摘要：国家的可持续发展战略要求有色冶金行业在利用回转式精炼炉为主要冶炼铜的设备的同时坚持低碳的经济原则，必须要满足在低能耗、低污染以及低排放的基础之下满足节能减排的要求。本文就稀氧燃烧的技术进行阐述，以及解释利用该技术在铜冶炼中的优势、应用分析。

关键词：稀氧燃烧技术；铜冶炼；应用

应用在各种熔炼以及精炼工艺的氧气在有色金属冶炼工艺中是不能缺少的工艺气体，而稀氧燃烧技术的使用对于冶炼企业完成耗能以及节能减排的目标已经成为一种成熟的低碳冶金的手段。回转式精炼炉是火法精炼厂中标准的精炼设备，各国的铜冶炼常已经成熟且广泛应用了拥有降耗节能优点的稀氧燃烧技术。

1概述

稀氧燃烧技术现今，吹炼的工艺以及铜熔炼、有色金属冶炼等都广泛运用氧气来控制烟尘排放以及对冶炼过程进行强化。被有色行业广泛使用的利用富氧助燃的稀氧燃烧技术具备低排量的烟气、高效的热效率、控制容易的炉内气氛以及更加快速的提问速度。

1.1稀氧燃烧技术原理分析以普通空气为助燃剂的传统燃烧技术应用于冶金行业的燃烧方法具备耗能高、烟气大、热效低的缺点，比如烟气在温度达到1400摄氏度左右的时候就可以将热量带走60%以上，这种方式是铜冶炼中不合理的方法。相对传统燃烧技术，稀氧燃烧技术的使用能够对热量的利用提高了效率，其就是将传统燃烧方式的空气摒弃，取而代之的是富氧作为助燃剂；不同喷嘴将富氧和燃料高速地射近高温的炉膛内，燃料与氧气经历了在炉膛内高速的搅动以及卷吸过程形成了一种稳定且均匀分布的火焰分布的加热体系。

1.2稀氧燃烧的组成装置控制系统、控制阀组、燃烧烧嘴组成了稀氧燃烧技术的装置；第一，重油管路以及氧气管路是在控制阀组管路上的；其中重油管路的入口出设计有过滤器，重油需要被过滤之后进入油枪，其中分别会经过过七动切断法、流量计以及流量调节阀。第二，单通道雾化氧气的氧枪、喷射重油的油枪以及压缩空气的烧嘴砖构成了稀氧燃烧烧嘴；和常规空气火焰的烧嘴相比，传热的均匀性以及火焰峰值温度的不高并且能够具有均匀的燃烧火焰的特点是稀氧燃烧烧嘴的主要特点，主要的效果是能够控制热点的产生。第三，控制系统的作用就是对进入燃烧控制阀组的氧气根据系统所需要来控制其进入氧枪以及中心油枪；自动控制的燃烧系统使得人机界面对所有的燃烧过程有关工艺的参数可以调节。铜冶炼过程中的氧流量会在铜精炼炉的不同工作阶段能够自动按比例来对重油的流量进行跟踪。

2稀氧燃烧技术在铜冶炼中的应用

稀氧燃烧技术的时候以后，拥有了简单的操作，以及能够有效避免由于煤气燃烧引起的安全隐患；同时也提高了单位时间内处理冷态粗铜锭的能力。具体表现在利用稀氧燃烧烧嘴来代替回转式的精炼炉的传统烧嘴，并且使用以柴油或者天然气作为主燃料的双燃料系统，这样能够提高燃烧的效率以及作业过程中的安全性。其中，莱克斯的稀氧燃烧技术被广泛应用在金属熔炼炉和金属加热的作业中，而重点的烧嘴具备几个特点：一是能够将燃料的消耗降低将近50%；二是热效率在作业的过程达到70%左右，并且强化了传热和传热的控制。而相对空气的燃烧只是在20%到30%之间而已；三是提升加热的效率以及使物料熔化的比率，并且能够有效加快物料熔化和加热的速度[1]。

2.1提高铜的回收率传统燃烧方式是利用空气来助燃的，由于大量不是助燃的气体进入燃烧的炉膛的烟气废弃内，对烟气的浓度进行稀释，必须经过脱硫塔的洗涤之后的烟气才能够达标进行排放。以富氧为助燃剂的稀氧技术应用之后，明显减少了烟气量，而高速的运转燃烧中会挺高单位时间内烟尘浓度。应用稀氧燃烧技术的布袋收尘系统拥有不少优点：第一，不仅能够缓解洗涤塔面对烟气含尘量脱硫时候的压力、确保环保标准排放的达标，而且能够对烟尘内的铜进行回收效率的提高，从而对于精炼系统内铜的总回收率也进行的提升。第二，相对传统燃烧模式在被洗涤后剩余的含有1%-2%铜的石膏渣只能作为弃渣而难以回收，但是在稀氧燃烧技术的基础上，经过布袋收尘系统的石膏渣内只含有0.1%-0.4%的铜，使得回收铜的效率得到很大的提高[2]。

2.2解决燃烧过程中的安全隐患铜冶炼的生产过程中对于传统烧嘴在利用煤气燃烧的时候，还会利用柴油进行辅助燃烧；这种方式在整个生产过程，就会因为操作不慎的原因导致管道内，特别是弯管的地方有煤焦油记忆大量的冷凝水的存在。所以，必须要对暂停精炼炉的作业来进行疏通的工作；然而对于堵塞的疏通工作，耗费时间且程度上的繁琐姑且不说，如果管道里煤气的置换没有彻底，会存在不可挽回的安全隐患；管道内的少量煤气因为没有置换干净，会外泄出来令工作人员中毒甚至在接触明火导致爆炸事件的发生。稀氧燃烧技术应用在铜冶炼的优势这时候就能够看到了，主要以天然气或者柴油的主要燃料在稀氧烧嘴的应用，而较小孔径的燃料以及较大燃料供给的压力是其技术使用的特点。只要工作人员需要精心的维护燃料、设备以及使用过程，就避免对烧嘴孔的清理堵塞的工作，就更不用担心会发生类似传统燃烧系统中在堵塞情况下发生的祸事；所以，利用稀氧燃烧技术之后，对于有效作业的时间得到了提高以及更加连续化的生产过程降低了操作工的劳动强度。

2.3提高处理物料的能力铜冶炼的过程中，在传统的燃烧方式过程中，熔化冷态粗铜锭的速度是每小时3.75吨；对比在稀氧燃烧技术运用的生产过程中，该速度能够提高到每小时熔化7.5吨的冷态粗铜锭，而单炉期的作业速度也能够从原先的一天提高到16小时的程度，如此整个作业的成本得到了降低以及提高了有效的生产率。有关数据部门统计，与传统煤气的燃烧模式相比，使用稀氧燃烧技术每年能够为铜冶炼厂节约将近一半的能耗，节约的能耗价值将近750万元。

2.4保证能源供给的稳定性稀氧燃烧技术的使用过程中，既能够使用天然气燃烧又可以燃烧柴油的双燃料燃烧系统是铜冶炼中能源稳定供给的保证，这种使用模式是我国独特拥有的模式，是根据安全性、地理性的基础上进行考虑的。我国幅员辽阔且地理位置各异，如果在天然气的使用受限的一些地区，就能够在铜冶炼作业过程中利用双燃料燃烧系统进行柴油燃烧模式的切换。

3结语

可持续发展一直是我国经济建设中坚持的伟大战略，是确保国家长久发展的保证。在有色冶金的过程中氧气拥有不可代替的重要角色，环保意识在大众内心逐渐受到重视以及不断发展的有色冶金技术促使了稀氧燃烧技术在各种冶金过程得到了成功运用。所以，稀氧燃烧技术是目前在铜冶炼中的一种节能、减排、环保的有效方法。

参考文献：

[1]任晓雪.稀氧燃烧技术在铜冶炼中的应用[A].中国有色金属学会冶金设备学术委员会、中国有色金属学会重有色金属冶金学术委员会.第九届全国有色金属工业冶炼烟气治理专利技术推广及三废无害化处置研发技术研讨会论文集[C].中国有色金属学会冶金设备学术委员会、中国有色金属学会重有色金属冶金学术委员会,2012:5.

[2]唐都作,顾鹤林,袁海滨.稀氧燃烧节能技术在铜冶炼生产中的应用[J].有色冶金设计与研究,2015,1(9):21-22.

作者：张东阳 单位：青海西豫有色金属有限公司