第一讲
冰铜粒化清水池淤积消除方法
一、冰铜粒化工艺
冰铜粒化作为闪速吹炼原料的初次预处理过程，既关系到吹炼工序能否获得原材料开展生产作业，也决定着熔炼炉熔体排放作业能否正常进行。冰铜粒化工序采用压缩气体将熔融冰铜冲击分散为众多细小的液滴，同时在空中预冷却为半熔态甚至固态的小颗粒，再通过水雾将其冷却，粒化、冷却后的冰铜依靠重力沉降于料仓中。料仓下部装有刮板运输机，将粒化后的沙状冰铜刮出，根据需要再由运输系统运到下道工序。粒化室内安装冷却喷头，冷却喷头喷射带压的水雾在空中对冰铜进行搅动换热，产生的场面水通过地坑收集，压滤后返回粒化清水池，循环使用，粒化系统的水显酸性，需要添加生石灰进行中和，中和过程中产生沉淀造成了清水池淤积等问题。
二、清水池淤积问题
闪速熔炼产出的冰铜中含有溶解的二氧化硫（SO2），风淬后与冷却水雾和空气中的氧气发生可逆反应，生成硫酸根溶于粒化水中。加入生石灰中和后会产生不可溶的硫酸钙（CaSO4）沉积于清水池中，造成池体容积变小，且池中沉积的淤泥难以清理。其还原反应按下式进行。
2SO2+O2+2H2O2SO42-+4H+
SO42-+CaO+2H+CaSO4+ H2O
由于CaSO4的产生，清水池内粒化水会逐渐向悬浊液转变，变得越发黏稠，导致粒化泵抽吸池内水时更加吃力，粒化泵负荷增大，且水中的沉淀物时常堵塞粒化泵，导致泵的汲水水量变小，无法为粒化过程提供足够的冷却水雾，造成闪速熔炼炉延迟放铜甚至停止放铜，降低冰铜排放量。随着闪速熔炼炉进行投料生产，熔炼炉内的熔体总液面不断上涨，迫使闪速熔炼系统降料。若冷却水量不足并在一段时间内得不到解决，为了生产安全，闪速熔炼将被迫停炉。可见，这一问题严重干扰了熔炼系统生产时序，最终导致冰铜产量下降。
当闪速熔炼炉处于冰铜排放作业时，由于粒化水量不足，被压缩气体打散的熔融液滴，得不到足量的水雾冷却，熔融液滴的温度尚未降到安全线以下，便提前接触到粒化室内部积水，熔融液滴所携带的热量使水瞬间汽化而发生爆炸（行业内所称的“放炮”），将会威胁到人员、设备安全，不利于安全生产。并且当此事故发生时，闪速熔炼炉不得不紧急堵口，耗费人力物力，影响生产正常节奏，导致系统产能下降。
三、生石灰浆化及地坑加药消除淤积
为了解决清水池淤积问题，提出使用片碱代替生石灰中和粒化水的方案，但综合考虑地域气温变化、粒化管道和喷头孔径大小、安全性以及对后续工艺产生的影响等多方面因素，认为使用片碱生成的硫酸钠（Na2SO4）和直接引入的氢氧化钠（NaOH）会在粒化管内壁和粒化喷头中析出结晶，堵塞管道和喷头，且钠会随着冰铜进入吹炼系统，进而给后续生产工序造成干扰。使用片碱代替生石灰进行了一段时间的生产试验发现，投用初期，粒化喷头出水压力很大，雾化冷却效果非常好，基本没有“放炮”现象的发生。然而持续使用一段时间后，粒化喷头出水压力开始变小，出水量逐渐变小，开始出现“放炮”现象，且吹炼烟灰中的钠含量变高了，证明此方案行不通。其还原反应按下式进行。
2SO2+O2+2H2O2SO42-+4H+
SO42-+2NaOH+2H+Na2SO4+ 2H2O
转变思路，独辟蹊径，将沉淀反应的发生过程由清水池转移至地坑中，并通过增加石灰浆化装置提高工作效率。措施如下。
①将生石灰从加入冰铜粒化清水池改为加入地坑，通过地坑内的搅拌装置使泥浆更加均匀，避免地坑泵抽完清液后继续抽吸过浓稠的泥浆时造成管道、阀门或泵体堵塞，减少水泵因负荷过大所造成的损坏。通过压滤机将产生的沉淀从粒化水中分离出去，从而避免雾化泵、管道、阀门、喷头等设备器件堵塞。
②使用生石灰螺旋往地坑中添加生石灰，并增设生石灰浆化装置，使生石灰浆化后泵入地坑，降低员工劳动强度。
③定期清理地坑中残留的淤积，减少污泥堵塞管道和泵体的频次。
四、淤积消除效果及工艺改进优点
①未进行生产操作调整时，每次放铜前必须对2台雾化泵过滤器进行清理。将生石灰改加入地坑后，雾化泵过滤器堵塞情况得到极大改善，只需定期检查清理即可，因污泥堵塞问题导致铜面过高，进而被迫停炉的事件发生次数降至0。
②降低了检查更换粒化喷头和管道、清理更换过滤器造成的人力资源占用，节约了设备、材料成本。
③减少员工劳动量。每班放铜时，需人工往地坑加入500多kg石灰。改用螺旋配合生石灰浆化装置后，这一过程转为机械操作，员工劳动强度大大降低，工作效率得到极大改善。
④只需定期清理地坑中的淤泥，容易协调作业时间，避开放铜作业节点，优化生产节奏，减少放铜作业和清理污泥作业冲突的时间，避免产量减少。
⑤大大降低了因喷头或雾化泵堵塞，导致的紧急堵口事件的发生率；降低了紧急堵口堵不上，导致漫铜的风险，进一步符合安全生产要求。
引 言 01
第一讲 冰铜粒化清水池淤积消除方法 03
一、冰铜粒化工艺 04
二、清水池淤积问题 04
三、生石灰浆化及地坑加药消除淤积 06
四、淤积消除效果及工艺改进优点 08
第二讲 双闪冶炼排烟系统排堵方法 11
一、排烟系统简介 12
二、排烟系统堵点 13
三、排烟系统工艺控制及设备改造 16
四、排烟系统改造成果 20
第三讲 闪速吹炼——阳极精炼优化控制法 23
一、阳极精炼工艺简介 24
二、精炼时序问题 25
三、工艺控制优化 26
四、工艺优化成果 33
第四讲 双圆盘浇铸机增加顶针捶打装置 35
一、顶针捶打装置简介 36
二、人工捶打顶针的隐患和局限性 41
三、顶针捶打装置的运用效果 43
第五讲 非衡态高浓度转化工艺优化 47
一、非衡态高浓度转化工艺简介 48
二、非衡态高浓度转化工艺存在的问题 48
三、非衡态高浓度转化工艺优化措施 49
四、非衡态高浓度转化工艺优化效果 55
后 记 57
