專利名稱：在澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加氧氣的工藝方法
技術領域：
本發明屬于銅冶煉領域，具體是在澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加氧氣的工藝方法。
背景技術：
澳斯麥特熔池熔煉法是目前銅冶煉的一種主要方法之一，隨著世界性礦產資源的枯竭，銅礦品味越來越低，即使選礦技術不斷改進，銅精礦質量還是日趨而下，澳斯麥特熔池熔煉法以其對原料的強適應性脫穎而出。該熔煉方法中的澳斯麥特爐采用富氧頂吹熔池熔煉技術，而所使用的噴槍是其中的關鍵技術設備，該噴槍從里到外分為四層，分別噴吹粉煤、氧氣、噴槍風和套筒風，其中粉煤、氧氣、噴槍風(壓縮空氣)通過噴槍鼓吹進入熔池，在噴槍口混氣室混 合劇烈反應，提供熱量并不斷攪動熔池，加速物質與熱量的傳遞；套筒風(壓縮空氣)出口在距離噴槍頭8m，距離爐底大約IOm的位置，主要作用有兩個，第一是冷卻噴槍壁；第二是提供爐膛中上部物料的氧化所需氧氣，維持爐膛中上部的氧化氣氛，使爐膛中上部的煙氣中的還原性物質(主要是S單質，部分C、CO)氧化，減少尾氣中單質硫的含量及有害氣體CO含量和C塵的含量。在實際操作中為了考慮煙氣總量及爐襯損耗的問題，套筒風供入需要控制一定的量，目前控制量為9000Nm3/h，而按此控制量所噴入的壓縮空氣中的氧濃度為20.5%，不能使爐膛中上部還原性物質充分氧化，氧化氣氛不足，導致尾氣單質S含量超標，殘氧量不足6%(僅為5.7%)，而當爐況變化或者其它原因導致尾氣還原性物質增加時，此種現象尤為明顯，致使下一環節的生產不能順利進行，必須停產返工。
發明內容
本發明的目的就是針對目前生產中爐膛中上部的煙氣中的還原性物質氧化所需氧氣不足的問題，提供一種在澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加氧氣的工藝方法，該方法可使S單質，部分C、CO充分氧化，減少尾氣中單質S及C塵、有害氣體CO含量。本發明的在澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加氧氣的工藝方法，由下述步驟組成:
(1)將噴槍供套筒風管道與噴槍供氧管道以一支管連接，在支管上安裝自動閥門和流量計，由澳斯麥特爐PCS控制系統控制自動閥門和流量計，使進入噴槍的套筒風中混入一定量的氧氣；
(2)所用的氧氣為氧含量>99.99%的工業純氧；其中進入套筒風中的氧氣流量控制在500 1500Nm3/h之間，套筒風量控制在7000 9000Nm3/h之間，混入氧氣之后套筒風中氧濃度控制在25 35%之間；套筒風壓與進入套筒風中的氧氣壓力均為0.3 0.5MPa ；
(3)要求爐膛尾氣中殘氧量為6.0 6.8%。本發明通過在進入噴槍的套筒風中接入氧濃度> 99.99%的工業純氧，并對套筒風和接入氧氣的流量、壓力等參數由澳爐PCS控制系統進行控制，控制套筒風中氧濃度達到25 35%，使爐膛中上部還原性物質充分氧化，最終尾氣中的殘氧量穩定在6.0 6.8%，解決了阻礙下一環節生產順利進行的問題。
圖1是本發明工藝過程的示意圖。圖中:I一澳斯麥特爐，2—噴槍，3—噴煤管，4一噴氧氣管，5—噴槍風管，6—噴套筒風管，7—供粉煤管，8—供氧管道，9一供噴槍風管道，10—供套筒風管道，11 一支管，12-自動閥門，13—流量計，14一澳斯麥特爐PCS控制系統。
具體實施例方式以大冶有色金屬有限責任公司冶煉廠中的澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加工業氧氣為例:
本廠澳斯麥特爐I煉銅以銅精礦(21%Cu、25%Fe、26%S)為原料，風(壓縮空氣)、氧、粉煤通過浸沒在熔體內的噴槍2鼓吹進入熔池，在氧化氣氛下完成銅熔煉過程。所述噴槍從里至外由四層套管構成，依次為里層噴煤管3、噴氧氣管4、噴槍風管5及最外層的噴套筒風管6。它們分別與供粉煤管7、供氧管道8及供噴槍風管道9和供套筒風管道10連接；其中，還原性物質(C0、S、C)生成并隨煙氣聚集在熔體上層及爐膛中下部，將上層氧氣消耗低于下一道工序所需值。該部分氧氣主要由套筒風供給，套筒風風源為壓縮空氣，未實施本發明之前，套筒風氧濃度為20.5%,煙氣總量140000Nm3/h，2011年下半年平均尾氣殘氧5.7%，說明爐膛中上部氧化氣氛不足，還原性物質不能充分氧化，導致尾氣中單質S含量及有害氣體CO含量、C塵含量超 標，生產不能順利進行。將本發明技術方案試用于本廠澳斯麥特爐中的工藝過程如下:
(1)將噴槍供套筒風管道10與噴槍供氧管道8以一支管11連接，在支管上安裝自動閥門12和流量計13，由澳斯麥特爐PCS控制系統14控制自動閥門和流量計，使進入噴槍的套筒風中混入一定量的氧氣；
(2)所用的氧氣為氧含量>99.99%的工業純氧；其中當進入套筒風中的氧氣流量控制在500Nm3/h、套筒風量控制在9000Nm3/h時，套筒風中氧濃度為24.68%，平均尾氣殘氧量
6.0% ;當進入套筒風中的氧氣流量控制在1000Nm3/h、套筒風量控制在7000Nm3/h時，套筒風中氧濃度為32.47%，平均尾氣殘氧量6.2% ;當進入套筒風中的氧氣流量控制在1500Nm3/h、套筒風量控制在7000Nm3/h時，套筒風中氧濃度為34.5%，平均尾氣殘氧量6.5% ;套筒風壓與進入套筒風中的氧氣壓力均為0.3 0.5MPa ；
經試用后檢測三個生產周期中尾氣中的殘氧量均穩定在6.0 6.5之間，單質硫含量控制在下一道工藝需求內，有害氣體CO、C塵含量達到排放標準，而且，套筒風用量由原來的9000Nm3減至7000 9000Nm3/h，減少了套筒風對爐襯耐火磚的洗刷。
權利要求
1.在澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加氧氣的工藝方法，其特征在于由下述步驟組成 (1)將噴槍供套筒風管道與噴槍供氧管道以一支管連接，在支管上安裝自動閥門和流量計，由澳斯麥特爐PCS控制系統控制自動閥門和流量計，使進入噴槍的套筒風中混入一定量的氧氣； (2)所用的氧氣為氧含量>99. 99%的工業純氧；其中進入套筒風中的氧氣流量控制在·500 1500Nm3/h之間，套筒風量控制在7000 9000Nm3/h之間，混入氧氣之后套筒風中氧濃度控制在25 35%之間；套筒風壓與進入套筒風中的氧氣壓力均為O. 3 O. 5MPa ； (3)要求爐膛尾氣中殘氧量為6.O 6. 8%。
全文摘要
本發明公開了一種在澳斯麥特爐噴槍套筒風中配加氧氣的工藝方法，由下述步驟組成(1)將噴槍供套筒風管道與噴槍供氧管道以一支管連接，在支管上安裝自動閥門和流量計，控制進入噴槍的套筒風中混入一定量的氧氣；(2)所用的氧氣為氧含量≥99.99%的工業純氧；其中氧氣流量控制在500～1500Nm3/h之間，套筒風量控制在7000～9000Nm3/h之間，套筒風中氧濃度控制在25～35%之間；套筒風壓與進入套筒風中的氧氣壓力均為0.3～0.5MPa；(3)爐膛尾氣中殘氧量為6.0～6.8%；本發明方法可使爐膛中上部還原性物質充分氧化，最終尾氣中的殘氧量穩定在6.0～6.8%，解決了阻礙下一環節生產順利進行的問題。
文檔編號F27D3/18GK103255295SQ201310197429
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月24日 優先權日2013年5月24日
發明者駱袆, 姜志雄, 袁雙喜, 趙祥林 申請人:大冶有色金屬有限責任公司, 大冶有色金屬集團控股有限公司