本发明专利技术提供了一种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，包括化料、氧化、还原和保温四个阶段，燃料采用天然气，助燃气体采用纯氧；化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.5-3.0；氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.0-3.5；还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.8-2.0；保温阶段，纯氧与天然气的体积比为1.5-1.8。采用全氧燃烧技术冶炼铜，燃料利用率高，节省能源、节约成本，冶炼炉内温度高，冶炼时间短，生产效率高；有害气体排放量小，铜液纯度高，产品质量好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶炼领域，尤其是一种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺。
技术介绍
现有技术中，火法冶炼铜时大多采用空气一天然气燃烧系统，该燃烧系统为传统 燃烧方式，由于参与燃烧的为空气中的氧气，而氧气在空气中的比例仅为20%左右，因此有 将近80 %的气体鼓入炉子中后没有参与燃烧，却被加热后变成烟气排出炉外，该部分气体 带走了大部分热量，使得燃烧的热能损耗率大大降低，而且外排的运部分烟气使得炉前操 作环境恶化，造成了周边环境的污染。全氧燃烧技术可W充分利用燃料燃烧产生的热量，明 显地提高其生产效率及节约成本，但是全氧燃烧技术铜在冶炼过程中应用时，氧然比控制 不合理，由于纯氧的作用会使产品质量差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，W解决现有技 术中铜冶炼燃料利用率低、成本高、尾气污染和产品质量差的问题。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是运样实现的： -种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，包括化料、氧化、还原和保溫四个阶段，燃 料采用天然气，助燃气体采用纯氧； 化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.5-3.0; 氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.0-3.5;[000引还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.8-2.0; 保溫阶段，纯氧与天然气的体积比为1.5-1.8。 进一步，所述化料阶段冶炼炉内溫度范围为1150-1250°C，压力范围为-20-- 50Pa，时间为3-5小时；天然气在空气（含有大约21 %的氧气）中的燃烧火焰溫度约为1938 °C，增加氧气的浓度至23 %时，火焰溫度可提高至2004°C，火焰溫度随着氧气浓度的增加有 明显的升高，较高的火焰溫度可W增强炉内传热，采用纯氧助燃，化料时间由原来的8-10小 时缩短至3-5小时，提高了生产效率。 进一步，所述氧化阶段冶炼炉内溫度范围为1150-1200°C，压力范围为-20-- 50Pa〇 进一步，所述还原阶段冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围为-20--50Pa;在还 原阶段，铜液内通入还原剂，天然气在铜液表面燃烧，一方面使得铜液保持一定的溫度，即 不低于1120°C;另一方面，控制氧燃比（纯氧与天然气的体积比）在1.8-2.0,天然气燃烧产 生的C0可W还原位于表面的铜液，运样起到了保溫与还原的双重作用，又不会浪原料。 进一步，所述保溫阶段铜液的溫度不低于1120°c，压力范围为-20--50化，保证铜 液质量，W便进入后续生产。 进一步，所述纯氧的含氧量为85%-99.2%。 相对于现有技术，本专利技术所述的一种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺具有W下优 势:采用全氧燃烧技术冶炼铜，燃料利用率高，节省能源、节约成本，冶炼炉内溫度高，冶炼 时间短，生产效率高;有害气体排放量小，铜液纯度高，产品质量好。【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。 在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地连接； 可W是机械连接，也可W是电连接;可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，可W 是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可W通过具体情况理解上述术 语在本专利技术中的具体含义。[001引实施例1 -种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，包括化料、氧化、还原和保溫四个阶段，燃 料采用天然气，助燃气体采用纯氧，纯氧的含氧量为85%-99.2% ; 化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.6，冶炼炉内溫度范围为1150-1250°C，压力 范围为-20--50化，时间为3-5小时； 氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.2，冶炼炉内溫度范围为1150-1200°〇，压力 范围为-20--50化； 还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.85,冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围 为-20--50化； 保溫阶段，纯氧与天然气的体积比为1.6,冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围 为-20--50化。 实施例2 -种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，包括化料、氧化、还原和保溫四个阶段，燃 料采用天然气，助燃气体采用纯氧，含氧量为85 % -99.2 % ;化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.8，冶炼炉内溫度范围为1150-1250°C，压力 范围为-20--50化，时间为3-5小时；氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.3，冶炼炉内溫度范围为1150-1200°〇，压力 范围为-20--50化；还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.88,冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围 为-20--50化； 保溫阶段，纯氧与天然气的体积比为1.65,冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围 为-20--50化。 实施例3 -种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，包括化料、氧化、还原和保溫四个阶段，燃 料采用天然气，助燃气体采用纯氧，含氧量为85 % -99.2 % ; 化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.9，冶炼炉内溫度范围为1150-1250°C，压力 范围为-20--50化，时间为3-5小时； 氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.4，冶炼炉内溫度范围为1150-1200°〇，压力 范围为-20--50化； 还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.9,冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围 为-20--50化； 保溫阶段，纯氧与天然气的体积比为1.7,冶炼炉内溫度不低于1120°C，压力范围 为-20--50化。 -、全氧燃烧冶炼的铜生产铜线的检测效果实施例 效果实施例1 采用全氧燃烧技术冶炼，铜液的纯度可达99.5-99.9%，可用于铜线生产。 表1实施例1、2、3冶炼的铜生产铜线的质量检测数据 Γ00401 综上可知，采用全氧燃烧技术冶炼铜，冶炼完成的铜液纯度高，生产成铜线后，铜 线的可拉拔直径小、电阻率低，质量好。 二、全氧燃烧代替空气助燃冶炼铜时节能方面的效果实施例 效果实施例2 表2采用空气助燃时单台冶炼炉的工艺参数 _ 由上表可知，单位产品能源消耗=每循环所需要的燃料/每循环铜产量，约为120 立方。通过燃烧热值和铜的烙点等理论计算，在能源不被浪费的前提下烙化1吨废铜约需要 天然气为32立方。可W得到，采用全氧燃烧技术可W比空气助燃方式节能40%。 除此之外，当空气作为氧化剂时，氮气相当于一个气流团，当高溫氮气被排出炉外 时，同时都带走了大量的能量，运通常是空气燃烧炉的效率不是很高的原因之一。采用全氧 燃烧，助燃气体中只有较少的不可燃气体，尾气带走得热量较少，炉内热能的利用率高，废 气和污染物排放量底。[004引 W上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用W限制本专利技术，凡在本专利技术的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1. 一种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，其特征在于:包括化料、氧化、还原和保温四 个阶段，燃料采用天然气，助燃气体采用纯氧； 化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.5-3.0; 氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.0-3.5; 还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.8-2.0; 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用全氧燃烧技术冶炼铜的工艺，其特征在于：包括化料、氧化、还原和保温四个阶段，燃料采用天然气，助燃气体采用纯氧；化料阶段，纯氧与天然气的体积比为2.5‑3.0；氧化阶段，纯氧与天然气的体积比为3.0‑3.5；还原阶段，纯氧与天然气的体积比为1.8‑2.0；保温阶段，纯氧与天然气的体积比为1.5‑1.8。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，李传仓，齐建爽，
申请(专利权)人：天津华北集团铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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