对冰铜吹炼及粗铜精炼各阶段终点判断的探讨

对冰铜吹炼及粗铜精炼各阶段终点判断的探讨

葫芦岛有色金属集团公司 杨文栋 苏凤来

摘要：本文介绍了在转炉冰铜吹炼及粗铜阳极炉精炼过程中，每个阶段终点判断方法。 关键词：冰铜吹炼；粗铜精炼；终点判断 0前言

在火法炼铜过程中，无论是转炉冰铜吹炼，还是粗铜阳极精炼，对每个阶段终点判断至关重要。终点判断准确与否，直接关系到金属直收率、企业的安全生产及企业的经济效益。本人结合多年生产实际，归纳总结了关于转炉冰铜吹炼和粗铜阳极炉精炼的终点判断方法，仅供大家参考。

1、 冰铜转炉吹炼简述

火法冶炼中，冰铜转炉吹炼分为两个周期：造渣期和造铜期。在讨论造渣期和造铜期终点判断的同时，本文将筛炉期也单列出来一起讨论。

2、 冰铜转炉吹炼终点判断方法

2．1 造渣期终点判断方法

造渣操作是转炉吹炼操作的关键。在造渣反应过程中，造渣期终点判断不准，会造成渣子过吹、欠吹或喷炉事故的发生。除影响金属直收率外，还会造成人身伤害及设备事故发生。因此，造渣期终点判断尤为重要。具体方法如下： 2．1．1 化学成份分析法

取白铍和转炉渣样化验，当白铍含铜为75+5%，渣含铜小于3%，渣含硅在19~24%时，证明造渣期终点到。

2．1．2 烟气及火焰判断法

观察炉口，烟气飘浮边沿下降，气流活跃，四周似翻腾状溢出烟罩外，同时为焰由橙色变成黄绿色，再变为灰色，火焰强劲有力，亮度增加，当火焰转变为黄白色时，证明造渣期终点到。

2．1．3 喷溅物判断法

炉口喷溅物较始吹时变得细小、密集、频繁并呈絮状、飘浮无力、发亮；喷溅物冷却凝固样呈空心粒状，证明造渣期终点到。 2．1．4 图示法

在配备有温度指示表和二氧化硫浓度指示表的情况下，当出现温度指示值上下移动频

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繁，在1100~1300C范围内温度曲线图呈锯齿状；二氧化硫浓度指示值由低逐渐升高，当稳定在一、二个格内上下移动曲线图时，证明造渣期终点到。 2．1．5 炉后钎样判断法

炉后钎样粘结物的颜色由灰白色转为青灰色，再转为油黑色，有光泽，结构松脆，能自动断裂脱离，证明造渣期终点到。 2．1．6 炉内熔体观察法

转炉停风后，从炉口观察：炉内液面平整，液面石英石化净，在渣层不过厚的情况下，表面会呈现出半球状的小泡沫；用渣钎插入熔体中测样，渣和铜之间的界面十分清晰，上为发亮的渣层，下为发暗的白彼层，排渣时，渣流动性良好，证明造渣期终点到。 2．1．7 吹炼时间判断法

在吹炼基本相同的品位和数量的冰铜时，在大致一样的送风量作用下，造渣期终点都会在差不多的时间范围内达到，前后时间间隔不会超过计划10分钟。 2．2 筛炉期终点判断方法

在造渣期终点基础上，再深吹一段时间，并补加适量的石英石熔剂，使熔体中铁量尽

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可能降低，保证硫化亚铜含量在75%以上，炉温控制在1250+20C，完成筛炉操作。筛炉操作质量的高低，直接影响到产量及安全生产，判断高质量筛炉标准如下。 2．2．1 火焰判断法

进入筛炉期时，观察火焰颜色，当火焰颜色由黄色转为白色、喷溅物由空心粒状变成泡沫状，证明筛炉终点到。 2．2．2 炉后钎样判断法

炉后粘结物平滑、乌黑油亮、且不易敲碎，证明筛炉终点到。 2．2．3 炉内熔体观察法

停风后，炉口上的喷溅物布满金红色且蠕动、形成相互连接的小球泡；炉内熔体表面平整，停风后瞬间呈水样状，表面干净。静止一段时间后，表面会出现许多半球状小球，相互之间间隙明显，互不相连；炉内熔体温度适中，渣流动性好，能最大限度排净渣子，残留渣面在10mm左右。 2．2．4 炉口渣板测试法

停风后，用渣板从炉口取样可见铜、渣分离清晰，渣板上能见到一个个象小鸡眼睛那样不停地闪致力的小泡泡，内动静止后，小泡泡变成小圆点并呈铜绿色，俗称铜斑点。筛炉越“老”，熔体中的含铜量越高，铜斑点在空气中闪动的时间越长；筛炉越“嫩”，铜斑点在空气中闪动的时间越短，有瞬息即逝的感觉；从凝固冷却后的渣板样表面看，渣样呈灰白色，整体有光亮感，并有许多圆点状小坑，点状坑边缘高于渣面，出现上述现象时，证明筛炉终点到。

2．3 造铜期终点判断法

高质量筛炉结束后，可以进入造铜期吹炼，造铜期终点判断方法如下。 2．3．1 化学成份分析法

造铜期末期，停风取样分析，含Cu在98.5%以上，含S小于0. 03%，SO2的浓度从16%下降为0（仪表指示值）进，证明造铜期终点到。 2．3．2 烟气及火焰判断法

烟气由混浊变为清亮，烟气量变小，能见度增大，黄绿色烟气逐渐消失；火焰从灰白色转为棕红色，最后变为橘红色；火焰低落，摇摆无力，证明造铜期终点到。 2．3．3 喷溅物判断法

喷溅物从点滴状变为爆裂状，再转为球状，并产生“眨眼”现象，球状喷溅物落在护板上弹跳起来，由少到多，由稀散到密集，再逐渐消失，当球状喷溅物变为针状时，证明造铜期终点到。

2．3．4 温度指示值和SO2浓度指示值判断法

温度指示值由较低点逐渐向高点上升，再趋于向下降态势作图；SO2浓度指示值由低值逐渐上升至最高值，稳定一段时间后由高值下降至最低值（小于0.5%），证明造铜期终点到。

2．3．5 炉后钎样判断法

炉后钎样粘结物表面色泽由金黄色转为黑褐色，再转为橘红色，最后变为玫瑰红色；粘结物结构由粘延性向松脆变化，表面有许多小孔，当表面由粗糙向光滑无细孔变化且硫色消失，表面隆起联接不断时，证明造铜期终点到。 2．3．6 炉内熔体观察法

通常情况下，炉内熔体表面氧化渣一般为稀样（有时出现干渣，这与温度控制有关）炉内取熔体样倒在干净铁板上，呈鼓泡状，水冷后呈玫瑰红色，鲜艳夺目，证明造铜期终点到。

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3 粗铜阳极炉精炼终点判断法

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粗铜火法阳极精炼两个非常重要的操作阶段为氧化阶段和还原阶段，其终点判断方法如下。

3．1 氧化阶段终点判断

试样表面中央下陷，断面呈砖红色，无硫线，并有方晶块； 试样含氧0.8%左右，国外一些厂控制（O）为60000ppm。 国内各工厂氧化阶段终点样观察状况见表3-1。

上冶 白冶 云冶 重冶 株冶 武汉 冶炼厂 广州冶炼厂 √ 贵冶 大冶 表面 状况 平整略起 凹槽 平整无气孔 有收缩槽 断面状况 有1/3氧化斑 有硫丝 √ √ √ √ √ √ 1/3 ~2/3 √ 基本无硫丝 砖红色 粗粒结晶无光泽 √ √ √ √ √ 3．2 还原阶段终点判断

试样表面平整，无凹槽，呈细皱纹，断面结晶有明显亮光且分布均匀，呈玫瑰红色；含氧控制在500~2000ppm为宜。

国内各工厂还原阶段终点样观察状况见表3-2。

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表3-2 国内各工厂还原阶段终点样观察状况

上冶 白冶 云冶 重冶 株冶 武汉 冶炼厂 √ 广州冶炼厂 √ 贵冶 大冶 表面 状况 平整 平，起皱纹 平，起细皱纹 皱纹较细中部略带凹槽 断面情况 金属星亮明显 1/3~ 2/3呈金属光泽 金属光泽 细粒结晶 中心有油光色 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 4 结束语 1） 在不同的冶炼工艺条件中，终点判断的手段和方法也不尽相同，需要在生产实践中

不断摸索。

2） 在进行终点判断时，有时需要将各种方法结合起来综合判断分析，力求准确，防止

出现生产事故和设备事故。

3） 在进行终点判断时，不可避免出现失误和亟待解决的问题。如造渣期石英石加入多

或少对造渣期终点判断的影响；转炉渣子过吹或欠吹现象的判断；筛炉“老”或“嫩”现象的判断；粗铜过吹现象的判断；以及上述问题的解决办法等等，都有待今后讨

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论。 参考文献

1 《现代铜冶金学》 2 铜冶炼

作者简介

杨文栋 （1967~）男，辽宁葫芦岛，工程师，东北大学有色冶炼专业，本科毕业，车间副主任，现从事金属冶炼技术管理工作。 联系电话 0429-8827930； 0429-3127930

Exploration of Each stage’s Terminal Judyment During the Blowing Refinement of the

matte and the Refinement of the Rough Copper

YANG Wen-dong SU Feng-Lai

(Huludan Non-ferrous Metals Group co.Ltd ,Huludao 125003 ,China)

Abstract: This article introduces each stage’s Terminal Judyment during the blowing

frfinement of the matte in the converter and the refinement of the rough Copper in the rotary refining furnace

Keywords: the blowing refinement of tne matte; the refinement of the rough Copper; terminal; judyment

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