简介

目前，我国铜冶炼产能约500 万t /年，世界铜冶炼产能总量约为2000 万t /年，其中90%产量出自火法冶炼。然而，铜火法精炼工艺一直存在冶炼废气量大、能耗高、反应效率低的问题，主要是燃烧系统采用传统常温大风量助燃燃料( 天然气或重油等) ，大量含碳氧化物及氮氧化物烟气带走热损失大，且重油粘度高，杂质高，雾化效果差，燃烧不完全，燃料消耗高; 另外，由于回转式阳极炉本身工艺条件决定了其反应动力学条件相对薄弱，导致作业周期较长。

氧气燃烧和液体燃料在线乳化及透气砖等节能技术发展迅速，但在粗铜火法精炼工艺国内鲜有应用实例。为实现铜精炼阳极炉的清洁高效节能生产目标，金隆公司进行了课题攻关，开发适合金隆公司阳极炉生产新技术。

稀氧燃烧技术及重油乳化系统

通过稀氧燃烧技术和重油乳化技术的研究，两种技术分别在金隆一号阳极炉、三号阳极炉得以应用，提升了阳极炉的燃料燃烧效率，减少废气排放。

稀氧燃烧技术在阳极炉中的应用及效果

金隆公司与普莱克斯研究开发了稀氧燃烧技术，研制氧气燃烧专用烧嘴，用纯氧代替助燃风，利用炉内烟气循环而降低火焰峰值温度，大幅度降低烟气量，从而降低热损失，减少碳氧化物及氮氧化物有害气体的排放; 解决因氧燃烧造成炉膛热负荷不均匀，热量集中，损害炉衬世界性难题，确保炉寿命。等量燃料分别在两种助燃气体( 空气和氧气) 环境下，所产生的有效热有非常明显的区别，即纯氧燃烧可以大大节约燃料的消耗和降低NOX的排放，且可提升75% 以上的有效热。

理想空燃比下，利用纯氧燃烧，其热效率显著提高。对比空气下燃料燃烧，无论是在常温条件，或经加热至1000℃燃烧，其燃烧的热效率均低于纯氧下燃烧。

阳极炉作为需要辅助加热的生产设备，氧气燃烧技术对比传统的助燃风燃烧环保、经济优势明显。但是传统氧气燃烧的主要问题是温度分布的不均匀、高温的氧－ 燃火焰对加热工艺和炉体的耐火材料会产生不利的影响，降低炉衬寿命、氧气燃烧火焰峰值温度高。

稀氧燃烧的开发实现了高的燃料节约，效益分析对比，从投用到2009 年11 月使用情况，总体达到设计生产要求，燃烧充分，火焰有刚度并且长度可调，炉内温度满足生产要求，出铜温度1200℃ ～ 1210℃，排烟温度比传统降低100℃ 以上，排风机转速降低100rpm 左右，停运燃烧风机，节约电耗，阳极铜质量合格，炉内压控制稳定，操作简单正常。

经过改进后，稀氧燃烧系统在一号阳极炉使用后，节能环保效果明显，炉体耐材寿命与使用前一致，综合对比测算，节能55% 以上，主要表现如下:

(1)采用氧气取代空气助燃剂，停运燃烧风机，送风量减少75% 以上，大大减少了烟气排放量，排烟风机转速降低，且炉内压稳定。

(2)采用了稀氧燃烧技术，降低了火焰温度，减少耐材的消耗，且由于炉膛氮气含量减少，间接减少了氮氧化物的排放; 同时，由于燃料的节约，可减少50%以上CO2排放，实现低碳经济，节能效果显现。

(3) 采用稀氧燃烧系统，能将碳黑在炉内进一步燃烧，减少黑烟。环保测试结果与传统燃料燃烧相比，其烟气量、烟尘及格林曼黑度均有所下降。

重油在线乳化技术应用及效果

重油在线乳化技术是在重油中掺入一定比例的水，通过超声乳化作用，形成外层由油膜形成外壳，内层包围着极其微小的水粒子的乳化油，乳化油粒径较小，油水混合均匀。该技术特色和创新突破点:

①独特的超声发生装置;

②采用在线制备供给、循环乳化方式;

③纯机械结构，无需使用添加剂。