一種銅轉(zhuǎn)爐吹煉冰銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種銅冶煉領(lǐng)域，尤其涉及一種銅轉(zhuǎn)爐吹煉冰銅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 冰銅吹煉是利用空氣中的氧，將冰銅（CuS和FeS)中的鐵和硫幾乎全部氧化除去， 并除去部分其他雜質(zhì)，以得到粗銅。轉(zhuǎn)爐吹煉分兩個(gè)階段：第一個(gè)階段常稱造渣期，除去鐵 和硫；第二階段為造銅期，進(jìn)行CuS氧化、CuS與CuO相互反應(yīng)，最終獲得粗銅。轉(zhuǎn)爐吹煉為 周期性作業(yè)，造渣期在于獲得足夠數(shù)量的白冰銅（Cu 2S),然后把殘留在冰銅中的爐渣FeS除 去，即篩爐。
[0003] 在銅轉(zhuǎn)爐吹煉生產(chǎn)過程中，轉(zhuǎn)爐爐襯在機(jī)械力、熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕的作用下逐漸 遭到損壞。實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐爐襯的損壞大致分兩個(gè)階段：第一個(gè)階段，新爐子初次吹煉 (即爐齡初期）時(shí)，爐襯受雜質(zhì)的侵蝕作用不太嚴(yán)重，這時(shí)受熱應(yīng)力的作用爐襯磚掉塊掉片 較多，風(fēng)口磚受損嚴(yán)重。第二階段，爐子工作了一段時(shí)間（爐齡后期），爐襯受雜質(zhì)侵蝕作用 較大，磚面變質(zhì)。
[0004] 實(shí)踐表明，爐襯各處損壞的嚴(yán)重程度不同，爐襯損壞最嚴(yán)重的部位是風(fēng)口區(qū)和風(fēng) 口以上區(qū)，其次是靠近風(fēng)口兩端墻被熔體浸沒的部分，爐底和風(fēng)口對面爐墻損壞較輕。
[0005] 在造銅期，爐襯損壞比造渣期嚴(yán)重。采用富氧空氣吹煉時(shí)，爐襯損壞比采用空氣時(shí) 嚴(yán)重。爐襯損壞的原因很多，歸結(jié)起來主要是由機(jī)械力、熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕三種力作用的結(jié) 果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 一種銅轉(zhuǎn)爐吹煉冰銅的方法，包括以下步驟： 1)進(jìn)料；2)造渣；3)凈渣；4)掛爐吹煉；5)進(jìn)入二周期吹煉；6)閉渣出爐； 其特征在于：閉渣出爐前加入石英。
[0007] 根據(jù)上述操作方法，其特征在于：所述石英的加入量應(yīng)使?fàn)t渣中3102的含量在 18% ?21%。
[0008] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的方法利用Fe3O4熔點(diǎn)高特性，控制其含量在合適范圍 內(nèi)，使其粘附于爐襯表面起到在高溫狀態(tài)下保護(hù)爐襯的作用，提高轉(zhuǎn)爐爐壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明利用Fe3O4熔點(diǎn)高特性，控制其含量在合適范圍內(nèi)，使其粘附于爐襯表面起 到在高溫狀態(tài)下保護(hù)爐襯的作用的一種操作方法。
[0010] Fe304護(hù)爐基本原理化學(xué)反應(yīng)式為： 1) 、2FeS+302=2Fe0+2S02 ; 2) 、2Fe0+Si02=2Fe0 · SiO2 ; 3 )、6Fe0+02=2Fe304 。
[0011] 冰銅吹煉為周期性作業(yè)，在造渣期，F(xiàn)eS被鼓風(fēng)氧化： 2FeS+302=2Fe0+2S02 (1) 生成的FeO與石英熔劑結(jié)合進(jìn)入渣相： 2Fe0+Si02=2Fe0 · SiO2 (2) 在造渣期，反應(yīng)（1)進(jìn)行得十分迅速，而反應(yīng)（2)在溫度低于1220°C時(shí)卻進(jìn)行得比較緩 慢，而且FeO熔體與石英（SiO2)固體接觸不良，致使反應(yīng)（2)的FeO造渣過程成為最薄弱的 環(huán)節(jié)。那些來不及造渣的FeO,在鼓風(fēng)作用下進(jìn)一步氧化為磁性氧化鐵： 6Fe0+02=2Fe304 低硅渣結(jié)合Fe3O4護(hù)爐操作法： 進(jìn)料一造渣一凈渣一掛爐吹煉(生成Fe3O4-進(jìn)入二周期吹煉閉渣出爐(加入石英)。根 據(jù)這一流程，循環(huán)操作，實(shí)施掛爐作業(yè)。
[0012] 理論結(jié)合實(shí)際，經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐、論證，總結(jié)摸索出以下作業(yè)流程來實(shí)施低硅渣結(jié)合 Fe3O4掛爐操作。
[0013] I) Fe3O4護(hù)爐的具體操作步驟如下：在第一周期造渣結(jié)束出爐時(shí)加入適量石英， 具體加入量必須根據(jù)爐況、冰銅品位、冰銅溫度情況決定，實(shí)施閉渣出爐；然后進(jìn)下一爐 料，進(jìn)入一周期吹煉，造渣，使FeS氧化生成FeO,與上爐閉渣的石英進(jìn)行造渣反應(yīng)，生成 2Fe0Si0 2，控制渣中SiO2含量在18%?21%之間，排出爐渣，繼續(xù)吹煉，篩爐期嚴(yán)格控制石英 的加入量，加入量為計(jì)算后的目標(biāo)加入量，誤差不超過1噸。把握好時(shí)機(jī)凈渣，加入時(shí)機(jī)指 為造完第一遍漁且排完漁后為重要時(shí)機(jī)、造完第二遍漁至篩爐前放漁結(jié)束后為關(guān)鍵時(shí)機(jī)， 使剩余部分FeS氧化生成FeO,進(jìn)一步過氧化生成Fe 3O4保護(hù)層覆蓋在耐火材料表面形成保 護(hù)層，進(jìn)行掛爐操作。
[0014] 掛爐結(jié)束后，進(jìn)入二周期吹煉，吹煉成合格的粗銅后實(shí)施閉渣出爐。
[0015] 根據(jù)上述流程，總結(jié)出在上一爐達(dá)到吹煉終點(diǎn)后加石英閉渣出爐。下一爐一周期 實(shí)施低硅渣操作，低硅渣的范圍在18至21%區(qū)間，實(shí)施四氧化三鐵掛爐時(shí)控制的石英加入 量。嚴(yán)格控制加入量實(shí)施Fe 3O4掛爐，嚴(yán)格控制粗銅吹煉終點(diǎn)四步操作法。
[0016] Fe3O4護(hù)爐的具體操作流程如下： 進(jìn)料一造渣一凈渣一掛爐吹煉(生成Fe3O4); 進(jìn)入二周期吹煉一閉渣出爐(加入石英）； 根據(jù)上述流程，循環(huán)操作，實(shí)施掛爐作業(yè)。
[0017] 效果： 2009年初步形成一套固定操作方法，2010年轉(zhuǎn)爐爐壽命大幅度提高，以2#、5#轉(zhuǎn)爐為 例，86t轉(zhuǎn)爐在處理電爐產(chǎn)出品位為30?35%的冰銅的情況下，爐壽命由原來的300爐次提 高到2010年的800爐次左右，IlOt轉(zhuǎn)爐在處理合成爐產(chǎn)出品位為55%以上的冰銅的情況 下，爐壽命由原來的450爐次提升到2010的1100爐次左右。
[0018] 表一 ：2#轉(zhuǎn)爐大修周期內(nèi)爐壽命
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種銅轉(zhuǎn)爐吹煉冰銅的方法，包括以下步驟： 1)進(jìn)料；2)造渣；3)凈渣；4)掛爐吹煉；5)進(jìn)入二周期吹煉；6)閉渣出爐； 其特征在于：閉渣出爐前加入石英。
2. -種如權(quán)利要求1中所述操作方法，其特征在于：所述石英的加入量應(yīng)使?fàn)t渣中 SiOj^含量在18%?21%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅轉(zhuǎn)爐吹煉冰銅的方法，包括以下步驟：1）進(jìn)料；2）造渣；3）凈渣；4）掛爐吹煉；5）進(jìn)入二周期吹煉；6）閉渣出爐；其特征在于：閉渣出爐前加入石英，石英的加入量應(yīng)使?fàn)t渣中SiO2的含量在18%～21%。本發(fā)明利用Fe3O4熔點(diǎn)高特性，控制其含量在合適范圍內(nèi)，使其粘附于爐襯表面起到在高溫狀態(tài)下保護(hù)爐襯的作用，提高轉(zhuǎn)爐壽命。
【IPC分類】C22B15-06
【公開號】CN104561589
【申請?zhí)枴緾N201410759574
【發(fā)明人】楊斌強(qiáng), 康汝信, 喻勇, 殷雙英, 周艷秋, 劉曉航, 楊東燁, 張喜盈, 閆跟東, 吳忠華
【申請人】金川集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月12日