关于双闪模式中阳极炉有效容积控制的生产实践

余小华，邓印华，王显超，汪 凯

（金冠铜业分公司，安徽 铜陵 244000）

金冠铜业分公司现有两台设计容积为660吨的阳极炉。2013年投产初期，其有效容积可以达到过600吨左右，但此后受工艺条件（双闪工艺，吹炼来料带渣较多）等因素影响，炉内有效容积逐步减少，至2017年冷修前，两台阳极炉的平均单炉装入量均仅有不到500吨，大大限制了生产能力。

1 现状分析及对比

2014年3月～2019年9月金冠铜业分公司两台阳极炉月平均浇铸量及放渣总量情况如下：

图1 1AF和2AF月均浇铸量变化趋势图

图2 1AF和2AF月均放渣总量变化趋势图

从以上图1中变化趋势可以看出，2017年2月份阳极炉大修为一个较明显的节点期，其前后的两台阳极炉月均浇铸量有明显的变化。究其原因，2015年以前，由于缺少必要的渣包小车等放渣设备，阳极炉通过安全坑放渣，造渣放渣频次低（平均每月两次），放渣量也波动较大，同时缺乏相关经验，未及时采取有效措施控制炉内渣量和挂渣情况，阳极炉炉壁挂渣极不均匀，炉内渣结成大块，导致阳极炉有效容积逐渐减小，单炉浇铸量基本在500吨以下。虽然2015年增加了渣包小车和炉渣转运装置，逐步增加了阳极炉造渣放渣频次，但也仅仅是遏制了炉内渣量的进一步增长。因此，从2014年至2017年大修时，两台阳极炉月平均浇铸量仅分别为472吨和482吨。而在2017年大修之后，随着炉体内部整体翻新，有效容积变大，此后车间严格控制造渣放渣频次，使阳极炉炉壁挂渣均匀，甚至砖缝清晰可见，炉内渣量始终处于可控范围，再加上吹炼炉调整部分生产参数，减少阳极炉进料带渣，使放渣量从2018年以后逐步减少（如上图2中变化趋势），两台阳极炉的月平均浇铸量也自然而然得到稳步提升，分别达到了575吨和592吨。2017年大修和2019年大修两台阳极炉内部结渣情况也可以通过下表测量数据来体现。

表1 2017年大修和2019年大修两台阳极炉内部结渣情况数据分析表

2017年大修的两台阳极炉从内部情况来看，进料口区域东北侧砖损耗严重，均可观察到损耗至进料口筋板，但整个筒身区域砖长基本在430mm左右，损耗不明显，且炉内结渣大块很大，炉内最短距离只剩1270mm。但其炉内最长距离和正常炉内距离很接近，说明那时的两台阳极炉内渣块分布极不均匀，有的地方结有大块渣，有的地方却又很干净。

2019年大修1#阳极炉炉内结渣很少，以至于出铜口区域砖被洗刷损耗严重，最短处比原砖长少了350mm，只剩100mm左右，炉内最大距离接近4000mm，比正常炉内距离还长，因此1#阳极炉出铜口区域挖补面积较大，达到10m2左右。2#阳极炉在2019年大修时除了和1#阳极炉一样结渣很少外，出铜口区域保护的也很不错，炉内最长距离跟正常炉内距离较接近，因此挖补面积也较小，仅有4m2左右。

2 影响阳极炉有效容积原因分析

从两次大修情况来看，结合平时生产操作实际情况，可以大致认为造成阳极炉装入量减少的主要原因，有以下几方面。

（1）炉壁挂渣及炉底结较多，影响阳极炉有效容积。自投产以后经过一段时间的生产操作，阳极炉部分关键部位洗刷严重，为了保护耐火砖，采取人为挂渣操作，一旦挂渣情况不理想，或者炉内渣量失控，就直接导致了阳极炉炉内有效容积的减小。

（2）吹炼来料不稳定，带渣较多，导致液位测量不准确。由于吹炼来料不稳定，使阳极炉内带渣较多，渣层较厚，致使阳极炉测液位时测液杆读数往往比实际偏大，从而导致进料量偏低，也就产生了单炉装入（浇铸）量偏低的结果。

（3）阳极炉处理的部分冷铜表面未清理干净，导致炉内渣量增加，影响炉内有效容积。两台阳极炉处理的冷料包括大部分的溜槽铜、包子铜以及废铜模等，往往其表面有许多捣打料、硫酸钡等杂物难以彻底清理干净，无形中增加了炉内渣量，影响了阳极炉的有效容积。

（4）阳极炉未进满提前操作或未浇铸完提前进料。有时候吹炼炉炉况不稳定临时停炉，导致阳极炉未进满就提前操作，或者受其他设备故障等因素的影响，生产时序比较紧张，导致阳极炉往往没有浇铸完就需要提前摇炉给吹炼炉进料。这两种情况也会间接使统计的阳极炉浇铸（装入）量偏低。

3 增加（稳定）阳极炉有效容积措施

为了解决炉内容积变小的问题，金冠铜业分公司精炼车间通过以下几方面来增加阳极炉有效容积和装入量：

（1）合理通过造渣放渣以及洗炉的方式来减少炉内挂渣。根据炉内渣量合理安排造渣放渣频次，通过观察来料和渣型情况确定每炉石英砂加入量，保证炉内渣量稳定；定期进行洗炉作业，尤其是每次检修停炉前最后一炉次阳极炉炉内留少量铜水进行造渣，并大角度摇炉，避免炉壁挂渣过多。

（2）安排对冷铜及时进行分拣，及时清理干净表面的捣打料等杂物，同时提前与吹炼炉工序进行沟通，根据进料期间间隙时间合理控制冷铜加入量，保证单炉装入量。

（3）根据阳极炉进料、浇铸角度和实际控制的装入量，确定准确的测液标准，使液位测量更加准确可靠。根据不同炉体角度的装入量对应的测液杆刻度制定参照标准，为生产班组提供有效测液依据，及时联系吹炼堵口，合理稳定控制阳极炉进料液位。

（4）合理安排生产时序，加强车间内部各岗位之间以及与上下游工序之间的配合，同时工艺和保全人员一起做好设备日常预防保全工作，提高生产的连续性和稳定性。

（5）从2018年9月份开始，配合吹炼炉通过调整相关生产参数，减少阳极炉进料带渣。

4 结语

通过近几年的努力和生产实践，金冠铜业分公司阳极炉在有效容积控制方面效果较为明显，月均装入量由2017年大修前的500吨左右提高至目前600吨左右，希望能对国内类似企业有所启发和帮助。