对冰铜吹炼及粗铜精炼各阶段终点判断的探讨

PAGEPAGE1对冰铜吹炼及粗铜精炼各阶段终点判断的探讨葫芦岛有色金属集团公司杨文栋苏凤来摘要：本文介绍了在转炉冰铜吹炼及粗铜阳极炉精炼过程中，每个阶段终点判断方法。关键词：冰铜吹炼；粗铜精炼；终点判断0前言在火法炼铜过程中，无论是转炉冰铜吹炼，还是粗铜阳极精炼，对每个阶段终点判断至关重要。终点判断准确与否，直接关系到金属直收率、企业的安全生产及企业的经济效益。本人结合多年生产实际，归纳总结了关于转炉冰铜吹炼和粗铜阳极炉精炼的终点判断方法，仅供大家参考。冰铜转炉吹炼简述火法冶炼中，冰铜转炉吹炼分为两个周期：造渣期和造铜期。在讨论造渣期和造铜期终点判断的同时，本文将筛炉期也单列出来一起讨论。冰铜转炉吹炼终点判断方法2．1造渣期终点判断方法造渣操作是转炉吹炼操作的关键。在造渣反应过程中，造渣期终点判断不准，会造成渣子过吹、欠吹或喷炉事故的发生。除影响金属直收率外，还会造成人身伤害及设备事故发生。因此，造渣期终点判断尤为重要。具体方法如下：2．1．1化学成份分析法取白铍和转炉渣样化验，当白铍含铜为75+5%，渣含铜小于3%，渣含硅在19~24%时，证明造渣期终点到。2．1．2烟气及火焰判断法观察炉口，烟气飘浮边沿下降，气流活跃，四周似翻腾状溢出烟罩外，同时为焰由橙色变成黄绿色，再变为灰色，火焰强劲有力，亮度增加，当火焰转变为黄白色时，证明造渣期终点到。2．1．3喷溅物判断法炉口喷溅物较始吹时变得细小、密集、频繁并呈絮状、飘浮无力、发亮；喷溅物冷却凝固样呈空心粒状，证明造渣期终点到。2．1．4图示法在配备有温度指示表和二氧化硫浓度指示表的情况下，当出现温度指示值上下移动频繁，在1100~1300。C范围内温度曲线图呈锯齿状；二氧化硫浓度指示值由低逐渐升高，当稳定在一、二个格内上下移动曲线图时，证明造渣期终点到。2．1．5炉后钎样判断法炉后钎样粘结物的颜色由灰白色转为青灰色，再转为油黑色，有光泽，结构松脆，能自动断裂脱离，证明造渣期终点到。2．1．6炉内熔体观察法转炉停风后，从炉口观察：炉内液面平整，液面石英石化净，在渣层不过厚的情况下，表面会呈现出半球状的小泡沫；用渣钎插入熔体中测样，渣和铜之间的界面十分清晰，上为发亮的渣层，下为发暗的白彼层，排渣时，渣流动性良好，证明造渣期终点到。2．1．7吹炼时间判断法在吹炼基本相同的品位和数量的冰铜时，在大致一样的送风量作用下，造渣期终点都会在差不多的时间范围内达到，前后时间间隔不会超过计划10分钟。2．2筛炉期终点判断方法在造渣期终点基础上，再深吹一段时间，并补加适量的石英石熔剂，使熔体中铁量尽可能降低，保证硫化亚铜含量在75%以上，炉温控制在1250+20。C，完成筛炉操作。筛炉操作质量的高低，直接影响到产量及安全生产，判断高质量筛炉标准如下。2．2．1火焰判断法进入筛炉期时，观察火焰颜色，当火焰颜色由黄色转为白色、喷溅物由空心粒状变成泡沫状，证明筛炉终点到。2．2．2炉后钎样判断法炉后粘结物平滑、乌黑油亮、且不易敲碎，证明筛炉终点到。2．2．3炉内熔体观察法停风后，炉口上的喷溅物布满金红色且蠕动、形成相互连接的小球泡；炉内熔体表面平整，停风后瞬间呈水样状，表面干净。静止一段时间后，表面会出现许多半球状小球，相互之间间隙明显，互不相连；炉内熔体温度适中，渣流动性好，能最大限度排净渣子，残留渣面在10mm左右。2．2．4炉口渣板测试法停风后，用渣板从炉口取样可见铜、渣分离清晰，渣板上能见到一个个象小鸡眼睛那样不停地闪致力的小泡泡，内动静止后，小泡泡变成小圆点并呈铜绿色，俗称铜斑点。筛炉越“老”，熔体中的含铜量越高，铜斑点在空气中闪动的时间越长；筛炉越“嫩”，铜斑点在空气中闪动的时间越短，有瞬息即逝的感觉；从凝固冷却后的渣板样表面看，渣样呈灰白色，整体有光亮感，并有许多圆点状小坑，点状坑边缘高于渣面，出现上述现象时，证明筛炉终点到。2．3造铜期终点判断法高质量筛炉结束后，可以进入造铜期吹炼，造铜期终点判断方法如下。2．3．1化学成份分析法造铜期末期，停风取样分析，含Cu在98.5%以上，含S小于0.03%，SO2的浓度从16%下降为0（仪表指示值）进，证明造铜期终点到。2．3．2烟气及火焰判断法烟气由混浊变为清亮，烟气量变小，能见度增大，黄绿色烟气逐渐消失；火焰从灰白色转为棕红色，最后变为橘红色；火焰低落，摇摆无力，证明造铜期终点到。2．3．3喷溅物判断法喷溅物从点滴状变为爆裂状，再转为球状，并产生“眨眼”现象，球状喷溅物落在护板上弹跳起来，由少到多，由稀散到密集，再逐渐消失，当球状喷溅物变为针状时，证明造铜期终点到。2．3．4温度指示值和SO2浓度指示值判断法温度指示值由较低点逐渐向高点上升，再趋于向下降态势作图；SO2浓度指示值由低值逐渐上升至最高值，稳定一段时间后由高值下降至最低值（小于0.5%），证明造铜期终点到。2．3．5炉后钎样判断法炉后钎样粘结物表面色泽由金黄色转为黑褐色，再转为橘红色，最后变为玫瑰红色；粘结物结构由粘延性向松脆变化，表面有许多小孔，当表面由粗糙向光滑无细孔变化且硫色消失，表面隆起联接不断时，证明造铜期终点到。2．3．6炉内熔体观察法通常情况下，炉内熔体表面氧化渣一般为稀样（有时出现干渣，这与温度控制有关）炉内取熔体样倒在干净铁板上，呈鼓泡状，水冷后呈玫瑰红色，鲜艳夺目，证明造铜期终点到。粗铜阳极炉精炼终点判断法粗铜火法阳极精炼两个非常重要的操作阶段为氧化阶段和还原阶段，其终点判断方法如下。3．1氧化阶段终点判断试样表面中央下陷，断面呈砖红色，无硫线，并有方晶块；试样含氧0.8%左右，国外一些厂控制（O）为60000ppm。国内各工厂氧化阶段终点样观察状况见表3-1。上冶白冶云冶重冶株冶武汉冶炼厂广州冶炼厂贵冶大冶表面状况平整略起凹槽√√√√平整无气孔√有收缩槽√断面状况有1/3氧化斑√1/3~2/3有硫丝√基本无硫丝√砖红色√√√粗粒结晶无光泽√3．2还原阶段终点判断试样表面平整，无凹槽，呈细皱纹，断面结晶有明显亮光且分布均匀，呈玫瑰红色；含氧控制在500~2000ppm为宜。国内各工厂还原阶段终点样观察状况见表3-2。表3-2国内各工厂还原阶段终点样观察状况上冶白冶云冶重冶株冶武汉冶炼厂广州冶炼厂贵冶大冶表面状况平整√√平，起皱纹√√平，起细皱纹√√√√皱纹较细中部略带凹槽√断面情况金属星亮明显√√1/3~2/3呈金属光泽√金属光泽√细粒结晶√中心有油光色√√√结束语在不同的冶炼工艺条件中，终点判断的手段和方法也不尽相同，需要在生产实践中不断摸索。在进行终点判断时，有时需要将各种方法结合起来综合判断分析，力求准确，防止出现生产事故和设备事故。在进行终点判断时，不可避免出现失误和亟待解决的问题。如造渣期石英石加入多或少对造渣期终点判断的影响；转炉渣子过吹或欠吹现象的判断；筛炉“老”或“嫩”现象的判断；粗铜过吹现象的判断；以及上述问题的解决办法等等，都有待今后讨论。参考文献1《现代铜冶金学》铜冶炼作者简介杨文栋（1967~）男，辽宁葫芦岛，工程师，东北大学有色冶炼专业，本科毕业，车间副主任，现从事金属冶炼技术管理工作。联系电0429-3127930ExplorationofEachstage’sTerminalJudymentDuringtheBlowingRefinementofthematteandtheRefinementoftheRoughCopperYANGWen-dongSUFeng-Lai(HuludanNon-ferrousMetalsGroupco.Ltd,Huludao125003,China)Abstract:Thisarticleintroduceseachstage’sTerminalJudymentduringtheblowingfrfinementofthematteintheconv