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世界首条氧气底吹连续炼铜工业化示范生产线投产以后,行业内又产生了“新的奇迹诞生”的赞叹之声。氧气底吹连续炼铜技术以其优越性再度站在行业制高点上:
1.环保效益好。铜锍通过流槽进行转运,避免了用铜锍包转运过程产生的烟气无组织排放,大幅减少了烟气逸散;
2.能耗低。采用高富氧以及高铁硅比渣进行熔炼,烟气量和渣量少,带走的热量少,炉体散失的无效热少,易实现自热熔炼,能耗低;
3.操作条件好。氧气从卧式圆筒型炉子底侧部吹入铜锍层或粗铜层,不易形成泡沫渣,操作安全;
4.投资省。原料不需进行预处理直接入炉、实现熔炼与吹炼的连续化生产,一套连吹炉系统取代了多台套转炉系统,且不需要另建残极等冷料处理系统,总投资可节省20%—30%;
5.原料适应性好。脱杂能力强,对含杂质较高的多金属物料有很强的适应性,造锍捕金效果好。
6.备料简单。含水8%—12%的精矿可直接入炉,粉料、块料从炉顶可直接加料。
事实上,为克服PS转炉吹炼存在的诸多问题,自上世纪五十年代起,国内外就开展了铜锍连续吹炼技术的相关研究。但是到目前为止,成功用于工业生产的只有三菱法和“双闪”工艺。与这两个技术相比,铜锍底吹连续吹炼技术又具有独特的优势:和三菱炼铜工艺相比,铜锍底吹连续吹炼工艺取消了贫化电炉,采用渣选矿工艺,弃渣含铜量由0.6%—0.8%降至0.3%以下,铜回收率高出约1个百分点;与“双闪”炼铜工艺相比,底吹连续吹炼炉可直接处理热态铜锍,取消了闪速吹炼工艺中铜锍水碎或粒化工序以及冷铜锍干燥、研磨等工序,流程短,投资少,即使处理冷态铜锍,对铜锍的粒度和水分也没有苛刻要求,还可以利用吹炼过程富余热处理电解残极等冷料和废杂铜,无需像闪速工艺一样,另建冷杂料熔化炉。
此外,铜锍底吹连续吹炼技术和顶吹连续吹炼工艺相比,可以在吹炼过程中处理残极和废铜料,且无需分周期作业,可实现连续送氧,氧枪寿命更长;和诺兰达连续吹炼工艺相比,可将热态铜锍通过流槽直接送至吹炼炉,减少了用包子输送对环境的影响,操作工序简化,对富氧浓度没有特别限制,且不需要捅风眼作业。
不破不立, 勇担中国冶金技术国家队责任
在恩菲人的字典里,“创新”是永恒的关键词。中国恩菲也正是这样数十年如一日地传承着创新的精神,引领着创新的方向。然而,任何技术的研发,都要经历科研攻关的漫长过程,从理论到实践,从试验到产业化,其中艰辛,非常人所能想象。为什么中国恩菲能够不断前行,持续突破?因为恩菲人深知自己肩负的责任,这责任,是行业和国家赋予的,是使命,也是动力。氧气底吹冶炼技术的诞生,就是恩菲人责任和使命的体现,持续不断的提升和超越,是恩菲人为氧气底吹技术“代言”的最大动力。
中国恩菲高级顾问专家、全国工程设计大师蒋继穆说,技术的创新和发展,靠的是后继有人。中国恩菲设有博士后科研工作站,以此为依托,院士大师带领博士后研究生团队共同开展工作。此外,包括底吹熔炼、连续吹炼工艺在内的所有技术创新,在实现产业化前,都必须通过半工业及工业化试验,以解决工艺和工程上没有把握的问题,这个过程,是从理论到实践的重要转变,还能帮助年轻的科研工作者开拓思路,在顺利完成任务的过程中得到升华。
对此,尉克俭也颇有感触。他说,新工艺技术的研发过程中,工艺本身可行仅仅是第一步,核心装置的开发非常关键,还有生产操作经验的积累。以“氧气底吹连续炼铜清洁生产工艺”的开发为例,国家863项目的完成,为产业化提供了巨大支撑,产业化示范线的建设,则意味着工艺取得了跨越性的进展,也开启了新的改进提升、成熟完善之路。比如,针对底吹炉加料口粘结的问题,中国恩菲后续开发了加料口清理机,并已在多个项目中投入使用;比如,为提升设计质量,中国恩菲引进了Metsim和MetCal等冶金计算软件和FLUENT等流体计算模拟软件,使设计手段更加科学化。
尉克俭说,创新要以获取效益为依归。对技术的评价,要以所耗成本和所创造价值为前提,要确保能够连续稳定地运行,各项指标参数合格,再对其先进性和优越性进行评价。当前,中国恩菲已拥有强大的底吹冶炼技术开发专业团队,未来,将以恩菲研究院为依托,以博士后科研工作站为支撑,中国恩菲将继续开展研发工作,一方面提高铜金冶炼工艺及其装备水平,不仅在国内,也要走向世界,参与国际先进的铜冶炼工艺的角逐;另一方面,以此为基础,中国恩菲也将尝试进一步开发与拓展底吹技术的应用领域,并在其工业化应用中不断挖掘潜能,支持与支撑包括有价金属的综合回收在内的循环经济与绿色发展要求。
中国民族工业的复兴,源于一大批有抱负、有梦想的先驱,中国有色金属工业的雄起,更有赖于包括恩菲人在内的科技先锋的夙兴夜寐。从过去对国外技术的望尘莫及,到今天国外对恩菲品牌底吹冶炼技术的望其项背,中国恩菲走过了无比艰辛的创新之路。
中国恩菲的愿景是“致力于成为最值得信赖的国际化工程服务及资源能源发展商”,在实现国际化的超越和领先的过程中,中国恩菲的底吹炼铅、炼铜系列专利已陆续在智利、秘鲁、澳大利亚、印度、越南、印尼、蒙古、俄罗斯等国申请专利,恩菲品牌的氧气底吹冶炼技术受到全球的广泛关注。
而今,中国恩菲携氧气底吹冶炼技术来到了太平洋另一端,在享有“铜矿王国”美誉的智利搭建起中智矿业交流发展的新平台;而今,一台台熊熊燃烧的冶炼炉,正承载着“中国创新”全球出彩的新希望,点亮了恩菲人、冶炼人、有色人的新梦想;而今,中国恩菲敢以开放胸怀拥抱浩瀚苍穹的创新团队正在面对新的挑战,勇攀新高峰。在推动行业发展的道路上,恩菲人责无旁贷——当好有色冶金技术发展的国家队,是中国恩菲擎起的“中国创新”大旗的最大动力!
附表:中国恩菲底吹炼铜工艺工程业绩
序号工程/企业熔炼炉大小(m)吹炼炉规格(m)处理精矿量(万t/a)铜产量(万t/a)状态
1水口山试验炉Φ2.234×7.98——1.50.3—
2越南生权Φ3.1×112台PS转炉Φ2.4×5.24-81.0已投产
3东营方圆一期Φ4.4×16.53台PS转炉Φ3.6×8.15010已投产
4山东恒邦Φ4.4×16.53台PS转炉Φ3.6×7.5456.0已投产
5包头华鼎Φ3.8×13.52台PS转炉Φ3.6×8.1457-8已投产
6山西垣曲冶炼厂Φ4.8×203台PS转炉Φ3.6×8.85010已投产
7河南豫光金铅Φ4.4×181台底吹连吹炉Φ4.1×1840-508-10已投产
8东营方圆二期Φ5.5×27.52台底吹连吹炉Φ4.6×2310020-222015年
9中原黄金冶炼厂Φ5.8×301台悬浮吹炼炉15020-22试运行
10五矿金铜项目Φ4.8×203台PS转炉Φ4.0×11.75010.0正在建设
11河南灵宝金城冶炼Φ4.8×221台底吹连吹炉Φ4.4×206610.0正在设计
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