CN104694766A - 一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法，采用回转式阳极炉设备进行冶炼，回转式阳极炉包括炉体，设在炉体前端中部的加料口，设在炉体端墙的燃烧器，设在炉体下端的透气砖以及设在炉体后端的氧化还原管、浇铸口，炉体可以360°旋转，该冶炼方法包括以下步骤：A、加料熔化期；B、氧化造渣期；C、排渣期；D、还原期；E、浇铸期。本发明解决了现有高品位废杂铜处理技术中的原料适应性较差、环境污染大及自动化程度低等问题。

Description

一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法
技术领域
本发明涉及废杂铜冶炼技术领域，尤其是一种利用回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法。
背景技术
废杂铜来料复杂多样，各类废杂铜的化学成分和物理规格各不相同，实际中很难寻求一套适合废杂铜的冶炼工艺。即使对于高品位废杂铜(铜含量高于90％的物料)，也含有约10％的杂质，废杂铜中杂质或冶炼烟气的处理一直都是本技术领域的难题。目前，国内外处理高废杂铜的设备主要有奥斯麦特炉、反射炉等，工艺上主要采用“二段法”或“三段法”。现有的废杂铜处理设备或工艺存在以下缺点：1、原料的适应性较差，只能处理Cu94％甚至Cu96％以上的废杂铜；2、使用的燃料及还原剂基本为重油或还原煤粉，生产效率低，还原剂消耗大；3、需要人工插管进行氧化还原操作，由于重油或煤粉燃烧不完全，存在黑烟低空污染严重，操作工人劳动强度大，有较大的安全隐患。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供了一种利用回转式阳极炉处理高品位废杂铜的冶炼方法，该方法解决了现有高品位废杂铜处理技术中的原料适应性较差、环境污染大及自动化程度低等问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法，采用回转式阳极炉设备进行冶炼，所述回转式阳极炉包括炉体，设在炉体前端中部的加料口，设在炉体端墙的燃烧器，设在炉体下端的透气砖以及设在炉体后端的氧化还原管、浇铸口，所述炉体可以360°旋转，所述冶炼方法包括以下步骤：
A、加料熔化期，将炉体转至0°，炉口朝前，加入96％～97.5％废杂铜，2.5％～4％辅助材料，所述辅助材料含石英、生铁、石灰，石英：生铁：石灰＝2～8:0.5～1:0.5～1；加料为分批次加料，每次加料时需先用燃烧器将前一批次的原料加热至软化状态，每批次加料量为40～70t，燃烧器中天然气流量为700～1000Nm3/h，助燃氧气的流量1500～1800Nm3/h；为防止铜料阻塞透气砖，加料前需先向透气砖中通入氮气，透气砖单块砖的搅拌气量为10～200升/分钟；
B、氧化造渣期，向所述氧化还原管中通入氧气，氧气的流量小于2600Nm3/h，将炉体朝浇铸口侧倾转49°，进行氧化作业；燃烧器中天然气流量为190～240Nm3/h，助燃氧气的流量440～510Nm3/h；透气砖单块砖的搅拌气量为90～200升/分钟；
C、排渣期，当铜液中杂质达到预定要求时，炉体向加料口侧倾转，利用加料口排渣直至熔渣排完，炉体的旋转极限角为-5°；
D、还原期，停止向氧化还原管中通氧气，而向氧化还原管通入800～1000Nm3/h天然气，并将炉体朝浇铸口侧倾转49°，进行还原作业；燃烧器中天然气流量为30～50Nm3/h，助燃氧气的流量790～850Nm3/h；透气砖单块砖的搅拌气量为90～150升/分钟；
E、浇铸期，铜液检验合格后，炉体向所述浇铸口侧倾转浇铸铜阳极板，浇铸角度为11.5°～55°；燃烧器中天然气流量为150～200Nm3/h，助燃氧气的流量420～480Nm3/h；透气砖单块砖的搅拌气量为10～90升/分钟。
上述一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述步骤A中的加料熔化期，加料时先加入10～13t的散装废杂铜。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本发明取代了传统的“二段法”废杂铜处理工艺，首次实现了加料、熔化、氧化、排渣、还原等操作在同一炉内完成的“一段法”处理Cu90％废杂铜精炼工艺，缩短了废杂铜冶炼工艺流程，并增强了原料的适应性，可处理废杂铜品位由Cu95％降低到了Cu90％；
2、发明使用天然气作燃料和还原剂清洁生产，减小了对环境污染；
3、本发明所述回转式阳极炉可360°旋转，使废杂铜熔化、氧化、排渣、还原等作业在中控室内完成，提高了冶金自动化程度。
附图说明
图1是本发明所述回转式阳极炉的结构示意图。
图2是本发明所述回转式阳极炉的纵向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
如图1、图2所示，一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法，回转式阳极炉包括炉体100，设在炉体100前端中部的加料口300，设在炉体100端墙的燃烧器200，设在炉体100下端的透气砖400以及设在炉体100后端的氧化还原管600、浇铸口500，炉体可以在360°内旋转，该回转式阳极炉的冶炼方法包括以下步骤：
A、加料熔化期，将炉体转至0°，炉口朝前，加入260t废杂铜，10t辅助材料，辅助材料含石英6t、生铁2t、石灰2t，入炉材料总量为270t。加料为分批次加料，每次加料时需先用燃烧器200将前一批次的原料加热至软化状态，每批次加料量为40～70t。为保护大块废杂铜对炉体的损坏，加料时需先加入10～13t的散装废杂铜。燃烧器200中天然气流量为700～1000Nm3/h，助燃氧气的流量1500～1800Nm3/h；为防止铜料阻塞透气砖，加料前需先向透气砖400中通入氮气，透气砖400单块砖的搅拌气量为10～200升/分钟；
B、氧化造渣期，向氧化还原管600中通入氧气，氧气的流量小于2600Nm3/h，将炉体朝浇铸口500侧倾转49°，进行氧化作业；由于废杂铜的氧化可以放出大量的热量，因此将燃烧器中的天然气流量调整为190～240Nm3/h，助燃氧气的流量调整为440～510Nm3/h；透气砖400单块砖的搅拌气量为90～200升/分钟；
C、排渣期，当铜液中杂质达到预定要求时，炉体向加料口300侧倾转，利用加料口300排渣直至熔渣排完，炉体的旋转极限角为-5°；
D、还原期，停止向氧化还原管600中通氧气，而向氧化还原管600通入800～1000Nm3/h的天然气，并将炉体100朝浇铸口500侧倾转49°，进行还原作业；由于铜液还原时仍有较多为还原完全的天然气从铜液中冒出，因此需减小燃烧器200中天然气与氧气的通入量，将燃烧器200中天然气流量调整为30～50Nm3/h，助燃氧气的流量调整790～850Nm3/h；透气砖400单块砖的搅拌气量为90～150升/分钟；
E、浇铸期，铜液检验合格后，炉体100向浇铸口500侧倾转浇铸铜阳极板，浇铸起始角度为11.5°，终止角度为55°；燃烧器200中天然气流量为150～200Nm3/h，助燃氧气的流量420～480Nm3/h；透气砖400单块砖的搅拌气量为10～90升/分钟。

Claims (2)

1.一种回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法，所述回转式阳极炉包括炉体，设在炉体前端中部的加料口，设在炉体端墙的燃烧器，设在炉体下端的透气砖以及设在炉体后端的氧化还原管、浇铸口，所述炉体可以360°旋转，其特征在于，所述冶炼方法包括以下步骤：
A、加料熔化期，将炉体转至0°，炉口朝前，加入96％～97.5％废杂铜，2.5％～4％辅助材料，所述辅助材料含石英、生铁、石灰，石英：生铁：石灰＝2～8:0.5～1:0.5～1；加料为分批次加料，每次加料时需先用燃烧器将前一批次的原料加热至软化状态，每批次加料量为40～70t，燃烧器中天然气流量为700～1000Nm3/h，助燃氧气的流量1500～1800Nm3/h；加料前先向所述透气砖中通入氮气，透气砖单块砖的搅拌气量为10～200升/分钟；
B、氧化造渣期，向所述氧化还原管中通入氧气，氧气的流量小于2600Nm3/h，将炉体朝浇铸口侧倾转49°，进行氧化作业；燃烧器中天然气流量为190～240Nm3/h，助燃氧气的流量440～510Nm3/h；透气砖单块砖的搅拌气量为90～200升/分钟；
C、排渣期，当铜液中杂质达到预定要求时，炉体向加料口侧倾转，利用加料口排渣直至熔渣排完，炉体的旋转极限角为-5°；
D、还原期，停止向氧化还原管中通氧气，而向氧化还原管通入800～1000Nm3/h天然气，并将炉体朝浇铸口侧倾转49°，进行还原作业；燃烧器中天然气流量为30～50Nm3/h，助燃氧气的流量790～850Nm3/h；透气砖单块砖的搅拌气量为90～150升/分钟；
E、浇铸期，铜液检验合格后，炉体向所述浇铸口侧倾转浇铸铜阳极板，浇铸角度为11.5°～55°；燃烧器中天然气流量为150～200Nm3/h，助燃氧气的流量420～480Nm3/h；透气砖单块砖的搅拌气量为10～90升/分钟。
2.根据权利要求1所述的回转式阳极炉冶炼高品位废杂铜的方法，其特征在于：所述步骤A中的加料熔化期，加料时先加入10～13t的散装废杂铜。
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