一种铜转炉吹炼冰铜的方法
【技术领域】
[0001] 一种铜冶炼领域，尤其涉及一种铜转炉吹炼冰铜的方法。
【背景技术】
[0002] 冰铜吹炼是利用空气中的氧，将冰铜（CuS和FeS)中的铁和硫几乎全部氧化除去， 并除去部分其他杂质，以得到粗铜。转炉吹炼分两个阶段：第一个阶段常称造渣期，除去铁 和硫；第二阶段为造铜期，进行CuS氧化、CuS与CuO相互反应，最终获得粗铜。转炉吹炼为 周期性作业，造渣期在于获得足够数量的白冰铜（Cu 2S),然后把残留在冰铜中的炉渣FeS除 去，即筛炉。
[0003] 在铜转炉吹炼生产过程中，转炉炉衬在机械力、热应力和化学侵蚀的作用下逐渐 遭到损坏。实际生产中，转炉炉衬的损坏大致分两个阶段：第一个阶段，新炉子初次吹炼 (即炉龄初期）时，炉衬受杂质的侵蚀作用不太严重，这时受热应力的作用炉衬砖掉块掉片 较多，风口砖受损严重。第二阶段，炉子工作了一段时间（炉龄后期），炉衬受杂质侵蚀作用 较大，砖面变质。
[0004] 实践表明，炉衬各处损坏的严重程度不同，炉衬损坏最严重的部位是风口区和风 口以上区，其次是靠近风口两端墙被熔体浸没的部分，炉底和风口对面炉墙损坏较轻。
[0005] 在造铜期，炉衬损坏比造渣期严重。采用富氧空气吹炼时，炉衬损坏比采用空气时 严重。炉衬损坏的原因很多，归结起来主要是由机械力、热应力和化学侵蚀三种力作用的结 果。
【发明内容】
[0006] 一种铜转炉吹炼冰铜的方法，包括以下步骤： 1)进料；2)造渣；3)净渣；4)挂炉吹炼；5)进入二周期吹炼；6)闭渣出炉； 其特征在于：闭渣出炉前加入石英。
[0007] 根据上述操作方法，其特征在于：所述石英的加入量应使炉渣中3102的含量在 18% ?21%。
[0008] 本发明的有益效果：本发明的方法利用Fe3O4熔点高特性，控制其含量在合适范围 内，使其粘附于炉衬表面起到在高温状态下保护炉衬的作用，提高转炉炉寿命。
【具体实施方式】
[0009] 本发明利用Fe3O4熔点高特性，控制其含量在合适范围内，使其粘附于炉衬表面起 到在高温状态下保护炉衬的作用的一种操作方法。
[0010] Fe304护炉基本原理化学反应式为： 1) 、2FeS+302=2Fe0+2S02 ; 2) 、2Fe0+Si02=2Fe0 · SiO2 ; 3 )、6Fe0+02=2Fe304 。
[0011] 冰铜吹炼为周期性作业，在造渣期，FeS被鼓风氧化： 2FeS+302=2Fe0+2S02 (1) 生成的FeO与石英熔剂结合进入渣相： 2Fe0+Si02=2Fe0 · SiO2 (2) 在造渣期，反应（1)进行得十分迅速，而反应（2)在温度低于1220°C时却进行得比较缓 慢，而且FeO熔体与石英（SiO2)固体接触不良，致使反应（2)的FeO造渣过程成为最薄弱的 环节。那些来不及造渣的FeO,在鼓风作用下进一步氧化为磁性氧化铁： 6Fe0+02=2Fe304 低硅渣结合Fe3O4护炉操作法： 进料一造渣一净渣一挂炉吹炼(生成Fe3O4-进入二周期吹炼闭渣出炉(加入石英)。根 据这一流程，循环操作，实施挂炉作业。
[0012] 理论结合实际，经过现场实践、论证，总结摸索出以下作业流程来实施低硅渣结合 Fe3O4挂炉操作。
[0013] I) Fe3O4护炉的具体操作步骤如下：在第一周期造渣结束出炉时加入适量石英， 具体加入量必须根据炉况、冰铜品位、冰铜温度情况决定，实施闭渣出炉；然后进下一炉 料，进入一周期吹炼，造渣，使FeS氧化生成FeO,与上炉闭渣的石英进行造渣反应，生成 2Fe0Si0 2，控制渣中SiO2含量在18%?21%之间，排出炉渣，继续吹炼，筛炉期严格控制石英 的加入量，加入量为计算后的目标加入量，误差不超过1吨。把握好时机净渣，加入时机指 为造完第一遍渔且排完渔后为重要时机、造完第二遍渔至筛炉前放渔结束后为关键时机， 使剩余部分FeS氧化生成FeO,进一步过氧化生成Fe 3O4保护层覆盖在耐火材料表面形成保 护层，进行挂炉操作。
[0014] 挂炉结束后，进入二周期吹炼，吹炼成合格的粗铜后实施闭渣出炉。
[0015] 根据上述流程，总结出在上一炉达到吹炼终点后加石英闭渣出炉。下一炉一周期 实施低硅渣操作，低硅渣的范围在18至21%区间，实施四氧化三铁挂炉时控制的石英加入 量。严格控制加入量实施Fe 3O4挂炉，严格控制粗铜吹炼终点四步操作法。
[0016] Fe3O4护炉的具体操作流程如下： 进料一造渣一净渣一挂炉吹炼(生成Fe3O4); 进入二周期吹炼一闭渣出炉(加入石英）； 根据上述流程，循环操作，实施挂炉作业。
[0017] 效果： 2009年初步形成一套固定操作方法，2010年转炉炉寿命大幅度提高，以2#、5#转炉为 例，86t转炉在处理电炉产出品位为30?35%的冰铜的情况下，炉寿命由原来的300炉次提 高到2010年的800炉次左右，IlOt转炉在处理合成炉产出品位为55%以上的冰铜的情况 下，炉寿命由原来的450炉次提升到2010的1100炉次左右。
[0018] 表一 ：2#转炉大修周期内炉寿命
【主权项】
1. 一种铜转炉吹炼冰铜的方法，包括以下步骤： 1)进料；2)造渣；3)净渣；4)挂炉吹炼；5)进入二周期吹炼；6)闭渣出炉； 其特征在于：闭渣出炉前加入石英。
2. -种如权利要求1中所述操作方法，其特征在于：所述石英的加入量应使炉渣中 SiOj^含量在18%?21%。
【专利摘要】本发明公开了一种铜转炉吹炼冰铜的方法，包括以下步骤：1）进料；2）造渣；3）净渣；4）挂炉吹炼；5）进入二周期吹炼；6）闭渣出炉；其特征在于：闭渣出炉前加入石英，石英的加入量应使炉渣中SiO2的含量在18%～21%。本发明利用Fe3O4熔点高特性，控制其含量在合适范围内，使其粘附于炉衬表面起到在高温状态下保护炉衬的作用，提高转炉寿命。
【IPC分类】C22B15-06
【公开号】CN104561589
【申请号】CN201410759574
【发明人】杨斌强, 康汝信, 喻勇, 殷双英, 周艳秋, 刘晓航, 杨东烨, 张喜盈, 闫跟东, 吴忠华
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月12日