【正文】 勢強弱控制著脫硫程度，也就控制了產(chǎn)出的冰銅品位。 ? 主要的氧化反應(yīng)有： ? （ 1）高價硫化物的直接氧化： ? 2FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO2 ? FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 ? 2CuFeS2+5/2O2=CuS ? 在強氧化氣氛下、還會發(fā)生反應(yīng)： ? 3FeO+1/2O2=Fe3O4 ? 當(dāng)體系 SiO2的量充足時，生產(chǎn) Fe3O4將被還原成FeO ? 2CuFeS2+3Fe3O4+5SiO2=（ Cu2SSiO2） +2SO2+熱量 ? 隨之熔煉爐型的不同，上述氧化反應(yīng)所占的比重也不同。鐵硫化物生成是Fe3O4的趨勢是不可避免地，只是隨爐型，程度不同。艾薩爐渣中 Fe3O4的量為 10%左右。因為這類反應(yīng)決定著冰銅以及其他有價金屬在冰銅中的回收程度，決定著 Fe3O4還原造渣的順利和完全程度。這里反應(yīng)又可以分成兩類反應(yīng)： ? 一是 Fe3O4和 FeS的反應(yīng)，反應(yīng)式為：Fe3O4+FeS=FeO+SO2； ? 二是金屬硫化物與氧化物之間的 MeS— FeO的反應(yīng)，以及相同金屬硫化物與氧化物之間的反應(yīng)。FeS） +（ 2FeO相反，它首先和爐渣中的氧化亞鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成磁鐵礦，然后，磁鐵礦和精礦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并燃燒煤。加入艾薩爐內(nèi)的燃煤并不直接就和來自噴槍的空氣一同燃燒，而是隨著精礦的熔煉，煤和磁鐵礦中的氧發(fā)生反應(yīng)而燃燒。通常情況下，燃煤含有可以在熔煉爐內(nèi)燃燒的固定碳。化學(xué)反應(yīng)式如下： ? C + 2Fe3O4 ＝ CO2 + 6FeO ? （燃煤碳）（磁性鐵）（二氧化碳） （氧化亞鐵） ? 由于每個碳原子需要兩個氧原子來形成二氧化碳，所以每個碳原子燃燒時就需要消耗兩個磁鐵礦分子。 大多數(shù)人都認為燃煤的燃燒會產(chǎn)生熱量。熱量是由首先形成磁鐵礦的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的。燃燒空氣產(chǎn)生更多的磁鐵礦，而這些磁鐵礦產(chǎn)生的熱量超過了燃煤和磁鐵礦之間的化學(xué)反應(yīng)的冷卻程度，因而產(chǎn)生了額外的熱量，熔煉爐的溫度就升高了。 ? 但是，爐內(nèi)的磁性鐵如果過多，就會大大加快反應(yīng)速度，短時間內(nèi)生成大量的氣體產(chǎn)物（ SO2為主）；同時因磁性鐵數(shù)量大，使?fàn)t渣的粘度增大，大量的氣體要逸散出來很困難；爐內(nèi)溫度上升很快。當(dāng)爐渣里的氣體量累積到一定程度，其氣體壓力大于爐渣的表面張力，氣體就沖破爐渣表面逸散出來，并夾帶著很多爐渣和冰銅，這就形成了爆炸式噴濺。 ? 所以，維持正常生產(chǎn)的磁性鐵量是必要的，但必須控制磁性鐵的總量不能超過 15％。目前云銅艾薩爐的控溫主要是通過燃煤補加來調(diào)節(jié)熱平衡。 由于同一批次原料成分存在波動，并且我們的小時處理量和目標(biāo)冰銅品位也存在一定的變化，故我們的一、二次補煤量會不斷地進行調(diào)整。 ? 如果遇到掉渣等原因造成溫度急劇下降，這時就需要啟用燃油來迅速提溫。在使用燃油時，相對應(yīng)的燃油需要空氣同時通過噴槍供給，燃油燃燒的同時產(chǎn)生的 CO2和 H2O氣體，造成爐內(nèi)短時間的煙氣量突然增大，給爐頂和煙道帶來較大的沖擊，使其掉渣的可能性顯著增加。 ? 噴槍使用燃油導(dǎo)致強制鼓入爐內(nèi)的富氧空氣量增加，同時燃燒反應(yīng)還生成更多的氣體，此時對熔池的攪動將更加激烈，加快了傳質(zhì)傳熱速度，生成的磁性鐵數(shù)量也逐步增多，加上燃油燃燒本身放出的熱，熔池溫度上升很快。 ? 端壓也可以對熔池溫度進行適當(dāng)調(diào)整。這主要取決于兩方面： ? 一、噴槍插入深度直接影響氣體的攪動能力；二、影響鼓入熔池總氧量的利于率。但控制合理的 冰銅品位 才是我們的控制重點。 ? 冰銅品位控制過高還會造成磁性鐵高，補沙量增大，大的補沙量又反過來影響粒子的質(zhì)量，增大煙塵量。由于電爐的存儲能力有限，銅面必定偏高。艾薩爐此時必須降低負荷生產(chǎn)以控制銅面。 ? 那么如何控制合理的艾薩爐冰銅品位呢？根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)冰銅品位進行控制，每趟排放取冰銅樣進行肉眼觀察：品位較高的冰銅泛金屬光澤甚至出現(xiàn)類似純銅的銅黃金屬色；斷面顏色較暗的冰銅品位低；斷面整齊呈片狀或柱狀的品位高，斷面呈粒狀的品位低；品位高的冰銅密度大、手感重。 ? 艾薩爐控制冰銅品位要根據(jù)電爐的工藝需要，一般電爐的品位在 55～ 59％，艾薩爐的品位為 51～55％。 ? 通過對轉(zhuǎn)爐冷料或冷冰銅加入量進行調(diào)整也可以小幅度調(diào)整冰銅品位，因為這些冷料含銅通常都在 45％以上。控制適合的冰銅品位可以節(jié)省艾薩爐（減少補煤）和電爐（降低電耗）的能耗，也能滿足轉(zhuǎn)爐吹煉的需要。 Pb、 Zn、 As雜質(zhì)的影響 ? 銅精礦中一般都伴生有這幾種金屬。 As多以FeAsS（學(xué)名毒砂）的形式入爐被氧化，以 As2O3的形式進入爐渣和煙塵；存在于冰銅中的 As是硫化物。 ? PbS：比重 ～ ，熔點 1135℃ ，屬不穩(wěn)定化合物，600℃ 就開始揮發(fā)，在空氣中焙燒時被氧化為 PbO或PbSO4； ? PbO：熔點 885～ 890℃ ，沸點 1470℃ ，屬易揮發(fā)化合物，當(dāng)溫度 750℃ 時，已開始揮發(fā)， 950℃ 時揮發(fā)量大大增加； ? PbSO4：比重 ，熔點 1170 ℃ ，高溫下屬于不穩(wěn)定化合物，在 800℃ 開始離解， 950℃ 以上離解速度加快， PbSO4＝ PbO＋ SO2 ↑ ＋ 189。O2 ↑ 艾薩物料及產(chǎn)物的物相分析 物料名稱 Pb物相 含量％ Zn物相 含量％ 混合礦 PbS ZnS 艾薩冰銅 PbS ZnS 艾薩爐渣 PbO ZnFe2O4 艾薩余熱 煙塵 PbO ZnFe2O4 艾薩電收塵 PbO 、PbSO4 ZnFe2O4 根據(jù)艾薩爐物料平衡測試 8小時的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算分析艾薩爐投入和產(chǎn)出的物料量如下表。初步推斷這部分物質(zhì)主要以煙塵的形式富集在各煙道的內(nèi)表面，少量的 Pb以氣態(tài)的形式揮發(fā)到空氣中。O2↑ ? 少部分 2PbO＋ PbS＝ 3Pb（氣） ↑ ＋ SO2↑ ? 同時 2ZnS＋ 3O2＝ 2ZnO＋ 2SO2↑ ? 或 ZnS＋ 2O2＝ ZnSO4 ? 600℃ 以上： ZnSO4＝ ZnO＋ SO2 ↑ ＋ 189。 O2＝ ZnFe2O4 ? 所以， Zn均以 ZnFe2O4形式存在各產(chǎn)物中； Pb在爐渣和余熱鍋爐煙塵內(nèi)主要以 PbO形式存在；由于煙氣流過煙道逐步降溫至出口處的 430℃ 以下，故電收塵的煙塵中還含有部分沒有分解的PbSO4。 圖 4艾薩煙道結(jié)渣 ? 艾薩爐正常生產(chǎn)時煙塵隨煙氣進入煙道，初始煙氣溫度在 1200℃ 左右；當(dāng)煙塵中 Pb、 Zn的氧化物遇到溫度較低的內(nèi)壁表面時，逐漸粘結(jié)在上面，形成比較致密的第一層煙道結(jié)渣；這些半熔融的第一層結(jié)渣又將隨后流進來靠近它們的半熔體或其他揮發(fā)性化合物捕集，越積越多，就形成了大量的煙道結(jié)渣。雖然煙道外壁的振打裝置對煙道不同部位進行一定頻率的振打，利于煙道結(jié)渣的掉落，但是效果畢竟有限。 2煙道 連接段 gas 圖 5煙道系統(tǒng)簡圖 項目 日期 原料 中 Pb ％ 原料 中 Zn ％ 余熱煙塵中 Pb ％ 余熱煙塵中 Zn ％ 平均磁性鐵 ％ 平均渣型 SiO2/Fe 2022年 8月 2022年10～ 11月 項目 日期 精礦 處理量 t 平均 補硅量 Kg/t精礦 平均二次補硅量 Kg/t精礦 平均溫控中心 ℃ 鍋爐平均蒸發(fā)量 t/h 平均煙氣出口溫度 ℃ 2022年 8月 80454 2022年10～ 11月 61394 表 706年 8月和 10～ 11月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比 ? 查閱停產(chǎn)前近一個月 (10月 16日～ 11月 10日 )工藝控制數(shù)據(jù)，主要參數(shù)為表 6所列（與同年負荷率高的 8月進行對比）。 ? 在清理結(jié)渣過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)渣斷面分為數(shù)層，靠近煙道壁的層面比較致密，硬度較高，具有金屬光澤，為大量的鉛、鋅化合物；中間位置部分致密程度和硬度降低，為細小顆粒狀晶體組成，含有一部分燒結(jié)物料；最外層的部分疏松，通過觀察為粉狀物料、噴濺物顆粒和一部分二氧化硅晶體形成。 ? 通過以上分析，個人認為：銅精礦中的Pb、 Zn是導(dǎo)致鍋爐煙道結(jié)渣的主要原因之一，控制鍋爐結(jié)渣必須要先控制入爐料中 Pb、 Zn的量，以減少結(jié)渣的第一層致密的結(jié)渣載體；同時采用盡可能低的冶煉溫度來減少揮發(fā)物質(zhì)進入煙道的量、減少補硅量和提高制得粒子的質(zhì)量來減少總煙塵量，采取這些措施將有利于減少煙道結(jié)渣量，使 Pb、 Zn在富氧頂吹艾薩銅熔煉過程中的多以爐渣和電收塵的形式脫除將對生產(chǎn)更為有利。噴槍控制主要分三方面：風(fēng)量、端壓和燃油量。氧氣量是系統(tǒng)自動根據(jù)目標(biāo)品位、原料成分、補煤量、燃油量所需氧氣進行換算相加后得到的；風(fēng)機自然空氣是操作人員自行設(shè)定。所以，根據(jù)小時料量、目標(biāo)品位、二次補煤量等的情況來及時調(diào)整風(fēng)機風(fēng)量，使總富氧風(fēng)量維持在合理范圍內(nèi)。 ? 當(dāng)氧站氧氣已達最大值時，為了進一步小幅度增加小時精礦處理量，可適當(dāng)提高風(fēng)機風(fēng)量，利用自然空氣內(nèi)的氧氣來滿足熔煉。 ? 噴槍端壓的控制即是控制噴槍插入熔池內(nèi)熔體的深度。由于熔體中下部磁性鐵數(shù)量有限，而使新進入爐內(nèi)的粒子能與磁性鐵接觸數(shù)量也相當(dāng)有限，致使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)慢、生成的熱少、溫度降低。 ? 目前我們所使用的這個 8～ 壓是經(jīng)過幾年摸索找到較好的噴槍插入深度。 ? 生產(chǎn)中噴槍端壓自動控制在噴槍槍位達到，必須根據(jù)端壓手動調(diào)整噴槍槍位，當(dāng)排放一段時間后端壓逐步下降到自動控制設(shè)定值附近，此時手動將噴槍往下運動一些距離，當(dāng)噴槍槍位低于 ，才能繼續(xù)使用端壓自動控制。在噴槍剛使用完燃油后由于燃油對應(yīng)的空氣不再提供，并且燃油火焰和氣體給熔池額外的攪動力減少，爐內(nèi)熔體會有一個從爐壁四周回流的過程，這