一种渣缓冷场布置的思考

姚书俊

（金冠铜业分公司，安徽 铜陵 244000）

铜冶炼炉渣在选矿前需要对其进行缓冷，主要目的是通过缓冷促使炉渣中铜晶粒的长大，有利于选矿过程提高铜金属的回收率。炉渣在进入选矿作业前设置一个缓冷场地，用于对熔融渣包进行缓冷。

作业过程如下：冶炼车间有三个渣包接渣位置，当渣包接满熔融的炉渣后，渣包车将渣包运送至某个渣包位。渣包车通过无线信号给中控室发出指令，该渣包此时处于缓冷状态（不喷淋循环水）并开始计时，约经过4小时后，渣包缓冷过程结束，中控室发出指令，渣包位上部的喷淋管被打开，开始对渣包进行喷淋冷却，约经过60小时以后渣包冷却结束（此时渣包外壁温度小于50℃），渣包完成了从缓冷、冷却的全过程处于待倒状态，渣包车将冷却好的渣包运输到渣堆场倾倒。空渣包返回冶炼区域循环接渣。

渣缓冷技术的核心就是保证熔融的铜渣经过月4个小时的不加水状态的缓慢冷却，使炉渣内部的铜晶粒长大，有利于后续选矿作业过程对渣中铜的尽可能的回收。

渣缓冷场布置的重要特点是渣的缓冷和喷淋在一个渣包位上完成。通过对渣包上方的喷淋管的自动控制实现渣包从缓冷到喷淋冷却的过程转变。

整个渣缓冷场都是露天的。

上述现有技术存在的问题：

（1）缓冷过程是在露天完成的，当处于雨雪天气时，刚才冶炼厂出来的渣包放置与包位后实际上是处于急冷状态（喷淋冷却）

（2）四季温差大，渣包冷却速度不一样。当处于冬季时，炉渣降温速度快，渣缓冷时间不够，渣缓冷效果差。

（3）渣缓冷场工作环境差，水蒸气大，现场用于自动控制的自动阀门等维护工作量大，维护成本高。

1 一种新的缓冷场布置方式的提出

设想一种渣缓冷场结构布置，与当前的换冷场相比在不增加投资的情况下，使渣包全部实现缓冷、有效控制渣的缓冷速度、减少渣缓冷系统的维护工作量。

炉渣的有效缓冷温度区间是1250°～1100°，渣的冷却速率小于1°/min，计算出渣包的有效缓冷时间为2.5小时，生产过程一般取4小时。

将渣包的缓冷和加水喷淋冷却分别在两个场地完成，其中渣的缓冷时间比较短，所占用的渣包位比较少，单独建设一个有屋顶的房屋，例如以当前40万吨对应的炉渣每小时渣量约107吨，用12m³的渣包接渣，每小时的渣包数量为4只，满足4小时渣包缓冷的房屋面积为45米×30米=1350㎡。

渣缓冷用喷淋场地，在当前缓冷场的基础上减少1350㎡。渣缓冷场取消用于控制喷淋的自动化设施，采用总阀控制总水量单独冷却管道始终处于常开状态。

采用这种缓冷与喷淋分开的分离式缓冷场地布置后，其操作过程为：渣包车首先冶炼厂的渣包运输至具有封闭结构的渣缓冷厂房内不加水缓慢冷却，将已经冷却到4小时的渣包送至渣包喷淋场去直接喷淋，同时通过无线信号通知渣缓冷控制室，控制室开始计时加水喷淋时间，待喷淋结束后，该渣包处于待倒状态。此时的控制室只对渣包喷淋冷却计时，不需要控制。

新的渣缓冷场地结构布置与现有的渣缓冷场布置相比，从工艺角度保证的所有的渣包处于缓冷状态，不受雨雪天气的影响。在厂房内冷却充分利用了渣包本身的热能，克服了四季温差对渣包缓冷的影响。削减了现有渣缓冷场的自动喷淋及检查管廊的投资，用于封闭渣缓冷厂房的建设。两种渣缓冷场总面积不增加。

2 本方案的优点

提高炉渣中铜元素在选矿中的回收率。以一年中有10%的时间计算雨雪天气计算，急冷渣对选矿尾矿的影响会上升0.02%的含铜计算，以40万吨电解铜的炉渣计算，每年可产生经济效益约96万元；气温差对选铜效益的计算，以每年约2个月的影响，每吨炉渣尾矿影响0.01%的含铜计算，每年可产生经济效益约96万元；敞开式缓冷场部分减少了自动化控制部分后，减少了维护和钢架部分的保养费用。三种影响效果合计每年至少产生不低于200万元的经济效益。