對冰銅吹煉及粗銅精煉各階段終點判斷的探討

PAGEPAGE1對冰銅吹煉及粗銅精煉各階段終點判斷的探討葫蘆島有色金屬集團公司楊文棟蘇鳳來摘要：本文介紹了在轉(zhuǎn)爐冰銅吹煉及粗銅陽極爐精煉過程中，每個階段終點判斷方法。關(guān)鍵詞：冰銅吹煉；粗銅精煉；終點判斷0前言在火法煉銅過程中，無論是轉(zhuǎn)爐冰銅吹煉，還是粗銅陽極精煉，對每個階段終點判斷至關(guān)重要。終點判斷準確與否，直接關(guān)系到金屬直收率、企業(yè)的安全生產(chǎn)及企業(yè)的經(jīng)濟效益。本人結(jié)合多年生產(chǎn)實際，歸納總結(jié)了關(guān)于轉(zhuǎn)爐冰銅吹煉和粗銅陽極爐精煉的終點判斷方法，僅供大家參考。冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉簡述火法冶煉中，冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉分為兩個周期：造渣期和造銅期。在討論造渣期和造銅期終點判斷的同時，本文將篩爐期也單列出來一起討論。冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉終點判斷方法2．1造渣期終點判斷方法造渣操作是轉(zhuǎn)爐吹煉操作的關(guān)鍵。在造渣反應(yīng)過程中，造渣期終點判斷不準，會造成渣子過吹、欠吹或噴爐事故的發(fā)生。除影響金屬直收率外，還會造成人身傷害及設(shè)備事故發(fā)生。因此，造渣期終點判斷尤為重要。具體方法如下：2．1．1化學成份分析法取白鈹和轉(zhuǎn)爐渣樣化驗，當白鈹含銅為75+5%，渣含銅小于3%，渣含硅在19~24%時，證明造渣期終點到。2．1．2煙氣及火焰判斷法觀察爐口，煙氣飄浮邊沿下降，氣流活躍，四周似翻騰狀溢出煙罩外，同時為焰由橙色變成黃綠色，再變?yōu)榛疑?，火焰強勁有力，亮度增加，當火焰轉(zhuǎn)變?yōu)辄S白色時，證明造渣期終點到。2．1．3噴濺物判斷法爐口噴濺物較始吹時變得細小、密集、頻繁并呈絮狀、飄浮無力、發(fā)亮；噴濺物冷卻凝固樣呈空心粒狀，證明造渣期終點到。2．1．4圖示法在配備有溫度指示表和二氧化硫濃度指示表的情況下，當出現(xiàn)溫度指示值上下移動頻繁，在1100~1300。C范圍內(nèi)溫度曲線圖呈鋸齒狀；二氧化硫濃度指示值由低逐漸升高，當穩(wěn)定在一、二個格內(nèi)上下移動曲線圖時，證明造渣期終點到。2．1．5爐后釬樣判斷法爐后釬樣粘結(jié)物的顏色由灰白色轉(zhuǎn)為青灰色，再轉(zhuǎn)為油黑色，有光澤，結(jié)構(gòu)松脆，能自動斷裂脫離，證明造渣期終點到。2．1．6爐內(nèi)熔體觀察法轉(zhuǎn)爐停風后，從爐口觀察：爐內(nèi)液面平整，液面石英石化凈，在渣層不過厚的情況下，表面會呈現(xiàn)出半球狀的小泡沫；用渣釬插入熔體中測樣，渣和銅之間的界面十分清晰，上為發(fā)亮的渣層，下為發(fā)暗的白彼層，排渣時，渣流動性良好，證明造渣期終點到。2．1．7吹煉時間判斷法在吹煉基本相同的品位和數(shù)量的冰銅時，在大致一樣的送風量作用下，造渣期終點都會在差不多的時間范圍內(nèi)達到，前后時間間隔不會超過計劃10分鐘。2．2篩爐期終點判斷方法在造渣期終點基礎(chǔ)上，再深吹一段時間，并補加適量的石英石熔劑，使熔體中鐵量盡可能降低，保證硫化亞銅含量在75%以上，爐溫控制在1250+20。C，完成篩爐操作。篩爐操作質(zhì)量的高低，直接影響到產(chǎn)量及安全生產(chǎn)，判斷高質(zhì)量篩爐標準如下。2．2．1火焰判斷法進入篩爐期時，觀察火焰顏色，當火焰顏色由黃色轉(zhuǎn)為白色、噴濺物由空心粒狀變成泡沫狀，證明篩爐終點到。2．2．2爐后釬樣判斷法爐后粘結(jié)物平滑、烏黑油亮、且不易敲碎，證明篩爐終點到。2．2．3爐內(nèi)熔體觀察法停風后，爐口上的噴濺物布滿金紅色且蠕動、形成相互連接的小球泡；爐內(nèi)熔體表面平整，停風后瞬間呈水樣狀，表面干凈。靜止一段時間后，表面會出現(xiàn)許多半球狀小球，相互之間間隙明顯，互不相連；爐內(nèi)熔體溫度適中，渣流動性好，能最大限度排凈渣子，殘留渣面在10mm左右。2．2．4爐口渣板測試法停風后，用渣板從爐口取樣可見銅、渣分離清晰，渣板上能見到一個個象小雞眼睛那樣不停地閃致力的小泡泡，內(nèi)動靜止后，小泡泡變成小圓點并呈銅綠色，俗稱銅斑點。篩爐越“老”，熔體中的含銅量越高，銅斑點在空氣中閃動的時間越長；篩爐越“嫩”，銅斑點在空氣中閃動的時間越短，有瞬息即逝的感覺；從凝固冷卻后的渣板樣表面看，渣樣呈灰白色，整體有光亮感，并有許多圓點狀小坑，點狀坑邊緣高于渣面，出現(xiàn)上述現(xiàn)象時，證明篩爐終點到。2．3造銅期終點判斷法高質(zhì)量篩爐結(jié)束后，可以進入造銅期吹煉，造銅期終點判斷方法如下。2．3．1化學成份分析法造銅期末期，停風取樣分析，含Cu在98.5%以上，含S小于0.03%，SO2的濃度從16%下降為0（儀表指示值）進，證明造銅期終點到。2．3．2煙氣及火焰判斷法煙氣由混濁變?yōu)榍辶?，煙氣量變小，能見度增大，黃綠色煙氣逐漸消失；火焰從灰白色轉(zhuǎn)為棕紅色，最后變?yōu)殚偌t色；火焰低落，搖擺無力，證明造銅期終點到。2．3．3噴濺物判斷法噴濺物從點滴狀變?yōu)楸褷?，再轉(zhuǎn)為球狀，并產(chǎn)生“眨眼”現(xiàn)象，球狀噴濺物落在護板上彈跳起來，由少到多，由稀散到密集，再逐漸消失，當球狀噴濺物變?yōu)獒槧顣r，證明造銅期終點到。2．3．4溫度指示值和SO2濃度指示值判斷法溫度指示值由較低點逐漸向高點上升，再趨于向下降態(tài)勢作圖；SO2濃度指示值由低值逐漸上升至最高值，穩(wěn)定一段時間后由高值下降至最低值（小于0.5%），證明造銅期終點到。2．3．5爐后釬樣判斷法爐后釬樣粘結(jié)物表面色澤由金黃色轉(zhuǎn)為黑褐色，再轉(zhuǎn)為橘紅色，最后變?yōu)槊倒寮t色；粘結(jié)物結(jié)構(gòu)由粘延性向松脆變化，表面有許多小孔，當表面由粗糙向光滑無細孔變化且硫色消失，表面隆起聯(lián)接不斷時，證明造銅期終點到。2．3．6爐內(nèi)熔體觀察法通常情況下，爐內(nèi)熔體表面氧化渣一般為稀樣（有時出現(xiàn)干渣，這與溫度控制有關(guān)）爐內(nèi)取熔體樣倒在干凈鐵板上，呈鼓泡狀，水冷后呈玫瑰紅色，鮮艷奪目，證明造銅期終點到。粗銅陽極爐精煉終點判斷法粗銅火法陽極精煉兩個非常重要的操作階段為氧化階段和還原階段，其終點判斷方法如下。3．1氧化階段終點判斷試樣表面中央下陷，斷面呈磚紅色，無硫線，并有方晶塊；試樣含氧0.8%左右，國外一些廠控制（O）為60000ppm。國內(nèi)各工廠氧化階段終點樣觀察狀況見表3-1。上冶白冶云冶重冶株冶武漢冶煉廠廣州冶煉廠貴冶大冶表面狀況平整略起凹槽√√√√平整無氣孔√有收縮槽√斷面狀況有1/3氧化斑√1/3~2/3有硫絲√基本無硫絲√磚紅色√√√粗粒結(jié)晶無光澤√3．2還原階段終點判斷試樣表面平整，無凹槽，呈細皺紋，斷面結(jié)晶有明顯亮光且分布均勻，呈玫瑰紅色；含氧控制在500~2000ppm為宜。國內(nèi)各工廠還原階段終點樣觀察狀況見表3-2。表3-2國內(nèi)各工廠還原階段終點樣觀察狀況上冶白冶云冶重冶株冶武漢冶煉廠廣州冶煉廠貴冶大冶表面狀況平整√√平，起皺紋√√平，起細皺紋√√√√皺紋較細中部略帶凹槽√斷面情況金屬星亮明顯√√1/3~2/3呈金屬光澤√金屬光澤√細粒結(jié)晶√中心有油光色√√√結(jié)束語在不同的冶煉工藝條件中，終點判斷的手段和方法也不盡相同，需要在生產(chǎn)實踐中不斷摸索。在進行終點判斷時，有時需要將各種方法結(jié)合起來綜合判斷分析，力求準確，防止出現(xiàn)生產(chǎn)事故和設(shè)備事故。在進行終點判斷時，不可避免出現(xiàn)失誤和亟待解決的問題。如造渣期石英石加入多或少對造渣期終點判斷的影響；轉(zhuǎn)爐渣子過吹或欠吹現(xiàn)象的判斷；篩爐“老”或“嫩”現(xiàn)象的判斷；粗銅過吹現(xiàn)象的判斷；以及上述問題的解決辦法等等，都有待今后討論。參考文獻1《現(xiàn)代銅冶金學》銅冶煉作者簡介楊文棟（1967~）男，遼寧葫蘆島，工程師，東北大學有色冶煉專業(yè)，本科畢業(yè)，車間副主任，現(xiàn)從事金屬冶煉技術(shù)管理工作。聯(lián)系電0429-3127930ExplorationofEachstage’sTerminalJudymentDuringtheBlowingRefinementofthematteandtheRefinementoftheRoughCopperYANGWen-dongSUFeng-Lai(HuludanNon-ferrousMetalsGroupco.Ltd,Huludao125003,China)Abstract:Thisarticleintroduceseachstage’sTerminalJudymentduringtheblowingfrfinementofthematteintheconv