双炉侧顶吹粗铜连续吹炼工艺介绍及应用意义
顶吹转炉吹炼工艺
顶吹转炉吹炼工艺1. 引言顶吹转炉吹炼工艺是一种常用于钢铁冶炼的工艺方法。
它通过将氧气从炉顶喷吹到炉内，以加速燃烧和化学反应的进行。
本文将介绍顶吹转炉吹炼工艺的原理、特点以及工艺参数的控制。
2. 工艺原理顶吹转炉吹炼工艺的基本原理是在转炉顶部设计一个氧气喷嘴，通过喷吹氧气使炉内燃烧温度升高，并加快燃烧反应速率。
同时，顶吹转炉还可以通过调节氧气喷吹速度和位置，控制炉内气流和熔池运动，以提高炉内物料的混合程度，促进冶炼反应的进行。
3. 特点顶吹转炉吹炼工艺相比传统的底吹转炉有着以下特点：3.1 高温燃烧顶吹转炉通过喷吹氧气，可以使炉内燃烧温度达到更高水平，加速燃烧和还原反应的进行。
这样可以提高冶炼速度和效率，减少焦炭、助熔剂等辅助物料的消耗。
3.2 均质混合通过控制氧气喷吹速度和位置，顶吹转炉可以在转炉内形成旋转的气流，从而实现物料的均质混合。
这样可以提高冶炼反应的均匀性，减小冶炼过程中的不均匀性带来的负面影响。
3.3 炉渣处理顶吹转炉可以通过调整氧气喷吹位置和速度，将炉渣浮于熔池表面，有效地减少炉渣与熔池的接触面积，从而降低炉渣对冶炼过程的干扰。
这样可以提高冶炼过程的稳定性和控制精度。
4. 工艺参数控制顶吹转炉吹炼工艺中，需要控制的主要工艺参数包括氧气喷吹速度、氧气喷吹位置以及燃烧温度等。
4.1 氧气喷吹速度氧气喷吹速度决定了氧气进入炉内的速度和能量。
过高的喷吹速度会导致氧气无法有效混合，影响冶炼反应的进行。
而过低的喷吹速度则会导致燃烧不充分，影响冶炼速度和效率。
因此，控制合适的氧气喷吹速度对工艺的稳定性和冶炼效果具有重要影响。
4.2 氧气喷吹位置氧气喷吹位置决定了氧气进入炉内的位置和气流的运动情况。
不同的冶炼反应需要不同的氧气喷吹位置。
例如，在氧气位于熔池表面的情况下，可以加速还原反应的进行；而位于熔池中部时，可以提高燃烧温度。
因此，合理控制氧气喷吹位置可以调节冶炼反应的速率和效果。
4.3 燃烧温度燃烧温度对冶炼反应速率和效果有着直接影响。
多枪顶吹连续吹炼炉高浓度富氧炼铜生产工艺
多枪顶吹连续吹炼炉高浓度富氧炼铜生产工艺
多枪顶吹连续吹炼炉高浓度富氧炼铜生产工艺是一种现代化的铜矿冶炼工艺，主要包括以下步骤：
1. 矿石破碎和浸出：将铜矿石经过破碎和浸出处理，将铜含量较高的矿石得到提取出来。
2. 富氧化：将得到的矿石放入多枪顶吹连续吹炼炉中，通过高浓度富氧对矿石进行氧化处理，将铜矿石中的硫化铜转化为氧化铜。
3. 炉内反应：在炼炉内进行高温反应，将氧化铜和其他杂质分离出来，得到纯净的铜水。
4. 熔炼和精炼：将得到的铜水进行进一步的熔炼和精炼处理，以提高铜的纯度。
5. 铜的成品生产：最终得到的纯净铜液可用于生产各种铜制品，如铜管、铜板等。
这种工艺具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于现代铜矿冶炼生产中。
中国恩菲研发《“双底吹”连续炼铜技术产业化开发与应用》达到国
中 国恩 菲研 发 《 “ 双 底 吹” 连 续炼 铜 技 术 产 业 化 开 发 与应 用 》 达 到 国 际领 先水 平
２ ０ １ ６年 １ ０月 １ ０ 日， 中 国 有 色 金属 工 业 协 会 （ 以下 的宝 贵 意 见 和 中 肯 建 议 ， 进一 步加 强 “ 产 学 研 ”合 作 ，
分析及清洗［ Ｊ ］ ． 硫 酸工 业 ， ２ ０ １ ４， （ ４ ） ： ６ ４— ６ ６ ．
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ａｃ ｉ ｄ Ｃｏ ｏ ｌ ｅ ｒ
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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ａ ｃ ｉ ｄ ｃ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒ ； ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ— ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ； ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
Ａ
产 系统 ， 建 立 了底 吹 连 续 炼 铜 生 产 技 术 体 系 ， 实 现 工 业 化 生 产 稳 定 运 行 。该 技 术 创 新 性 强 、 投 资省 、 能耗低 、 环保 好 、 经 济 和社 会 效 益 显 著 ， 其 成 功 开 发 解 决 了传 统 Ｐ— Ｓ转 炉 吹 炼存 在 的低 空 污 染 世 界 性 难 题 ， 对 铜 冶 炼
合 作 形 成 的 自主核 心 技 术 ， 并 在 豫 光 金 铅 得 到 首 次 产
业化应用 ， 建成世界首套 “ 双底吹 ” 连 续 炼 铜 工 业 化 生
理伍绍辉 、 豫 光 金 铅 董 事 长 杨 安 国 出席 会 议 。
赤峰云铜双侧吹竖炉熔池熔炼技术
赤峰云铜双侧吹竖炉熔池熔炼技术赤峰云铜金峰炉应用一、技术名称:双侧吹竖炉熔池熔炼技术二、技术所属领域及适用范围:该炉型及工艺适用于各个地区的10-20万吨规模的铜、铅、镍火法冶炼之熔炼工序。
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状在原料为90%硫化矿和10%氧化矿的情况下，吨粗铜综合能耗(余热回收蒸汽按发电折算)为266.3kgce/t粗Cu，电耗823.5KWh/吨粗Cu。
按相同原则计算，2011年原料为100%硫化矿的情况下，吨粗铜综合能耗为213.9kgce/t粗Cu，电耗652kwh/t粗Cu(以上按蒸汽发电计算)。
2013.12月开始采用Fe/SiO2为1.5-1.8渣型进行熔炼，拆除贫化电炉，熔炼渣全部选矿贫化，综合能耗计算采用按余热产出蒸汽热量计2014年1月-5月平均120.35 kgce/t粗Cu。
目前该技术可实现节能量12万tce/a，CO2减排约32万t/a。
四、技术内容1.技术原理通过双侧、多风道将50%~90%浓度的富氧空气吹入熔炼炉内的熔渣和新入炉物料的混合层，在强烈而均匀的搅拌和高温作用下，氧化反应更迅速、更均匀，不但使熔炼效率更高;且降低了熔渣含铜。
同时鼓风压力更低，更节能。
2.关键技术(1)双侧、多风道送风:熔渣磁铁含量少，使渣含铜低;(2)吹混合层:氧化传质过程缩短，减少铁的过氧化。
吹风压力低;(3)炉墙关键部位采用铜水套挂渣保护技术、不锈钢和紫铜复合材料风嘴;(4)与余热锅炉连接烟道采用特殊耐火材料浇注，安全生产、避免粘结;(5)倒梯形炉体结构，进料口不粘结，快速捕集铜精矿;(6)生产负荷调节范围较大:调节范围可达50% ~100%，生产灵活;(7)采用节能型贫化电炉。
吨渣电耗低，弃渣含铜低。
3.工艺流程工艺流程如图1所示。
图1 工艺流程五、主要技术指标生产能力82.8,/m2d;燃料率2%-3%(占铜矿的);熔渣含铜0.7%-0.1,;贫化后熔渣含铜?0.3,;综合弃渣含铜?0.30,;铜熔炼直收率达95.5,-97.5%以上;粗铜冶炼回收率?98.5%。
双炉侧顶吹粗铜连续吹炼代替PS转炉吹炼
双炉侧顶吹粗铜连续吹炼代替PS转炉吹炼韩志【摘要】双炉侧顶吹粗铜连续吹炼是赤峰云铜有色金属有限公司和赤峰金峰冶金技术发展有限公司开发的新工艺,该工艺是将粗铜吹炼所必须经过的造渣期和造铜期,分开到两个吹炼空间、分先后次序连续进行,真正意义上实现粗铜吹炼生产过程的连续.通过对赤峰云铜投运至今主要技术指标、样品检验数据的分析,可知该工艺具备代替传统PS转炉吹炼工艺的技术优势.%Double-furnace side top-blown blister copper continuous converting is developed by Yunnan Copper Chifeng Nonferrous Metals Co., Ltd. and Chifeng Jinfeng Metallurgical Technology Development Co., Ltd., this process will divide slag forming period and copper forming period into two converting spaces and the process is carried out continuously in sequence. The paper analyzes main technical indexes and samples inspection data of Chifeng Company; it can be known from the analysis that this process has technical advantage to replace traditional PS converter converting process.【期刊名称】《有色冶金设计与研究》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】4页(P18-21)【关键词】双炉侧顶吹粗铜连续吹炼;PS转炉;造渣炉;造铜炉;硅铁渣型【作者】韩志【作者单位】赤峰云铜有色金属有限公司,内蒙古赤峰 024400【正文语种】中文【中图分类】TF811随着我国在能耗、环保等方面的要求越来越严格，部分新建、改扩建的火法铜冶炼厂引进了闪速法、澳斯麦特等国外技术，部分采用国内自主研发的铜冶炼技术，如金峰富氧双侧吹、氧气底吹等熔池熔炼技术。
双底吹连续炼铜技术在处理废杂铜方面的应用实践
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双底吹连续炼铜技术在处理废杂铜方面的应用实践
曹 军 超 ，赵 体 茂
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摘 要 ：双底 吹 连 续 炼 铜 工 艺 是我 国 自主 研 发 、具 有 完全 自主 知 识 产 权 的 一种 新 的 炼 铜技 术 ，是我 国铜 Ｘ－业 发展 的前
加 料 口 加 入 ，底 部 氧 枪 高 速 喷 入 的 氧 气 、保 护 介 质 等 流 体 有
效 搅动 熔池 ，形 成 良好的传质 传热条 件 ，有利 于氧 化熔 炼充 分 进 行 。熔 炼 过 程 产 出 的 熔 融 铜 锍 通 过 流 槽 卣接 流 入 瓴 气 底
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２ 豫光双底 吹连续炼铜技术 ２＿１ 豫 光双底 连续炼铜情况介绍 ：
“双 底 吹 ”连 续 炼 铜 的 关 键 技 术 装 备 为 氧 气 底
１ 概述 １＿１ 豫 光 企 业 铅 锌 铜 综 合冶 炼 和 循 环 经 ；齐发 展 情 况
豫 光 金 铅 是 我 国 何 色 金 属 行 业 铅 锌 领 域 大 型 骨 干 企 业 ，有 色 行 业 家 上 市 企 业 、唯 一 一家 通 过 铅 、 锌 、铜 、再 生铅规 范准 入企业 。连续 多年跻身 中国企 业 ５００强 ，成 为围家 首批 循环经 济试点单 位 、全国废 『ｆ：ｔ金 属 再生 利用 领域 试 点企 业 、首 批清 洁 生产 化示 范 企 ＼ＩＩ，、荫 批 河 南 省 城 市 矿 产 示 范 试 Ｉ皇单 位 、全 国 首 批 重点行 业清洁 生，￡试点单 位。
顶吹炼铜双炉系统在侯马冶炼厂的应用
第 ３ 卷 １
式 ，在实践 中也没有 发 现对 生产 操作有 很 明显 的影 响 。但冶 炼用 熔剂 、返 料 以及冷 冰铜 的粒 度不 宜过 大， 铜精 矿不宜 有结 块 。
２２ 熔 炼 系统 。
３１ 与传统的 Ｐ 转炉工艺相 比顶吹双炉系统的优 势 ． ｓ
（） １ 高温熔体 的输送全部采用溜槽系统 ， 回避 了高温 熔体 的 吊包 作业 。 （ 由于 吹炼系统 只有 １台顶 吹炉 ， 了很多 ２） 减少 作业环节 ， 在投资、 管理等方面带来了一定 的好处。 （ 由于顶 吹 炉密 闭性 较 好 ， 对 容 易实 现 较 ３） 相 好 的环保 条件 。 （ 由于 顶吹 炉是一 台固定 炉 ， 需转 动 ， ４） 无 炉子
顶 吹 炼铜 双 炉 系统在 侯 马冶 炼 厂 的应 用
李晋 生
（ 中条山有 色金属 集团有 限公 司 ， 山西 摘 垣曲 ０３ ０ ４ ７０）
要： 介绍 了浸没喷枪顶吹双 炉系统的设计 思想和 实践， 出 了目前存在的 问题和可能的发展 方向。 指
双 炉 系统 应用
关键词 ： 吹 顶
１ 顶 吹双 炉 系统工 艺流 程 ． ３
侯马冶炼厂顶吹双炉系统原则 流程圈见 图 １ 。
铜精 矿、 剂 、 料 熔 返
粉煤 、 富氧 空气
炉 渣 水淬
１ 采用顶吹技术的熔炼系统工艺过程 ． １
铜精矿经过配料后与冶炼熔剂 、返料一起连续 地 用 皮 带加 入 到 顶 吹 熔 炼 炉 内 ，采 用 体 积 分 数 为 ５ ％左 右 的 富 氧 空气 通 过顶 吹 喷枪 进 行 高 温 熔 炼 ， ０
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总 第 １３期 １
山 西 冶 金
云锡双顶吹铜冶炼工艺技术的应用
Hale Waihona Puke 冶炼 生产 要求 ； 作业 独立 性强 ， 受熔 炼 生产制 约小， 炉 子 密 闭性 好 漏 风小 ， 作业 环 境好 ， 烟气 污染 可得 到 根 本 解 决： 取 消 了熔 体 热倒 运 ， 即解 决 了车 间低 空 烟 气 污染 问题 的同时， 还大大减少了包子壳等的返料量［ ２ － ３ １ 。
第 ３ ３ ５卷 期
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
２ ０ １ ４笠
６ 月
云锡双顶吹铜冶炼工艺技术的应用
兰 旭 ， 蔡 兵
（ 云南 锡业 集 团ｆ 控股 ） 有 限责任 公 司 ， 云南个 旧 ６ ６ １ ０ ０ ０ ） ［ 摘 要 ］ 介 绍 了云锡 顶吹 铜 熔 炼和 吹 炼 工 艺 系统情 况， 结合 试 生 产 实践， 阐述 了顶吹 熔 炼和 顶吹 吹 炼 生
ｏ ｆ ｔ ｏ ｐ — ｂ ｌ ｏ ｗ ｎ ｅ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｓ ｍ ｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｙ ｕ ｎ ｘ ｉ ｐ 叫ｅ ｃ ｔ ．
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云锡 双 顶 吹 铜 冶炼 项 目于 ２ ０ １ ０年 ５月 开 工 建
Ｓ Ｏ ： 浓 度 高， 烟气 处 理 成本 低 ， 处 理 固态水 淬铜 锍 ， 无
须 磨 矿 和深 度 干 燥 ： 吹炼 强 度 大 ， 单 炉 吹炼 即 可满 足
设， ２ ０ １ ２年 ３月投 料 试 车， 是 该 公 司 在顶 吹锡 冶 炼 和 顶 吹一 步 炼铅 工 艺【 ｌ ＿ 后， 再次 采 用 的顶 吹 铜 冶炼 工 艺 技术 。项 目整 体装 备水 平按 照 “ 世界 一 流， 国内先进 ” 的标 准 配 备 。关 键设 备 涉 及 １ １ 个 国家 的 先进 技 术 ， 全部 采 用进 口设 备 。其 它配 套设 备 也是 采 用 国 内厂 商 生产 的成 熟 设 备 ， 通 过 试 生 产 实 践， 取 得 了 良好 的
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双炉侧顶吹粗铜连续吹炼工艺介绍及应用意义
作者：韩志
来源：《科技与创新》2015年第19期
摘要：介绍了双炉侧顶吹粗铜连续吹炼工艺的研发背景、技术方案、创新点及实际应用情况，并根据该技术在赤峰云铜的实际运用情况，分析了该技术给社会经济发展和科技进步带来的潜在意义。
关键词：铜冶炼技术；PS转炉吹炼工艺；节能减排；技术方案
中图分类号：TF811 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.19.084
目前我国铜锍吹炼85%以上采用的仍是传统的PS转炉吹炼工艺。
该工艺由于存在液态冰铜需用冶金包转运，且需多次转动炉体，因此存在大量SO2烟气逸散、低空污染和安全问题、炉体密封性差、送风时率低、耐火材料寿命短、单耗高、SO2浓度低、烟气量大、烟气波动大、烟气不连续、不利于后续制酸等问题。
随着我国对能耗、环保要求的提升，同时为解决传统PS转炉吹炼工艺存在的上述诸多问题，近年来，赤峰云铜有色金属有限公司和赤峰金峰冶金技术发展有限公司研发了“双炉侧顶吹粗铜连续吹炼工艺技术”。
该技术与双闪法和三菱法一样，都是采用固定的冶金炉代替转炉，熔体采用溜槽转运，溜槽上有密闭烟罩，炉口密闭性好，操作过程中无组织排放烟气，自动化控制水平高，而且还具有投资小、能耗低、烟尘率低、吹炼渣含铜低、直收率高、粗铜含硫低等优点。
该技术在国内首次于2014-11在赤峰云铜有色金属有限公司年产1.25×105 t粗铜项目中实现了工业化生产，至今运行平稳，翻开了我国铜冶炼技术新篇章。
1 双炉侧顶吹粗铜连续吹炼工艺的技术方案
双炉侧顶吹连续吹炼工艺技术方案的核心是将PS转炉粗铜吹炼过程中的在一个吹炼空间分先后、间断进行的造渣期和造铜期分开在两个吹炼空间分前后、连续进行，这两个吹炼空间分别被命名为造渣炉和造铜炉。
此技术方案的突出特点是能够像转炉一样在造渣完成后较短时间内将吹炼渣与白冰铜分开，即吹炼渣从放渣口连续溢流而出，白冰铜沉入炉底部从虹吸连续放出进入造铜炉，从而有效避免了其他连续吹炼法所存在的造渣期和造铜期在一个吹炼空间内进行、造铜时富氧空气继
续对已经造好的吹炼渣中的氧化亚铁形成过氧化，从而导致渣中的磁铁含量过高，造成渣含铜较高的弊病。
图1 双炉粗铜连续吹炼工艺流程示意图
2 双炉粗铜连续吹炼的创新点
双炉粗铜连续吹炼的创新点在于：①创新性地开发了双侧吹造渣炉和顶吹造铜炉组成的粗铜连续吹炼系统，实现了粗铜吹炼过程的连续化，生产的粗铜品质高、含硫低、渣含铜低，分别从原来PS转炉吹炼工艺的0.3%、4.0%降到现在的小于0.03%和2.3%；②采用的硅铁渣型对耐火材料腐蚀轻，炉温稳定，炉体耐火材料受热震损轻，耐火材料单耗低，炉体寿命长，维修费用低；③熔炼炉、造渣炉、造铜炉和阳极炉之间用溜槽连接，冰铜、白冰铜和粗铜以液态的方式流动转移；④该工艺彻底解决了铜冶炼生产吹炼工序中存在的含硫烟气无组织排放处理费用及其难收集的问题；⑤该工艺烟气量小，SO2浓度高且稳定，烟气连续稳定，利于高温烟气余热的回收利用，粗铜综合能耗比传统PS转炉吹炼工艺降低了30 kgce/tCu。
3 实际应用情况
从2014-11-07起，根据赤峰云铜工业化生产的实际情况，连续吹炼工艺达到的主要技术指标如表1所示。
表1 主要技术指标和工艺参数
项目设计值实际运行值实际均值
粗铜品位Cu/（%） 99.0 98.8～99.18 99.022
粗铜含硫/（%） 0.10 0.018～0.035 0.022
造渣炉吹炼渣含铜/（%） 3.0 1.7～3.5 2.253
造渣炉吨粗铜渣量/t 0.52 0.45～0.6 0.52
造铜炉吨粗铜渣量/t 0.075 0.07～0.11 0.095
冰铜至粗铜的直收率/（%） 98.21 98.39 98.39
从表1中可以看出，各项主要技术经济指标（217 d平均值）均已达到行业领先水平。
双炉侧顶吹粗铜连续吹炼炉在赤峰云铜于2014-11-07点火投料生产，造渣炉和造铜炉的炉况非常稳定，炉内反应状况良好，渣含铜、粗铜含硫、直收率等控制指标正常，粗铜质量优于国家行业标准《粗铜》（YS/T70—2005）规定的牌号98.50产品的化学成分要求。
4 对社会经济发展和科技进步的意义
4.1 在节能减排方面的贡献
在节能方面，赤峰云铜实践证明，采用该连续吹炼技术可使粗铜综合能耗降低30 kgce/t。
如果全国有4×106 t产能使用该技术，年可节约标煤1.2×105 t。
在减排方面，赤峰云铜实践证明，该技术使铜冶炼硫的回收率由原来的97%提高到
98.3%，硫的总捕集率达到99.8%.以年产1.0×105 t生产规模为例，每年减排SO2约5.6×106 t。
如果国内使用PS转炉的铜冶炼企业中有4×106 t的产能采用该技术，每年可以减排SO2约2.24×108 t。
4.2 在经济方面的贡献
4.2.1 节省投资
如果采用该连续吹炼技术淘汰PS转炉，产能至少可提高20%. 目前采用PS转炉吹炼工艺的产能如果按4×106 t计，可增
产8×105 t；按常规投资水平，每1×104 t铜粗铜产能需投资约1.2亿元，根据赤峰云铜的情况，采用双炉侧顶吹连续吹炼技术进行改造，只投资6 000万元，就增加产能2×104 t，
1×104 t产能只需投资3 000万元，合计每1×104 t产能比常规投资节省9 000万元，增产8×105 t，可为社会节省投资72亿元。
4.2.2 降本增效
先算降低变动成本的效益，1×105 t生产规模，每年增效3 588万元，全国4×106 t产能，年可节约成本14.35亿元。
再算增产效益，全国增产8×105 t，按赤峰云铜的成本水平测算，吨铜增产效益约为2 500元，8×105 t的增产效益约为20亿元。
4.3 对科技进步的意义
采用该连续吹炼技术代替使用了100多年的PS转炉吹炼工艺，具有划时代的历史意义。
该技术具有投资低，节能减排、环保效果好，经济、社会效益显著，可实现铜冶炼的清洁生产等优点，标志着中国的铜冶炼技术将进入一个崭新的发展时代。
参考文献
[1]任鸿九，王立川.有色金属提取手册[M].北京：冶金工业出版社，2000.
[2]大冶有色金属公司.YS/T 70—2005 粗铜[S].北京：中国标准出版社，2005.
〔编辑：王霞〕
The Double Side of the Furnace Top Crude Copper Continuous
Converting Process and Its Application Significance
Han Zhi
Abstract： This paper introduces the double side of the furnace top blown blister copper continuous converting process research and development background， technical scheme，innovation and practical application situation， and according to the technology in the actual application of Chifeng Yuntong Nonferrous Metal Co.， Ltd.， analyzes the potential significance to social and economic development and the progress of science and technology brought in by the technology.
Key words： copper smelting technology； PS converter blowing process； energy saving and emissions reduction； technical scheme。