阳极炉火法精炼工艺规程
1范围
本标准规定了阳极炉火法精炼的工艺流程、原料质量要求、岗位操作规程、产品质量要求、主要技术经济指标和主要设备。
本标准适用于以粗铜为原料，通过氧化、还原、浇铸生产阳极板的工艺操作过程。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
YST006—1990 铜冶炼厂工业设计规范（试行）
3工艺流程
阳极炉火法精炼工艺流程见图1。
4基本原理
火法精炼主要包括两个过程：氧化和还原。氧化是利用杂质对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力，且杂质氧化物不溶于液态金属铜的原理，通过鼓入N2搅拌，利用粗铜自身含氧将杂质除去。
还原采用混合气（N2+LPG、N2+天燃气），通过氮气增加铜液的搅拌强度，利用LPG或天燃气裂解产生的氢气和一氧化碳将氧化亚铜还原为铜。
主要化学反应为：
氧化：
Cu2O(液)+Me(液)=MeO(液)+2Cu(液)
还原：
Cu2O(液)+H2（气）=2Cu(液)+H2O(气)
Cu2O(液)+CO(气)=2Cu(液)+CO2(气)
透气砖技术：通过在阳极炉炉底增设透气砖装置，氮气从炉体底部鼓入，以增强熔体搅动，进一步改善动力学条件，主要目点及效果：
a）缩短作业时间，提高产品质量，延长风口寿命。
b）降低重油及液化石油汽（LPG）消耗。
c）利于排渣操作，提高炉口寿命。
d）改善环保，进一步降低黑烟排放。
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5原料质量要求
5.1粗铜：Cu：98.5%
S：0.35
As：0.21
Pb：0.06
O2：0.48
夹渣率：0.4%
5.2重油：
符合Q/TLYS-JLTY03J004-2008重油
5.3硫酸钡：BaSO4≥98.0%
5.4液化气：
表1 液化气主要成份
5.5天燃气：
表2 天燃气主要成份
6岗位操作规程
6.1详细岗位操作规程见《SOP》
6.2阳极炉火法精炼关键控制点
6.2.1透气砖参数控制
a）氮气压力：总管0.6Mpa，分支不小于0.35Mpa，通常在0.40 Mpa。
b）事故用压缩空气压力：0.6Mpa。
c）流量：根据铜火法精炼不同作业阶段以及各砖所处位置，设定不同的鼓入氮气流量,一般控制在20L/min～150L/min。
d）温度：砖内温度不超过1050℃，砖表温度不超过350℃，否则说明砖消耗过多，必需更换。
6.2.2铜水温度控制。氧化终点铜液温度：1180℃～1200 ℃，还原终点铜液温度：1220℃～1240 ℃。
6.2.2.1燃烧系统保持完好，保证燃烧效果
a）保证重油枪畅通，熄火及堵塞时及时用蒸汽吹扫，吹扫后仍堵塞时，则要及时更换油枪。
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b）保证入炉前油压大于0.5 Mpa，过滤器及时清理、疏通。
c）燃烧器冷铜及结垢及时清理。
d）雾化风随油量及时调整，保证良好的雾化效果。
6.2.2.2油量及燃烧风量随作业周期及时调整，避免铜温过高或过低
油量风量：保温：400 l/h～650 l/h 5000 Nm3/h～9000 Nm3/h
氧化：500 l/h～700 l/h 6000 Nm3/h～11000 Nm3/h
还原：0 l/h～650 l/h 4000 Nm3/h～8000 Nm3/h
6.2.2.3炉内负压随作业周期及时调整，防止冷空气从炉口进入炉内过多，浪费能源，铜温控制困难
负压：保温：－20 Pa～－50 Pa 氧化：－50 Pa 还原：－50 Pa～－150 Pa 6.2.2.4精炼渣控制好，精炼渣覆盖在铜水表面，传热性能差，热量不易传到铜水中，导致铜水温度过低
a）减少粗铜带渣，要求转炉粗铜终点判断准确，压好渣。
b）阳极炉及时排渣，严禁带渣还原作业。
6.2.3氧化、还原终点判断标准
a）氧化终点：氧化样品表面平整，且略向下凹，呈砖红色。
b）还原终点：还原样品表面平整，皱纹细而均匀，中心有油光色时。
6.2.4铜模模温、变形、开裂及模况控制
6.2.4.1模温控制，模温：120℃～200℃。
a）模温检测装置保持完好。
b）喷淋水装置完好，喷嘴堵塞及时疏通，损坏及时修复，以保证喷淋效果。
c）喷淋水入口水压大于0.6 Mpa
d）喷淋水开启严格按操作规程执行，即第一圈至第三圈浇铸时，只开顶部少量冷却水，之后调节底部和侧面水量，确保阳极板及模温在正常情况下。
e）保证喷涂效果，要求喷涂均匀，喷涂液按规定配比：100L（H20）：25kg（Bas04）：1L（水玻璃）。
6.2.4.2铜模变形、开裂及模况控制
a）保证铸模质量，模面平整。
b）选择合适的铜模厚度，一般控制在280 mm左右。
c）铜模背面增加“驼背”，增强铜模抗变形能力。
d）铜模表面增加加强筋，有效缓解热应力过度集中，导致铜模开裂。
e）模面细小裂纹，及是用大锤打平。
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f）尽量减少粘模及顶杆灌死。
g）出铜前铜模及时调平，坏模及时更换。
6.2.5 阳极板质量（物理规格）控制
a）控制好铜水温度。
b）保证浇铸设备完好，定时校验。
c）保证浇铸包、中间包砌筑质量及铜水装载量。
d）包嘴冷铜及时清理，不要在浇铸包正在浇铸时清理包嘴冷铜。
e）浇铸时浇铸包不得过量程。
f）及时开启冷却水，控制好冷却水量，控制阳极板离开铜模时温度约700℃，防止预顶起、顶起时，阳极板变形。
g）保证喷涂效果，防止粘模。
h）板面捣打料及时清理。
i）铜模及时调平、坏模及时更换。
j）铜模顶杆及时捶打或更换，防止漏铜及顶杆灌铜。
7产品质量要求
7.1阳极板
7.1.1物理规格
a）阳极板重量不得超出或低于计划重量10Kg。
b）阳极板上任意一处的厚度不得超出或低于计划厚度5mm。
c）两耳长度方向的端头，相距在1300±10mm之内。
d）不得有高出阳极板表面10mm的飞边、毛刺和鼓包等。
e）阳极板板面弯曲不大于10mm。
f）阳极板表面歪斜不大于6mm。
g）阳极板表面不得有明显的耐火料和夹渣。
h）密集气孔的区域面积不大于阳极板单面面积的2%。
7.1.2化学成份
a）Cu：99.5%
b）S：0.005
c）As：0.1
d）O2：1200～2000ppm
e）Pb：300～800 ppm
8主要技术经济指标工艺控制参数
8.1主要技术经济指标
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