關于雙閃模式中陽極爐有效容積控制的生產實踐

余小華，鄧印華，王顯超，汪 凱

（金冠銅業分公司，安徽 銅陵 244000）

金冠銅業分公司現有兩臺設計容積為660噸的陽極爐。2013年投產初期，其有效容積可以達到過600噸左右，但此后受工藝條件（雙閃工藝，吹煉來料帶渣較多）等因素影響，爐內有效容積逐步減少，至2017年冷修前，兩臺陽極爐的平均單爐裝入量均僅有不到500噸，大大限制了生產能力。

1 現狀分析及對比

2014年3月～2019年9月金冠銅業分公司兩臺陽極爐月平均澆鑄量及放渣總量情況如下：

圖1 1AF和2AF月均澆鑄量變化趨勢圖

圖2 1AF和2AF月均放渣總量變化趨勢圖

從以上圖1中變化趨勢可以看出，2017年2月份陽極爐大修為一個較明顯的節點期，其前后的兩臺陽極爐月均澆鑄量有明顯的變化。究其原因，2015年以前，由于缺少必要的渣包小車等放渣設備，陽極爐通過安全坑放渣，造渣放渣頻次低（平均每月兩次），放渣量也波動較大，同時缺乏相關經驗，未及時采取有效措施控制爐內渣量和掛渣情況，陽極爐爐壁掛渣極不均勻，爐內渣結成大塊，導致陽極爐有效容積逐漸減小，單爐澆鑄量基本在500噸以下。雖然2015年增加了渣包小車和爐渣轉運裝置，逐步增加了陽極爐造渣放渣頻次，但也僅僅是遏制了爐內渣量的進一步增長。因此，從2014年至2017年大修時，兩臺陽極爐月平均澆鑄量僅分別為472噸和482噸。而在2017年大修之后，隨著爐體內部整體翻新，有效容積變大，此后車間嚴格控制造渣放渣頻次，使陽極爐爐壁掛渣均勻，甚至磚縫清晰可見，爐內渣量始終處于可控范圍，再加上吹煉爐調整部分生產參數，減少陽極爐進料帶渣，使放渣量從2018年以后逐步減少（如上圖2中變化趨勢），兩臺陽極爐的月平均澆鑄量也自然而然得到穩步提升，分別達到了575噸和592噸。2017年大修和2019年大修兩臺陽極爐內部結渣情況也可以通過下表測量數據來體現。

表1 2017年大修和2019年大修兩臺陽極爐內部結渣情況數據分析表

2017年大修的兩臺陽極爐從內部情況來看，進料口區域東北側磚損耗嚴重，均可觀察到損耗至進料口筋板，但整個筒身區域磚長基本在430mm左右，損耗不明顯，且爐內結渣大塊很大，爐內最短距離只剩1270mm。但其爐內最長距離和正常爐內距離很接近，說明那時的兩臺陽極爐內渣塊分布極不均勻，有的地方結有大塊渣，有的地方卻又很干凈。

2019年大修1#陽極爐爐內結渣很少，以至于出銅口區域磚被洗刷損耗嚴重，最短處比原磚長少了350mm，只剩100mm左右，爐內最大距離接近4000mm，比正常爐內距離還長，因此1#陽極爐出銅口區域挖補面積較大，達到10m2左右。2#陽極爐在2019年大修時除了和1#陽極爐一樣結渣很少外，出銅口區域保護的也很不錯，爐內最長距離跟正常爐內距離較接近，因此挖補面積也較小，僅有4m2左右。

2 影響陽極爐有效容積原因分析

從兩次大修情況來看，結合平時生產操作實際情況，可以大致認為造成陽極爐裝入量減少的主要原因，有以下幾方面。

（1）爐壁掛渣及爐底結較多，影響陽極爐有效容積。自投產以后經過一段時間的生產操作，陽極爐部分關鍵部位洗刷嚴重，為了保護耐火磚，采取人為掛渣操作，一旦掛渣情況不理想，或者爐內渣量失控，就直接導致了陽極爐爐內有效容積的減小。

（2）吹煉來料不穩定，帶渣較多，導致液位測量不準確。由于吹煉來料不穩定，使陽極爐內帶渣較多，渣層較厚，致使陽極爐測液位時測液桿讀數往往比實際偏大，從而導致進料量偏低，也就產生了單爐裝入（澆鑄）量偏低的結果。

（3）陽極爐處理的部分冷銅表面未清理干凈，導致爐內渣量增加，影響爐內有效容積。兩臺陽極爐處理的冷料包括大部分的溜槽銅、包子銅以及廢銅模等，往往其表面有許多搗打料、硫酸鋇等雜物難以徹底清理干凈，無形中增加了爐內渣量，影響了陽極爐的有效容積。

（4）陽極爐未進滿提前操作或未澆鑄完提前進料。有時候吹煉爐爐況不穩定臨時停爐，導致陽極爐未進滿就提前操作，或者受其他設備故障等因素的影響，生產時序比較緊張，導致陽極爐往往沒有澆鑄完就需要提前搖爐給吹煉爐進料。這兩種情況也會間接使統計的陽極爐澆鑄（裝入）量偏低。

3 增加（穩定）陽極爐有效容積措施

為了解決爐內容積變小的問題，金冠銅業分公司精煉車間通過以下幾方面來增加陽極爐有效容積和裝入量：

（1）合理通過造渣放渣以及洗爐的方式來減少爐內掛渣。根據爐內渣量合理安排造渣放渣頻次，通過觀察來料和渣型情況確定每爐石英砂加入量，保證爐內渣量穩定；定期進行洗爐作業，尤其是每次檢修停爐前最后一爐次陽極爐爐內留少量銅水進行造渣，并大角度搖爐，避免爐壁掛渣過多。

（2）安排對冷銅及時進行分揀，及時清理干凈表面的搗打料等雜物，同時提前與吹煉爐工序進行溝通，根據進料期間間隙時間合理控制冷銅加入量，保證單爐裝入量。

（3）根據陽極爐進料、澆鑄角度和實際控制的裝入量，確定準確的測液標準，使液位測量更加準確可靠。根據不同爐體角度的裝入量對應的測液桿刻度制定參照標準，為生產班組提供有效測液依據，及時聯系吹煉堵口，合理穩定控制陽極爐進料液位。

（4）合理安排生產時序，加強車間內部各崗位之間以及與上下游工序之間的配合，同時工藝和保全人員一起做好設備日常預防保全工作，提高生產的連續性和穩定性。

（5）從2018年9月份開始，配合吹煉爐通過調整相關生產參數，減少陽極爐進料帶渣。

4 結語

通過近幾年的努力和生產實踐，金冠銅業分公司陽極爐在有效容積控制方面效果較為明顯，月均裝入量由2017年大修前的500噸左右提高至目前600噸左右，希望能對國內類似企業有所啟發和幫助。