张树鹏，曾庆晔，薛超立，布茂帅

（阳谷祥光铜业有限公司，山东 聊城 252000）

1 引言

竖炉工艺用于融化电解残极、不合格阳极板，竖炉设备的特点是烧嘴设置在竖炉底部的周围，物料在底部融化后料柱不断下降，同时高温的烟气在上升过程中对料柱持续进行预热，从而降低能耗，节约成本。阳谷祥光铜业的竖炉［1］主要用于融化电解残极、不合格阳极板，融化的铜液杂质含量少，不需要氧化还原作业，主要用于浇铸阳极板及圆盘浇铸使用的铜模；但是圆盘浇铸使用后的废铜模，需要转运至固定式阳极炉进行处理，增加了转运成本及废铜模的处理成本。

2 竖炉的基本构造

竖炉炉型为立式圆筒形，高度达37m，主要有竖炉本体、上料装置、水冷烟道等组成，见图1。祥光铜业正常生产期间在炉体下部设有两排烧嘴，融化的铜液经溜槽进入保温炉，融化的物料杂质低，铜液进入保温炉后不再进行氧化还原作业，直接通过溜槽至圆盘浇铸机［2］，浇铸成合格阳极板或铜模。

图1 竖炉结构示意图

3 废铜模的处理

生产用铜模最大尺寸1410mm,最小尺寸1360mm，平均重量在3.2t左右；祥光铜业2019年年产矿产阳极铜42万t，竖炉生产阳极板约7.5万t，全年消耗铜模约750块，约2400t废铜模需进行处理［3］。受限于阳极炉的炉体结构及渣口尺寸，不具备对大块废弃铜模的处理条件。废铜模需转运至精炼车间固定式阳极炉［4］进行处理。在现有环保形式下，铜模转运前需人工进行仔细清理，防止转运过程中造成的沿途路面污染，人工劳动强度较大。由于固定式阳极炉属于待料间断启动，废铜模不能及时转化为合格阳极板，资金占有量较大，对公司的整体运营造成影响。铜模随部分废杂铜加入固定式阳极炉后，需进行熔化、氧化、还原，再由圆盘浇铸成阳极板。固定式阳极炉的阳极板加工成本约1640元/t，每个铜模单重约3.2t，处理一个铜模费用大概在5200元左右。熔炼车间全年使用铜模约750个，仅处理废弃铜模的费用在400万元左右。

4 竖炉处理废铜模的生产实践及效果

目前环保形式日益严峻，对高能耗的固定式阳极炉限产、停产要求日益增多；废铜模产出后不能及时转化为合格阳极板进行中转，对公司的资金占压日益严重。

为缓解公司的资金中转压力，节能降耗，经过车间工艺人员的不断探索，发现竖炉-保温炉理论上具备对废铜模的处理能力［5］。祥光铜业的竖炉最大筒体直径1900mm，最小直径位于A排烧嘴位置直径1370mm，B排烧嘴位置直径1624mm，理论上铜模入炉后不会造成卡料情况。试验前期，由于铜模体积、重量均超出竖炉原有设计能力；竖炉上料小车、炉顶耐火材料均出现不同程度损坏，对竖炉的平稳运行造成严重影响。经过不断实践、总结，工艺人员结合铜模处理期间竖炉料位、铜模在竖炉上料斗的摆放方式、摆放角度、入炉角度等，配合电解残极进行铜模添加，解决了过重铜模入炉前对竖炉的冲击，做到了对炉顶防撞铜块、耐火材料的零损伤。目前熔炼车间所有铜模全部做到自产自销，大大减少了废铜模处理期间的资金占压，处理费用由1640元/t，降低至220～260元/t，全年可节约处理费用340万元左右。

废铜模改由竖炉处理后，减少了固定式阳极炉的开炉频次，节能降耗的同时大大减轻了开炉期间的环保压力。

5 结语

祥光铜业竖炉处理废铜模的生产实践应用后，大幅提升了废铜模—合格阳极板的转换速度，减少了资金的占压，极大地降低了能耗，节约了生产成本，获得了良好的经济效益及社会效益［6］。