貴冶陽極爐重油單耗生產實踐

蔣昌波（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

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貴冶陽極爐重油單耗生產實踐

蔣昌波
（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

摘要：簡單介紹貴冶二系統回轉式陽極爐精煉工序，燃料以及燃燒方式。重油作為陽極爐的主燃料，在工序總成本所占比例最大，降低噸銅油耗，實現降本增效的同時，也有利于低碳清潔生產。結合日常生產和相關指標分析，總結分析影響重油單耗的各種因素，結合實際生產，制定相關降低重油單耗的可行性措施，以及實施后取得的效果。

關鍵詞:陽極爐；燃燒；重油；重油單耗；產量；溫度；措施

1　引言

近年來，隨著江西銅業集團貴溪冶煉廠（全文簡稱貴冶）“對標國際一流，建銅冶煉標桿工廠”，隨著“低碳生活”［1］概念的提出，到如今的“綠色發展”，工段、車間乃至整個工廠在生產成本和環境保護方面面臨巨大的壓力。在陽極爐日常生產過程中，重油是陽極爐的主燃料，重油的燃燒，會伴隨大量碳化物廢氣的產生、排放。針對這一現狀，如果降低重油燃量，可在實現節能的同時，減少煙氣排放。

2　工藝系統簡述

在銅的火法精煉中，熱能來自于粉煤、重油或天然氣，貴冶二系統陽極精煉工序采用重油為燃料，燃燒裝置由燃燒風道、燃油噴嘴和爐前重油管路組成。重油通過油槍，在油槍噴嘴處被蒸汽打散霧化，與燃燒風機引來的燃燒風在燃燒器內霧化［3］，在爐內進行燃燒，給陽極爐提供熱能。

陽極爐的作業周期分等料、氧化、放渣、還原及澆鑄期，除還原期，其它周期均由重油燃燒向爐內提供熱能。陽極爐的主能源消耗有重油、液化石油氣、電、壓縮空氣等，其中重油能耗占總能耗70％以上。在常規的空氣—燃料燃燒時，空氣中的78％的氮氣帶走60％～70％的熱量的同時，也產生大量的碳化物廢氣。

3　2014年重油單耗指標分析及影響因素

3.12014年各月油耗、相關指標及分析

2014年年產798爐次共計437180.70t陽極銅，年均重油單耗14.49kg/t.cu。2014年各月重油單耗及相關指標見表1，2014年9月5#6#爐單爐噸銅單耗趨勢圖見圖1。

表1　2014年各月重油單耗及相關指標

從表1可看出，日產陽極銅越高，澆鑄能力越高的相對的噸銅單耗越低，12月的重油單耗13.20kg/t.cu全年最低。日產陽極銅越高，爐子作業進度緊湊，縮短了等料時間；澆鑄能力越高，縮短了澆鑄期的高油量保溫時間，都對重油單耗的降低起到了促進作用。

圖1　2014年9月5#6#陽極爐單爐重油單耗趨勢圖

如圖1所示，其中5#6#爐7～11爐次因卡爾多爐停爐檢修，19爐次因系統定修，轉爐停爐，產量受影響，延長了等料時間，重油單耗偏高；6# 爐32爐次因卡爾多爐粗銅帶干渣，反復升溫倒渣延長了氧化周期，造成重油單耗的偏高。

3.2影響重油單耗的相關因素

主任給副主任評獎，隨意增加獲獎名額，評獎結果不公示……針對近日公布的第九屆四川文學獎評獎結果，攀枝花詩人曾蒙發文，認為“評比過程存在漏洞，監督機制形同虛設，評選過程缺乏公正性”。

影響重油單耗的工藝原因主要有燃燒工況、作業進度及日常生產的其它因素。結合生產，影響油耗的工藝原因大致有表2所列的幾個方面。

表2　影響重油單耗的因素

結合日常生產，影響重油單耗的主要因素中產量波動、出銅溫度高對重油單耗的影響較大，其次原料粗銅品質、燃燒工況對油耗也有較大的影響。

4　控制重油單耗的相關措施

4.1降低出銅溫度

根據實際生產情況，經多次檢測，當澆鑄包內銅水溫度≥1130℃即能保證澆鑄正常，而銅水從出銅口、經活動溜槽、固定溜槽、中間包、至澆鑄包的溫降約50℃。修訂原出銅溫度1210±10℃為1180±5℃，根據還原期鼓入液化石油氣的升溫效果，氧化終點目標溫度也下調至1130℃。出銅溫度的下調，降低了各個周期的燃油量，降低了燃油總量，也就降低了噸銅燃耗。

出銅溫度的降低，通過對活動溜槽、固定溜槽的改進及加強保溫，減少熔體流動時的熱量散失，減少溫降。工藝、設備的預防性檢修保證澆鑄系統故障率、提高澆鑄速度，縮短單爐澆鑄時間，確保澆鑄周期的順行。

4.2粗銅要求

陽極爐粗銅來自于轉爐和卡爾多爐，因工藝的不同，對上道工序的要求也不同，根據轉爐與陽極爐的作業周期，轉爐來料300～320t/爐，可以較好地平衡且滿足陽極爐生產。粗銅溫度1140℃、大鼓炮銅，經85t行車吊運到陽極爐，之間轉爐倒銅、行車吊運、進料的過程中伴有自然氧化過程，而氧化是個放熱過程，補償了吊運過程中的熱散失，進料后稍氧化放渣就能直接進入還原期，縮短了氧化升溫時間。對卡爾多爐，要求不得帶干渣，避免爐內干渣倒不出反復升溫放渣延長作業周期。

在整個陽極爐作業周期中，等料期占整個周期的60％的作業時間，粗銅品質的穩定，等料期就可以根據爐內銅量，穩定、合理地設定燃油量，能較好地控制滿爐時實際溫度與目標溫度相當，減少了熱能的浪費。

4.3提高澆鑄能力

陽極爐配備的雙M-18模圓盤澆鑄系統的設計能力為110t/h，2014年實際澆鑄能力102t/h，澆鑄能力還有提升空間。澆鑄能力的提高，進一步縮短澆鑄時間，縮短澆鑄期的高油量保溫時間，也有利于溫降后的澆鑄作業順行。

通過活動溜槽和固定溜槽改進、出銅口的管理、包子的規范制作［4］、點檢的預防提前更換關鍵備件及澆鑄參數優化調整。2015年月均澆鑄速度最高111.24t/h達到設計能力，年均澆鑄速度107.36t/h，單爐澆鑄時間從2014年的5.36h降低到2015年的5.12h，單爐減少澆鑄期15min，進一步縮短了澆鑄期。

4.4改善燃燒效果

爐內溫度的高低是保證爐子正常工作的重要條件，而決定爐內溫度的最基本因素是燃料燃燒時燃燒產物所能達到的溫度［5］。提高燃燒效果，提高燃燒溫度。

霧化蒸汽、重油噴嘴是否暢通，爐體出口Z型煙道、燃燒器是否堵塞、爐內壓是否正常都是燃燒效果的影響因素。為避免重油的浪費，定期清理燃燒器，油槍檢查更換油槍噴嘴，合理組織生產，適當的風油比、爐膛壓力控制，減少燃燒熱能的損失。

根據轉爐來料周期，轉爐進第一爐料后滿半爐，爐子提前進入升溫操作，此時爐內銅量不多，爐內有效爐膛空間大，燃燒效果相對較好，能較快地提升銅水溫度至目標溫度，避免滿爐時因銅水溫度不夠，在升溫過程中因爐膛空間的狹小，燃燒空間不夠，燃燒效果受影響，造成燃料的浪費，也延長了氧化作業周期。

5　實施效果

5.1指標分析及節能效果

截止2015年10月底共計產694爐次計378989.51t正品陽極銅，其中重油單耗及其相關指標見表3。

表3　2015年各月重油單耗及相關指標

較2014年，2015年通過降低出銅溫度，澆鑄能力的提高和合理組織生產對重油單耗有較大的優化，最佳為4月10.17kg/t.cu，年均噸銅油耗11.47kg/t.cu。

按重油單價3500元/t，年產43萬t陽極銅，由表3可知，可直接產生的年經濟效益為454.5萬元，節約1298t重油。

5.2污廢氣體排放量大幅減少

重油單耗的降低，減少了單位時間內重油消耗量，也減少燃燒風總量，從而減少了碳化物廢氣產生、排放，如表4所示。

表4　排煙總管煙氣檢測數據對比

5.3降低了爐襯損耗

出銅溫度整體降低后，通過對爐體關鍵點，風口區、端墻、渣線及其它部位測溫，發現爐殼溫度有明顯下降。以6#爐為例，出銅溫度降低前后的4次檢測不同爐殼位置的溫度變化見圖2。

圖2　6#爐出銅溫度降低前后的爐殼溫度變化

結合耐火材料的特性，溫度下降有利于降低耐火磚的消耗，降低了爐襯損耗，有利于爐壽命的維護［6］，保證了爐子長作業周期的安全。

6　結束語

一年來，貴冶二系統陽極爐重油單耗有了明顯的下降。如要進一步提升節能和清潔生產水平，純氧燃燒技術［7］應用以及清潔能源天然氣的使用，將是下一步努力的方向。

參考文獻：

［1］向章婷.淺議低碳生活的推廣路徑［J］.重慶科技學院學報（社會科學版），2011（1）:73-74.

［2］鄧敏隸.貴冶新30萬t陽極爐工序循環水系統［J］.銅業工程，2008（1）:33-34，53.

［3］李文峰.固定式陽極爐燃燒系統的改進［J］.銅業工程，2013（5）:25-28.

［4］馬楊軍.陽極澆鑄用包子制作與烘烤方式的改進［J］.銅業工程，2015（2）:16-17，96.

［5］貴溪冶煉廠.貴溪冶煉廠熔煉車間二系統陽極爐培訓教材［E］.貴溪:貴溪冶煉廠，2008:34-35.

［6］黎渡.提高轉爐爐齡生產實踐［J］.銅業工程，2014（3）:11-13.

［7］蘇峰，王彤，黃永峰.清潔、高效、節能銅陽極爐生產實踐［J］.銅業工程，2013（1）:31-34.

Production Practice on Heavy Oil Consumption of Anode Furnace at Guixi Smelter

JIANG Chang-bo
（Guixi Smelter，Jiangxi Copper Corporation，Guixi 335424，Jiangxi，China）

Abstract:This paper introduces the rotary anode furnace refining process，fuel and combustion mode of No.2 System at Guixi smelter.As the main fuel of anode furnace，heavy oil takes up the largest proportion of the total cost in the process.Reducing the tons of copper consumption，realize the authors efficiency at the same time，It is helpful for low carbon clean production by reducing the oil consumption，reducing the cost and increasing the efficiency.According to the daily production and relevant index analysis，this paper summarizes the various factors affecting the heavy oil consumption.The feasible measures of reducing heavy oil consumption have been implemented，and the effect of these measures have been analyzed.

Keywords:anode furnace；combustion；heavy oil；heavy oil consumption；output；temperature；measures

中圖分類號：TF806

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3842（2016）02-0061-03

收稿日期：2015-12-21

作者簡介：蔣昌波（1984-），男，江西廣豐人，學士學位，主要從事銅冶煉等方面的工作。E-mail:jiangchangbo@gy.jxcc.com