铜冶金学(昆明理工课件)_201-250.doc

4.3.2澳斯麦特熔炼炉与艾萨熔炼炉的炉寿命问题

三相卷流运动虽然给炉料的熔化，硫化物氧化和造渣反应创造了很好的动力学条件，但同时也给炉子寿命带来了很大的不利影响。高温和纵横断面同时剧烈搅动的熔体冲刷，加速了炉衬耐火材料损

蚀。最短的炉衬寿命只有3～4个月。

当在炉子内创造出合适的温度梯度与流动速度梯

度时，就能够比较好地解决炉寿问题。

影响炉寿命的关键因素有：

1.炉子的内部直径

2.影响流动的炉渣物理化学本性

3.喷吹特性(风口气流速度、压力及其脉冲频

率和喷枪插入深度)

4.搅动能量场等。

可以通过炉子的几何设计和喷吹过程参数的优化控制来实现减轻炉衬受到的熔体冲刷与腐蚀，从而达到强烈的搅动下获得高生产率与耐火材料

寿命延长的统一。

云南铜业公司创造了全球艾萨炉第1炉期炉寿

命的最高纪录的实践表明了这一点。

4.3.3赛洛喷枪的特点与结构

澳斯麦特/艾萨熔炼工艺的基础是一种直立浸没式喷枪，称为赛洛喷枪。两种炉型的喷枪构造基本相同。图4.7与图4.8是喷枪的结构示意图。

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1.燃油2.氧气3.枪空气4.护罩空气5.护罩空气6.氧气7.燃油管8.燃烧空气管图4.7赛洛喷枪与澳斯麦特喷枪结构示意图

图4.8澳斯麦特喷枪外型尺寸(单位：mm)

喷枪吊挂在喷枪提升装置架上，便于在炉内下降或提升。它采用不锈钢制成，由两根同心内管组成，内管支撑着一组旋流片。一根较小的输油管穿过内管。在部分构造上，澳斯麦特烧煤的喷枪与艾萨喷枪有不同之处。

澳斯麦特喷枪有四层，最内层是粉煤和空气，第二层是氧气，第三层是空气，最外层是用于保护第三层套筒壁的套筒空气，同时供燃烧烟气中

的硫及其它可燃组分之用，最外层在熔体之上，

不插入熔体。艾萨喷枪无第四层套筒。

燃料(煤、天然气或油)通过喷枪中心的管子向下供给熔池，并在浸没于熔池中的喷枪头部燃烧，而空气或氧气则通过两根管子形成的环形通道输入，将气体喷射与浸没燃烧结合起来。

这个过程中，流过环形通道的气体使喷枪外壁保持较低温度，以使靠近枪壁的液态熔渣冷却而凝结，在喷枪外壁上形成一层固态凝渣保护层。

固态凝渣层防止了液态炉渣到达枪表面，使喷枪免受熔池中高温液体的烧损和

侵蚀。

基于赛洛喷枪的工作原理，该喷枪系统必须满

足两个重要条件才能正常运行。

一是必需使喷枪的外壁随时保持一层固态凝渣

层以免枪壁熔化；

二是喷枪壁必需足够冷却。

这两个条件是紧密相连的，因为只有喷枪壁面保持低温才能使其外面形成固态凝渣层，使喷枪寿命延长。控制喷枪传热，使喷枪壁传给反应空气的热量足够大，以至枪壁外侧形成一层稳定的固态凝渣层是最有效的措施。为了强化喷枪壁的

传热，利用旋流衰减的原理，在枪管内设置了旋

流片。

4.3.4澳斯麦特/艾萨熔炼工艺流程

芒特.艾萨冶炼厂的工艺流程

芒特.艾萨冶炼厂的工艺流程如图4.9所示。精矿和大部份熔剂在配料车间混合后，用铲车运往中间储料仓。按需要控制从各中间料仓下来的精矿、熔剂、煤和返料的料流量。这些物料经过一个叶片混合器

(搅拌机)混合后，送到制粒机中进行制粒，制好的粒料加入艾萨熔炼炉。粒料的优点是可以大幅度地降

低烟尘量。

蒸汽

蒸汽

熔剂、返料和煤

3

2

5

11

弃炉渣送堆场

10

转炉炉渣铜锍

4414

SO?烟气

15

工C

16

Y

17

19

至尾气烟囱

粗铜

空气和

矢然气

铜锍和炉渣

95%氧气

Y精炼铜

SO?烟气

SO?烟气

铜阳极

至烟囱

天了然气

硫酸

SO?烟

Y不14

蒸汽

13

18

18

12

12

4

4

8

9

6

1.配料车间2.加料仓3.氧气站4.浆式混合器5.制粉机6.工艺风鼓风机

7.预热器8.余热锅炉9.艾萨熔炼炉10.贫化电炉11.废气洗涤塔12.电收尘器

13.旋涡收尘器14.转炉15.星型冷却器、烟雾电除尘16.硫酸车间

17.尾器烟囱洗涤塔18.回转阳极炉19.阳极浇铸机

图4.9艾萨冶炼厂的工艺流程

图4.9艾萨冶炼厂的工艺流程

从艾萨熔炼炉上部出口出来的烟气经上升烟道通过余热锅炉后进入静电除尘器。从艾萨熔炼炉流出的铜锍和炉渣混合熔体，进入回转式沉清炉

分离渣与锍，铜锍送转炉进行吹炼。

除尘后的艾萨熔炉烟气和转炉烟气混合在一

起，SO,浓度为7.5%,送往酸厂制酸。酸厂尾气

经过苏打灰洗涤器后排放。

4.3.5澳斯麦特/艾萨熔炼工艺实践及生产指标

4.3.5.1熔炼过程技术条件控