阳极板工艺规程

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1、阳极板的火法精炼工艺流程（一） 反射炉的结构反射炉是传统的火法精炼设备，是一种表面的膛式炉，结构简单，操作方便。 因为火法精炼过程周期性的，熔体温度应保持均匀一致，要求炉子作业空间不能 太大以免发生温度升降，为使熔炉温度趋于一致，精炼炉特别设有 1.5m-2m 的 燃烧前室，而且把炉顶做成下垂式，保证炉尾温度与中央温度相近，我公司精炼 反射炉炉子容量90T ,熔池面积19.4m2，熔池深度0.51m，炉膛宽度3m,炉膛长 度7.24m,炉膛高度1.8m。精炼反射炉的炉墙用镁砖、铝镁砖或铬镁砖砌筑。固 体、液体、气体燃料都可以使用。对燃料的要求是含硫小于 2%，而以小于 1% 较为理想，因为含硫

2、的燃料燃烧是会在炉里产生大量的so2会易被铜液吸收，致 使铜液里残硫过高，影响铜的质量。燃烧过程的好坏是决定反射炉供热状况的首 要条件，燃烧过程与烧嘴构造、烧嘴性能、燃烧条件以及操作因素等有关。燃料 与空气混合均匀，燃料入炉的扩散角适当，入炉后能尽快着火，有合理的火焰长 度及温度等，都是保证燃料有效燃烧的首要条件。采用预热空气燃烧，可以使燃 料预热，提前着火，促使燃料充分燃烧。预执空气带进的物理热，可提高燃料燃 烧温度，降低燃料消耗。空气在烟道中预热至300-500。c，燃烧温度可提高100-200。C，燃料消耗可降10%-20%。二）阳极板生产加工工艺流程阳极板加工工艺流程图原材料（电解铜、

3、木炭）废板回炉1装料阴极铜是反射炉熔炼普通纯铜的主要原料，同时也可以使用品位相当的其它 各种回收的废铜熔炼。装料前需将炉温提升到1300。C以上，并向炉内加入适量 的木炭，木炭可以保护炉底，后来的上浮又可以作为判断炉料是否彻底熔化的标 志，有利于充分利用炉膛的有效面积，并可以减少加料次数。装料的原则是：（1）正确安排装料位置。一般先装炉子的高温区，再装低温区，最后补装高温 区。（2）炉料整齐排列，充分利用炉子的有效空间。（3）力求一次将料装完，若一次装不完，余料应在炉料未化完前加入炉内。对于固定式反射炉，装料时可捣筑出铜口，捣筑前先将流口处的残料和残 渣清除干净。传统的捣打料配方为：耐火粘土（

4、80 号以上） 50%焦碳粉（60-80 号）50%水适量装料结束应及时封闭炉门，以防冷空气进入炉膛。2熔化熔化期间，炉内应保持微氧化性气氛和正压，尽量提高燃料供给量并控制空 气过剩系数，吏炉温始终保持在1300-1400。c之间，炉料全部熔化的标志是：（1） 整个金属熔池液面翻动，沸腾冒气；（ 2）炉底的木炭全部浮起在液面上。3氧化氧化亚铜在铜中的熔解度，与炉气中氧的分压，熔炼温度、保温时间等成正比。如果熔体表面覆盖不密，或者熔体受到强烈搅动时，都将增加铜液氧化的机会。下表为氧化亚铜的铜液中熔解度与温度的关系温度/。C110011501200氧化亚铜的铜液中熔解度/%5 . 07 . 8-8

5、 . 912 . 4氧化过程中，随着铜液中氧化亚铜数量的增加，其中的某些杂质例如铝、锰、锌、锡、砷、锑和铅等，将按其与氧亲和力的大小顺序，依次被氧化。其化学反应为：2Al+3CU2O=6CU+AL2OMn+ CU2O =2CU+MnOZn+ CU2O =2CU+ZnOSn+2 CU2O =4CU+SnO2Fe+ CU2O =2CU+FeOPb+ CU2O =2CU+PbO生产的各种氧化物都将进入熔渣，铜液中的氢和硫被除去，其化学反应为：H2+ CU2O =2CU+H2OCU2S+2 CU2O =6CU+SO2当铜液中氧的含量增加时，氢的含量将将少；反之当铜液中氢的含量增加时，氧的含量将将少。当

6、铜液中有一定比例氢和氧时，在它们从之间可能会发生下列 反应CU2O +H2=2CU+H2O （水蒸汽）生成气态的h2O和so2都从熔体中溢出。氧化过程可以通过向金属熔体中吹送 压缩空气的方式实现。例如：采用外部敷以耐火材料的25.4mm左右的钢管作输 导压缩空气工具，风压应保持在0.2-0.5MPa。操作时，以风管头部插入金属熔池 深度的三分之二左右为宜。氧化过程中，通常炉温控制为：炉膛温度/。C铜液温度/。C开始氧化时1300-14001200-1300氧化终了时1200-12501150-1170氧化强度取决于铜液温度、吹入压缩空气数量以及其在熔池内部分布的均 匀程度等因素。氧化期间，铜液

7、保持适当的温度和尽可能加大压缩空气吹入的强 度，是促进氧化过程快速进行的基本条件。氧化后期应不断的取样即通过观察试 样断口特征的变化来判断氧化过程的终点。试样断口上的结晶组织，由开始氧化 时的细丝状逐渐转变为较粗的柱状，试样断面的颜色逐渐向红砖的颜色转变。当 采用阴极铜为原材时，呈红砖颜色部分达断口总面积的 30%-35%时，可停止氧化；当以其它紫杂铜为原料时，呈红砖颜色部分达断口总面积的 80%以上时，方停止氧化。氧化过程中，应及时除去熔池表面的熔渣。氧化结束，应彻底的扒渣， 封闭炉门，提升炉温。氧化结束，铜液温度以1180-1200。c为宜。4还原还原的目的有两个：（1）除去铜液中的气体；

8、（2）还原氧化亚铜。可以作 还原剂的主要物质有：木材、重油、天燃气、氨气、石油液化气、木屑、炭粉、 煤粉等，我厂目前使用木材还原。这些还原剂中含有大量的炭和炭氢化合物。还 原的主要反应有：CU2O+C=2CU+CO4 CU2O +CH2=8CU+CO2+2H2O CU2O +CO=2CU+CO2通常插木还原是分两次进行的：第一次俗称“小还原”。主要目的是除气。通过化学反应所产生的大量的不 溶于铜液的水蒸汽、一氧化碳等气体强烈的洗涤熔体时，可将铜液中大部分气体 带出。第一次插木还原的时间依炉子大小而定，我厂采用 20min 左右，第一次还 原结束，熔池表面用木炭履盖。第二次还原的主要作用是还原氧

9、化亚铜。还原后期应及时取样观察其表面 收缩和断口结晶组织变化情况。当试样表面呈细致邹纹，断口呈红玫瑰颜色且具 有丝绢光泽时，表明氧含量W（o）大约在0.03%-0.05%之间，可以停止还原。 氢在铜中的熔解度随着氧含量降低面增加，当氧的含量过于低时，有可能造成熔 体的重新吸气。浇铸时，若铸锭浇口出现“穿水”现象时，表明发生了过还原。铜液中气体的溶解量与温度、时间成正比。当铜液温度高于1200。c时，100KG 铜液中能溶解大于8L的氢。阴极铜表面残留的铜绿CUSO4.5H2O,高温下可分解 出大量的气和so2。木屑、重油等还原的技术条件还原方法技术条件操作要点重油还原1 重油硫含量W ( S

10、)应 低于0.5%,般为0.2%-0.3%,2 蒸气压力为0.3-0.45MPA1 利用蒸气经铁管将重油吹入 熔液中2 确定还原终点时，试样表面 刍B纹较插木还原时稍微粗大木屑还原1、木屑需过26目筛2、蒸气压力为0.2-0.25MPA1、利用蒸气经铁管将木屑吹入熔液中2、还原终点同插木还原木屑炭粉还原1 配比：木屑（需过26 目筛）80% ；炭粉（过80 目）20%1 利用蒸气经铁管将木屑炭粉吹入熔液中2还原终点同插木还原2 蒸气压力为0.2-0.25MPA还原结束，通常控制铜液温度为11601180。C，这是采用铁模铸造方式时比较合适的浇铸温度。5浇铸阳极板还原完毕后，马上开始浇铸，浇注设

11、备主要有流槽、中间包、浇铸机和阳极 板输送线等。出铜前，先烘烤流槽、中间包，否则会会发生翻包、翻流槽事故， 影响浇铸。出铜采用打眼放铜的方法。先将铜外口的料扒干净、清出砖眼的位置。铜熔 体引出后，用一根削成锥形的碳精棒插入洞眼，碳精棒紧靠洞眼上方，让铜熔体 从棒的下方流出。根据浇铸要求，有效的控制熔体流速。铜熔体从炉中经流槽流 至中间包，然后再注入圆盘浇铸机的铸模中。随着圆盘浇铸机的转动，铜熔体在 铸模中经过水冷。凝固的阳极模被模底的脱模机构顶起，借助阳极板的勾取机， 将其从模中取出，置于冷却水池中冷却。浇铸须控制好以下环节：（1）熔体温度。浇铸时如铜熔体温度过高，一是吸气性强，吸引的气体在

12、铜液体冷凝时排出，在阳极板上留下气孔；二是阳极板表面不致密，冷凝所需时 间长，影响浇铸速度；三是使铸模涂料变质，产生粘模现象。降低铜熔体温度的 方法是加入残极；也可将少放铜熔体的流股，使铜熔体徐徐流动，散热降温。如 铜熔体温度过低，流动性不好，也影响浇铸质量，熔体的浇铸温度一般控制在 1104。C 左右。（2）铸模温度。铸模温度过低，涂料不能于燥，阳极板背面易产生蒸汽孔；铸模温度过高，涂料变质，引起粘模，铸模温度一般控制为 100-120。 C。3）涂料性质 铸模涂料的作用是防止粘膜，使阳极板背面光洁。对涂料的要求是不与铜熔体发生化学反应，不夹挥发物，粒度在 200目以下，易于涂上 模壁。常用

13、的涂料有石墨粉、骨粉等。涂料用喷头喷入铸模，以形成均匀的薄层。（4）阳极板的冷却。高温阳极板遇大量水骤冷会发生弯曲。通常增大铸模 水水量，以降低铸模本身温度而使阳极板温度降低。冷却阳极板的水槽须有足够 的长度，铜板在槽内停留时间不少于20S，冷却水温度不高于20。c，否则，阳 极板的氧化薄膜不易脱落，影响电解。（5）还原终点。正确把握还原终点。如还原过老，当铜液中的含氧低于0.05% 时，氢的熔解度会急剧增加，阳极板会出现氢气孔。否则，会出现氧气孔。浇铸时应尽可能的将炉内铜熔体全部放出，并仔细检查炉底、炉顶和炉墙， 如需要则进行修补，然后开始下一个精炼周期。6吊装修边。浇铸好的阳极板通过行车吊装至指定区域，由修边工进行修边挑选，修除阳极板毛刺等不规则部分，经检验合格后入库。