专利名称：杂铜再生浇铸阳极板连续生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种杂铜再生浇铸阳极板连续生产工艺，凡是可以直接通过精炼作业生产阳极板的铜原料，都可以利用本工艺生产出阳极板供电解生产阴极铜。( 二)现有技术目前用于阳极精炼的工艺炉型有固定式与倾动式两种，固定式精炼炉即通常所说的平炉，又叫反射炉，炉型为长方体，固定在地面上；而倾动炉则是将类似于平炉的炉体安装在可以左右摇动的支架上。两者都可以完成杂铜原料的精炼作业，其基本工艺过程是“熔化一氧化一还原一提温”。生产时将各种铜原料按照一定比例搭配，分批次加入炉内，燃烧供热使之熔化。当熔化的铜水足够一炉后，开始氧化，即往铜水中鼓入空气，加入足量的熔剂使各种有害杂质造渣，并将渣排出。氧化结束后开始还原，即往铜水内鼓入还原剂，与铜水中的氧化亚铜发生还原反应脱氧。在氧化与还原的同时，逐步提高铜水的温度使之达到浇铸的要求。还原结束即开始出铜，把铜水浇铸成阳极板。这两种工艺炉型的共同特点是所有作业都是在同一个炉膛内按照先后的次序进行，属于周期性作业方式，一炉铜水浇铸完结后再开始下个一炉次的作业。其缺点是生产效率比较低(单炉的日产量大都在100吨上下，大型的倾动炉可以达到300吨)；能耗比较高(热利用率在20%左右，吨铜重油单耗80-100公斤，或天然气单耗100——130标立米， 不包括还原能耗)。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能耗低，可连续作业，生产效率高的杂铜再生浇铸阳极板连续生产工艺。本发明将熔化炉、氧化炉、还原炉、保温炉按工艺顺序连接成一整体，首次投料后， 再分别在各对应炉膛内同时进行下述各步操作a、加料熔化加铜料至熔化炉中使成料柱，料柱底部的铜料在高温气体下快速溶化后流进氧化炉，以后每隔5分钟加料一次；熔化炉的天然气燃烧量当空气过剩系数取 1. 05时为470-490标立米/时，炉内保持微氧化气氛和微正压操作；b、氧化造渣在氧化炉中，压缩空气鼓入铜水中进行氧化，其压力为0. 4-0. 5 兆帕，风量为290-310标立米/时，使铜水的含氧量始终保持在0. 45% -0. 55%之间；同时每隔10分钟视杂铜含量向铜水中加入石英砂10-20kg，造渣；不定期扒渣；炉内保持较强的氧化气氛和微正压，氧化的铜水流进还原炉中，铜水温度升至1150°C ；C、还原脱氧鼓天然气至还原炉中，天然气压力0. 38-0. 42兆帕，流量为 250-300标立米/时，使铜水中的含氧量在0. 13% -0. 17%之间，同时鼓入空气使没还原的天然气燃烧，并对铜水加温至1200°C ；还原的铜水进入保温炉；d、储存保温保温炉中燃烧的天然气量为290-310标立米/时，空气量为 2700-2900标立米/时，炉内保持较强的还原气氛和微正压；e、出铜浇铸当保温炉中铜水达到4/5炉时，即可开始出铜浇铸制得阳极板； 当保温炉中铜水剩下1/10炉时，停止浇铸，待流入的铜水达到4/5炉时，即开始下一个周期的浇铸作业。
本发明由于将现有间歇生产工艺改为连续生产工艺，所以与现有技术相比具有以下特点1、投资省按年产10万吨阳极板计，本发明的主体设备按目前的市场价位约450 万(不包括浇铸机组)，平炉则要建容量120吨的两台才能达到年产10万吨，约需500万； 倾动炉容量300吨一台，需要1500——2000万。因此最低可节约投资50万以上；2、效率高由于将熔化炉、氧化炉、还原炉、保温炉按工艺顺序装成一个整体的组合式精炼炉，在组合式精炼炉中的相应炉膛内分别同时进行加料熔化、氧化造渣、还原脱氧、储存提温保温及出铜浇铸，从原来的间歇生产变为连续生产，一个组合炉日产阳极板 350吨左右，比现有的日产量提高250% ；3、能耗低由于连续生产提高了热利用率，吨铜天然气单耗仅为65-70标立米(包括还原用气)，比现有的降低40-50%。
图1是本发明工艺所使用的组合式精炼炉结构示意图。图中，1-熔化炉，2-氧化炉，3-还原炉，4-保温炉，5-浇铸机组。
具体实施例方式实施例1本发明中的组合式精炼炉如图1中所示，其基本结构是将熔化炉1、氧化炉2、还原炉3、保温炉4按工艺顺序连接成一整体，再配上全自动浇铸机组5即可完成整个精炼作业。 首次投料后，再分别在各对应炉膛内同时进行下述各步的操作a、加料熔化配好的铜料用叉车运送到氧化炉的加料斗，料斗提升到炉口将铜料以一定的冲击力倒进炉内，形成料柱。燃烧所产生的高温炉气从料柱的空隙中穿过，与铜料之间进行充分的热交换，出口的烟气温度可降低到250°C，而铜料下降到底部时，温度则接近熔点，在燃烧火焰的直接辐射下快速熔化，像雨滴一样落入熔沟，与其下部氧化炉熔池中的铜水融为一体。熔化炉的熔铜速度每小时可达15-20吨，每隔5分钟加料一次，料重约 1500公斤。熔化炉的天然气燃烧量470-490标立米/时(空气过剩系数取1. 05)，炉中保持微氧化气氛和微正压操作；b、氧化造渣在氧化炉中，压缩空气(压力0. 4-0. 5兆帕)通过透气砖鼓入铜水进行氧化，风量为290-310标立米/时，使铜水的含氧量始终保持在0. 45% -0. 55%之间；同时每隔10分钟视杂铜含量向铜水中加入石英砂(粉状)10-20kg，造渣，炉渣漂浮在铜水面上被挡渣砖阻挡；不定期扒渣；在炉内保持较强的氧化气氛和微正压。氧化的铜水从底部的通孔流进还原炉中，铜水温度升至1150°C ；C、还原脱氧通过透气砖鼓天然气(压力0. 38-0. 42兆帕)至还原炉中，流量 250-300标立米/时，使铜水中的含氧量在0. 13% -0. 17%之间；由于天然气还原的利用率大约只有30%，大部分都进入炉膛，因此，要鼓入足量的空气(1500标立米/时)使没还原的天然气燃烧，并对铜水加温至1200°C ；还原的铜水从上部的溢流口流进保温炉；d、储存保温保温炉中燃烧的天然气量为290-310标立米/时，空气量为 2700-2900标立米/时，炉内保持较强的还原气氛和微正压；如果保温炉内的铜水还原不够理想，或温度偏低，可补充还原并提温；e、出铜浇铸当保温炉中铜水达到4/5炉时，即可开始出铜浇铸制得阳极板； 当保温炉中铜水剩下1/10炉时，停止浇铸，待流入的铜水达到4/5炉时，即开始下一个周期的浇铸作业。本发明工艺中从熔化炉到保温炉，整个作业过程是连续进行的。在作业过程中需要经常从各个部位取样检测，查看铜水温度高低，氧化还原是否完全，以便调整氧化还原和燃烧作业参数。
权利要求
1.杂铜再生浇铸阳极板连续生产工艺，其特征在于将熔化炉、氧化炉、还原炉、保温炉按工艺顺序连接成一整体，首次投料后，再分别在各对应炉膛内同时进行下述各步操作a、加料熔化加铜料至熔化炉中使成料柱，料柱底部的铜料在高温气体下快速溶化后流进氧化炉，每隔5分钟加料一次；熔化炉的天然气燃烧量当空气过剩系数取1. 05时为 470-490标立米/时，炉内保持微氧化气氛和微正压操作；b、氧化造渣在氧化炉中，压缩空气鼓入铜水中进行氧化，其压力为0.4-0. 5兆帕，风量为290-310标立米/时，使铜水的含氧量始终保持在0. 45% -0. 55%之间；同时每隔10 分钟视杂铜含量向铜水中加入石英砂10-20kg，造渣；不定期扒渣；炉内保持较强的氧化气氛和微正压，氧化的铜水流进还原炉中，铜水温度升至1150°C ；c、还原脱氧鼓天然气至还原炉中，天然气压力0.38-0. 42兆帕，流量为250-300标立米/时，使铜水中的含氧量在0. 13% -0. 17%之间，同时鼓入空气使没还原的天然气燃烧， 并对铜水加温至1200°C ；还原的铜水进入保温炉；d、储存保温保温炉中燃烧的天然气量为290-310标立米/时，空气量为27004900 标立米/时，炉内保持较强的还原气氛和微正压；e、出铜浇铸当保温炉中铜水达到4/5炉时，即可开始出铜浇铸制得阳极板；当保温炉中铜水剩下1/10炉时，停止浇铸，待流入的铜水达到4/5炉时，即开始下一个周期的浇铸作业。
全文摘要
杂铜再生浇铸阳极板连续生产工艺，其特征在于将熔化炉、氧化炉、还原炉、保温炉按工艺顺序连接成一整体，首次投料后，再分别在各对应炉膛内同时进行下述各步操作a、在熔化炉中加料熔化；b、在氧化炉中氧化造渣；c、在还原炉中还原脱氧；d、在保温炉中储存保温；e、出铜浇铸；本发明能耗低，可连续作业，生产效率高。
文档编号C22B15/14GK102234725SQ20101015623
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月24日 优先权日2010年4月24日
发明者鲁落成 申请人:大冶有色设计研究院有限公司, 大冶有色金属股份有限公司, 大冶有色金属集团控股有限公司