贵冶阳极炉重油单耗生产实践

蒋昌波（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）



贵冶阳极炉重油单耗生产实践

蒋昌波
（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

摘要：简单介绍贵冶二系统回转式阳极炉精炼工序，燃料以及燃烧方式。重油作为阳极炉的主燃料，在工序总成本所占比例最大，降低吨铜油耗，实现降本增效的同时，也有利于低碳清洁生产。结合日常生产和相关指标分析，总结分析影响重油单耗的各种因素，结合实际生产，制定相关降低重油单耗的可行性措施，以及实施后取得的效果。

关键词:阳极炉；燃烧；重油；重油单耗；产量；温度；措施

1　引言

近年来，随着江西铜业集团贵溪冶炼厂（全文简称贵冶）“对标国际一流，建铜冶炼标杆工厂”，随着“低碳生活”［1］概念的提出，到如今的“绿色发展”，工段、车间乃至整个工厂在生产成本和环境保护方面面临巨大的压力。在阳极炉日常生产过程中，重油是阳极炉的主燃料，重油的燃烧，会伴随大量碳化物废气的产生、排放。针对这一现状，如果降低重油燃量，可在实现节能的同时，减少烟气排放。

2　工艺系统简述

在铜的火法精炼中，热能来自于粉煤、重油或天然气，贵冶二系统阳极精炼工序采用重油为燃料，燃烧装置由燃烧风道、燃油喷嘴和炉前重油管路组成。重油通过油枪，在油枪喷嘴处被蒸汽打散雾化，与燃烧风机引来的燃烧风在燃烧器内雾化［3］，在炉内进行燃烧，给阳极炉提供热能。

阳极炉的作业周期分等料、氧化、放渣、还原及浇铸期，除还原期，其它周期均由重油燃烧向炉内提供热能。阳极炉的主能源消耗有重油、液化石油气、电、压缩空气等，其中重油能耗占总能耗70％以上。在常规的空气—燃料燃烧时，空气中的78％的氮气带走60％～70％的热量的同时，也产生大量的碳化物废气。

3　2014年重油单耗指标分析及影响因素

3.12014年各月油耗、相关指标及分析

2014年年产798炉次共计437180.70t阳极铜，年均重油单耗14.49kg/t.cu。2014年各月重油单耗及相关指标见表1，2014年9月5#6#炉单炉吨铜单耗趋势图见图1。

表1　2014年各月重油单耗及相关指标

从表1可看出，日产阳极铜越高，浇铸能力越高的相对的吨铜单耗越低，12月的重油单耗13.20kg/t.cu全年最低。日产阳极铜越高，炉子作业进度紧凑，缩短了等料时间；浇铸能力越高，缩短了浇铸期的高油量保温时间，都对重油单耗的降低起到了促进作用。

图1　2014年9月5#6#阳极炉单炉重油单耗趋势图

如图1所示，其中5#6#炉7～11炉次因卡尔多炉停炉检修，19炉次因系统定修，转炉停炉，产量受影响，延长了等料时间，重油单耗偏高；6# 炉32炉次因卡尔多炉粗铜带干渣，反复升温倒渣延长了氧化周期，造成重油单耗的偏高。

3.2影响重油单耗的相关因素

主任给副主任评奖，随意增加获奖名额，评奖结果不公示……针对近日公布的第九届四川文学奖评奖结果，攀枝花诗人曾蒙发文，认为“评比过程存在漏洞，监督机制形同虚设，评选过程缺乏公正性”。

影响重油单耗的工艺原因主要有燃烧工况、作业进度及日常生产的其它因素。结合生产，影响油耗的工艺原因大致有表2所列的几个方面。

表2　影响重油单耗的因素

结合日常生产，影响重油单耗的主要因素中产量波动、出铜温度高对重油单耗的影响较大，其次原料粗铜品质、燃烧工况对油耗也有较大的影响。

4　控制重油单耗的相关措施

4.1降低出铜温度

根据实际生产情况，经多次检测，当浇铸包内铜水温度≥1130℃即能保证浇铸正常，而铜水从出铜口、经活动溜槽、固定溜槽、中间包、至浇铸包的温降约50℃。修订原出铜温度1210±10℃为1180±5℃，根据还原期鼓入液化石油气的升温效果，氧化终点目标温度也下调至1130℃。出铜温度的下调，降低了各个周期的燃油量，降低了燃油总量，也就降低了吨铜燃耗。

出铜温度的降低，通过对活动溜槽、固定溜槽的改进及加强保温，减少熔体流动时的热量散失，减少温降。工艺、设备的预防性检修保证浇铸系统故障率、提高浇铸速度，缩短单炉浇铸时间，确保浇铸周期的顺行。

4.2粗铜要求

阳极炉粗铜来自于转炉和卡尔多炉，因工艺的不同，对上道工序的要求也不同，根据转炉与阳极炉的作业周期，转炉来料300～320t/炉，可以较好地平衡且满足阳极炉生产。粗铜温度1140℃、大鼓炮铜，经85t行车吊运到阳极炉，之间转炉倒铜、行车吊运、进料的过程中伴有自然氧化过程，而氧化是个放热过程，补偿了吊运过程中的热散失，进料后稍氧化放渣就能直接进入还原期，缩短了氧化升温时间。对卡尔多炉，要求不得带干渣，避免炉内干渣倒不出反复升温放渣延长作业周期。

在整个阳极炉作业周期中，等料期占整个周期的60％的作业时间，粗铜品质的稳定，等料期就可以根据炉内铜量，稳定、合理地设定燃油量，能较好地控制满炉时实际温度与目标温度相当，减少了热能的浪费。

4.3提高浇铸能力

阳极炉配备的双M-18模圆盘浇铸系统的设计能力为110t/h，2014年实际浇铸能力102t/h，浇铸能力还有提升空间。浇铸能力的提高，进一步缩短浇铸时间，缩短浇铸期的高油量保温时间，也有利于温降后的浇铸作业顺行。

通过活动溜槽和固定溜槽改进、出铜口的管理、包子的规范制作［4］、点检的预防提前更换关键备件及浇铸参数优化调整。2015年月均浇铸速度最高111.24t/h达到设计能力，年均浇铸速度107.36t/h，单炉浇铸时间从2014年的5.36h降低到2015年的5.12h，单炉减少浇铸期15min，进一步缩短了浇铸期。

4.4改善燃烧效果

炉内温度的高低是保证炉子正常工作的重要条件，而决定炉内温度的最基本因素是燃料燃烧时燃烧产物所能达到的温度［5］。提高燃烧效果，提高燃烧温度。

雾化蒸汽、重油喷嘴是否畅通，炉体出口Z型烟道、燃烧器是否堵塞、炉内压是否正常都是燃烧效果的影响因素。为避免重油的浪费，定期清理燃烧器，油枪检查更换油枪喷嘴，合理组织生产，适当的风油比、炉膛压力控制，减少燃烧热能的损失。

根据转炉来料周期，转炉进第一炉料后满半炉，炉子提前进入升温操作，此时炉内铜量不多，炉内有效炉膛空间大，燃烧效果相对较好，能较快地提升铜水温度至目标温度，避免满炉时因铜水温度不够，在升温过程中因炉膛空间的狭小，燃烧空间不够，燃烧效果受影响，造成燃料的浪费，也延长了氧化作业周期。

5　实施效果

5.1指标分析及节能效果

截止2015年10月底共计产694炉次计378989.51t正品阳极铜，其中重油单耗及其相关指标见表3。

表3　2015年各月重油单耗及相关指标

较2014年，2015年通过降低出铜温度，浇铸能力的提高和合理组织生产对重油单耗有较大的优化，最佳为4月10.17kg/t.cu，年均吨铜油耗11.47kg/t.cu。

按重油单价3500元/t，年产43万t阳极铜，由表3可知，可直接产生的年经济效益为454.5万元，节约1298t重油。

5.2污废气体排放量大幅减少

重油单耗的降低，减少了单位时间内重油消耗量，也减少燃烧风总量，从而减少了碳化物废气产生、排放，如表4所示。

表4　排烟总管烟气检测数据对比

5.3降低了炉衬损耗

出铜温度整体降低后，通过对炉体关键点，风口区、端墙、渣线及其它部位测温，发现炉壳温度有明显下降。以6#炉为例，出铜温度降低前后的4次检测不同炉壳位置的温度变化见图2。

图2　6#炉出铜温度降低前后的炉壳温度变化

结合耐火材料的特性，温度下降有利于降低耐火砖的消耗，降低了炉衬损耗，有利于炉寿命的维护［6］，保证了炉子长作业周期的安全。

6　结束语

一年来，贵冶二系统阳极炉重油单耗有了明显的下降。如要进一步提升节能和清洁生产水平，纯氧燃烧技术［7］应用以及清洁能源天然气的使用，将是下一步努力的方向。

参考文献：

［1］向章婷.浅议低碳生活的推广路径［J］.重庆科技学院学报（社会科学版），2011（1）:73-74.

［2］邓敏隶.贵冶新30万t阳极炉工序循环水系统［J］.铜业工程，2008（1）:33-34，53.

［3］李文峰.固定式阳极炉燃烧系统的改进［J］.铜业工程，2013（5）:25-28.

［4］马杨军.阳极浇铸用包子制作与烘烤方式的改进［J］.铜业工程，2015（2）:16-17，96.

［5］贵溪冶炼厂.贵溪冶炼厂熔炼车间二系统阳极炉培训教材［E］.贵溪:贵溪冶炼厂，2008:34-35.

［6］黎渡.提高转炉炉龄生产实践［J］.铜业工程，2014（3）:11-13.

［7］苏峰，王彤，黄永峰.清洁、高效、节能铜阳极炉生产实践［J］.铜业工程，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

中图分类号：TF806

文献标识码：A

文章编号：1009-3842（2016）02-0061-03

收稿日期：2015-12-21

作者简介：蒋昌波（1984-），男，江西广丰人，学士学位，主要从事铜冶炼等方面的工作。E-mail:jiangchangbo@gy.jxcc.com