专利名称：在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法
技术领域：
本发明属于铜冶炼领域，具体是在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法。
背景技术：
澳斯麦特熔池熔炼法是目前铜冶炼的一种主要方法之一，随着世界性矿产资源的枯竭，铜矿品味越来越低，即使选矿技术不断改进，铜精矿质量还是日趋而下，澳斯麦特熔池熔炼法以其对原料的强适应性脱颖而出。该熔炼方法中的澳斯麦特炉采用富氧顶吹熔池熔炼技术，而所使用的喷枪是其中的关键技术设备，该喷枪从里到外分为四层，分别喷吹粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，其中粉煤、氧气、喷枪风(压缩空气)通过喷枪鼓吹进入熔池，在喷枪口混气室混 合剧烈反应，提供热量并不断搅动熔池，加速物质与热量的传递；套筒风(压缩空气)出口在距离喷枪头8m，距离炉底大约IOm的位置，主要作用有两个，第一是冷却喷枪壁；第二是提供炉膛中上部物料的氧化所需氧气，维持炉膛中上部的氧化气氛，使炉膛中上部的烟气中的还原性物质(主要是S单质，部分C、CO)氧化，减少尾气中单质硫的含量及有害气体CO含量和C尘的含量。在实际操作中为了考虑烟气总量及炉衬损耗的问题，套筒风供入需要控制一定的量，目前控制量为9000Nm3/h，而按此控制量所喷入的压缩空气中的氧浓度为20.5%，不能使炉膛中上部还原性物质充分氧化，氧化气氛不足，导致尾气单质S含量超标，残氧量不足6%(仅为5.7%)，而当炉况变化或者其它原因导致尾气还原性物质增加时，此种现象尤为明显，致使下一环节的生产不能顺利进行，必须停产返工。
发明内容
本发明的目的就是针对目前生产中炉膛中上部的烟气中的还原性物质氧化所需氧气不足的问题，提供一种在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法，该方法可使S单质，部分C、CO充分氧化，减少尾气中单质S及C尘、有害气体CO含量。本发明的在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法，由下述步骤组成:
(1)将喷枪供套筒风管道与喷枪供氧管道以一支管连接，在支管上安装自动阀门和流量计，由澳斯麦特炉PCS控制系统控制自动阀门和流量计，使进入喷枪的套筒风中混入一定量的氧气；
(2)所用的氧气为氧含量>99.99%的工业纯氧；其中进入套筒风中的氧气流量控制在500 1500Nm3/h之间，套筒风量控制在7000 9000Nm3/h之间，混入氧气之后套筒风中氧浓度控制在25 35%之间；套筒风压与进入套筒风中的氧气压力均为0.3 0.5MPa ；
(3)要求炉膛尾气中残氧量为6.0 6.8%。本发明通过在进入喷枪的套筒风中接入氧浓度> 99.99%的工业纯氧，并对套筒风和接入氧气的流量、压力等参数由澳炉PCS控制系统进行控制，控制套筒风中氧浓度达到25 35%，使炉膛中上部还原性物质充分氧化，最终尾气中的残氧量稳定在6.0 6.8%，解决了阻碍下一环节生产顺利进行的问题。
图1是本发明工艺过程的示意图。图中:I一澳斯麦特炉，2—喷枪，3—喷煤管，4一喷氧气管，5—喷枪风管，6—喷套筒风管，7—供粉煤管，8—供氧管道，9一供喷枪风管道，10—供套筒风管道，11 一支管，12-自动阀门，13—流量计，14一澳斯麦特炉PCS控制系统。
具体实施例方式以大冶有色金属有限责任公司冶炼厂中的澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加工业氧气为例:
本厂澳斯麦特炉I炼铜以铜精矿(21%Cu、25%Fe、26%S)为原料，风(压缩空气)、氧、粉煤通过浸没在熔体内的喷枪2鼓吹进入熔池，在氧化气氛下完成铜熔炼过程。所述喷枪从里至外由四层套管构成，依次为里层喷煤管3、喷氧气管4、喷枪风管5及最外层的喷套筒风管6。它们分别与供粉煤管7、供氧管道8及供喷枪风管道9和供套筒风管道10连接；其中，还原性物质(C0、S、C)生成并随烟气聚集在熔体上层及炉膛中下部，将上层氧气消耗低于下一道工序所需值。该部分氧气主要由套筒风供给，套筒风风源为压缩空气，未实施本发明之前，套筒风氧浓度为20.5%,烟气总量140000Nm3/h，2011年下半年平均尾气残氧5.7%，说明炉膛中上部氧化气氛不足，还原性物质不能充分氧化，导致尾气中单质S含量及有害气体CO含量、C尘含量超 标，生产不能顺利进行。将本发明技术方案试用于本厂澳斯麦特炉中的工艺过程如下:
(1)将喷枪供套筒风管道10与喷枪供氧管道8以一支管11连接，在支管上安装自动阀门12和流量计13，由澳斯麦特炉PCS控制系统14控制自动阀门和流量计，使进入喷枪的套筒风中混入一定量的氧气；
(2)所用的氧气为氧含量>99.99%的工业纯氧；其中当进入套筒风中的氧气流量控制在500Nm3/h、套筒风量控制在9000Nm3/h时，套筒风中氧浓度为24.68%，平均尾气残氧量
6.0% ;当进入套筒风中的氧气流量控制在1000Nm3/h、套筒风量控制在7000Nm3/h时，套筒风中氧浓度为32.47%，平均尾气残氧量6.2% ;当进入套筒风中的氧气流量控制在1500Nm3/h、套筒风量控制在7000Nm3/h时，套筒风中氧浓度为34.5%，平均尾气残氧量6.5% ;套筒风压与进入套筒风中的氧气压力均为0.3 0.5MPa ；
经试用后检测三个生产周期中尾气中的残氧量均稳定在6.0 6.5之间，单质硫含量控制在下一道工艺需求内，有害气体CO、C尘含量达到排放标准，而且，套筒风用量由原来的9000Nm3减至7000 9000Nm3/h，减少了套筒风对炉衬耐火砖的洗刷。
权利要求
1.在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法，其特征在于由下述步骤组成 (1)将喷枪供套筒风管道与喷枪供氧管道以一支管连接，在支管上安装自动阀门和流量计，由澳斯麦特炉PCS控制系统控制自动阀门和流量计，使进入喷枪的套筒风中混入一定量的氧气； (2)所用的氧气为氧含量>99. 99%的工业纯氧；其中进入套筒风中的氧气流量控制在·500 1500Nm3/h之间，套筒风量控制在7000 9000Nm3/h之间，混入氧气之后套筒风中氧浓度控制在25 35%之间；套筒风压与进入套筒风中的氧气压力均为O. 3 O. 5MPa ； (3)要求炉膛尾气中残氧量为6.O 6. 8%。
全文摘要
本发明公开了一种在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法，由下述步骤组成(1)将喷枪供套筒风管道与喷枪供氧管道以一支管连接，在支管上安装自动阀门和流量计，控制进入喷枪的套筒风中混入一定量的氧气；(2)所用的氧气为氧含量≥99.99%的工业纯氧；其中氧气流量控制在500～1500Nm3/h之间，套筒风量控制在7000～9000Nm3/h之间，套筒风中氧浓度控制在25～35%之间；套筒风压与进入套筒风中的氧气压力均为0.3～0.5MPa；(3)炉膛尾气中残氧量为6.0～6.8%；本发明方法可使炉膛中上部还原性物质充分氧化，最终尾气中的残氧量稳定在6.0～6.8%，解决了阻碍下一环节生产顺利进行的问题。
文档编号F27D3/18GK103255295SQ201310197429
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者骆袆, 姜志雄, 袁双喜, 赵祥林 申请人:大冶有色金属有限责任公司, 大冶有色金属集团控股有限公司