金生铜业的科技创新之路

　　大冶有色金生铜业有限公司是2006年创立的一家混合所有制企业，主要从事大冶有色集团火法精炼配套业务，阳极板年生产量占大冶有色集团的30%。

　　公司创立10年来，本着“人无我有，人有我优，人优我先”的创业精神，从加强管理入手，立足科技进步，走出了一条向科技创新要效益的绿色发展之路。

　　工艺改造，优化指标

　　“天然气累计综合单耗71.5m3/t；煤基粉单耗10.2kg/t；铜回收率100.31%。”

　　这是金生公司2015年的几个技术指标，这些指标一直保持着国内同行业的先进水平。为了优化指标，金生人进行了一系列积极探索，实现了工艺革新改造的突破。

　　金生公司筹建的目的就是集中处理大冶有色冶炼厂的电解残极，将转炉二周期腾出来处理外购的粗铜，从而提高阳极板的实际产量，弥补熔炼能力的不足，以满足铜电解生产的需要。电解残极的熔化需要消耗比较多的热量，在经过多方面的考察与讨论之后，该公司确定了采用热效率最高的竖炉来熔化残极，与精炼平炉配套，组成竖平炉组合工艺炉型，按照“边加料熔化、边还原提温、边浇铸出铜”的“三边”操作法生产阳极板的方案。这是一条没有先例的工艺路线，当时公司所有员工都没有接触过竖炉，缺乏最起码的实践经验，一切从零开始。2007年初，竖、平炉先后点火开始试生产，虽然试生产期间遇到了极大的困难，碰到许多没有预见到的问题，但最后都一一得到解决：

　　——2007年1月28日，产出了第一块合格的阳极板，打通了竖平炉组合工艺；

　　——2007年5月份，三台炉同时作业，阳极板产量达到9300吨，标志着竖平炉组合工艺与“三边”操作法走上了正常的生产轨道；

　　——2008年5月23日的一炉铜，在11个小时之内产出213吨阳极板，天然气单耗降低到58标准立方米，显示出竖平炉组合工艺与“三边”操作法的巨大潜力。

　　经过多年生产经验的积累，工艺与装备的不断优化，竖平炉组合工艺与“三边”操作法不断刷新国内同类型生产企业的能耗新纪录。在精炼平炉采用富氧燃烧以后，天然气单耗进一步降低，有望突破40标准立方米，而氧气单耗不超过15标准立方米，远远优于其他组合形式的能耗指标。

　　QC攻关，提质增效

　　“阳极铜品位和产品合格率分别从2007年的98.87%、93.19%提高到目前的99.28%和99.05%，铜、金、银回收率优于国内先进水平，实现了科技创效目标。”

　　金生公司采用竖炉化料、平炉保温熔炼、双圆盘定量浇铸工艺流程，其中用竖炉处理残极，在国内是第一家。由于这种工艺是引进及消化国外先进技术、国内生产的设备，当时在国内没有先例，所以理论上设计可行的工艺，实际应用起来比预想的要难得多。

　　面对试生产期间公司大多数员工不熟悉冶炼工艺和生产流程出现的种种问题，为了确保生产正常进行，公司成立了以主要领导、专业技术人员和操作人员“三结合”QC攻关组。围绕提高产量、降低消耗和扩大原料适应性这一目标，不断地完善工艺、降低能耗、提高质量。针对原料变化情况，QC小组先后对溜槽、竖炉加料机构、烧嘴、平炉炉头加料工作门等近百个环节进行大胆改造，通过一系列技术攻关，使公司自主研发的竖平炉组合工艺可以根据原料的变化，同时搭配处理各种原料，使原料适应性大幅度提高，满足了生产要求。特别是2015年以来，由于进厂板状粗铜数量剧增，公司决定进行竖炉配加粗铜试验。最初的配比比较低，然后逐步提高，最后粗铜配加比例接近30%，每天加入竖炉的粗铜大块达到100吨以上，试验取得意想不到的效果。该次试验成功，拓宽了竖炉的原料来源，以前只能单一处理残积的竖炉功能得到进一步扩展，原来需要用平炉单炼的粗铜作为竖炉的原料处理，大大降低了能耗成本，同时延长了竖平炉组合作业的有效生产时间。在不到一年时间里，竖炉加入粗铜量达到4000多吨，创经济效益700多万元。

　　2011年，金生公司用铜模取代传统铁模浇铸的攻关取得成功，不仅浇铸的阳极板板面质量得到提高，生产成本也大幅度降低，铜模的模耗成本比铁模节约50%以上，仅此一项，一年可节约模耗费用100万元。该公司联合铜精炼QC小组在湖北省150个QC小组成果发布会角逐中脱颖而出，作为湖北省唯一的QC小组代表，在全国质量管理大会上作为国优代表作成果发布，荣获最佳人气奖。专利申报工作也取得新进展，目前已有13项专利获得授权。

　　节能减排，改善环境

　　“投资50多万元的空气换热器项目年可节约标准煤270吨，节约天然气23万标准立方米，同时可以减少二氧化碳排放量440吨；投资30万元的平炉富氧燃烧系统可使平炉燃烧火焰温度显著提高，熔化速度明显加快，每炉铜的作业时间可以缩短2个多小时，减少天然气消耗1000标准立方米左右。”

　　践行绿色发展理念，节能、减排、创效，金生人永远走在时代的前列。

　　2008年，利用高温烟气加热助燃空气是一项非常通行的节能减排措施。为此，该公司投入43万元在精炼平炉烟气系统中设计制作安装了一台空气换热器，换热面积达到180平方米。刚开始投入使用时助燃空气的温度可以提高到200℃以上，每小时回收烟气余热约48万千卡，相当于56标准立方米天然气燃烧的热量，节能达到6%左右。至2014年8月，年平均节约天然气约4万标准立方米，减少二氧化碳排放约160吨。

　　采用富氧空气助燃是上个世纪70年代就准备采用的一种熔炼工艺，但因为当时的条件都不具备，因而仅仅停留在设想阶段。进入90年代，随着诺兰达炉的引进，富氧才真正进入大冶有色铜冶炼工艺中。2008年，金生公司考虑到天然气涨价，为了降低燃烧成本，曾考虑用发生炉煤气替代天然气，但发生炉煤气的发热量比较低，为了提高燃烧温度，决定采用富氧燃烧，于是投资了32万元接入一条氧气管道，安装了相应的仪表与阀组。经过一系列技术准备和多次试验，2015年11月底，金生公司的精炼平炉富氧燃烧试验取得预期的成效。据初步分析，平炉富氧的平均浓度约为35%，节能幅度平均达到40%左右，分摊在平炉的天然气单耗约12标准立方米~14标准立方米，不仅创造了较好的经济效益，而且创造了可观的社会效益。（木清　杨运红）

来源：中国有色金属报

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