本發(fā)明屬于精煉爐領(lǐng)域，具體涉及一種控硫摻氮精煉工藝。
背景技術(shù)：
銅冶煉廠熔煉一車間自煉銅以來(lái)，在回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極精煉爐生產(chǎn)過(guò)程中始終遵循的生產(chǎn)工藝流程為傳統(tǒng)的待料、氧化、倒渣、還原、澆鑄五個(gè)作業(yè)周期，存在作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，固體還原劑消耗量大的缺陷。固體還原劑單耗指標(biāo)是銅陽(yáng)極爐一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，該指標(biāo)的優(yōu)劣直接影響銅陽(yáng)極板加工成本。陽(yáng)極爐系統(tǒng)長(zhǎng)期實(shí)施氧化精煉操作，該措施使得陽(yáng)極爐氧化終點(diǎn)銅液含氧升高，致使在還原期用于脫除“氧”所需的還原劑量明顯升高，最終導(dǎo)致銅陽(yáng)極爐固體還原劑單耗高，銅陽(yáng)極板還原加工成本居高不下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種控硫摻氮精煉工藝，以解決現(xiàn)有工藝氧化和還原作業(yè)環(huán)節(jié)分離，還原作業(yè)時(shí)固體還原劑消耗量大，級(jí)聯(lián)環(huán)節(jié)加工成本高，氧化作業(yè)時(shí)強(qiáng)氧化劑對(duì)陽(yáng)極爐爐襯侵蝕嚴(yán)重，降低陽(yáng)極爐使用壽命，增加成本、作業(yè)效率低的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括如下步驟：
步驟一：PS轉(zhuǎn)爐吹煉和陽(yáng)極爐待料
熔煉PS轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)粗銅含硫控制在0.06～0.1%，作為陽(yáng)極爐前期料倒入陽(yáng)極爐中，陽(yáng)極爐在待料過(guò)程中，利用透氣磚鼓入70Nm3/h氮?dú)鈹噭?dòng)熔體，實(shí)施初期摻氮提溫、爐膛負(fù)壓自然氧化精煉過(guò)程，陽(yáng)極爐后期進(jìn)入PS轉(zhuǎn)爐吹煉粗銅終點(diǎn)含硫不大于0.05%, 有效利用粗銅液中的硫來(lái)還原粗銅液中的氧, 減少或完全消除了原工藝存在的還原期使用大量的還原劑除氧所用的固體還原劑消耗；
步驟二：陽(yáng)極爐控硫摻氮精煉
通過(guò)陽(yáng)極爐氧化還原槍和透氣磚，向爐內(nèi)鼓入500Nm3/h氮?dú)鈹嚢枞垠w，進(jìn)行控硫摻氮氧化精煉，控制攪拌終點(diǎn)銅液含硫0.01-0.02%，含氧控制在0.5-0.75%，除去部分雜質(zhì)如鉛、鋅、砷、硫等，進(jìn)行帶硫還原作業(yè)，鼓入1-1.5噸碳質(zhì)還原劑，完成陽(yáng)極爐交互反應(yīng)，還原終點(diǎn)控制銅液含硫不大于0.01%，含氧控制在0.05-0.2%，陽(yáng)極爐完成控硫摻氮精煉和倒渣, 將氧化、還原環(huán)節(jié)合并，縮短陽(yáng)極爐作業(yè)時(shí)間，提升陽(yáng)極爐作業(yè)效率,還原作業(yè)的目的是使Cu2O脫氧生成Cu，帶硫還原作業(yè)，使銅液中Cu2O與Cu2S完成交互反應(yīng)，脫除的SO2隨煙氣排除，碳質(zhì)還原劑的C和CO與Cu2O的還原反應(yīng)，脫氧生成CO2隨煙氣排出；
步驟三：檢驗(yàn)合格，出爐
陽(yáng)極爐進(jìn)行出爐澆鑄作業(yè)，雙圓盤將精煉銅液澆鑄成銅陽(yáng)極板。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有氧化精煉工藝，具有以下有益效果：本發(fā)明將原工藝中的氧化、還原兩個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)合二為一，縮短陽(yáng)極爐作業(yè)時(shí)間，提升陽(yáng)極爐作業(yè)效率；有效利用粗銅液中的硫來(lái)還原粗銅液中的氧，在工藝環(huán)節(jié)控制合理的前提下，減少或完全消除了原工藝存在的還原期使用大量的還原劑除氧所用的固體還原劑消耗，可有效的降低陽(yáng)極爐精煉環(huán)節(jié)加工成本；明顯改善了原工藝氧化時(shí)強(qiáng)氧對(duì)陽(yáng)極爐爐襯的侵蝕，可有效的提升陽(yáng)極爐前、后渣線，氧化還原口，下爐口等部位爐襯壽命，整體提升陽(yáng)極爐使用壽命，起到降本增效的目的。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
PS轉(zhuǎn)爐為臥式側(cè)吹轉(zhuǎn)爐，為本領(lǐng)域現(xiàn)有設(shè)備。
一種控硫摻氮精煉工藝，包括如下步驟：
步驟一：PS轉(zhuǎn)爐吹煉和陽(yáng)極爐待料
熔煉PS轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)粗銅含硫控制在0.06-0.1%，作為陽(yáng)極爐前期料倒入陽(yáng)極爐中，陽(yáng)極爐在待料過(guò)程中，利用透氣磚鼓入70Nm3/h氮?dú)鈹噭?dòng)熔體，實(shí)施初期摻氮提溫、爐膛負(fù)壓自然氧化精煉過(guò)程，陽(yáng)極爐后期進(jìn)入PS轉(zhuǎn)爐吹煉粗銅終點(diǎn)含硫量不大于0.05%；
步驟二：陽(yáng)極爐控硫摻氮精煉
通過(guò)陽(yáng)極爐氧化還原槍和透氣磚，向爐內(nèi)鼓入500Nm3/h氮?dú)鈹嚢枞垠w，進(jìn)行控硫摻氮氧化精煉，控制攪拌終點(diǎn)銅液含硫0.01-0.02%，含氧控制在0.5-0.75%，除去部分雜質(zhì)如鉛、鋅、砷、硫等，進(jìn)行帶硫還原作業(yè)，鼓入1-1.5噸碳質(zhì)還原劑，還原劑為粉煤，粉煤?jiǎn)魏牟恍∮?.5Kg/T.Cu，完成陽(yáng)極爐交互反應(yīng)，還原終點(diǎn)控制銅液含硫在0.01%以下，含氧控制在0.05-0.2%，陽(yáng)極爐完成控硫摻氮精煉和倒渣；
步驟三：檢驗(yàn)合格，出爐
陽(yáng)極爐進(jìn)行出爐澆鑄作業(yè)，雙圓盤將精煉銅液澆鑄成銅陽(yáng)極板。