转炉生产对中间物料库存的影响

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1、转炉生产对中间物料库存的影响转炉生产对中间物料库存的影响摘要摘要：转炉在铜冶炼中作为中间环节，在生产中起着承上启下的作用，转炉生产平衡和不平衡时，对中间物料的库存有着很大的影响。关键字：转炉；中间物料；平衡关键字：转炉；中间物料；平衡0 0 前言前言某冶炼厂是一座年产 12 万吨阴极铜的铜厂，采用：“侧吹炉-转炉（两用一备）-阳极炉（单炉作业）-永久阴极电解”工艺。本文主要论述在转炉处理的中间物料的库存与熔炼生产系统平衡的关系，这里指的中间物料包括：锢铍、粗铜包壳、转炉渣包底、床下物、精炼渣、阳极炉溜槽、阳极炉废板、电解残极、电解黑铜板、电解粒子铜、电解不合格阴极铜。本文只论述在转炉一周期造渣

2、期处理的中间物料和熔炼厂在生产过程中产生的物料，包括锢铍、粗铜包壳、转炉渣包底、床下物、精炼渣、阳极炉溜槽、阳极炉废板、电解黑铜板。1 1 中间物料产生原因和主要成分规格中间物料产生原因和主要成分规格1.11.1 中间物料产生原因中间物料产生原因锢铍：从侧吹炉到转炉转运冰铜过程中，包子结的包壳，为块状。粗铜包壳：从转炉到阳极炉转运粗铜过程中，包子结的包壳，为块状。转炉渣包底：转炉渣在转炉铸渣机浇铸完之后，包子内剩余不能完全浇铸的结壳，为块状。床下物：转炉在吹炼过程中，从炉口喷出的喷溅物，多为粉末状。精炼渣：阳极炉在氧化过程中产生的渣，为液体。阳极炉溜槽：阳极炉在圆盘浇铸过程中，各溜槽和包子结的

3、冷铜，为块状。阳极炉废板：阳极炉圆盘浇铸过程中产生的不合格或电解无法上机的阳极板，为块状。电解残极、电解黑铜板、电解粒子铜、电解不合格阴极铜这些都是电解在生产过程产生的返回品。1.21.2 中间物料主要成分中间物料主要成分表 为循 环处 理 的 中 间 物 料 的 典 型 成分。表 1 中 间 物 料 的 典 型 成分%物料名称元素CuFeS锢铍53.4818.2319.12转炉渣包底12.3840.53.46床下物64.2215.2216.642 2 中间物料在转炉的处理方式中间物料在转炉的处理方式某铜冶炼厂每台转炉配有残极加料系统和熔剂石英石的加入系统，没有配套锢铍或其他块状物料等其他加入

4、系统。因此在转炉生产过程中除了整齐的打包好的残机可通过残极加料机在转炉吹炼时候加入外，其他物料只能通过行车用包子或船型料斗将物料在转炉空炉时候加入，或在转炉吹炼过程中将炉口摇出后从炉口加入。其中锢铍、转炉渣包底、电解黑铜板在转炉一周期造渣期处理，粗铜包壳、阳极炉精炼渣、床下物、阳极炉溜槽、阳极炉废板、电解残极、电解粒子铜、电解不合格阴极铜在转炉二周期造铜期处理。3 3 转炉处理能力转炉处理能力某铜冶炼厂转炉采用两用一备，转炉大小 4*9m，吹炼采用不完全期交换吹炼，其中造渣期 S1 进 905 吨冰铜，S2 期进 605 吨，单炉处理冰铜 145-160吨。同时由于某铜冶炼厂制氧站能力限制，转

5、炉最多使用 1000Nm3/h，转炉鼓风风量 28000Nm3/h，富氧浓度最高达到 24%。表 2 列出了转炉用氧量在 1000Nm3/h的一周期造渣期不同品位下的冷料处理能力。表 2 转炉一周期造渣期的冷料处理能力/t品位50%55555660-52%2-54%4-56%6-58%8-60%0-62%2-65%65%S1/905 吨5232028151210180S2/605 吨511412850注：表中的加入量是富氧浓度在 23.5%的处理量，其中一吨黑铜板按照 2 吨锢铍加入量计算，且黑铜板只在空炉进冰铜前加入。2 吨转炉渣包底按照 3 吨锢铍加入量计算。二周期造铜期处理粗铜包壳、阳极

6、炉精炼渣、床下物每炉处理量控制在 20吨内，当加入量超过 20 吨时，给转炉吹炼造成困难，会出现温度不好控制、火焰不好观察、钎样渣层后，极易造成鼓渣和喷炉事故。一般转炉单炉粗铜包壳、阳极炉精炼渣、床下物的合计加入量控制在进料量的 15%内，二周期造铜期的冷料率在 35-50%之间，差异主要是受用氧量的影响。4 4 存在问题存在问题在生产过程中企业一般以“产量最大化、指标最优化、生产经济化、效益最大化”的目标，某铜冶炼厂在 2018 年生产过程中，以处理国内矿为主，进口矿为辅，以精矿的最大处理量、满负荷作业率作为主要考核指标，由于矿种配比的原因侧吹炉产生的冰铜品位要控制在 55%的品位以下比较困

7、难，基本上冰铜品位在 60%以上，这就导致生产系统的不平衡，转炉吹炼会出现等料情况，甚至有出现转炉炉交换吹炼的情况，因此造成转炉在造渣期处理的中间物料减少，甚至转炉在一周期造渣期造不出渣的情况，转炉渣包底的量也随之增大。从而也导致二周期造铜期粗铜包壳、床下物、精炼渣的加入量减少，床下物的产生量增大。表3 列出了 2018 年年底某铜冶炼厂的中间物料库存量。表 3 某铜冶炼厂 2018 年年底的中间物料库存量/t物料名称重量锢铍5300粗铜包壳、床下物、精炼渣2500转炉渣包底2000表 3 中中间物料库存量大主要是由于转炉生产系统的不平衡，转炉吹炼处于等料状态，侧吹炉品位高，转炉用氧受限制，包

8、子结锢铍量大，转炉造渣困难，造成的渣无法正常浇铸，二周期造铜期吹炼喷溅大，床下物产量大，放铜过程中带渣量大。其中品位高，侧吹炉和转炉之间料量的不平衡，转炉吹炼无氧可用，是其中的主要原因。5 5 解决措施解决措施某铜冶炼厂从 2018 年 11 月份年修结束之后，改变生产管理模式，采用以转炉吹炼为核心，根据转炉的吹炼计划在保证转炉不等料的情况下，将氧充分利用，控制在最高的投矿量和最合适的冰铜品位。在转炉出现等料时候，提高转炉一周期造渣期的用氧量，保证转炉一周期造渣期的富氧浓度不低于 23.5%，甚至有时富氧浓度达到 24.5%，目的就是为了让转炉造好渣，减少渣包底的产生，同时提高转炉的直收率，降

9、低床下物的产生，减少物料在生产过程中的循环。表 4 列出了某铜冶炼厂近 2 年转炉的生产指标对比。表 4 某铜冶炼厂近两年转炉生产指标年份处理冰铜量冰铜品位日炉次2018150000t60%3.3 炉2019210000t57%3.75 炉在工艺变化后及时做出生产调整，使生产系统恢复正常，能够在上班第一时间测算本班生产情况。简单的说，就是根据转炉的生产计划，调整投矿量、品位、氧量的关系，在生产出现异常时，能够采取措施通过改变转炉的吹炼来平衡生产中可能导致侧吹炉降料的时间。这样能够使转炉长时间处于热状态，转炉能够充分利用冰铜的热量将渣造好，减少床下物产生，同时为处理粗铜包壳床下物创造条件。表 5

10、 列出了 2019 年一年床下物粗铜包壳库存量和侧吹炉作业率，转炉作业率的关系。表 5 2019 年粗铜包壳床下物库存量和侧吹炉作业率，转炉作业率的关系1月月2月3月4月5月6月7月8月90 月1作业率/%7.595.298.795.696.699.999.599.197.699.29满负荷作业率/%4.792.696.293.896.084.699.094.795.888.19锢铍发生率/%.063.343.952.404.018.506.045.866.018.344转炉送6777778777风时率/%6.62.55.94.21.19.26.27.52.69.8转炉日炉次/炉.493.54

11、3.693.613.453.673.783.563.363.993月末床下物和粗铜包壳的库存量/t211041271707162192815675360172821经过一年的以转炉为生产核心的模式，某铜冶炼厂的中间物料库存下降明显，并且能够达到产销平衡。表 6 列出了 2019 年底某铜冶炼厂的主要中间物料库存情况。表 6 2019 年底某铜冶炼厂的主要中间物料库存情况/t物料名称库存锢铍10粗铜包壳、床下物、精炼渣50转炉渣包底2006 6 结论结论1、转炉作为某铜冶炼厂的熔炼系统的中间环节，中间物料产生和处理的环节，在控制中间物料产生的同时就意味着转炉生产是平稳的，整个熔炼系统是正常的。以

12、转炉生产作业为核心是可行和可操作的，并且转炉的生产计划可作为指导生产的依据。2、在追求产量最大化的时候，要考虑中间物料的产生量，只有平衡了两者之间的关系，才能真正做到产量最大化，转炉在这个环节中起着关键作用。3、利用转炉自热平衡中间物料，是一种低费、利于工厂可持续循环经济发展的方式。需要前后工序的配合，不仅在工艺控制上而且在人员管理上都需要提高。4、横班作业管理模式在处理生产系统不平衡问题上有很大的帮助，同时在人才培养上有很大作用。参考文献1鄢锋，桂卫华，陈勇.铜转炉吹炼过程冷料添加操作的优化 方法J.化工学报，2012，(9):2 777 2 781.2刘金龙，徐翔，孙兰昆.加强生产管理减少转炉自产冷料的生 产实践J.中国有色冶金，2007，(5):33 35.3何建平.金隆转炉高冷料率生产实践J.有色金属，2013，(2):49 51.4李新，杨文栋，朱英昕.转炉冷料量的确定J.甘肃冶金，2007，(2):8 9.5代献仁，刘军，张贤策 转炉渣中有价元素回收试验.现代矿业，2016（）：