某公司采用废杂铜经反射炉熔炼直接生产光亮铜杆。其熔炼设备为固定式反射炉,设计能力为75t/炉。其熔炼过程也即精炼过程,包括熔化、氧化、扒渣和还原阶段。为提高铜的纯度,用吹入压缩空气来氧化除杂,再用还原剂还原脱氧,熔炼周期为17h。反射炉所用燃料为煤气,由煤气发生炉产生,用煤量约为13t/炉,折合熔铜反射炉单耗为0.173t煤/t铜。根据热平衡测定结果,以及对主要设备和工艺的分析,反射炉熔炼再生铜系统中存在以下主要问题:
1.1燃气品质较低
煤气发生炉产生的燃气中夹带有粉尘、焦油等杂质,在输送过程中杂质容易在管道拐角及燃烧器烧嘴处沉积而造成堵塞,从而造成生产事故。杂质随燃气进入反射炉,增加了炉内铜液中的杂质含量,影响铜产品品质。
1.2燃烧器结构不合理
由于采用直流式燃烧器,煤气和空气混合不充分。对反射炉排出的烟气进行成分测定时发现烟气中存在大量CO,说明燃气在反射炉内燃烧不完全,直流式燃烧器结构不合理。
1.3金属回收率偏低、杂质含量偏高
传统工艺由于采用边升温边氧化直至铜料完全熔化,氧化期时间过长,铜易被过度氧化,导致还原期还原剂消耗量增加;氧化期和还原期均不停风不停火,炉内铜液易被燃烧器喷入的高速气流卷吸形成铜颗粒,最后被烟气带走,造成铜损耗。
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