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(jìn)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(jìn)入選礦作業(yè)前設(shè)置一個(gè)緩冷場地，用于對熔融渣包進(jìn)行緩冷。

作業(yè)過程如下：冶煉車間有三個(gè)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(yùn)送至某個(gè)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(shí)處于緩冷狀態(tài)（不噴淋循環(huán)水）并開始計(jì)時(shí)，約經(jīng)過4小時(shí)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(jìn)行噴淋冷卻，約經(jīng)過60小時(shí)以后渣包冷卻結(jié)束（此時(shí)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(yùn)輸?shù)皆褕鰞A倒。空渣包返回冶煉區(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(gè)小時(shí)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(diǎn)是渣的緩冷和噴淋在一個(gè)渣包位上完成。通過對渣包上方的噴淋管的自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)渣包從緩冷到噴淋冷卻的過程轉(zhuǎn)變。

整個(gè)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(shí)，剛才冶煉廠出來的渣包放置與包位后實(shí)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(shí)，爐渣降溫速度快，渣緩冷時(shí)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(dòng)控制的自動(dòng)閥門等維護(hù)工作量大，維護(hù)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(shí)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(hù)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(jì)算出渣包的有效緩冷時(shí)間為2.5小時(shí)，生產(chǎn)過程一般取4小時(shí)。

將渣包的緩冷和加水噴淋冷卻分別在兩個(gè)場地完成，其中渣的緩冷時(shí)間比較短，所占用的渣包位比較少，單獨(dú)建設(shè)一個(gè)有屋頂?shù)姆课荩缫援?dāng)前40萬噸對應(yīng)的爐渣每小時(shí)渣量約107噸，用12m3的渣包接渣，每小時(shí)的渣包數(shù)量為4只，滿足4小時(shí)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(dòng)化設(shè)施，采用總閥控制總水量單獨(dú)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(yùn)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(shí)的渣包送至渣包噴淋場去直接噴淋，同時(shí)通過無線信號通知渣緩冷控制室，控制室開始計(jì)時(shí)加水噴淋時(shí)間，待噴淋結(jié)束后，該渣包處于待倒?fàn)顟B(tài)。此時(shí)的控制室只對渣包噴淋冷卻計(jì)時(shí)，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(dòng)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(diǎn)

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