回转式阳极炉稀氧燃烧技术的生产实践.doc

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回转式阳极炉稀氧燃烧技术的生产实践

回转式阳极炉稀氧燃烧技术的生产实践
作者简介：苏伟（1975～）男冶炼中级工程师现从事铜冶炼技术工作。
（白银有色集团股份有限公司铜业公司__白银730900）【摘要】：氧气作为铜冶炼工艺中一种不可缺少的气体已经广泛应用在了各种熔炼、吹炼与精炼工艺中。氧气的作用在于强化熔炼与吹炼过程降低燃烧过程中的燃料消耗减少烟尘与污染物排放。本文介绍了普莱克斯稀氧燃烧技术（DOC）该技术已成功应用于阳极炉精炼不但能节约大量燃料而且由于燃烧过程没有氮气参与可以大大降低烟气量（达70%以上）与污染物的排放特别是CO2与NOx的排放。本文阐述了该技术在回转式阳极炉的生产实践及技术经济分析通过分析比较认为回转式阳极炉采用普莱克斯稀氧燃烧技术的经济效益与环保效益非常可观是一项成熟而又先进的技术在铜冶炼火法精炼生产中具有很好的应用前景。
【关键词】：普莱克斯；回转式阳极炉；稀氧燃烧；经济效益；优缺点一、前言白银有色集团股份有限公司作为国内知名的大型有色冶金企业目前有2台300吨回转式阳极炉回转式阳极炉在没采用稀氧燃烧技术前生产与烤炉都需要空气-天然气燃烧技术提供热量空气-天然气的燃烧技术能耗高、污染大已经不适应现代铜冶炼的生产需求。
一是天然气的市场价格不断攀高过大的能源消耗造成生产成本上升；二是随着国家对安全环保生产要求的提高与铜业公司生产能力的不断扩大空气-天然气的燃烧技术已成为影响火法系统__极精炼的一个瓶颈。而实现清洁、环保、高效、节能的生产已成为现代铜冶炼企业的当务之急。基于以上原因铜业公司将回转式阳极炉空气-天然气燃烧技术改造成为普莱克斯稀氧燃烧技术该技术已在2台300吨回转式阳极炉投入使用。稀氧燃烧技术作为一项冶炼新技术在铜冶炼过程中发挥节能、降耗、减排的目的目前已在许多同行业中得以广泛应用。
二、稀氧燃烧技术特点稀氧燃烧技术降低了氧-燃火焰的峰值温度高速氧气与燃料射流在混合燃烧前将卷吸大量的炉膛烟气大大降低了燃烧火焰温度使燃烧更加均匀该技术在节约燃料的同时由于燃烧过程消除了氮气因而可以大大降低烟气量（达70%以上）与污染物的排放特别是CO2与NOx的排放。其基本概念是：燃料与经过稀释的热的氧化剂（氧气组分在2%-10%）进行反应从而产生低火焰峰值温度的“反应区域”。氧气与燃料由不同喷嘴射入炉内高速氧气与燃料射流因为与炉内气体发生卷吸作用而被稀释然后再彼此混合燃烧。此技术具有非常好的温度均匀性与极低的NOx排放且对加热工艺与炉体耐火材料没有任何不良影响。
三、使用情况及经济效益分析铜业公司回转式阳极炉稀氧燃烧使用天然气作为燃料氧气作为助燃氧气流量可根据预先设定的氧-燃比进行自动调节稀氧燃烧基本参数如下：阳极炉容量：300吨天然气耗量：300（Nor）～350（Max）Nm3//h(原空气-天然气燃烧天然气耗量：988NNm3/h)天然气压力(阀组前)：0.3Mpa(g)氧气燃烧需要天然气喷人速度范围：133m/s～290m/s氧气流量：500（Nor）～600（Max）Nm3//h氧气压力(阀组前)：0.24MPa(g)氧气燃烧氧气喷人速度范围：200m/s～250助燃氧气浓度（%）：99%氧-天然气比2：1阳极炉烟气温度：1250～1450℃回转式阳极炉使用稀氧燃烧技术后显现出升温速度快、冷料处理量大、天然气消耗少等优点。
20__年1～5月未使用稀氧燃烧技术回转式阳极炉天然气消耗表：表一、未使用稀氧燃烧技术回转式阳极炉天然气消耗表
月份项目12345平均月产量（t）5995.74927.65729.66987.36459.26020天然气月耗量（m3）354157675636490709450027412445476595天然气单耗（m3）59137866464822021年1～5月使用稀氧燃烧技术回转式阳极炉天然气消耗表：表二、使用稀氧燃烧技术回转式阳极炉天然气消耗表
月份项目12345平均月产量（t）19254175469249196271838116811天然气月耗量（m3）362155253423194648191702294860259358天然气单耗（m3）191421101616从上表可以看出20__年1～5月天然气月平均单耗为82m3/t.Cu；2021年1～5月天然气月平均单耗为16m3/t.Cu特别是4月份天然气单耗只有10m3/t.Cu使用稀氧燃烧技术后回转式阳极炉天然气平均每月比未使用稀氧燃烧技术节约80%大幅度降低了回转式阳极炉的生产成本经济效益非常可观。且随着公司产能的提高转炉热料的充足回转式阳极炉天然气的单耗可进一步下降。以下是费用分析：1、使用稀氧燃烧技术后回转式阳极炉天然气耗量平均每月比未使用稀氧燃烧技术节约80%按照2.40元/