 8   有 色 矿 冶   第2 0 卷  量也如此。

过高会使炉 内二氧化硅偏析 , 形成风 口黑  硬的骨架, 提高原料的熔 点, 使炉况恶化 ; 过低 , 不利  于氧化铁与二氧化硅 的接触 反应, 故二 氧化硅要在  取料时控制 在一个 合适 的范 围。根 据上 述分析 表  明, 只有将焦率 , 风量, 大 料 中二氧化 硅含量控制在  合理的范围内才能提高脱硫率 , 保证炉子顺 畅。

  2 . 1 . 2 脱硫率与冰铜品位 的关系   脱硫率与冰铜品位的关系如下 :

  碱= 8 4 . 1 9   l g [ ( S / C u ) ? ( c u %) ] 一9 6   式中 s / C u ——混捏料中的 S %, C u %;   C u %—— 冰铜品位。

  根据生产实践。

s / C u一般控制 在 1 . 2 5 ~1 . 3 5   间( 低时可加硫铁矿调整) , 取s / C u =1 . 3 0   冰铜品位控制 在 3 8 % ~4 2 %之 间。

取C u %=   4 0 。

  因此, 碱 应控制在 4 8 %~5 0 %的范围内。

  2 . 1 . 3 最佳的工艺条件  9   3   8 . 3   3   2 . 1 5   2  7 . 5   3 7 . 3   为了找 出提高脱硫率 的最佳技术条件 , 我们用  冰铜 品位代替脱硫率进行如下正交试验 。

  ( 1 ) 试验条件  鼓风炉用氧, 氧化量为每台炉子 3   1 0 0   N m 0 / h ;   大 料 含铜  2 3 % ~2 6%。

s / C u=1 . 2 5 %~   1 . 3 5% ;   渣型 :

S i 0 2   3 4 . 5 %~3 7 . 5 %, F e   2 8 % ~3 2 %,   ∞ 8 %~ 1 2% ;   批料量为 3 . 5   t 。

  ( 2 ) 确定因素位级见表 1 。

  表 1 因素位级  根据正交试验结果 , 我们在生产中进行实际应  用, 所得冰铜品位指标如表 3 。

  表 3 冰铜品位指标  ( 3 ) 考核指标为冰铜 品位。

  ( 4 ) 正交试验见表二。

  }   ’ ‘ \ /   { /   \   A1   A2   A3   B1  B2  B3  C1  C2   C3   经过实践证 明所得冰铜品位及脱硫率基本在控  制范围, 说 明此正交试验结论正确性, 可 以作为生产  节依据 。

  图 1 冰铜品位平均效应图  2 . 2 选择合理渣型稳定渣型号  2 . 2 . 1 渣型的选择  ( 5 ) 从正交试验中可以看 出 R=2 . 9 最大 , 说 明  混捏料的熔点一般在 1   0 5 0 ~1   1 5 0℃之间, 根  维普资讯 http:// 第6 期  赵 震宇 :

铜鼓风炉节 约焦炭的实践  1 9   据混捏料的熔点, 我们选 择 S i o 2   3 4 . 5 %~3 7 . 5 %,   C a O8 % ~1 2 %。

F e 2 8 % ~3 2%。

此 渣 型 熔 点 为  根据表 4计算, X 一 和 R值为  X=∑x / 组数 =3 5 6 . 3 1 / l O =3 5 . 6 3   R=∑R / 组数 =9 . 7 7 / 1 0 =0 . 9 7 7   1   1 5 0 ℃ 左右 , 经 过热 后 , 可将 焦 点 区温度 提 高到  1 2 5 0 ~1 3 0 0 ℃, 经生 产 实践 , 该 渣型 完全 适 合生  产需要。

并取 了较好节焦效果 。

  2 . 2 . 2 渣型的稳定与焦耗的关系   上控制线 :

  UCL=X+A2 R=3 5. 6 3+0. 5 7 7x0. 9 7 7=3 6. 1 9   下控制线 :

  L CL =X —A2 R=3 5 . 6 3— 0 . 5 7 7   x0. 9 7 7=3 5 . 0 7   炉渣 内任一成份的波动, 都将影 响炉渣熔点和  粘度的变化。炉内热平衡也被破坏, 并导致炉温低,   风 口发黑, 渣根硬, 熔体 发粘, 下料慢 , 焦耗升高, 严  重的将引起死炉危险。为提高炉温, 达到新的热平  衡, 必须加强 风口、 进料操作 , 提高焦率 , 而该过程一  般需几个班次时间, 不但影响矿铜产量, 而且将消耗  大量焦炭, 这是鼓风炉焦耗上升, 产量降低的主要原  因。因此, 渣型稳定至关重要。

  为保证炉渣各成份 在月范围 内波动, 我 们利用  中 线:

C L =X= 3 5 . 6 3   对于 R控制图  上控制线 :

U C L =D a R=2 . 1 1   x 0 . 9 7 7 =2 . 0 6   中 线:

C L= R=0 . 9 7 7   下控制线 :

L C L=D 3 R , 本例因 n <6 , D 3 无值 ,   不考虑。

  对于 F e 成份 的控制 图, 取1 0 组5 0 个数据列于  表5 。根据表 5 计算 Y和 R值  Y=∑Y / 组数 = 3 0 9 . 1 6 / 1 0 = 3 0 . 9 2   控制图来控制渣成份的合理波动范 围, 保证炉况正  常, 节省焦炭。

  控制图是用于分析和判断工序是否处于稳定状  态所使用的, 并带有控 制界限 的图形 。它是预报工  序中存在影响工 序质量 的异常 原 因的一种有 效工  具。

  R=∑R / 组数 = 2 1 . 8 3 / 1 0 =2 . 1 8   上控制线 :

  UCL= Y +A2 R=3 0. 9 2+0. 5 7 7x 2. 1 8= 3 2. 1 8   中 线:

C L =Y=3 0 . 9 2   下控制线 :

  LC L =Y — A2 R =3 0 . 9 2— 0. 5 7 7x2. 1 8= 2 9. 6 6   文中采用 平均值 与 极差 ( x —R , Y —R , z —R )   控制图, X代表 S i o 2 含量 的平均值 , Y代表 F e O含  量的平均值 , z代表样 C a O的含量平均值, R代表极  差, 是用来控制工序标准偏差的变化。

  对于 R控制图  上控制线 UC L =D 4 R= 2 . 1 1 × 2 . 1 8 = 4 . 6 0   中 线:

C L =R= 2 . 1 8   当F e , C a O成份一定时, s i o 2 含量的升高或降  低将使渣熔点升高或降低, 因此 , 我们根据炉况稳定  时的渣含 s i o 2 , 找出最佳值( 见表 4 ) 。

  表 4 渣含 S i C h 。

X— R数据表( 时间:

6 月l   下控制线无。

  表 5 渣含 F e , Y—R数据表( 时间:

6月l   维普资讯 http:// 2 0   有 色 矿 冶  第2 0 卷  对于渣中 C a O成份的控制 图, 选取 1 0 组5 0 个  数据列表 6 。

  表 6 渣含 C _ a O, Z — R数 据表 【 时间:

6 月)   Z =∑z / 组数 =1 1 3 . 4 8 / 1 0 =1 1 . 3 5   R=∑R / 组数 = 9 . 9 1 / l O =0 . 9 9   上控制线 :

UC L=Z + A s R=1 1 . 9 2   中线 :

C L=Z =1 1 . 3 5   下控制线 :

L C L =Z —A 2 R=1 0 . 7 8   R控制图 :

  上控制线 :

U C L=D 2 R=2 . 1 1 × 0 . 9 9 =2 . 0 9   中线 C L =R= 0 . 9 9   下控制线无  根据 以上计 算统 计画 出渣 中 S i 0 2 , F e , C a O的  控制图见图 2 ~4 。

  2 0 0 1 年, 根据 原料变化, 运用控 制图对 渣成 份  进行有效控制 , 使全年的鼓风炉渣型稳定, 节省了大  量焦炭。

  3 效 益  ●   ,  \ / / \/…   V ~ 一   图 2 渣含 S i 0 2 的x —R控制图  U C L   C 1 .   图 3 渣含 F e 的Y —R控制图  图 4 渣含 C s O的 z —R控制图  通过对实验结果的认真执行, 及运用渣成份控  制图对各种渣成份的控制, 节焦效果十分理想。

  3 . 1 节焦的技术条件  焦率 :

6 . 5 % ~7 . 5 %; 鼓入 风量 :

1 . 8 ~2 . 0万  m 3 / h ;   大料中含 S i O 2 :

6 %~8 %。

  8 %~1 2 %。

  ’   ( 下转第 2 3 页)   渣型 :

S i 0 2   3 4 . 5 ~3 7 . 5 %; F e   2 8 %- -3 2 %; C a O   维普资讯 http:// 第 6期  高 华等:

高分子粘合剂对锌团矿性能的影响  表1   粘合剂及膨润土的加人量对锌团矿性能的影响  团矿的性能均达到性 能要求, 且残 渣锌含量和还原  效率达到 了用废纸浆为粘合剂 的指标。

  参考文献:

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化学 工业 出版社 .   1 9 8 7 .   高分子复合粘合剂和膨润土能够在竖罐炼锌中  作为锌团矿的粘结剂使用 , 且混团矿, 干团矿及焦结  I n f l u e n c e   o f   P o l y mo l e c u l e   Bi n d e r   o n   t h e   Ch a r a c t e r i s t i c   o f   Zi n c   Br i q u e t t i n g   GAO  Hu a   , S HAO  Z h o n g — b a o 2   ( 1 . N o r t h e a s t e n   U n i v e r s i t y , S h e n y a n g   1 1 0 0 0 4 , C h i n a ;   2 . S h e n y a n g   No . 3 8   Mi d d e l   S c h o o l , S h e n y a n g   1 1 0 0 0 1 , C h i n a)   Ab s t r a c t :

I n l f u n c e   o f   p o l y mo l e c a l e   b i n d e r   o n   t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   z i n c   b r i q u e t t i n g   we r e   s t u d i e d .Th e   r e l a t i o n s h i p   b e t we e n   t h e   c o n c e n t r a t i o n   o f   p o l y mo l e c u l e   b i n d e r   a n d   t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   h u mi d   z i n c   b r i q u e t t i n g   d r i e d   z i n c   b r i —   q u e t t i n g   a n d   b u r n t   z i n c   b r i q u e t t i n g   we r e   d i s c u s s e d.Th e   r e s u l t s   s h o w  t h a t   t h e   c h a r a c t e r i s t i s  c o f   z i n c   b r i q u e t t i n g   h a d   me t e d   r e q u i r e me n t s   o f   i n d u s t r i a l   p r o d u c t i o n .   Ke y   wo r d s :

p o l y mo l e c u l e ; b i n d e r ; z i n c   b r i q u e t t i n g   ( 上接第 2 0页)   3 . 2 焦耗降低  厂计划指标 :

6 5 0   k g / t   2 0 0 0 年实际完成 :

6 7 1   k g / t   2 0 0 1 年 累计完成 :

5 9 5   k g / t   3 . 3 经济效益  与2 0 0 0 年相 比, 节约焦炭 =   ( 6 7 1 —5 9 5 ) X   5 9   2 0 0 ÷1   0 0 0 =4   4 9 9   t   2 5 1 . 9 5 5万元  由于焦率降低, 脱硫率升高, s o 2 浓度提高, 增   加的酸产量及矿铜产量的效益未计算。

  4 结 语  通过实践证 明, 运 用正交试验和控制图确定节  焦的技术条件和控制渣成份节焦 的效果是显著的,   为鼓风炉生产中节约焦碳打下了基础。

  每吨焦炭 5 6 0元, 则 节约 价值 :

4   4 9 9   X   5 6 0 =   Pr a c t i c e   o f   S a v i n g   Co k e   i n   Bl a s t   Fu r n a c e   Z HAO  Z h e n - y u   ( Hu l u d a o   N o n f e r r o u s   Me t a l s   G r o u p   C o . , Hu l u d a o   1 2 5 0 0 3 , C h i n a )   Ab s t r a c t :

Th i s   p a p e r   h a s   f o u n d   o u t   t h e   c o n d i t i o n   o f   t h e   e n g i e e r i n g   t e c h n o l o g y   d u in r g   t h e   p r o c e s s   o f   t h e   p r o d u c i n g   i n   t h e   b as l t   f u r n a c e , wh i c h   h a s   g o t t e n   l f   g r e a t   e f f e c t .   Ke y   wo r d s :

ma t t e   s me l t e; t h e   t y p e   o f   s l a g; c o k e   on c s u me  

铜鼓风炉节约焦炭的实践 年期 4 ; [J];;年期 5 ; [J];;年期 6 ; [J];;年期 7 ; [J];;年期 8 ; [J];;年期 9 ; [J];;年期 10 ; [J];;年期 中国重要会议论文全文数据库 前10条1李宏...

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