国外闪速炉供货与安装实践

目前我国闪速炉的设备水平、工艺指标、生产操作等方面均达到了国际领先的水平。越来越多的国内企业走出国门,将闪速炉及闪速熔炼技术向国外进行推广。本文对闪速炉炉体结构以及应用现状进行了分析。随着全球经济格局的演变和铜精矿市场供需结构的变化,越来越多的中国企业参与国外新建和改造铜冶炼厂项目,向国外输出先进的铜冶炼技术以及制造设备,针对国外闪速炉供货项目的特点,对比国内外闪速炉供货项目的区别,指出在国外闪速炉供货项目的执行过程中项目各参与方需要进行的优化;同时对以往工程的闪速炉安装过程中存在的一些问题进行了分析,并对闪速炉的安装顺序以及炉体主框架、反应塔、沉淀池、上升烟道等关键部位的安装要点进行了分析与分享。

闪速炉配料管理实践

当前我国各个行业都在迅速发展,新建的冶炼厂以及对老冶炼厂的改造均有效提高了铜的产量,这种趋势预计会持续下去。近年来,冶炼厂所需的原料日益增多,且变得越来越复杂。为了更好地保证冶炼厂的效益,本文将对闪速炉的配料管理和处理过程中存在的问题展开分析和研究。

闪速炉熔渣贫化分离技术的调试分析

贵溪冶炼厂年产含铜冶炼渣170万吨左右。经渣选矿后,尾渣含铜仍然较高。文章基于东北大学研发的铜熔渣贫化分离技术在闪速炉熔渣中的应用实例,通过先进的分析手段,对该技术的作用机理进行分析,探索其在闪速炉熔渣中应用的可行性。

闪速炉炉体水系统设计与毛细管安装技术探讨

对闪速炉炉体水系统进行了介绍,分析了闪速炉炉体水系统主管的设计思路,指出了在闪速炉炉体水系统主管设计和集水箱布置过程中需要注意的要点。同时,对炉体水系统毛细管的材质、安装特点和管路设计进行了分析,结合国内外毛细管的安装经验,提出了闪速炉毛细管的安装要点。

闪速炉应用水煤浆的可行性

本文从燃烧温度、着火特性、烟气成分、控制调节、消耗量以及设备投资等几方面论证了采用水煤浆替代重油的技术可行性和经济合理性。

铜冶炼闪速炉烟尘氧化浸出与中和脱砷

介绍了废酸氧化浸出铜冶炼闪速炉烟尘和浸出液中和沉淀砷、铁过程。从化学热力学和实验2方面研究了浸出液中以砷酸铁形式中和沉淀脱砷过程,并对砷酸铁沉淀的稳定性进行了研究。研究结果表明:闪速炉烟尘中铜、砷和铁的浸出率分别可达到83%,92%和30%,浸出液中的铁和砷的量比n(Fe)/n(As)约为1.50;控制适当的pH值中和沉淀砷、铁,可使铜存留于溶液中,而砷以砷酸铁形式进入固相中,从而达到铜、砷分离的目的;不稳定的砷酸铁沉淀物进一步转型后,则可作为无毒稳定渣丢弃。

高投料量下炼铜闪速炉内熔炼过程的数值模拟

以FLUENT 6.3为计算平台,建立了铜闪速炉熔炼过程数值模型,并针对高投料量下反应塔气粒两相变物理场信息分布变化特点展开仿真研究。结果表明:工艺风入炉后迅速膨胀,并在反应塔中心形成轮廓明显的主体气流柱;主体气流柱内外的温度和氧浓分布梯度变化较大;局部低温出现在精矿喷嘴下方,而高温反应核心区域则下移至反应塔中下部。综合多场耦合仿真结果可知:高投料量条件下精矿粒子与反应配风之间混合力度欠佳是造成高投料量反应塔内熔炼过程反应效率降低的主要原因。

铜闪速炉烟灰焙烧脱砷研究

采用火法工艺对铜闪速炉烟灰中的砷进行脱除,通过正交试验考察了焦炭配入量、温度和焙烧时间对脱砷的影响,得到最佳的脱砷条件:焦碳配入量12%,焙烧温度1 100℃,焙烧时间1 h,在该条件下脱砷率超过80%,铜回收率大于95%。

铜闪速炉数值仿真

利用欧拉法求解气相方程 ,利用拉格朗日法求解颗粒相方程 ,并用PSIC法耦合气固两相方程 .通过仿真得到反应塔内部的流场、温度场、浓度场、燃烧释热场以及颗粒的轨迹与温度 .可视化结果表明 :闪速炉内部流场存在 2个大涡 ;闪速炉内部温度除喷嘴下部外 ,基本分布均匀 ;反应塔中含硫铜精矿在反应塔上部 2m处就基本反应完全 ,在距离精矿喷嘴不到 5m处 ,所有颗粒达到峰值温度 ;反应塔内部温度场、浓度场、流场以及颗粒的轨迹表明反应塔内部的各种场并非轴对称 ,不能将反应塔简化为二维轴对称来处理 ;仿真结果和现场试验结果相符 ,温度校验点的相对误差小于 2 % .

闪速炉反应塔炉膛内形的数值模拟与在线显示

采用传热数值计算的方法对闪速炉反应塔塔壁进行了模拟 ,获得了反应塔壁面温度分布及其内壁挂渣层厚度的仿真计算结果 ,首次实现了反应塔炉膛内形的在线显示。用于工业生产后 ,经现场检验 ,软件仿真计算结果与实际数值接近 ,其中炉膛温度相差不足 4 0℃ ,挂渣层厚度平均误差 <3 % ,可完全满足生产要求。该软件的研制为实践中实现反应塔炉膛内形实时监控创造了条件 ,并成为闪速炉生产操作优化的理论依据。同时通过仿真研究发现 ,冷却水套对反应塔炉膛内形影响显著 ,加强冷却系统的强度将有利于保护炉衬 。

铜闪速炉反应塔炉衬蚀损机理解析

本文通过对铜闪速炉反应塔壁面残砖进行取样与电镜分析展开对塔壁面炉衬蚀损机理的研究,讨论分析了不同因素对反应塔壁面造成侵蚀的机理原因与蚀损过程,发现造成反应塔砖衬蚀损的主要因素为熔锍的渗透、熔渣的侵入、气体的侵蚀以及高温熔体与气流的冲刷,并在此基础上提出了反应塔壁面炉衬工作面的优化温度条件为850～900℃。将反应塔壁面工作温度控制在以上温度范围之内,将有助于延缓反应塔壁面炉衬的蚀损过程,延长炉体寿命。

闪速炉的神经网络冰镍质量模型与稳态优化控制研究

提出了基于神经元网络技术的软测量方法，建立复杂工业过程（闪速炉）模型．针对生产工艺的要求，分别建立了生产工艺指标模型和产品产量模型，开辟了复杂工业过程产品质量建模的新领域．在建模基础上，对闪速炉进行了稳态优化控制研究，结果表明该方法具有较好的节能效果．

铜闪速炉沉淀池渣中锍液滴沉降机理及其影响因素

通过分析沉淀池内锍液滴的沉降机理,导出了渣中最大锍液滴直径的计算公式。根据闪速炉的实际生产条件,计算出渣中最大锍液滴直径的理论值为0.063 mm,并用矿相显微镜对沉淀池出口处的渣样进行了观察,渣中最大锍颗粒粒径为0.06 mm,两者结果一致。由此证明了沉降机理分析的正确性。在此基础上,进一步分析渣中锍夹带损失影响因素。结果表明:增大熔体中离散态分布的锍液滴直径是降低渣中铜夹带损失的重要措施;其次是升高渣温度有助于渣中锍的沉降;减小渣层厚度等措施对降低渣中铜夹带损失作用不大。

贵溪闪速炉造锍熔炼过程计算机模拟

利用作者建立的贵溪闪速炉造锍熔炼过程的热力学模型，对贵溪闪速炉造锍熔炼过程进行了计算机模拟，并对贵溪闪速炉控制的３个关键参数即冰铜品位、冰铜温度及渣中ｍＦｅ／ｍＳｉＯ２进行模拟，取得了良好效果．此外，还进一步讨论了富氧体积分数、反应塔油耗、粉煤代油、精矿成份等因素对贵溪闪速炉熔炼过程的影响．

闪速炉锅炉烟灰清除剂应用研究

闪速炉余热锅炉是闪速熔炼工艺中的关键设备之一,由于闪速炉烟气具有烟气温度高、含尘量大的特点,因此闪速炉余热锅炉的运行始终面临着三个问题:烟尘的粘结、受热面的磨损和低温腐蚀。金隆公司在产能不断增加的过程中,遇到闪速炉锅炉结块严重,不得不定期停炉放炮清理的难题,严重影响了生产的正常进行,在尚未进行锅炉彻底改造的期间,金隆公司联合安徽和美公司进行了锅炉加药实验研究,在逐步改进产品配方和加入方式的研究中,使放炮清理周期由50d以内,增加到200d以上,基本保证了生产的正常运行,而且清理的难度大幅度降低,减轻了工人的劳动强度。

闪速炉反应塔炉壁温度场的数值解析

为了研究闪速炉反应塔壁面温度分布 ,采用数值模拟的方法建立了塔壁传热的数学模型 ,并得到壁面温度场的二维解析结果。反应塔上部及下部壁面温度分布均匀 ,挂渣稳定 ;水套冷却区域温度梯度大 ,局部炉衬温度变化剧烈 ,挂渣易受炉内影响而发生变化。

优化闪速炉精矿配料的探讨

对金隆闪速炉生产中与精矿配料有关的问题进行了分析 ,根据金隆的生产实践 ,指出了不同物料的合理配料比例 ,对优化精矿配料 。

金隆闪速炉精矿喷嘴运行实践

介绍了金隆闪速炉中央喷射扩散型精矿喷嘴的运行情况、操作的改进及改进后的效果 ;通过反应塔壁温度的变化 ,分析了喷嘴出口空气速度、分布空气量、中央氧量等对喷嘴运行的影响 ,分析了反应塔下生料的原因及对策 ,提出了降低反应塔炉衬温度、保护反应塔顶和塔壁的措施 ,指出了喷嘴结构改进的方向。

闪速炉水冷上升烟道的CFD数值仿真

根据闪速炉水冷上升烟道的流动和传热现象,建立三维仿真模型,借助计算流体动力学分析软件FLUENT对其进行数值仿真研究。所得结果对闪速炉水冷上升烟道的设计具有重要的指导意义。

闪速炉生产合理强化方案的计算机仿真研究

利用已建立的闪速炉系统熔炼能力仿真计算软件 ,对闪速熔炼系统生产过程的极限生产能力进行了计算机模拟 ,并就其与铜锍品位、工艺风富氧浓度、渣中铁硅比。