一种控硫掺氮精炼工艺制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种控硫掺氮精炼工艺，以解决现有工艺氧化和还原作业环节分离，还原作业时固体还原剂消耗量大，级联环节加工成本高，氧化作业时强氧化剂对阳极炉炉衬侵蚀严重，降低阳极炉使用寿命，增加成本、作业效率低的问题。本发明专利技术包括以下步骤：PS转炉吹炼和阳极炉待料、阳极炉控硫掺氮精炼、检验合格，出炉。本发明专利技术将合并氧化、还原环节，缩短作业时间，提升效率；利用粗铜液中的硫来还原粗铜液中的氧，减少或消除还原期固体还原剂的消耗，有效降低精炼加工成本；明显改善强氧对阳极炉炉衬的侵蚀，有效提升阳极炉前、后渣线，氧化还原口，下炉口等部位炉衬寿命，整体提升阳极炉使用寿命，起到降本增效的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精炼炉领域，具体涉及一种控硫掺氮精炼工艺。
技术介绍
铜冶炼厂熔炼一车间自炼铜以来，在回转式阳极精炼炉生产过程中始终遵循的生产工艺流程为传统的待料、氧化、倒渣、还原、浇铸五个作业周期，存在作业时间长，固体还原剂消耗量大的缺陷。固体还原剂单耗指标是铜阳极炉一项重要的经济技术指标，该指标的优劣直接影响铜阳极板加工成本。阳极炉系统长期实施氧化精炼操作，该措施使得阳极炉氧化终点铜液含氧升高，致使在还原期用于脱除“氧”所需的还原剂量明显升高，最终导致铜阳极炉固体还原剂单耗高，铜阳极板还原加工成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种控硫掺氮精炼工艺，以解决现有工艺氧化和还原作业环节分离，还原作业时固体还原剂消耗量大，级联环节加工成本高，氧化作业时强氧化剂对阳极炉炉衬侵蚀严重，降低阳极炉使用寿命，增加成本、作业效率低的问题。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案包括如下步骤：步骤一：PS转炉吹炼和阳极炉待料熔炼PS转炉吹炼终点粗铜含硫控制在0.06～0.1%，作为阳极炉前期料倒入阳极炉中，阳极炉在待料过程中，利用透气砖鼓入70Nm3/h氮气搅动熔体，实施初期掺氮提温、炉膛负压自然氧化精炼过程，阳极炉后期进入PS转炉吹炼粗铜终点含硫不大于0.05%,有效利用粗铜液中的硫来还原粗铜液中的氧,减少或完全消除了原工艺存在的还原期使用大量的还原剂除氧所用的固体还原剂消耗；步骤二：阳极炉控硫掺氮精炼通过阳极炉氧化还原枪和透气砖，向炉内鼓入500Nm3/h氮气搅拌熔体，进行控硫掺氮氧化精炼，控制搅拌终点铜液含硫0.01-0.02%，含氧控制在0.5-0.75%，除去部分杂质如铅、锌、砷、硫等，进行带硫还原作业，鼓入1-1.5吨碳质还原剂，完成阳极炉交互反应，还原终点控制铜液含硫不大于0.01%，含氧控制在0.05-0.2%，阳极炉完成控硫掺氮精炼和倒渣,将氧化、还原环节合并，缩短阳极炉作业时间，提升阳极炉作业效率,还原作业的目的是使Cu2O脱氧生成Cu，带硫还原作业，使铜液中Cu2O与Cu2S完成交互反应，脱除的SO2随烟气排除，碳质还原剂的C和CO与Cu2O的还原反应，脱氧生成CO2随烟气排出；步骤三：检验合格，出炉阳极炉进行出炉浇铸作业，双圆盘将精炼铜液浇铸成铜阳极板。本专利技术相比于现有氧化精炼工艺，具有以下有益效果：本专利技术将原工艺中的氧化、还原两个作业环节合二为一，缩短阳极炉作业时间，提升阳极炉作业效率；有效利用粗铜液中的硫来还原粗铜液中的氧，在工艺环节控制合理的前提下，减少或完全消除了原工艺存在的还原期使用大量的还原剂除氧所用的固体还原剂消耗，可有效的降低阳极炉精炼环节加工成本；明显改善了原工艺氧化时强氧对阳极炉炉衬的侵蚀，可有效的提升阳极炉前、后渣线，氧化还原口，下炉口等部位炉衬寿命，整体提升阳极炉使用寿命，起到降本增效的目的。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。PS转炉为卧式侧吹转炉，为本领域现有设备。一种控硫掺氮精炼工艺，包括如下步骤：步骤一：PS转炉吹炼和阳极炉待料熔炼PS转炉吹炼终点粗铜含硫控制在0.06-0.1%，作为阳极炉前期料倒入阳极炉中，阳极炉在待料过程中，利用透气砖鼓入70Nm3/h氮气搅动熔体，实施初期掺氮提温、炉膛负压自然氧化精炼过程，阳极炉后期进入PS转炉吹炼粗铜终点含硫量不大于0.05%；步骤二：阳极炉控硫掺氮精炼通过阳极炉氧化还原枪和透气砖，向炉内鼓入500Nm3/h氮气搅拌熔体，进行控硫掺氮氧化精炼，控制搅拌终点铜液含硫0.01-0.02%，含氧控制在0.5-0.75%，除去部分杂质如铅、锌、砷、硫等，进行带硫还原作业，鼓入1-1.5吨碳质还原剂，还原剂为粉煤，粉煤单耗不小于4.5Kg/T.Cu，完成阳极炉交互反应，还原终点控制铜液含硫在0.01%以下，含氧控制在0.05-0.2%，阳极炉完成控硫掺氮精炼和倒渣；步骤三：检验合格，出炉阳极炉进行出炉浇铸作业，双圆盘将精炼铜液浇铸成铜阳极板。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控硫掺氮精炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：PS转炉吹炼和阳极炉待料熔炼PS转炉吹炼终点粗铜含硫控制在0.06‑0.1%，作为阳极炉前期料倒入阳极炉中，阳极炉在待料过程中，利用透气砖鼓入70Nm3/h氮气搅动熔体，实施初期掺氮提温、炉膛负压自然氧化精炼过程，阳极炉后期进入PS转炉吹炼粗铜终点含硫量不大于0.05%；步骤二：阳极炉控硫掺氮精炼通过阳极炉氧化还原枪和透气砖，向炉内鼓入500Nm3/h氮气搅拌熔体，进行控硫掺氮氧化精炼，控制搅拌终点铜液含硫0.01‑0.02%，含氧控制在0.5‑0.75%，除去杂质，进行带硫还原作业，鼓入1‑1.5吨碳质还原剂，完成阳极炉交互反应，还原终点控制铜液含硫在0.01%以下，含氧控制在0.05‑0.2%，阳极炉完成控硫掺氮精炼和倒渣；步骤三：检验合格，出炉阳极炉进行出炉浇铸作业，双圆盘将精炼铜液浇铸成铜阳极板。

【技术特征摘要】
1.一种控硫掺氮精炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：PS转炉吹炼和阳极炉待料熔炼PS转炉吹炼终点粗铜含硫控制在0.06-0.1%，作为阳极炉前期料倒入阳极炉中，阳极炉在待料过程中，利用透气砖鼓入70Nm3/h氮气搅动熔体，实施初期掺氮提温、炉膛负压自然氧化精炼过程，阳极炉后期进入PS转炉吹炼粗铜终点含硫量不大于0.05%；步骤二：阳极炉控硫掺氮精炼通过阳极炉氧化还原枪和透气砖，向炉内鼓入500Nm3/h氮气搅拌熔体，进行控硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻勇，陶传银，闫吉录，杨述凯，白介兴，卢英杰，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62