本发明涉及一种全热态铜锍连续吹炼方法，属于冶金工艺技术领域。
背景技术：
目前，国内外铜冶炼企业都朝着清洁生产的连续吹炼工艺技术方向发展，就铜的吹炼而言，当今世界上90%以上都是采用ps转炉，该工艺是间断作业，过程中铜锍包在车间内进行转运，so2烟气低空逸散严重，加上加料及吹炼过程，烟气难以完全密封，也存在不同程度的逸散现象，使ps转炉吹炼作业的操作环境很差。转炉低空污染这一问题是铜冶炼行业共同面临的世界性技术瓶颈，全世界的铜冶炼厂都在力图解决这一问题。
因此，积极寻求或开发产能大、投资和运行费用低、操作连续、有利于环保的吹炼工艺是势在必行。目前，国内外应用的连续吹炼铜的工艺有日本研发的三菱法和闪速炉连续吹炼，采用三炉溜槽连接实现连续炼铜，但是其弃渣含铜量过高（0.8%左右），资源利用率低；连续闪速吹炼是上世纪70年代末美国kennecott公司提出了冰铜连续吹炼的“固体冰铜氧气吹炼法”，取代p-s转炉的工艺，1995年实现工业化。2007年8月第二台闪速吹炼炉在中国阳谷祥光冶炼厂投产，2008年10月开始达到设计能力，但是该工艺成本高，冰铜需要降温球磨后再进入闪速吹炼炉进行，也消耗一部分能源，现场环境也不是太好，热铜锍经冷却后破碎而后再次熔化、反应热能利用不合理。
近年，随着对冶炼企业环保要求的日益提高和有色金属行业的景气程度降低，迫使企业从工艺的优化降低成本，提高核心竞争力方面做了大量的工作。专利“一种采用氧气底吹炉连续炼铜的工艺及其装置”(cn101165196)，提出了利用氧气底吹炉进行连续炼铜的工艺及装置，但是其需要前段造出高品位冰铜，需要系统改变炼铜企业工艺，投资较大。
目前国内外底吹吹炼炉因热态铜锍入炉量无法精确确认，因富氧底吹吹炼炉高风压（≥0.9mpa）供风造成炉内三相熔体（粗铜层、铜锍层、渣层）搅拌较剧烈，导致吹炼过程粗铜品质不能保证。加上全热态生产会造成炉温高。目前底吹吹炼工艺都采取冷、热态混合生产（热铜锍70% 冷铜锍30%）。需要前道工序定期的外排铜锍，把铜锍缓冷后进行破碎（粒度5-30mm），然后再通过物料运输，配入一定的石英石和燃煤再返回底吹炉进行混合加入。
技术实现要素：
本发明提出了一种全热态铜锍连续吹炼方法，采用一种新型熔炼、吹炼冶金炉配置方式，通过对配置与操作的优化，连接熔炼炉和吹炼炉，实现了连续处理铜精矿，连续鼓风，热铜锍连续入炉、连续造渣、连续出渣、连续或间断放出粗铜的连续熔-吹炼过程。本方法过程清洁环保，易于工业化生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全热态铜锍连续吹炼方法，本方法将侧吹炉、底吹炉和阳极炉连续布置，侧吹炉和底吹炉之间由铜锍溜槽连接，底吹炉和阳极炉由粗铜溜槽连接。铜精矿、熔剂、燃料根据给定配比混匀后通过皮带送入富氧双侧吹炉熔炼炉内，两侧氧枪向炉内鼓入高浓度富氧风，原辅料在风口区域发生剧烈物理化学反应完成造锍过程，经溢流口放出熔炼渣，虹吸口放出高品位铜锍。铜锍经铜锍溜槽直接连续进入底吹吹炼炉内，熔剂、燃煤、冷冰铜经皮带加入炉内，残阴极、废阳极经加料机加入炉内，富氧空气由底部氧枪鼓入炉内，铜锍发生造渣、造铜反应，由于渣、粗铜密度差异进而分层，渣采用间歇排出，粗铜可根据生产需求可连续、可间断经溜槽送往阳极炉。
所述富氧双侧吹炉由耐火材料砌筑炉缸与水冷件构成的主体部分组成。
所述两侧氧枪向炉内鼓入高浓度富氧风富氧浓度在69%—76%间，富氧风压力在110kpa—130kpa间。
所述富氧双侧吹炉熔剂包括硅质与钙质熔剂。
所述高品位铜锍品位约为70%—75%。
所述底吹炉炉体主要由钢制外壳与内部砌筑成型耐火料组成，附属部分如炉口、铜口、渣口等易发生侵蚀部分使用铜的水冷件。
所述底吹炉熔剂为硅质熔剂。
所述底吹炉富氧空气浓度在19%—38%之间，压力在0.8mpa-1.0mpa间。
本发明的有益效果在于：
1、采用侧吹 底吹连续吹炼炉，实现连续进冰铜、连续鼓风、连续造渣、连续出渣、连续或间断放出粗铜的连续熔吹过程。侧吹炉合理把握除铁深度，既保证除铁量，也杜绝过度除铁导致的渣过氧化引起的渣含铜过高。其中的fe304含量必然较低，且其中含铜也很少，再加上充分地沉淀分离，所以其中渣的含铜量不会超过2%。
2、进入底吹炉炉的高品位铜锍，其品位控制在70～75%之间，其中的含铁量为4.0%左右，这样，造铜时只带总渣量14.0%的渣造铜，虽然这部分渣在造铜时必然要存在过氧化，其中的fe304含量也会较高，而且还会溶解大量的氧化铜，其中的含铜必然很高，约为14%～20%；但由于其渣量较小，直接返回侧吹炉，所以不会影响直收率。
3、显然，这种工艺既可以实现连续吹炼作业，又可以像转炉一样实现较低的吹炼渣含铜，还能获得含硫低、含杂质少的优质粗铜。
4、本方案采用侧吹熔炼炉不但可以保证对各类铜精矿的适应能力，还可以通过熔池内存量熔体对工艺波动进行缓冲，防止因工艺、技术指标波动而影响底吹吹炼作业。
5、通过工艺控制和过程监控，实现底吹炉全热态连续吹炼，侧吹炉热铜锍连续入炉，底吹炉连续吹炼，间断性出粗铜。节约外排铜锍（150000/0.70*0.3=64285吨）的转运和破碎成本，加上冷铜锍给料和配燃煤的成本。
6、大大减少成本投入，全流程取消传统冶金吊转运铜锍，降低厂房整体标高，降低建设成本，也从根本上消除冶金吊运输过程中的安全隐患。
7、提高热利用率，热态短距离溜槽输送铜锍保证铜锍热损失最低，大大提高底吹炉处理中间物料能力。
8、本方案有利于收集熔体输送过程产生烟气，有效控制了熔吹过程低空污染。
附图说明
图1为本发明全热态铜锍连续吹炼方法装置图。
图中标号：
1、侧吹炉下料口，2、侧吹炉氧枪，3、侧吹炉渣口，4、侧吹炉铜锍口，5、侧吹炉烟道，6、铜锍溜槽，7、底吹炉铜锍入口，8、底吹炉炉口，9、底吹炉氧枪，10、底吹炉粗铜口，11、阳极炉，12、粗铜溜槽，13、阳极炉粗铜进口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
请参见图1，一种全热态铜锍连续吹炼方法，本方法将侧吹炉、底吹炉和阳极炉11连续布置，侧吹炉和底吹炉之间由铜锍溜槽6连接，底吹炉和阳极炉由粗铜溜槽12连接。铜精矿、熔剂、燃料经混匀后通过皮带由侧吹炉下料口1进入富氧双侧吹炉熔炼炉内，两侧侧吹炉氧枪2向炉内鼓入高浓度富氧风，原辅料在风口区域发生剧烈物理化学反应完成造锍过程，经侧吹炉渣口3放出熔炼渣，侧吹炉铜锍口4放出高品位铜锍。铜锍经铜锍溜槽6由底吹炉铜锍入口7直接连续进入底吹吹炼炉内；熔剂、燃煤、冷冰铜经皮带经底吹炉炉口8加入炉内，残阴极、废阳极经加料机经底吹炉炉口8加入炉内，高压富氧空气由底部底吹炉氧枪9鼓入炉内，底吹炉氧枪9从左向右依次为1、2、3、4、......、16#氧枪，根据实际生产情况调整底吹炉1#～16#氧枪，铜锍发生造渣、造铜反应，由于渣、粗铜密度差异进而分层，渣采用间歇排出，粗铜可连续、可间断由底吹炉粗铜口10向阳极炉粗铜进口13经溜槽送往阳极炉11。
具体工艺控制方式如下：
1.首先在前段熔炼控制好铜锍品位在73%左右，保证铜锍中的fe和s在较低值，熔炼铜锍层维持在一定液面，保证供给的铜锍趋于连续、稳定，波动小。让底吹吹炼炉始终保持连续的供氧吹炼。
2.底吹吹炼炉的供气氧浓30%左右，进行低氧浓供气来控制吹炼反应放热可控，大量的烟气带走反应热。
3.调整氧枪位置，增加1-12#氧枪通气量，让吹炼有足够此反应区域，保证粗铜吹炼品质。把13-16#氧枪封堵，留出更多的粗铜静止区域。
4．及时监控锅炉出口二氧化硫浓度及锅炉烟气温度波动情况，做好吹炼终点判断。在出粗铜前一个小时适当提高供气供氧量来进行粗铜脱硫除杂质，侧吹炉适当的控制铜锍进入量，在出完粗铜后适当降低供气供氧量来进行吹炼渣的还原。
1.一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：本方法将侧吹炉、底吹炉和阳极炉连续布置，侧吹炉和底吹炉之间由铜锍溜槽连接，底吹炉和阳极炉由粗铜溜槽连接；铜精矿、熔剂、燃料根据给定配比混匀后通过皮带送入富氧双侧吹炉熔炼炉内，两侧氧枪向炉内鼓入高浓度富氧风，原辅料在风口区域发生剧烈物理化学反应完成造锍过程，经溢流口放出熔炼渣，虹吸口放出高品位铜锍；铜锍经铜锍溜槽直接连续进入底吹吹炼炉内，熔剂、燃煤、冷冰铜经皮带加入炉内，残阴极、废阳极经加料机加入炉内，富氧空气由底部氧枪鼓入炉内，铜锍发生造渣、造铜反应，由于渣、粗铜密度差异进而分层，渣采用间歇排出，粗铜可根据生产需求可连续、可间断经溜槽送往阳极炉。
2.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：所述富氧双侧吹炉由耐火材料砌筑炉缸与水冷件构成的主体部分组成。
3.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：所述两侧氧枪向炉内鼓入高浓度富氧风富氧浓度在69%—76%间，富氧风压力在110kpa—130kpa间。
4.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：富氧双侧吹炉熔剂包括硅质与钙质熔剂。
5.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：所述高品位铜锍品位约为70%—75%。
6.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：所述底吹炉炉体主要由钢制外壳与内部砌筑成型耐火料组成，炉口、铜口、渣口使用铜的水冷件。
7.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：底吹炉熔剂为硅质熔剂。
8.根据权利要求1所述的一种全热态铜锍连续吹炼方法，其特征在于：所述底吹炉的富氧空气浓度在19%—38%之间，压力在0.8mpa-1.0mpa间。
技术总结