奥托昆普铜闪速熔炼工艺及生产实践

久爱奥鹏晓林

1  课题研究的主要内容
该课题结合奥托昆普铜闪速熔炼工艺及其特点，分析了奥托昆普铜闪速熔炼工艺过程及生产实践中出现的问题，提出了解决问题的措施，并指出了奥托昆普铜闪速熔炼工艺发展方向。
2  课题研究的国内外现状及意义
从冶金过程化学反应来看，闪速熔炼与反射炉熔炼和鼓风炉熔炼一样，没有实质的区别，而在设备和工艺上则大大地改善了硫化物固体和熔体与氧化性气体之间的反应动力学条件。也就是说，闪速熔炼大大地增加了硫化物凝聚相的反应表面积和提高气相中的氧浓度，强化硫化物氧化反应。其结果，降低了燃料消耗，提高了烟气中SO2浓度，达到节能、综合利用和改善环保条件的目的。
根据炉型不同，闪速熔炼有奥托昆普（Outokumpu）闪速熔炼和因科（Inco）闪速熔炼两种类型。为了区别于奥托昆普闪速炉的直立式反应塔，因科闪速炉又叫卧式闪速炉。因科闪速炉由于使用工业氧气，仅适于电价（制氧）低廉的地区使用，它的推广受到一定的限制。
奥托昆普闪速熔炼工艺是芬兰科学家于1949年发明、20世纪60年代在日本得到发展的强化冶金新工艺，是当前世界铜、镍的主要生产方法。
目前，国内有江西铜业集团贵溪冶炼厂、铜陵有色金隆铜业公司采用托昆普铜闪速熔炼工艺。全球火法冶炼技术中奥托昆普闪速熔炼占51％。当今世界，奥托昆普闪速炉有52个用于各种闪速熔炼工厂，其中有37个在生产，5个在建。据有关资料，到2004年5月，已有40座奥托昆普闪速炉熔炼铜精矿。
由于奥托昆普铜闪速熔炼工艺更好地解决了SO2高空污染及低空污染问题，硫回收率可达99％以上，同时劳动条件好，节能、高效和适用大规模生产，因此有重要的推广价值。
但在奥托昆普铜闪速熔炼工艺及生产实践过程，存在一些工艺及设备的问题，如闪速炉炉况波动，闪速炉反应塔上部和顶部过热，闪速炉冷却元件漏水，喷嘴分布器变形，余热锅炉内烟尘的粘结，硫酸系统故障率高，转炉的送风时率低等，需要进行研究。
进行闪速炼铜技术课题研究，尤其是其冶炼工艺及装备技术研究，使得闪速炼铜设备、工艺运行平稳，经济技术指标优化，实现高效、节能、低消耗。在完善其冶炼工艺技术基础上，实现闪速熔炼设备国产化，所以，进行本课题研究有重要的现实意义。
3  课题难点、拟解决的关键关键问题及采取的研究方法等
铜陵有色金隆铜业公司奥托昆普闪速熔炼工艺投产初期，反应塔顶部精矿喷嘴故障频发，对生产的正常进行是难点。通过试验研究，确定了喷嘴运行的关键工艺参数，如：喷嘴最佳空气出口速度，合适的中央氧量，限制燃油量，控制较低的燃烧风氧气浓度等。采用试验研究后确定的工艺参数，喷嘴运行正常，使生产过程平稳进行。
4  参考文献
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[5] 李卫民摘译.奥托昆普粗铜闪速熔炼工艺，中国有色冶金，2010，（3）
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