胡 展

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

煅贵冶作为国家“六五”计划的重点工程，担负着振兴中国铜冶炼事业的先行者的重要角色，这也是贵冶能够长期保持有力竞争者的主要因素。一直以来，贵冶都十分注重技术进步与管理创新融入生产组织的优势，对标国际一流企业水平，找准自身差距，明确对比方向，才能确保贵冶的技术水平站在世界铜工业的前沿。特别是近年来贵冶在全面最好建设现代化冶炼工厂的进程中，转炉的各项技术经济指标进步尤为显著，进一步巩固了贵冶行业领导者地位。

2 工艺介绍

贵冶目前有PS 转炉9 台，生产中6 用3 备，采用的吹炼模式为不完全期交互吹炼。铜精矿经闪速炉熔炼，只是把精矿中的脉石、部分硫和铁除掉，而铜仍以硫化物与铁的硫化物组成冰铜（含铜55%～60%）。冰铜由65t 包子吊车装入转炉进行送风吹炼，把冰铜中的硫和铁几乎全部氧化除去而得到粗铜（含铜98.5%），金、银等贵金属熔于粗铜中。冰铜吹炼作业分为造渣期和造铜期，吹炼产生的烟气经废热锅炉回收余热后，进入球型烟道，经沉尘室和电收尘器进行收尘处理后，送往硫酸进行制酸。此外，在转炉吹炼过程中泄漏的部分烟气通过环集系统收集，收集的烟气经过脱硫系统回收后再通过烟囱达标排放。

3 转炉技术发展与管理水平的提升

对于火法冶炼企业而言，近年来影响转炉生产作业的瓶颈主要来源于中间物料的处理量、转炉炉体安全及环集在线二氧化硫排放量等因素，转炉吹炼又在火法冶炼生产中起到承上启下的作用。贵冶积极探索实践，通过技术进步与管理水平的提升解决了上述诸多因素，让抑制行业多年发展的难题破茧重生。

3.1 平衡中间物料产处，保持“零库存”常态化

火法冶炼过程中除主产品外，产出的含铜等有价金属较高的附属产品（中间物料）。简单来讲就是生产过程中物料无效循环的体现，循环量越大，消耗的成本越高。中间物料最主要的是固铍（固体冰铜）和床下物（转炉吹炼喷溅物）和渣包壳，中间物料处理主要由转炉和电炉承担。电炉处理锢铍依靠电极发热，需要消耗大量电力，能耗成本较大。针对这一症结，贵冶通过控制中间物料产出、拓展处理途径及优化作业模式等系列举措，中间物料不仅实现了产处平衡，电炉还彻底结束了加装固铍的历史，让日本东予、西班牙韦尔瓦等世界先进铜冶炼厂的同行高度赞誉。

3.1.1 降低中间物料产出，减少无效循环

通过精细化生产管理，以稳定炉况及合理控制冰铜品位为前提，进一步优化设备管理模式，强化以点检为核心的全员预防维修，做好计划性检修，推进日常关键设备管理工作，降低长周期生产过程中设备故障率，确保工序高效运行，降低中间物料产出，减少无效循环，为转炉均衡稳定处理中间物料打好基础［1］。

3.1.2 增加中间物料处理，优化处理途径

在不影响各工序正常作业的前提下，维护好炉体安全和减少设备故障率，坚持转炉“双高”作业（即高风量、高富化率作业）模式，优化不同物料的处理方式和走向，研究了转炉造渣期处理中间物料的方法，拓展了工序内中间物料的消化途径，增加中间物料处理量。

3.1.3 打破传统作业模式，建立全新中间物料处理方法

通过不断试验摸索实践，以提高转炉作业炉次来实现产能和中间物料处理能力的进一步提升（即适当降低转炉冰铜装入量，提高风量和氧量，把每日作业炉次提升上去，每炉铜的胃口虽然小了些，但随着进食频率的提高，每天的进食量总体上还是大幅度的提高），同时达到中间物料产出量下降的目的，成功打破了转炉一直延用日本东予冶炼厂的作业模式，找到了适应贵冶生产需求的全新中间物料处理方法。

3.2 提高转炉炉龄，开拓转炉吹炼新局面

转炉炉龄是指转炉炉衬在机械力、热应力、化学侵蚀的作用下逐渐损耗殆尽，直至无法继续吹炼下去，必须停炉进行检修前所吹炼的炉次。转炉炉龄是标志转炉吹炼水平的重要指标，贵冶转炉炉龄在国内同行业已处于绝对领先水平，但跟世界最好水平日本东予冶炼厂比较还是存在着一定的差距。通过科学全面分析研究影响炉龄的机理及高效处理对策，加强对耐火材料的管理和筑炉质量把关，并逐步实施转炉智能化转型改造，使转炉炉龄不断提高，开拓转炉吹炼新局面。自2015 年改造实施以来，转炉平均炉龄从292 炉次提升至362 炉次，使转炉管理创新水平处于全球同行业领先地位。

3.2.1 加强对耐火材料的管理，强化筑炉质量的检查和监督

提前精细化制定好的停炉及筑炉计划，通过抽样、检查、切割确保使用耐火砖的质量，研发风口区新型整体耐火砖，创新风口区耐火砖砌筑模式，并将原耐火砖和炉壳间的填料由国产改为进口填料，杜绝风眼区发红或烧穿等问题，减少作业炉后期风口区爆砖而造成停炉现象，从而达到耐火材料延长使用寿命的效果［2］。

3.2.2 提升设备运行效能，推进转炉智能化发展步伐

通过捅风眼机无人自动化、残极自动操控上机平台及自主研发的粗铜终点判断技术等系列措施［3］，不仅确保了转炉送风量及压力的稳定，而且提高了残极上机率和粗铜终点判断准确率，减少了人为因素干扰现象，使粗铜终点判断准确率由原来的50%左右提高到了99%以上。其次，缩短了捅风眼的时间，使吹炼节奏明显加快，还能有效控制底渣的产出，减少底渣过多对耐火砖的侵蚀，有效延长耐火砖使用寿命。其中“一种转炉风眼管内部粘结清理工具”还荣获了国家发明专利。

3.2.3 稳定吹炼节奏，创新操作模式

通过近两年的摸索结合国内外相关研究，在确保烟气外溢和尾排排放达标的前提下，强化全员点检制度和标准化操作，维护好转炉炉况，加强对重点参数的监控，及时调整工艺参数，合理控制吹炼温度，严格控制渣含硅，大胆推进“高风量低压力吹炼”模式［4］，降低风口区的热负荷及耐火砖的消耗速度，从而提高日作业炉次、送风时率，达到缩短转炉作业时间。

3.3 降低SO2总排放量，实现环保在线SO2小时值全面达标

硫在铜冶炼过程中最主要的来源为原料和燃料，在生产过程泄漏的部分通过环集系统收集，收集经过脱硫系统回收后通过烟囱排放。近年来，随着空气质量的劣化，环保压力越来越大，大气污染物排放浓度限值还有可能下调，这对含硫尾气处理工艺提出了更高的要求。贵冶从优化工艺控制，均衡组织生产，加强对环保设施的管理创新着手，降低入口浓度峰值，从而实现出口尾排SO2值平稳控制在100mg/Nm3以下，确保在线SO2小时均值全面达标。

3.3.1 优化生产组织模式，确保生产均衡、稳定、高效、环保控制

稳定闪速炉炉况，以“铜量略少”控制的生产组织模式，闪速炉根据转炉需求合理安排放铜，并改变转炉氧化渣加入模式，避免生产波动影响在线监控指标。

3.3.2 科学合理配料，精准控制要求

做好低硫铜精矿的均衡进厂、均衡使用工作，加大双系统各类矿种的灵活调配、增加配料矿种等方式，精细转炉开停风操作，做好三大炉的错峰作业的横向沟通协作，熔炼与硫酸之间的纵向沟通协调，控制闪速炉炉内压和硫酸一级动力波0Pa 以上时间，稳定工艺风量走向，避免工艺烟气外溢现象。

3.3.3 应用有机胺脱硫技术，为绿色冶炼保驾护航

由于早期采用的活性焦脱硫工艺难以满足新的环保政策要求，2016 年通过引进、吸收、消化有机胺脱硫技术［5］，成功地解决了有机胺脱硫技术在火法环集烟气应用中存在含尘高、含酸高、烟气量和烟气SO2浓度波动大等问题，并开发了一系列节能降耗技术，解决有机胺脱硫系统运行中蒸汽耗量大、运行成本偏高的问题，提高了有机胺脱硫系统的自动化、智能化程度，实现无人值守、免维护作业模式［6］，满足了工厂减员增效和智能化工厂建设等相关要求。

4 实施效果

近年来，通过革新技术、全面对标、智慧冶炼等一系列有效举措，贵冶已成为全球唯一单厂阴极铜产能突破百万吨的铜冶炼厂。在产能扩张的同时，贵冶开创了“消耗少、成本低、效率高、指标优、环保好”的铜冶炼新模式，尤其转炉工序的核心技术经济指标始终处于行业领先水平。

（1）实现了中间物料的优化管控与产处平衡，电炉也彻底结束了加装固铍的历史，仅节约电炉用电每年可达1300 多万kW·h，达到了工厂深度降本增效的目的。

（2）实现了转炉平均炉龄的持续攀升，其中2018 年转炉平均炉龄达到了362 炉次，单炉5#转炉炉龄为420 炉次，均创历史最好水平，每年耐火材料消耗逐年递减，降低生产成本.

（3）自2016 年从有机胺脱硫技术应用以来，烟气排放浓度由原来的220mg/Nm3降低到60mg/Nm3，可减少二氧化硫排放近1200t，助力工厂打造“绿色冶炼”新样板提供了有力支撑。