一種渣緩冷場布置的思考

姚書俊

（金冠銅業(yè)分公司，安徽 銅陵 244000）

銅冶煉爐渣在選礦前需要對其進行緩冷，主要目的是通過緩冷促使?fàn)t渣中銅晶粒的長大，有利于選礦過程提高銅金屬的回收率。爐渣在進入選礦作業(yè)前設(shè)置一個緩冷場地，用于對熔融渣包進行緩冷。

作業(yè)過程如下：冶煉車間有三個渣包接渣位置，當(dāng)渣包接滿熔融的爐渣后，渣包車將渣包運送至某個渣包位。渣包車通過無線信號給中控室發(fā)出指令，該渣包此時處于緩冷狀態(tài)（不噴淋循環(huán)水）并開始計時，約經(jīng)過4小時后，渣包緩冷過程結(jié)束，中控室發(fā)出指令，渣包位上部的噴淋管被打開，開始對渣包進行噴淋冷卻，約經(jīng)過60小時以后渣包冷卻結(jié)束（此時渣包外壁溫度小于50℃），渣包完成了從緩冷、冷卻的全過程處于待倒?fàn)顟B(tài)，渣包車將冷卻好的渣包運輸?shù)皆褕鰞A倒?？赵祷匾睙拝^(qū)域循環(huán)接渣。

渣緩冷技術(shù)的核心就是保證熔融的銅渣經(jīng)過月4個小時的不加水狀態(tài)的緩慢冷卻，使?fàn)t渣內(nèi)部的銅晶粒長大，有利于后續(xù)選礦作業(yè)過程對渣中銅的盡可能的回收。

渣緩冷場布置的重要特點是渣的緩冷和噴淋在一個渣包位上完成。通過對渣包上方的噴淋管的自動控制實現(xiàn)渣包從緩冷到噴淋冷卻的過程轉(zhuǎn)變。

整個渣緩冷場都是露天的。

上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題：

（1）緩冷過程是在露天完成的，當(dāng)處于雨雪天氣時，剛才冶煉廠出來的渣包放置與包位后實際上是處于急冷狀態(tài)（噴淋冷卻）

（2）四季溫差大，渣包冷卻速度不一樣。當(dāng)處于冬季時，爐渣降溫速度快，渣緩冷時間不夠，渣緩冷效果差。

（3）渣緩冷場工作環(huán)境差，水蒸氣大，現(xiàn)場用于自動控制的自動閥門等維護工作量大，維護成本高。

1 一種新的緩冷場布置方式的提出

設(shè)想一種渣緩冷場結(jié)構(gòu)布置，與當(dāng)前的換冷場相比在不增加投資的情況下，使渣包全部實現(xiàn)緩冷、有效控制渣的緩冷速度、減少渣緩冷系統(tǒng)的維護工作量。

爐渣的有效緩冷溫度區(qū)間是1250°～1100°，渣的冷卻速率小于1°/min，計算出渣包的有效緩冷時間為2.5小時，生產(chǎn)過程一般取4小時。

將渣包的緩冷和加水噴淋冷卻分別在兩個場地完成，其中渣的緩冷時間比較短，所占用的渣包位比較少，單獨建設(shè)一個有屋頂?shù)姆课?，例如以?dāng)前40萬噸對應(yīng)的爐渣每小時渣量約107噸，用12m3的渣包接渣，每小時的渣包數(shù)量為4只，滿足4小時渣包緩冷的房屋面積為45米×30米=1350㎡。

渣緩冷用噴淋場地，在當(dāng)前緩冷場的基礎(chǔ)上減少1350㎡。渣緩冷場取消用于控制噴淋的自動化設(shè)施，采用總閥控制總水量單獨冷卻管道始終處于常開狀態(tài)。

采用這種緩冷與噴淋分開的分離式緩冷場地布置后，其操作過程為：渣包車首先冶煉廠的渣包運輸至具有封閉結(jié)構(gòu)的渣緩冷廠房內(nèi)不加水緩慢冷卻，將已經(jīng)冷卻到4小時的渣包送至渣包噴淋場去直接噴淋，同時通過無線信號通知渣緩冷控制室，控制室開始計時加水噴淋時間，待噴淋結(jié)束后，該渣包處于待倒?fàn)顟B(tài)。此時的控制室只對渣包噴淋冷卻計時，不需要控制。

新的渣緩冷場地結(jié)構(gòu)布置與現(xiàn)有的渣緩冷場布置相比，從工藝角度保證的所有的渣包處于緩冷狀態(tài)，不受雨雪天氣的影響。在廠房內(nèi)冷卻充分利用了渣包本身的熱能，克服了四季溫差對渣包緩冷的影響。削減了現(xiàn)有渣緩冷場的自動噴淋及檢查管廊的投資，用于封閉渣緩冷廠房的建設(shè)。兩種渣緩冷場總面積不增加。

2 本方案的優(yōu)點

提高爐渣中銅元素在選礦中的回收率。以一年中有10%的時間計算雨雪天氣計算，急冷渣對選礦尾礦的影響會上升0.02%的含銅計算，以40萬噸電解銅的爐渣計算，每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益約96萬元；氣溫差對選銅效益的計算，以每年約2個月的影響，每噸爐渣尾礦影響0.01%的含銅計算，每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益約96萬元；敞開式緩冷場部分減少了自動化控制部分后，減少了維護和鋼架部分的保養(yǎng)費用。三種影響效果合計每年至少產(chǎn)生不低于200萬元的經(jīng)濟效益。