何建平

（金隆銅業(yè)有限公司，安徽 銅陵 244100）

提高銅轉(zhuǎn)爐吹煉爐數(shù)生產(chǎn)實(shí)踐

何建平

（金隆銅業(yè)有限公司，安徽 銅陵 244100）

轉(zhuǎn)爐吹煉爐次是轉(zhuǎn)爐工序非常重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，金隆銅業(yè)有限公司完成35萬t挖潛改造后，轉(zhuǎn)爐工序采用3H2B作業(yè)方式，轉(zhuǎn)爐爐次低，成為產(chǎn)能挖潛的瓶頸。通過對(duì)生產(chǎn)過程分析，提出了解決方案。生產(chǎn)實(shí)踐證明：通過技術(shù)進(jìn)步與操作優(yōu)化，金隆轉(zhuǎn)爐吹煉爐數(shù)由2013前的平均6.0爐/日提高到7.0爐/日以上。

銅轉(zhuǎn)爐；送風(fēng)時(shí)率；吹煉爐數(shù)；3H2B；操作優(yōu)化

1 引言

金隆銅業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱金隆公司）在2008年完成了熔煉系統(tǒng)35萬t挖潛改造，目前轉(zhuǎn)爐工序現(xiàn)有4臺(tái)P-S轉(zhuǎn)爐，其中φ4.0m×13.6m轉(zhuǎn)爐3臺(tái)、φ4.3m×13m轉(zhuǎn)爐1臺(tái)。作業(yè)制度由2H1B期交換改進(jìn)為3H2B作業(yè)方式［1］，以滿足提高產(chǎn)能需求。但由于種種原因，轉(zhuǎn)爐送風(fēng)時(shí)率一直不高，轉(zhuǎn)爐日吹煉爐數(shù)無法提升，影響閃速爐投料量，同時(shí)影響轉(zhuǎn)爐爐壽命及其他技術(shù)指標(biāo)。

為解決這個(gè)難題，一方面改進(jìn)作業(yè)制度，改變過去追求單爐產(chǎn)量理念，采取低料面，降低液面角的操作方法，另一方面通過與科研院校聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)應(yīng)用轉(zhuǎn)爐智能化技術(shù)與裝置，提高其工藝自動(dòng)化水平，使轉(zhuǎn)爐日吹煉爐數(shù)明顯提高，也大大優(yōu)化主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

2 前期生產(chǎn)狀況與分析

2008年完成35萬t改造后，金隆轉(zhuǎn)爐日吹煉爐數(shù)一直維持在6.0爐次波動(dòng)，具體數(shù)據(jù)如表1：

表1 金隆轉(zhuǎn)爐歷年日吹煉爐數(shù)統(tǒng)計(jì)

日吹煉爐數(shù)低造成產(chǎn)量受限，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不好。通過對(duì)過去幾年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、操作影響因素進(jìn)行分析，同時(shí)與東予工場(chǎng)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)造成爐數(shù)低的原因有以下幾點(diǎn)：

（1）單爐產(chǎn)量波動(dòng)大，吹煉時(shí)間長(zhǎng)。

（2）B期直投物料量大，頻次高，停風(fēng)搖爐次數(shù)多導(dǎo)致作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng)。

（3）送風(fēng)量低，造成吹煉時(shí)間長(zhǎng)。東予工場(chǎng)B期送風(fēng)量能達(dá)到43000～44000Nm3/h，比金隆轉(zhuǎn)爐吹煉送風(fēng)量高6000Nm3/h。

（4）操作時(shí)間間隔長(zhǎng)，波動(dòng)性大。

3 過程解決方案

針對(duì)上述的初步分析，進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)整與改進(jìn)，主要有以下方面：

3.1 降低冰銅進(jìn)料量，低液面角作業(yè)

金隆轉(zhuǎn)爐單爐產(chǎn)量因素一直波動(dòng)較大，造成前期頻繁出現(xiàn)爐后結(jié)塊、風(fēng)眼易堵、吹煉時(shí)間波動(dòng)大，爐壽命低下等一系列問題［2］。東予工場(chǎng)轉(zhuǎn)爐規(guī)格為φ4.2m×13m［3］，其單爐產(chǎn)量控制在190～201t，轉(zhuǎn)爐B期吹煉控制穩(wěn)定性好。

在提升吹煉爐數(shù)的課題中，根據(jù)轉(zhuǎn)爐已作業(yè)的爐數(shù)，將整個(gè)爐期區(qū)分為爐齡初期、爐齡中期和爐齡后期。根據(jù)不同爐齡嚴(yán)格控制S期的進(jìn)料量和B期的出銅量。隨著爐齡的增加，不斷優(yōu)化S期進(jìn)料量及B期出銅量，使得爐后結(jié)塊現(xiàn)象、吹煉時(shí)間波動(dòng)、爐壽命、風(fēng)眼維護(hù)等指標(biāo)均有明顯的改善和提高。

目前轉(zhuǎn)爐單爐產(chǎn)量由前期的200～270t波動(dòng)控制目前215～220t范圍，通過提高吹煉爐次，單爐產(chǎn)量的下降不影響轉(zhuǎn)爐粗銅產(chǎn)量，結(jié)合與豎爐系統(tǒng)出銅量，便于陽(yáng)極爐工序進(jìn)料量控制

3.2 轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)及溫度在線監(jiān)控開發(fā)應(yīng)用

轉(zhuǎn)爐工藝生產(chǎn)過程百余年來一直依賴于人工經(jīng)驗(yàn)判斷，造渣期、造銅期終點(diǎn)、過程操作控制等不穩(wěn)定，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)效率，造成銅資源損失，而且存在“噴爐”等安全隱患。通過產(chǎn)學(xué)研，金隆公司聯(lián)合多家單位開發(fā)吹煉終點(diǎn)及溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)、過程溫度等實(shí)現(xiàn)在線預(yù)報(bào)，優(yōu)化了過程冷料加入、減少搖爐次數(shù)，穩(wěn)定終點(diǎn)判斷，提高了轉(zhuǎn)爐送風(fēng)時(shí)率［2］。

3.3 適當(dāng)提高送風(fēng)量

金隆轉(zhuǎn)爐改造后B期設(shè)計(jì)送風(fēng)量為41000 Nm3/ h［4］，從長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐、結(jié)合我們的爐體規(guī)格、鍋爐入口結(jié)構(gòu)等因素，以及環(huán)保受控的多方面考慮，送風(fēng)量目前控制在37000～38000 Nm3/h，與國(guó)內(nèi)外同類型冶煉廠對(duì)比，處于較低水平，但進(jìn)一步提高送風(fēng)量存在環(huán)保煙氣量增大、爐口噴濺增加、鍋爐入口結(jié)塊等多方面問題，存在安全環(huán)保、設(shè)備保全等隱患，因此目前以維持為主。

在維持送風(fēng)量的前提下，對(duì)送風(fēng)富氧進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合爐壽命的課題，摸索確定B期合理富氧濃度，既不會(huì)過多使用富氧而加劇對(duì)磚襯的損耗，又適當(dāng)加速爐內(nèi)反應(yīng)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐吹煉爐溫，縮短吹煉時(shí)間。

通過在2#CF的測(cè)溫系統(tǒng)，在B期期間，熔體溫度維持在1130～1200℃，效果維持良好，爐壽命、日吹煉爐次等指標(biāo)明顯提升。

3.4 提高轉(zhuǎn)爐送風(fēng)時(shí)率

金隆公司2011年新增處理電解殘極的熔銅豎爐系統(tǒng)，設(shè)計(jì)能力為50kt/a［5］，目前實(shí)際產(chǎn)能達(dá)到70kt/a以上，即金隆內(nèi)部殘極全部由豎爐系統(tǒng)處理，轉(zhuǎn)爐殘極系統(tǒng)處理外購(gòu)打捆冷銅及部分塊銅。

由于打捆冷銅單重和數(shù)量問題，造成殘極加料系統(tǒng)處理能力下降，轉(zhuǎn)爐直投處理量加大，B期一般需要3～4次直投，吹煉時(shí)間影響明顯。為了減少停風(fēng)時(shí)間影響，進(jìn)行以下方面的調(diào)整：

（1）根據(jù)金隆閃速爐及轉(zhuǎn)爐的工序配合特點(diǎn)［5］，增加B期破段吹煉作業(yè)方式（如圖1）。

圖1 調(diào)整后的轉(zhuǎn)爐作業(yè)計(jì)劃表

調(diào)整B期作業(yè)方式，加快轉(zhuǎn)爐出銅及出銅后的維護(hù)速度，要求閃速爐提前放冰銅，在B期吹采取破段作業(yè)，利用破段時(shí)間進(jìn)行直投，相當(dāng)于節(jié)省該爐一次直投的時(shí)間，同時(shí)另外一臺(tái)轉(zhuǎn)爐S1期提前送風(fēng)，能夠?qū)⒁慌_(tái)爐S1至S2間的作業(yè)間隙有效利用為另一臺(tái)爐的B期吹煉時(shí)間，從而提升風(fēng)管利用率，達(dá)到提高日產(chǎn)爐數(shù)的目的。

（2）提高殘極加料機(jī)利用率，保證物料入爐數(shù)量并減少直投作業(yè)。

提高殘極加料機(jī)利用率，以前的作業(yè)制度為每一個(gè)B期加一組銅絲或其他物料，在破段的作業(yè)制度下，要求B期開風(fēng)后迅速加完第一組，后續(xù)繼續(xù)帶整物料，準(zhǔn)備第二組，增加20t以上殘極物料處理量，減少1次停風(fēng)直投時(shí)間。

（3） 調(diào)整行車作業(yè)順序，減少時(shí)間間隔。

在新的作業(yè)計(jì)劃中，各期間隔時(shí)間有明確要求：S期間隔為45mins、S2-B間隔控制在20mins左右，B期至下一爐期開風(fēng)時(shí)間縮短60mins左右，通過均衡FF放冰銅時(shí)間、規(guī)定B期開風(fēng)直投物料量等，縮短非作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)效率。

4 改進(jìn)運(yùn)行效果

經(jīng)過上述措施的執(zhí)行與改進(jìn)，到2013年第四季度，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐安全高效生產(chǎn)，噴爐事故為零，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有明顯的提升，具體數(shù)據(jù)如表2。

表2 改進(jìn)后日吹煉爐數(shù)統(tǒng)計(jì)

目前，爐數(shù)穩(wěn)定維持在7.0以上，爐壽命平均達(dá)到250爐次以上，達(dá)到改造后的最好水平。

（1）送風(fēng)時(shí)率：

轉(zhuǎn)爐送風(fēng)時(shí)率由2013年年初的66.7%提高至目前的80%～84%，大大提高了轉(zhuǎn)爐工序的作業(yè)率，具體數(shù)據(jù)如圖2。

圖2 轉(zhuǎn)爐送風(fēng)時(shí)率統(tǒng)計(jì)圖

（2）產(chǎn)量指標(biāo)：通過日吹煉爐數(shù)的提高，在降低單爐產(chǎn)量的情況下，粗銅產(chǎn)量指標(biāo)仍然得到了提高。

表3 粗銅產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)語(yǔ)

通過技術(shù)進(jìn)步與操作改進(jìn)，金隆公司銅轉(zhuǎn)爐日吹煉爐數(shù)在國(guó)內(nèi)同行同等規(guī)模中處于領(lǐng)先水平，但是與國(guó)際一流水平仍存在一定差距，下一步將對(duì)轉(zhuǎn)爐送風(fēng)因素、轉(zhuǎn)爐工藝自動(dòng)控制、殘極加料及捅風(fēng)眼機(jī)自動(dòng)化等方面進(jìn)行研究與攻關(guān)，進(jìn)一步提高日吹煉爐數(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、智能化銅轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)新模式。

［1］周俊.金隆閃速熔煉擴(kuò)產(chǎn)后的運(yùn)行實(shí)踐［J］.有色金屬：冶煉部分，2009， 2：5-10.

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［3］黃輝榮.金隆公司300kt/a擴(kuò)改工程吹煉工藝方案的論證［J］.銅業(yè)工程， 2004， 3：19-22.

［4］宋修明.金隆公司挖潛改造的實(shí)踐及效果［J］.有色冶煉， 2003，32（6）：21-23， 47.

［5］廖文江.新型的豎爐工藝在銅冶煉中的應(yīng)用［J］.有色冶金設(shè)計(jì)與研究， 2011， 6：14-16.

［6］昂正同， 胡曉春.金隆轉(zhuǎn)爐銅锍吹煉的操作制度［J］.中國(guó)有色冶金，2009， 4：23-25，48.

Production Practice of Converter Batches Improvement in Copper Converting Process

HE Jian-ping
（Jinlong Copper Co.， Ltd， Tongling 244100， Anhui， China）

Converter smelting batches is a very important economic indicator in converter process.After completing the reform of production capacity of 350kt/a， the low converter batches in three-hot-two-blowing mode become the bottleneck in Jinlong.Through analyzing the converter production process， the solution was present.The production practice show that heats was improved from 6.0 times in 2013 to 7.0 times a day now through technical innovation and operation optimization

copper converter；blowing time ratio；converter batches；3-hot-2-blowing；operational optimization

TF806.26

B

1009-3842（2015）06-0036-03

2015-05-13

何建平（1986-），男，安徽懷寧人，工程師，主要從事銅冶煉技術(shù)管理工作。E-mail： hejp@jinlongcopper.com