一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法，属于火法冶金【技术领域】。首先贫化电炉分为三个区域，其中三个区域为炉前区、炉中区及炉后区，生产方式采用集中还原集中排放，当贫化电炉停止放渣和放冰铜操作后，根据还原过程中预计进料量及电炉即时容量确定喷吹时间和喷枪数量，并确保留多于半小时的沉降时间，然后根据三个区域是否5小时之内有返渣、该区域的平均磁性铁含量以及该区域温度的实际生产情况决定喷吹方式。本发明通过贫化电炉顶火法冶炼过程中实际情况对顶侧吹进行控制，解决了单纯浸没式顶吹在贫化电炉熔渣层粘度较高工况时喷枪结瘤严重的情况。
【专利说明】一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法，属于火法冶金【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在有色冶炼中，越来越多地应用富氧强化熔炼技术，使得炉渣中富集着Fe3O4,这会增加炉渣的黏度，不利于后续工艺中铜锍和渣的分离，从而导致渣含铜率升高，造成了贵金属资源的浪费，并且更易造成结渣。为降低渣含铜率，提高铜锍的回收量，富氧强化熔炼后炉渣须通过贫化，降低渣中铜含量。
[0003]目前，在电炉贫化炉渣过程中，一般加入焦炭、煤和木炭等固体还原物料进行还原，其缺点是还原效率低且能耗高。采用天然气、煤气或液化气等气体还原剂的还原效率高，但其受地理条件限制并在高温下有较大的安全隐患。
[0004]专利号为ZL200510010980.4的专利公开了一种“贫化电炉顶吹浸没式喷吹还原技术”，该技术以柴油或者柴油加压缩空气形成的混合物为还原剂，电炉渣中磁性氧化铁含量达到8?12%时，控制喷油枪油量为8(Γ130升/小时，将喷油枪输入DCS系统以后由自动调节阀控制喷入熔体；由还原程度和炉内气氛配入压缩空气及调节风量，压缩风量控制在60(Tll00Nm3/小时，将还原剂输送至有自动调节阀控制的管道，管道与喷油枪连接，喷油枪从炉体顶部插入熔池浸没在熔体中，采用顶吹的方式将还原剂喷吹入熔体对磁性氧化铁进行还原。该发明大大提高了还原剂的还原效率，有效提高电炉渣的流动性，降低电炉渣含铜，并能缓解、处理炉内结瘤，有效确保贫化电炉工艺的顺利进行。但是当转炉进行对贫化电炉的返渣操作后，会造成贫化电炉内Fe3O4分布不均，距离转炉返渣溜槽较近区域的渣层Fe3O4含量可高达259Γ30%。这会造成炉渣层黏度急剧增大，在此高黏度渣中进行浸没式顶吹还原操作极易在短时间内造成喷枪堵塞，增加弃枪率，不利于生产的顺利进行和成本控制。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法。本发明通过贫化电炉顶火法冶炼过程中实际情况对顶侧吹进行控制，解决了单纯浸没式顶吹在贫化电炉熔渣层粘度较高工况时喷枪结瘤严重的情况，本发明通过以下技术方案实现。
[0006]一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法，其具体步骤如下:
(O首先贫化电炉分为三个区域，其中三个区域为炉前区、炉中区及炉后区，生产方式采用集中还原集中排放，当贫化电炉停止放渣和放冰铜操作后，根据还原过程中预计进料量及电炉即时容量确定喷吹时间和喷枪数量，并确保留多于半小时的沉降时间；
(2)若5小时之内有向贫化电炉三个区域中的任一区域有返渣操作，或在喷吹之前经检测贫化电炉内某区域熔渣层中平均磁性铁含量高于20%，或贫化电炉内某区域熔渣表面平均温度低于1000°C，针对上述三种情况下的一种则该区域内及相邻区域采用侧吹的方式进行还原喷吹，其他区域的喷吹方式参照(2)、(3)、(4)情况所定；
(3 )若5小时之内没有向贫化电炉三个区域中的任一区域有返渣操作，且在喷吹之前经检测贫化电炉内某区域熔渣层中平均磁性铁含量高于15%但低于20%，或贫化电炉内某区域熔渣表面平均温度高于100(TC但低于1200°C，针对上述两种情况下的一种则该区域内采用侧吹的方式进行还原喷吹，其他区域喷吹方式参照(2)、(3)、(4)情况所定；
(4)若5小时之内没有向贫化电炉三个区域中的任一区域有返渣操作，且在喷吹之前经检测贫化电炉内某区域熔渣层中平均磁性铁含量低于15%，或贫化电炉内某区域熔渣表面平均温度高于1200°C，针对上述两种情况下的一种则该区域内采用顶吹的方式进行还原喷吹，喷吹方式参照(2)、(3)、(4)情况所定；当该两种情况下之一的区域的相邻区域满足
(2)时，则该区域采用侧吹方式；
(5)除上述(2)、(3)、(4)出现的情况外，贫化电炉分为三个区域都采用侧吹方式。
[0007]所述贫化电炉顶侧吹参数控制方法中使用生物柴油或生物柴油与高压氮气的混合物为还原剂,用油总量同熔渣总量的油渣比应< 2.5L油/ton渣。
[0008]所述生物柴油粘度彡10mm2/s，含碳量彡15%，水含量彡6%，闪点彡130°C。
[0009]本发明的有益效果是:本发明通过使用顶吹、侧吹及顶、侧吹混合喷吹的方式对贫化电炉内熔渣进行强化还原的吹炼，解决了单纯浸没式顶吹在贫化电炉熔渣层粘度较高工况时喷枪结瘤严重的情况，在不影响还原剂喷入量的情况，有效地保护了喷枪，延长了喷枪使用寿命，使喷吹生产更加稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[0012]实施例1
如图1所示，某企业使用长方形贫化电炉进行铜冶炼贫化工艺，将贫化电炉分为炉前、炉中及炉后三个区域。10时电炉停止放渣，预计12时放渣。8时转炉曾向贫化电炉返渣，返渣溜槽位于炉前区，经检测炉前区熔渣层平均Fe3O4含量为22%，炉中区熔渣层平均Fe3O4含量为17%，炉后区熔渣层平均Fe3O4含量为12%。在炉前区及炉中区采用侧吹方式将生物柴油吹入熔渣层并混入氮气形成油一气混合物，在炉后区采用顶吹方式将生物柴油吹入熔渣层。根据未来2小时内贫化电炉进料计划及当前熔渣量，炉前区使用4支侧吹喷枪，炉中区使用2支侧吹喷枪，炉后区使用2支顶吹喷枪，对称布置。侧吹生物柴油流量为80L/h，生物柴油粘度< 10mm2/S，含碳量> 15%，水含量< 6%，闪点< 130°C，氮气流量为0.8Nm3/h，顶吹生物柴油流量为100L/h。在电炉停止放渣时15分钟内开始喷吹，喷吹时间为I小时，喷吹结束后提枪静置45分钟，电炉于12时放渣。本顶、侧吹的混合喷吹强化还原过程结束。全过程喷枪喷吹稳定，顶、侧吹喷枪均无堵枪现象出现，在高Fe3O4含量区域的喷吹由顶吹改为侧吹后，喷枪寿命由原来的15分钟提高到2小时，结瘤直径小于10cm。
[0013]实施例2
如图1所示，某企业使用长方形贫化电炉进行铜冶炼拼花工艺，将贫化电炉分为炉前、炉中及炉后三个区域。8时电炉停止放渣，预计10时放渣。3时转炉曾向贫化电炉返渣，返渣溜槽位于炉前区，经检测炉前区熔渣层平均Fe3O4含量为19%，炉中区熔渣层平均Fe3O4含量为17%，炉后区熔渣层平均Fe3O4含量为15%。根据未来2小时内贫化电炉进料计划及当前熔渣量，炉前区使用2支侧吹喷枪，炉中区使用2支侧吹喷枪，炉后区使用2支侧吹喷枪，对称布置。侧吹生物柴油流量为80L/h，生物柴油粘度< 10mm2/S，含碳量> 15%，水含量(6%，闪点彡130°C，氮气流量为1.30Nm3/h。在电炉停止放渣后15分钟内开始喷吹，喷吹时间为1.5小时，喷吹结束后提枪静置30分钟，电炉于10时放渣。本侧吹的强化还原过程结束。全过程喷枪喷吹稳定，侧吹喷枪无堵枪现象出现，喷枪寿命由原来的30分钟提高到了 4小时，结瘤直径小于5cm。
[0014]实施例3
如图1所示，某企业使用长方形贫化电炉进行铜冶炼贫化工艺，将贫化电炉分为炉前、炉中及炉后三个区域。下午4时电炉停止放渣，预计下午6时30分放渣。5小时内转炉未向贫化电炉返渣，经检测炉前区、炉中区、炉后区熔渣层平均Fe3O4含量分别为14%、11%及9%。在炉前区、炉中区及炉后区均采用顶吹的方式将生物柴油吹入熔渣层。根据未来2小时内贫化电炉进料计划及当前熔渣量，各区均只采用2支顶吹喷枪，采用对称布置。顶吹生物柴油流量为60L/h，生物柴油粘度< 10mm2/S，含碳量彡15%，水含量< 6%，闪点< 130°C，在电炉停止放渣时15分钟内开始喷吹，喷吹时间为I小时45分钟，喷吹结束后提枪静置30分钟，电炉于下午6时30分放渣。本顶吹强化还原过程结束。全过程喷枪喷吹稳定，顶吹喷枪无堵枪现象出现，结瘤直径小于20cm，喷枪寿命由I小时提高至3小时。
[0015]实施例4
如图1所示，某企业使用长方形贫化电炉进行铜冶炼贫化工艺，将贫化电炉分为炉前、炉中及炉后三个区域。上午12时电炉停止放渣，预计下午14时放渣。上午电炉电极停电维护，经检测炉前区熔渣表面平均温度为990°C，炉中区熔渣表面平均温度为1220°C，炉后区熔渣表面平均温度为1300°C。在炉前区及炉中区采用侧吹方式将生物柴油吹入熔渣层并混入氮气形成油一气混合物，在炉后区采用顶吹方式将生物柴油吹入熔渣层。根据未来2小时内贫化电炉进料计划及当前熔渣量，炉前区使用2支侧吹喷枪，炉中区使用2支侧吹喷枪，炉后区使用2支顶吹喷枪，对称布置。侧吹生物柴油流量为90L/h，氮气流量为1.35Nm3/h，顶吹生物柴油流量为100L/h，生物柴油粘度< 10mm2/S，含碳量彡15%，水含量< 6%，闪点(130°C，在电炉停止放渣时15分钟内开始喷吹，喷吹时间为I小时，喷吹结束后提枪静置45分钟，电炉于14时放渣。本顶、侧吹的混合喷吹强化还原过程结束。全过程喷枪喷吹稳定，顶、侧吹喷枪均无堵枪现象出现，结瘤直径小于15cm，喷枪寿命由原来的1.5小时提高到4小时。
[0016]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种贫化电炉顶侧吹参数控制方法，其特征在于具体步骤如下: (O首先贫化电炉分为三个区域，其中三个区域为炉前区、炉中区及炉后区，生产方式采用集中还原集中排放，当贫化电炉停止放渣和放冰铜操作后，根据还原过程中预计进料量及电炉即时容量确定喷吹时间和喷枪数量，并确保留多于半小时的沉降时间； (2)若5小时之内有向贫化电炉三个区域中的任一区域有返渣操作，或在喷吹之前经检测贫化电炉内某区域熔渣层中平均磁性铁含量高于20%，或贫化电炉内某区域熔渣表面平均温度低于1000°C，针对上述三种情况下的一种则该区域内及相邻区域采用侧吹的方式进行还原喷吹，其他区域的喷吹方式参照(2)、(3)、(4)情况所定； (3 )若5小时之内没有向贫化电炉三个区域中的任一区域有返渣操作，且在喷吹之前经检测贫化电炉内某区域熔渣层中平均磁性铁含量高于15%但低于20%，或贫化电炉内某区域熔渣表面平均温度高于100(TC但低于1200°C，针对上述两种情况下的一种则该区域内采用侧吹的方式进行还原喷吹，其他区域喷吹方式参照(2)、(3)、(4)情况所定； (4)若5小时之内没有向贫化电炉三个区域中的任一区域有返渣操作，且在喷吹之前经检测贫化电炉内某区域熔渣层中平均磁性铁含量低于15%，或贫化电炉内某区域熔渣表面平均温度高于1200°C，针对上述两种情况下的一种则该区域内采用顶吹的方式进行还原喷吹，喷吹方式参照(2)、(3)、(4)情况所定；当该两种情况下之一的区域的相邻区域满足(2)时，则该区域采用侧吹方式； (5)除上述(2)、(3)、(4)出现的情况外，贫化电炉分为三个区域都采用侧吹方式。
2.根据权利要求1所述的贫化电炉顶侧吹参数控制方法，其特征在于:所述贫化电炉顶侧吹参数控制方法中使用生物柴油或生物柴油与高压氮气的混合物为还原剂，用油总量同熔渣总量的油渣比应< 2.5L μ/ton渣。
3.根据权利要求2所述的贫化电炉顶侧吹参数控制方法，其特征在于:所述生物柴油粘度< 10mm2/s，含碳量彡15%，水含量< 6%，闪点< 130°C。
【文档编号】C22B7/04GK104232907SQ201410450989
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】王 华, 杨濮亦, 王仕博, 魏永刚, 刘泛函, 熊靓 申请人:昆明理工大学