铜精矿富氧底吹熔池熔炼炉炉寿控制与生产实践

铜精矿在富氧底吹熔池熔炼炉中的炉寿控制工作,对铜冶炼生产企业经济发展至关重要。通过控制熔炼炉寿命,可以降低铜冶炼的生产成本,为生产系统的组织与计划优化创造先决条件,满足高效率生产要求。本文深入讨论目前影响熔炼炉设备寿命的主要因素,并对熔炼炉设备的内部内衬结构进行了详细分析。最后,提出了主要的生产实践方法,旨在帮助铜冶炼生产企业降低生产成本、延长设备寿命,希望获得更可观的生产经济收益。

基于IPSO-BP神经网络的富氧底吹铜熔炼炉喷枪寿命预测模型

富氧底吹铜熔炼炉喷枪是整个熔炼炉中最重要的部件,并且造价高,易损坏,工作环境恶劣复杂,对其进行准确的寿命预测比较困难。提出了一种基于IPSO-BP神经网络的寿命预测模型,粒子群优化算法解决了BP神经网络容易陷入局部极小值和训练速度慢的问题,优化的粒子群算法优化了惯性权重和学习因子,进一步加快了训练速度和搜索速度,提高了BP神经网络跳出局部极小值的能力。以工作环境中容易对喷枪寿命造成影响的因素作为输入,喷枪寿命作为输出,通过实际生产采集的数据做验证,并与BP神经网络和PSO-BP神经网络预测模型作对比。结果表明,本文构建的寿命预测模型预测效果比BP神经网络和PSO-BP神经网络的预测更加准确,精度更高,该预测模型为富氧底吹铜熔炼的喷枪寿命预测提供了一种方法借鉴。

富氧底吹熔炼渣保温沉降过程铜物相成分及形态演化

富氧底吹铜熔炼工艺具有原料适应性强、热效率高、烟尘率低等优点,但缺点是熔炼渣中铜含量高。为探索熔炼渣合理的铜含量,本文开展了炉渣保温静态沉降分离实验,并通过矿物自动分析仪、电子探针及工业CT扫描明晰了熔炼渣铜含量与铜物相成分和粒径间的定量关系。结果表明,底吹熔炼渣中损失的铜主要为粗细不均的机械夹带冰铜。将熔炼渣重熔至1300℃,并保温沉降10 min,当渣中铜含量从4.59%显著降低至1.13%(质量分数)时,粒径大于0.20 mm的粗粒冰铜有效沉降,10 min后,粗粒冰铜沉降趋于平稳。添加焦炭将熔渣黏度从0.35 kg/(m·s)降低至0.17 kg/(m·s)时,冰铜的有效沉降粒径下降为0.15 mm,粒径小于0.15 mm的冰铜无法在底吹炉内完成沉降。冰铜沉降规律符合Stokes公式理论计算结果,实验结果为降低熔炼渣含铜量及检测其合理含铜量提供依据。

铜富氧底吹熔池熔炼过程机理及多相界面行为

通过深入分析铜富氧底吹熔池熔炼过程,结合铜冶金过程相关理论,构建了底吹熔炼体系机理模型.该模型在反应区沿纵向分为7个功能层,分别为烟气层、矿料分解过渡层、渣层、造渣过渡层、造锍过渡层、弱氧化层和强氧化层;炉内沿横向分为反应区、分离过渡区和液相澄清区3个功能区;各层/区分别承担不同的功能,构成一个有机整体,在熔体流场作用下,体系中多相多组元如CuFeS2、FeS2、Cu2S、FeS、2FeO·SiO2、Cu2O、FeO、Fe3O4、SO2、H2O、N2、S2等因物化性质差异,通过层/区间的界面进行快速传质行为;底吹熔炼体系处于动态的非稳态相平衡状态,氧势-硫势在炉内纵向及横向方向上均有梯度变化,通过合理控制不同层/区的氧势-硫势大小,可强化反应过程,进一步提升底吹炉熔炼能力.

基于区位氧势硫势梯度变化下铜富氧底吹熔池熔炼非稳态多相平衡过程

结合富氧底吹熔池熔炼机理模型和Cu-Fe-S-O-Si O2系氧势-硫势热力学优势图,研究底吹熔炼过程中的多相平衡状态及炉内不同空间位点的氧势-硫势分布规律。结果表明:铜富氧底吹熔池熔炼是烟气-炉渣-铜锍三相共存体系,随着连续加料、连续鼓氧及放渣和放锍操作的进行,体系远未达到平衡,而是处于动态的非稳态近似多相平衡状态,炉内不同空间位点的氧势-硫势不同,存在着梯度变化。反应区、分离过渡区及液相澄清区由下到上氧势逐渐降低,而硫势逐渐升高,其中反应区的氧势-硫势差梯度较大,氧和硫的传质较快。通过调节熔炼过程工艺参数,使炉内不同空间位点的氧势-硫势控制在更为合理的范围,可提高底吹熔炼能力。

基于均匀设计法的富氧底吹铜熔池熔炼炉热力学回归分析

找出系统用能的薄弱环节和造成低效率的原因,会对炼铜工业的发展造成深远的影响。本文针对富氧底吹铜熔池熔炼炉的结构特征,从热力学角度出发,依据富氧底吹铜熔池熔炼炉的冶金计算模型,结合实际的生产数据,选择富氧率、铜锍温度、烟气温度、炉渣温度、精矿种类为影响因素,基于均匀设计法,对影响富氧底吹铜熔池熔炼炉生产过程?效率的主要工艺参数进行回归分析,结果表明:在保证炉料间化学反应充分完全的条件下,富氧率和炉渣温度之间存在明显交互作用,随着富氧率或烟气温度减小,炉渣温度或铜锍温度增加,精矿品位增高,则富氧底吹铜熔池熔炼炉?效率增加,为整个富氧底吹铜熔池熔炼炉熔炼过程的节能降耗提供有利基础,并为智能集成决策提供了重要优化理论基础。

富氧底吹熔炼处理铅阳极泥的工艺革新与试验研究

传统的阳极泥熔炼存在物料占用多,生产周期长,生产成本高、产能低等问题。根据富氧底吹强化熔炼提高系统处理能力、满足生产要求的思路,对富氧强化引起的渣线侵蚀问题进行了试验研究。通过在渣中配入一定量的PbO替代侵蚀性强的纯碱与萤石,取得了良好效果。研究了氧化铅配入量、熔炼时间、熔化温度、焦丁的配入及其反应温度、氧气参与等条件对还原熔炼的影响。

富氧底吹造锍捕金工艺研究

采用富氧底吹造锍捕金工艺处理复杂含铜、高砷金精矿,以提高金、银的回收率,减少废水、废渣的排放。研究影响造锍熔炼过程中金、银走向和在冰铜中富集程度的因素,并调整造锍熔炼工艺指标,降低炉渣中有价元素的损失。

铜富氧底吹生产实践及设计探讨

详细介绍富氧底吹造锍捕金处理复杂铜精矿的生产实践和该技术的主要工艺特点及优势。着重比较了目前国内两个炼铜底吹炉设计异同之处,并对该工艺设计方面存在问题进行了探讨。

富氧底吹铜熔炼过程熔体温度软测量研究

富氧底吹铜熔炼过程工况复杂多变,针对其重要参数熔体温度难以在线检测和单一软测量模型精度不足的问题,提出了一种新的基于PAPE(PLS-Adaboost-PLS-Ensemble)的熔体温度集成软测量建模方法对熔体温度进行在线预测,并应用某企业的实际数据进行训练和验证。结果表明,与传统方法相比,PAPE熔体温度集成软测量模型能够实现对熔体温度的在线检测,并提高了预测精度和泛化能力。因此熔体温度集成软测量模型更适用于底吹炉的实际生产当中。

河南豫光金铅富氧底吹处理废铅酸蓄电池生产实践

介绍河南豫光金铅富氧底吹熔炼工艺处理废旧铅酸蓄电池回收再生铅的生产实践。废旧铅酸蓄电池与铅精矿经过配料一起入炉熔炼,确保炉料铅品位在45%～50%,硫含量在16%～18%,控制渣中w(FeO)/w(SiO2)=1.4～1.7,w(CaO)/w(SiO2)=0.4～0.7,熔炼效果好,铅硫回收率高。

富氧底吹熔炼生产实践及底吹炉设计改进探讨

简述了富氧底吹造锍捕金技术处理复杂精矿的生产实践,介绍了该技术的工艺特点及优势。重点比较了目前国内两台炼铜底吹炉的异同之处,并就其设计方面存在的问题及改进进行了探讨。

浅淡富氧底吹炉熔池炼铜新工艺

介绍垣曲冶炼厂富氧底吹炉熔炼的工艺特点、基本原理、工艺流程、原料配料情况,分析富氧底吹炉熔池炼铜的热量收入及支出、工艺参数的控制对熔炼过程的影响。

富氧底吹粗铜熔炼渣中铜的赋存状态研究

采用工艺矿物学系统分析方法对富氧底吹熔炼渣中铜的赋存状态及导致渣含铜高的相关因素进行研究,并采用BPMA对损失的铜物相进行工艺矿物学参数自动测量及统计。结果表明,熔炼渣中铜主要以沉降不充分所致的冰铜机械夹杂形式赋存于渣中,其次为生料反应不完全所致,冰铜夹杂主要是放渣过程中离渣口最近的喷枪的二次搅动引起,生料夹杂集中在放渣后期。从工艺矿物学角度提出,通过调整底吹熔炼炉喷枪角度及放渣过程中的进料设置可有效降低铜在渣中的损失。损失于渣中的铜物相嵌布粒度以大于0.10mm的粗粒及小于0.01mm的微粒为主,分布极不均匀。通过统计结果进行理论计算,当磨矿细度为-0.074mm占70%~85%,浮选后渣含铜的理论下限为0.45%~0.30%,在现有技术经济条件下将永久损失。

富氧底吹铜熔炼炉内气-液多相流研究

针对恩菲自主研发的底吹连续炼铜工艺,以正常运行的底吹铜熔炼炉为研究对象,考虑熔炼渣相和铜锍相的实际物性参数,建立一个与实际底吹炉尺寸一致的熔炼炉模型,采用VOF多相流模型和标准k-ε湍流模型对炉内气-渣-铜锍三相流动过程进行仿真模拟,对炉内气液两相流动规律、炉内各相速度场、熔炼炉喷溅机理进行分析,获得炉内各流动区域特征,同时为后续底吹炉的设计和操作制度制定提供参考。

高富氧底吹熔池炼铜新工艺

氧气底吹熔池炼铜技术具有高氧浓、高熔炼强度、高氧压、高负压;环保;高氧枪寿命、高作业率;高自热熔炼的程度;易于调控的冰铜品位;不易产生泡沫渣的生产特性。

富氧底吹熔炼处理复杂铜精矿过程中杂质元素的分布与走向

对复杂铜精矿富氧底吹熔炼过程中杂质元素Pb、As、Sb、Bi和Ni的分布与走向进行分析。结果表明,当冰铜品位为45%~50%时,Pb主要分布于冰铜、电尘灰和烟气中,分别占39.95%、22.50%和18.80%;As主要分布于熔炼烟气、电尘灰和熔炼渣中,分别占66.87%、18.13%和7.51%;Sb主要分布于熔炼渣、冰铜和烟气中,分别占58.10%、22.50%和15.07%;Bi主要分布于电尘灰、冰铜和烟气中,分别占37.82%、20.78%和27.58;Ni主要分布于冰铜和熔炼渣中,分别占70.65%和26.44%。

富氧底吹炼铅氧化熔炼元素分配热力学模拟

基于最小吉布斯自由能原理,模拟计算了铅精矿富氧底吹炼铅工艺氧化熔炼段的元素分配行为,并与半工业试验数据进行对比。在典型工业富氧底吹炼铅工艺参数条件下,重点考察了氧料比对Pb、Cu、As、Sb、Bi等元素分配行为的影响。计算结果表明,Pb、Cu、As、Sb和Bi在渣相中的分配率随氧料比的提高而增加。当氧料比为175kg/t时,Pb、Cu、Sb和Bi在金属相、渣相和气相中的分配比例基本符合半工业试验统计数据,但As计算结果与半工业数据存在一定偏差,原因可能是由于缺乏精确的活度系数。

富氧底吹熔池炼铜的理论与实践

介绍了东营方圆有色金属有限公司富氧底吹熔池熔炼的生产实践。一年来的实践表明,该技术具有熔炼强度高,环保,氧枪寿命长,作业率高,无碳自热熔炼,可控制不同Fe/SiO_2炉渣进行生产,冰铜品位易于调控以及不易产生泡沫渣等特点。依据熔池熔炼的共同理论特性,分析论证了氧气底吹熔池炼铜具有较好的理论基础。

富氧底吹造锍捕金工艺处理复杂精矿的生产实践

介绍了中原冶炼厂采用富氧底吹造锍捕金工艺处理复杂高砷、铅混合金铜精矿的主体设备、工艺流程及生产运行情况,分析总结了生产实践中出现的放渣困难、氧枪易损坏、烟灰输送困难等问题及解决方法。近2年的生产实践表明,在精矿处理量大幅度提高的情况下,富氧底吹造锍捕金工艺能有效提高金、银及铜的回收率。