“你們實現了一代人的夢想”
——記豫光金鉛首家工業化應用雙底吹連續煉銅技術創新實踐之路

“你們實現了一代人的夢想”
——記豫光金鉛首家工業化應用雙底吹連續煉銅技術創新實踐之路

趙體茂｜文

一直以來，我們國家的有色冶煉技術人員都有一個夢想，那就是實現銅冶煉的連續冶煉。今天，這個夢想終于在豫光開花結果。2014年2月，豫光世界首家將“雙底吹”連續煉銅技術成功產業化應用到生產實踐。2016年，經過兩年的生產實踐，吹煉爐一期爐齡達到16個月，陰極銅產能突破11.5萬噸。同時，也摸索出一套陽極爐適合所產粗銅的操作方式等。2016年12月28日，“YG”牌A級銅在上海期貨交易所（SHFE）成功注冊。2017年4月27日，該產品再次成為倫敦金屬交易所（LME）注冊品牌，成功走向國際高端市場。

2012年7月，懷著偉大的夢想，豫光人在660畝熱土上揮灑汗水，開始了雙底吹連續煉銅項目建設。2014年2月，伴隨著響亮的鞭炮聲，該項目順利投料試產。如今，歷經三年的生產實踐，攔路虎逐步攻破，昔日的難題變成了控制的訣竅，系統產能得到充分釋放，年產高純陰極銅12萬噸，超過設計產能。氧氣底吹連續吹煉爐首爐壽命為16個月，是現有P-S轉爐吹煉的爐襯壽命的5倍，大幅度降低粗銅單位耐材消耗，使產業化經濟運行得到了保證。

2016年10月10日，雙底吹連續煉銅技術產業化開發與應用科技成果評價會在濟源舉行。會上，評價委員會組長、中國工程院院士邱定蕃激動地說：“你們實現了一代人的夢想！”

2017年4月27日，“YG”牌A級銅正式成為倫敦金屬交易所（LME）注冊品牌，成功走向國際高端市場。這是繼2016年12月28日，“YG”牌A級銅在上海期貨交易所（SHFE）成功注冊后的又一大喜訊！

技術創新

從目前世界煉銅技術來看，銅锍吹煉90%以上的產能仍沿用已有百年歷史的P-S轉爐吹煉技術，但該技術存在低空污染、間斷作業、爐襯壽命短、耐火材料單耗高等嚴重缺點。為加快銅冶煉技術升級，豫光積極創新，2008年開始嘗試富氧雙底吹連續煉銅新技術。實踐證明，該技術在投資、運行成本等方面都較閃速熔煉和其他熔池熔煉要少。“如果能夠實現工業化生產，絕對處于世界煉銅技術的領先地位！”董事長楊安國高瞻遠矚道。

技術上一般遵循的是“先立后破”的規律，只有下大力氣，“破”字當頭，才能為有色金屬行業的技術升級推波助瀾。2012年5月，豫光結合設計方，進行了為期26天的冷態銅锍富氧底吹連續吹煉半工業試驗，進一步驗證了銅锍底吹連續吹煉工藝完全可行。

短短的26天時間，歷史不會忘記，豫光為銅冶煉工藝書寫了濃墨重彩的一筆，試驗爐為雙底吹連續煉銅開創了嶄新的時代！全國工程勘察設計大師蔣繼穆在接受采訪時指出：該試驗的成功，是具有我國自主知識產權的底吹連續煉銅產業化成功應用邁出的寶貴一步，而這一步已經足以和雙閃煉銅工藝相媲美。

冷銅锍底吹連續吹煉試驗成功后，豫光迅速著手建設冶煉渣處理技術改造工程，成為行業第一家將銅锍底吹連續吹煉工藝應用于綜合回收銅及有價金屬的冶煉企業。

2014年2月28日，豫光首創、國內第一條雙底吹連續煉銅技術順利進入工業化生產。4月23日，生產線順利拉通，產出了濟源工業史上第一塊A級銅。

豫光金鉛股份公司副總經理王擁軍自豪地說：“全國最先進的底吹技術在豫光，最廣泛的底吹技術仍在豫光，我們有試驗爐做平臺，又有各種專業人才做基礎，所有的底吹技術在豫光都將成功突破。”

這個新技術至為重要的是，成功實現了銅冶煉行業連續吹煉爐內粗銅、白鈹、銅锍、吹煉渣等各物相對穩定，實現了連續進料、連續吹煉，完全解決了低空污染問題，對世界銅冶煉技術的發展具有重要的引領作用。

裝備創新

在創新的道路上，豫光一直是個實踐者，是讓夢想落地的開拓者。

針對雙底吹連續煉銅新工藝，豫光研發了適用于熱態銅锍底吹連續吹煉工藝條件的吹煉裝置，開發了吹煉爐爐體技術、長壽命耐火材料內襯技術、長壽命氧槍技術以及粗銅口快速修補技術，實現了吹煉爐長爐期、高作業率運行。

2014年，吹煉爐試產期間銅口、氧槍壽命短，氧槍運行壓力低容易堵塞等成為持續生產的障礙。“為解決堵塞問題，光氧槍就改了18次，后來改用了高壓氧氣加氮氣，氧槍的壽命才得到了一定的提高。”玉川冶煉廠設備負責人張紅星說。

2016年春節，為了陰極銅年任務突破11萬噸，玉川冶煉廠再次吹響了提產的號角。但真正進入提產狀態后才發現，由于工程設計限制，氧槍堵塞現象再次出現。張紅星說：“這次我們又對氧槍進行了12次的改進試驗，并對槍座、供氣管路進行了改造，熔煉爐處理量同比增加18%，吹煉爐有效處理量穩定在20噸/小時以上，年產合格陰極銅11.5萬噸。”

曾經，銅口磚因銅液的高溫沖刷及燒氧操作，造成內層銅口磚的損傷，常規方法是更換全套銅口磚，耗時需要近6個小時，且高溫條件下勞動強度大。于是，豫光自主創新銅口修補，利用一定配比的熱補料和黏合劑，穩定自動流入銅口磚內部并凝固成型，不到1小時，便可修復好銅口磚，更換周期從12天增至30天，節省了材料成本，提高了吹煉爐的作業率。

操作創新

實踐最能檢驗真理。雙底吹連續煉銅技術在生產中不斷得到創新，豫光人摸索出了一套適合自己的、獨具特色的操作方式。

提起造熔池技術，主管工藝的劉素紅甚是自豪。底吹爐常規造熔池的方法熔化速度比較慢，一般需要1～2天。而豫光自主研發的快速造熔池技術利用底部氧槍快速熔化銅锍，僅僅7個小時就造好了熔池，時間縮短了80%。

還有，本是行業常規的回轉式陽極爐，但因為豫光所產粗銅含硫是行業的10倍，這對陽極爐的生產提出了非常苛刻的要求，試產期間，氧化還原時間持續在10～12小時之間。由于精煉時間長，爐次不能保證，經常造成吹煉爐憋爐，影響產量。面對這種無前車之鑒的難題，技術人員繼續發揚自主創新的精神，硬是摸索了半年的時間，將氧化還原時間縮短為3小時，陽極板品位、合格率分別穩定在99%以上，成為行業里的一個奇跡。中國恩菲的專家贊賞道：豫光這套陽極爐的操作方法足以申請專利。

在之后的生產中，面對電解液含砷嚴重超標，導致陰極銅品質不能得到很好提升的問題，試產人員再次皺緊了眉頭。為了有效降低電解液含砷，他們從源頭抓起，控制陽極爐高砷銅加入量，對脫銅槽進行改造，降低脫銅功能加大脫砷效率等。最終，電解液砷含量由2015年年初的38克/升降低至目前的10克/升以內，脫砷效率達到80%。

隨著電解液成分的不斷優化，再加上鍥而不舍地進行了沉砷劑試驗、和瓦試驗、阿維酮試驗等。如今，陰極銅銷售合格率大幅提升。

生產穩定后，利用吹煉爐使用高氧濃和全熱態銅锍生產時的過剩熱量，處理大于60%品位的再生銅，在不增加煤及其他燃料的基礎上，可使再生銅與原生銅比例達1∶1，使雙底吹連續煉銅技術成為世界上“原生銅與再生銅相結合的連續煉銅新技術”。

（本文作者系豫光玉川冶煉廠廠長）