一種豎爐和迴轉爐組合式紫雜銅火法精煉工藝的製作方法

2023-05-05 13:21:11

專利名稱：一種豎爐和迴轉爐組合式紫雜銅火法精煉工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種紫雜銅的火法精煉工藝，特別是，涉及一種採用豎爐、銅水流槽、和 至少一個迴轉爐，並且省略保溫爐的紫雜銅的火法精煉工藝，屬於有色金屬冶煉技術領域。
背景技術：
紫雜銅是含銅量不低於90%的廢銅，又稱廢紫銅或廢純銅，是回收量最多的廢銅 品種。紫雜銅經過火法精煉提純成為精煉銅。純度較高的精煉銅液用於連鑄連軋電工用銅 線坯(又稱銅杆、銅盤條)，或用於澆鑄其它紫銅坯。純度不高的精煉銅液用於澆鑄陽極板。目前公知的紫雜銅火法精煉工藝流程可分為下列4種①固定式反射爐精煉工藝流程其主要流程為，紫雜銅一加料機或人工加料一固定式反射爐熔化、氧化及還原精 煉一精煉銅液一流槽一中間包、定量澆鑄包一用於連鑄連軋電工用銅線坯，或用於澆鑄其 它紫銅坯，或用於澆鑄陽極板。②傾動式精煉爐精煉工藝流程其主要流程為，紫雜銅一加料機一傾動式精煉爐熔化、氧化及還原精煉一精煉銅 液一流槽一中間包、定量澆鑄包一用於連鑄連軋電工用銅線坯，或用於澆鑄其它紫銅坯，或 用於澆鑄陽極銅。③豎爐-固定式反射爐聯合精煉工藝流程其主要流程為，紫雜銅一加料機一豎爐熔煉一紫雜銅液一流槽一固定式反射爐氧 化還原精煉一精煉銅液一流槽一中間包、定量澆鑄包一澆鑄陽極板。論文「豎爐熔銅工藝的實踐」(袁輔平，《工業爐》，第30卷第3期，2008年5月) 公開了一種豎爐熔銅_反射爐精煉聯合作業生產陽極銅板工藝。該工藝用豎爐進銅料，並 熔化成銅水提供給反射爐，反射爐將銅水氧化還原然後澆鑄成陽極銅板。 ④豎爐-傾動式精煉爐-保溫爐聯合精煉工藝流程論文「廢雜銅火法精煉直接生產光亮銅杆的工藝和設備」(趙新生盧宏，《資源再 生》，2008年第10、11期)公開了一種1臺豎爐_2臺傾動爐-1臺保溫爐聯合精煉工藝。其 主要流程為，紫雜銅一加料機一豎爐熔煉一紫雜銅液一流槽一傾動式精煉爐氧化還原精煉 —精煉銅液一流槽一保溫爐微調銅液成分與溫度一精煉銅液一流槽一中間包一連鑄連軋 電工用銅線坯。現有的火法精煉技術存在以下問題1)固定式反射爐和傾動式精煉爐的燃料消 耗大，熱效率低(能源利用率15 40%)，勞動條件較差；2)豎爐-固定式反射爐聯合精 煉工藝中的豎爐使用率低，無法連續化高效生產；3)豎爐-傾動式精煉爐_保溫爐聯合精 煉工藝流程中設置的保溫爐，增加了能源消耗。

發明內容
本發明的目的是提供一種能源利用率高、勞動條件較好、生產連續性強的紫雜銅火法精煉工藝。為此，本發明提供了一種紫雜銅的火法精煉工藝，其特徵在於，採用豎爐、流槽、和 至少一臺迴轉式精煉爐，包括下列步驟紫雜銅原料通過加料機裝入豎爐，在豎爐中熔煉成 紫雜銅液；豎爐熔煉產出的紫雜銅液採用流槽輸送流入迴轉式精煉爐，進行氧化還原精煉， 以得到精煉銅液；以及精煉銅液經下遊的流槽直接進入中間包，以完成後續工序。優選地，包括至少兩臺迴轉式精煉爐。優選地，包括三臺迴轉式精煉爐。優選地，流槽是活動式流槽、固定式流槽、或活動式流槽和固定式流槽的組合；流 槽是一段、二段或多段。中間包後直接連接後續工序，或通過定量澆鑄包連接後續工序。優選地，後續工序包括連鑄連軋銅線坯或澆鑄陽極銅。優選地，該兩臺迴轉爐各自獨立完成精煉作業全過程，相互交錯作業過程。優選地，包括用於熔銅的一臺豎爐和用於精煉銅的兩臺迴轉爐。根據本發明，採用的設備包括1臺豎爐、紫雜銅液流槽、1至3臺迴轉爐、精煉銅液 流槽、中間包，但省略了保溫爐。根據本發明的一個實施例，紫雜銅的火法精煉的工藝採用一臺豎爐和兩臺迴轉爐 聯合精煉工藝流程，熔煉階段採用豎爐熔化紫雜銅，氧化、還原階段採用兩臺迴轉式精煉爐 將紫雜銅液精煉成為精煉銅液。所述豎爐是熔化固態銅的先進設備，與固定式反射爐或傾動式精煉比較，熔化效 率可提高1 2倍，熱損失可減小至20 35%，即能源利用率可高達65 80%，生產連續 性強。所述迴轉式精煉爐是在以礦銅為原料生產陰極銅的大型工藝流程中，把液態粗銅 精煉成陽極銅工藝環節的首選設備，又稱迴轉式陽極爐或迴轉爐。與固定式或傾動式反射 爐比較，迴轉式精煉爐具有散熱面積小(相當於反射爐的50%左右)，密封性好，熱效率高 (能源利用率可達60 70% )，煙塵治理難度小，排渣、放銅操作機械化自動化程度高，勞動 條件較好以及大型化生產配套技術相對成熟的技術優勢。在本發明的該實施例中，兩臺迴轉爐各自獨立完成精煉作業全過程，但同時相互 交錯1/2作業過程。迴轉爐冶煉完成後，精煉銅液經過流槽直接進入中間包，不需再經過保 溫爐微調成分和溫度，精煉銅液直接進入銅線坯連鑄連軋生產線或陽極板澆鑄機，用於連 鑄連軋銅線坯，或用於澆鑄陽極板。根據本發明的所述紫雜銅的火法精煉工藝，綜合吸取了豎爐熔化固態銅技術優勢 和迴轉爐精煉液態銅技術的優勢。根據本發明的另外一個實施例的紫雜銅的火法精煉工藝的步驟如下①預處理紫雜銅爐料，儘可能去除夾雜物。②把爐料裝入料車式或其它形式的加料機，隨之加入豎爐。③豎爐熔化爐料，產出紫雜銅液。④流槽輸送紫雜銅液，先後流入兩臺迴轉爐。⑤兩臺迴轉爐各自獨立完成精煉作業全過程，但同時相互交錯1/2作業過程。當 一臺處於接取銅液，氧化、排渣及還原精煉作業過程時，另一臺處於控制銅液的最終溫度和 成分、出銅作業過程。當一臺即將出完銅液時，另一臺開始出銅，平穩交替，保持流入精煉銅液流槽的流量基本穩定。⑥迴轉爐產出的精煉銅液流入活動流槽，再流入固定流槽，最終流入中間包，用於 連鑄連軋電工用銅線坯，或用於澆鑄陽極板。根據本發明的紫雜銅火法精煉工藝的有益效果是①採用豎爐熔煉的方法，顯著提高了紫雜銅火法精煉的熔化效率(提高1 2倍) 和能源利用率(提高20 30個百分點)；②採用迴轉爐精煉紫雜銅的方法，改善了排渣、放銅的操作勞動條件；③一臺豎爐和兩臺迴轉爐聯合精煉工藝中，兩臺迴轉爐同時相互交錯1/2精煉作 業過程，有利於連續接取豎爐銅液，連續產出精煉銅液，保證了生產的連續性；④採用本發明的火法精煉工藝，有利於提高以紫雜銅為主要原料生產銅線坯或陽 極板的大型化、機械化和自動化技術水平。


圖1是根據本發明的紫雜銅火法精煉工藝流程圖。
具體實施例方式參見附圖，本發明技術方案的具體實施方法如下圖1中，預處理後的紫雜銅原料，裝入料車式或其它形式的加料機，隨之加入豎 爐；豎爐熔化爐料，產出紫雜銅液；採用流槽輸送紫雜銅液，先後流入兩臺迴轉爐，兩臺回 轉爐各自獨立完成精煉作業全過程，但同時相互交錯1/2作業過程，保持流入精煉銅液流 槽的流量基本穩定；迴轉爐產出的精煉銅液流入活動流槽，最終流經中間包進入銅線連鑄 連軋生產線或陽極板澆鑄機，用於連鑄連軋銅線坯或澆鑄陽極板。實施例以紫雜銅為原料年產銅線坯22萬噸工程的火法精煉，流槽輸送紫雜銅液方式，工 藝流程步驟如下①預處理紫雜銅原料，儘可能去除夾雜物，加工長度或塊度應適合裝入料車。②用叉車把紫雜銅原料裝入料車式加料機。③料車式加料機把紫雜銅爐料加入產能35t/h豎爐。④產能35t/h豎爐熔化爐料，連續產出紫雜銅液，通過兩套上部移動流槽，分別先 後引入兩臺容量300t迴轉爐。⑤紫雜銅液先引入第一臺迴轉爐，流入約200t後，進入氧化操作。流入300t後， 進入後期氧化、排渣、還原、控制溫度和成分精煉作業，完成後即可出銅。⑥第一臺迴轉爐精煉作業完成後即將出銅時，第二臺迴轉爐開始進入接取銅液、 精煉作業和出銅全過程。兩臺公稱容量300t迴轉爐各自獨立完成接取銅液、氧化、排渣、還 原、控制溫度和成分、出銅作業全過程，但同時相互交錯1/2作業過程。當一臺即將出完銅 液時，另一臺開始出銅，平穩交替，保持精煉銅液流槽的流量基本穩定。⑦迴轉爐產出的精煉銅液通過活動流槽引入固定流槽。⑧精煉銅液從固定流槽流入中間包。⑨精煉銅液從中間包注入產能35t/h連鑄連軋生產線的連鑄機，經連續鑄坯、軋杆，產出銅線坯。本發明按下式確定迴轉爐公稱容量迴轉爐公稱容量(t)=豎爐產能(t/h) X單臺迴轉爐完成接取銅液和氧化還原的時間(h)以上公開了本發明的若干特定實施例，本領域的技術人員可以根據本發明的思想進行各種改進、完善、替換、和/或變更，例如，流槽形式可以是活動式和固定式兩種類型的 組合，也可以是其中一種；流槽可以是多段，也可以是一段。然而，這樣做，都已經包含在權 利要求書的保護範圍之內。
權利要求
一種紫雜銅的火法精煉工藝，其特徵在於，採用豎爐、銅水流槽、和至少一臺迴轉式精煉爐，包括下列步驟紫雜銅原料通過加料機裝入豎爐，在豎爐中熔煉成紫雜銅液；豎爐熔煉產出的紫雜銅液採用流槽輸送流入迴轉式精煉爐，進行氧化還原精煉，以得到精煉銅液；以及精煉銅液經下遊的流槽直接進入中間包，以完成後續工序。
2.如權利要求1所述的火法精煉工藝，其特徵在於，包括至少兩臺迴轉式精煉爐。
3.如權利要求1所述的火法精煉工藝，其特徵在於，包括三臺迴轉式精煉爐。
4.如權利要求1所述的火法精煉工藝，其特徵在於，流槽形式可以是活動式和固定式 兩種類型的組合，也可以是其中一種；流槽可以是多段，也可以是一段。
5.如權利要求1所述的火法精煉工藝，其特徵在於，中間包後可以直接連接後續工序， 也可以通過定量澆鑄包連接後續工序。
6.如權利要求1所述的火法精煉工藝，其特徵在於，後續工序包括連鑄連軋銅線坯或 澆鑄陽極板。
7.如權利要求2所述的火法精煉工藝，其特徵在於，包括兩臺迴轉式精煉爐，該兩臺回 轉式精煉爐各自獨立完成精煉作業全過程，相互交錯作業過程。
8.如權利要求1所述的火法精煉工藝，其特徵在於，包括用於熔銅的一臺豎爐和用於 精煉銅的兩臺迴轉式精煉爐。
全文摘要
一種紫雜銅的火法精煉工藝，其特徵在於，採用豎爐、銅水流槽、和至少一臺迴轉爐，包括下列步驟紫雜銅原料通過加料機裝入豎爐，在豎爐中熔煉成紫雜銅液；豎爐熔煉產出的紫雜銅液採用流槽輸送裝入迴轉式精煉爐，進行氧化還原精煉，以得到精煉銅液；以及精煉銅液經流槽直接進入中間包，以完成後續工序。根據本發明的火法精煉工藝，省略了保溫爐，能源利用率高、生產連續性強、勞動條件好。
文檔編號C22B15/14GK101845556SQ201010200890
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月10日 優先權日2010年6月10日
發明者張選志 申請人:江西稀有金屬鎢業控股集團有限公司