1999大冶诺兰达工艺简介及试生产实践_王建新

1999年10月 大冶诺兰达工艺简介及试生产实践)))王建新#11#

大冶诺兰达工艺简介及试生产实践

大冶有色金属公司 王建新 (435005)

摘 要 关键词

介绍大冶诺兰达生产工艺、操作过程,总结各项技术参数与工艺特点以及达产考核情况,并就生产中有关

问题作了初步探讨。

大冶诺兰达炉 熔炼 操作技术 工艺指标

BriefIntroductiontoDayeNorandaProcessandTrialProduction

Abstract ItdescribesDayeNorandaprocessandoperatingprocedures,sumsupvarioustechnicalparameters,processcharacteristicsandperformancetestanddiscussespreliminarilytheproblemsrelatedtotheproduction.

Keywords DayeNorandareactor smelting operatingtechnique processindex

产粗铜10万t。诺兰达工程及其主要配套项目硫酸

1 前言

诺兰达富氧熔池炼铜工艺是加拿大诺兰达公司历经20余年发展起来的自热熔炼技术。其原料是混合铜精矿,产出70%左右的高品位冰铜。由于采用富氧进行搅拌熔炼,其熔炼效率高,保证了烟气SO2浓度满足制酸的要求,并控制了烟气排放,有利于环保。

大冶公司技改引进的诺兰达工艺设计能力:年

三系、制氧站于1997年9月全部竣工,10月开始试车、投料,到1998年6月完成达产达标工作,各项指标基本上达到了设计要求。本文就第一炉期的生产情况作一简介,并就有关问题提出探讨。

2 工艺简介

211 生产工艺及操作概述

大冶诺兰达生产工艺流程如图1

所示。熔炼过

图1 生产工艺流程图

程在诺兰达炉内进行,其形状为卧式圆柱形。加料系统包括3个容积约90m3的精矿仓和返料仓、熔剂仓及燃料仓。物料通过申克秤配料后输送到高速皮

:,,带抛料机,从炉子一端的抛料口加入,散布在熔池的熔炼和吹炼区表面。生产的冰铜从炉底冰铜放出口烧氧放出,由泥炮机用黄泥堵铜口。炉渣从炉体另一端的放渣口排出,经缓冷后送渣选厂浮选。

#12#有色冶炼 第28卷第5期(大冶诺兰达专辑)

为减少燃料消耗,采用氧质量分数达35%~40%的富氧,捅风眼由1台GASPE捅风眼机完成,可实现全自动操作。反应炉烟气经炉口、水冷烟罩进入余热锅炉,温度下降到320e左右时进入电收尘器收尘,收集的第四电场烟尘送综合回收铅铋系统,其余返回熔炼系统,净化的烟气送去制酸。

熔炼工艺计算机控制采用北京有色冶金设计研究总院研制的工艺监测DCS系统,通过荧光分析仪对炉料、冰铜、炉渣的化学成分进行快速分析,通过引进的风口高温计测量熔体温度,为生产控制提供依据。熔炼过程要控制2个基本参数,一是控制氧与精矿之比,以达到设定的冰铜品位;二是控制熔剂与精矿之比,使炉渣中铁硅比保持所要求的比值,(设计值为116~118),以获得良好的渣性及较低的渣含铜,并根据炉温及炉渣的性质来调节燃料量。212 大冶诺兰达炉炉体设计的主要技术参数

炉体设计的主要技术参数见表1。表1 大冶诺兰达炉炉体主要技术参数

参数

炉壳内尺寸

风口区耐火砖厚度其它内衬耐火砖厚度诺兰达炉容积熔炼区长度熔池表面积风口个数风口间距风口内径炉口尺寸炉口中心角

炉体正常转动角度

单位mmmmmmmm2个mmmmm(b)(b)

3

矿;既可以处理粉矿,也可以处理块料。

(2)流程简单,不需复杂的备料过程。炉料的块度和水份主要由贮存、运送和给料能稳定正常运行的条件决定。并且生产高品位冰铜,减少了转炉作业量。

(3)对辅助燃料适应性强。诺兰达富氧熔炼是一个自热熔炼过程,一般补充燃料仅2%~3%,而且可采用煤、焦粉等低价燃料。

(4)由于炉体可以转动,炉口和烟罩接口处难以密合,漏风较多,漏风率为60%~70%。

(5)金属直收率低,渣含铜高。

3 生产概况

311 达产考核

表2示出了大冶诺兰达炉达产考核期间的生产记录。大冶诺兰达炉主要工艺指标如表3所示。

从表3考核统计结果可看出,在保证炉料(精矿)水份不大于7%时,各项指标均能达到或超过设计要求。312 节能与环保

由于采用富氧自热熔炼、两转两吸制酸等先进工艺,节能降耗及三废治理效果良好。大冶诺兰达炉设计指标,粗铜综合工艺能耗为吨粗铜耗标煤016t,吨精矿耗耐火材料0135~0155kg。由于试生产期间,各项条件不是很充分,实际的粗铜综合工艺能耗为01619t标煤,其组成如表4所示。材料单耗也达到114kg(未考虑停炉检修后耐火材料的继续使用),烟气经收尘净化、两转两吸制酸后尾气中的XSO2=400@10-6,达到国家排放标准。

设计值417@18457381210111242183716259132158@21296248

213 大冶诺兰达工艺特点

(1)对原料适应性强。既可以处理高硫精矿,也

可以处理低硫含铜物料,如铜渣、杂铜等,甚至氧化

表2 大冶诺兰达炉达产考核期生产记录

物料名称

加入

混合矿

进口矿返料

石英

产出

冰铜

炉渣

锅炉烟尘电场烟尘

数量(干料)

t/d

15881345484809601139

6918451763014218195

211072123

131329160

物料各组成质量分数/%

Cu2315225184

24113

S2313227104

15166

Fe25177271083713261006108411401918312123

2117971183133SiO2111407128

0131

67166

01640128219314182

01281112

11146162

01050104

11175186

010401070108

0103010101493100

0146

0103

0103

0101

Pb1106

Zn1103

As0131

Sb0110

Bi0112

注:由于计量误差,加入与产出可能不平衡。

操作条件:风口鼓风量30000m3/h;抛料口风量3000m3/h;风口氧量7000~7200m3/h;烧嘴风量3000m3/h;炉温[1230e;送风时率9113%。

(下转第42页)

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场工作人员的一致好评,其主要特点如下:

有色冶炼 第28卷第5期(大冶诺兰达专辑)

要实现脱网自动、手动和标定等功能。

(5)合理解决了仓压或冲料对物料输送和测量精度的影响,保证了系统的正常运行和生产的连续性。

(6)系统抗干扰能力强,可靠性好,并具有较强的自诊断功能,准确实现高、低限报警和各种故障提示。

参考文献

1 秦世引1智能控制与工业过程控制的智能化1全国第七届过程控制科学报告会论文,1994

2 涂植英、朱麟章1过程控制系统1北京机械工业出版社,198816

(1)综合性强。设备集机、电、仪为一体,综合应用了机械传输、电控、数据处理及有关工艺方面的知识。

(2)控制技术先进。成功地应用了直接数字控制(DDC)技术和交流电机的变频调速技术,数字显示当前瞬时值和累计值,达到了准确喂料和控制的目的。(3)控制方式灵活。既可通过控制室集中控制,也可实现实地控制、显示及4~20mA标准信号远传。

(4)通讯功能强。具有与上位机(MAX)1000DCS系统)联网进行相关的数据交换或根据需(上接第12页)

表3 大冶诺兰达炉主要工艺指标

工艺参数处理量(干料)风口XO

2

操作、管理等,也基本得到解决。

(2)水冷烟罩泄露也是常出现的一个设备故障,炉口上方水套尤其显著。其原因主要是水套受高温烟气的冲刷,易损。应在冷却水的循环量与分布、水套的设计与制作上作进一步改进。

(3)试生产期间曾发生过1次喷炉事故,烧毁炉体周围电器、电缆及一些附属设备,造成较大损失,主要是由于炉温、熔体面等数据的检测设备不够准确,导致操作控制不当所致。因此,操作上必须控制好合适的氧矿比,保持适中的冰铜面,控制良好的渣性以利渣铜的分离,同时管理上加强生产时反应炉的巡检。

另外,生产中还由于其它原因(如设备故障,无渣包,制氧、硫酸故障等)导致停炉,随着配套项目的完善、管理协调性及操作熟练程度的提高已逐步改善。

单位t/h%%%t/d%t/(m3#d)%

设计指标77183914~401865~75<76016~18715~8

实际完成值

781540136918518511718118197512

冰铜XCu渣中XCu石油焦消耗

出炉烟气XSO床能力脱硫率

2

表4 大冶诺兰达工艺能耗组成

能耗项目 动力 电 水 氧气 燃料 石油焦 重油 柴油 烟煤

粗铜综合工艺能耗

kgkgkgkg

711140121167118

81135711213561069112

kW#htm3

119913471520142

48415916014

单位

吨铜单耗

折算标煤/kg

4 结束语

诺兰达工艺是一种比较成熟的熔炼新工艺,在大冶一次投料成功,具有生产能力大、燃料消耗低、

原料适应性强及硫利用高等特点,且操作控制的机械化、自动化程度较高,符合冶炼行业向节能、环保发展的大趋势。但该工艺也存在一些问题。

(1)炉渣中贵金属含量考察取样达Au2107g/t,Ag4116g/t,这与渣含铜较高有着密切联系。因此,如何控制合理渣型及放渣操作,降低渣含铜,提高金属直收率需要进一步摸索。

(2)诺兰达炉炉龄的长短,直接关系到粗铜冶炼生产成本的高低。如何减少耐火材料的消耗,延长炉寿命也是一个值得探讨的课题。

313 生产中的问题

与所有大项目投产时情况一样,大冶诺兰达炉在生产初始阶段也出现了一些问题,现列举如下。

(1)皮带及申克秤故障常影响加料系统的正常工作甚至停止加料。主要是因为炉料水份大,易在料仓内结死,造成不下料或大块掉下压死皮带。通过改进料仓下部形状,在料仓内壁衬聚乙烯板以及改进皮带传动机构,情况有所好转。另外抛料口上部结帘或下部形成料坡也是常发生的现象,经过调整抛料角度及加强

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