LK在粗铜冶炼中的应用———LK在粗铜冶炼中的应用

　　
   
  
  

    　铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜的冶炼方法可分为两类：火法冶金和湿法冶金。目前世界上精铜产量的85%以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜中回收的，湿法冶金生产的精铜只占15%左右。

    　在铜冶炼中采用和利时公司HOLLiAS LK系列PLC，系统集成度高，组网灵活，具有很强的抗干扰能力，适合于铜冶炼车间强磁干扰环境，运行安全、可靠，系统的产品性能、网络结构、软件功能等都达到目前行业的先进水平。另外，LK系列PLC支持在线修改、下载程序，且所有模块支持带电插拔，使系统维护工作更加方便、快捷。　
  　　工艺流程

    　熔炼

                                 
  
  

    　将铜精矿送到上料仓，经给料皮带，电子称计量由皮带运输机送至混捏机混捏，混捏成条后经过皮带运输机转至炉顶梭式皮带加料机加进密闭鼓风炉。密闭鼓风炉所需熔剂和燃料：焦炭、石英石、石灰石、吹炼渣、鼓风炉渣送到各自的中间仓后分别加入电子料斗称，计量后用皮带运输机送到鼓风炉。鼓风炉鼓入含氧30%的富氧空气，反应后产出的熔体自流至前床澄清分离。根据吹炼炉需要铜锍间断地放出并加入连续吹炼炉内，连吹炉鼓入0.12~0.2MPa的压缩空气。操作分造渣期和造铜期。造渣期间，间断的从炉顶用电振动给料机加入石英砂，产出炉渣自流到铸渣机，铸渣机在运行中自动脱模并落入地面。产出的粗铜流至铸铜车铸锭。

  　  收尘

                              
  
  

    　由鼓风炉顶排出含尘约65g/Nm3，温度450~550℃的烟气，经内衬的沉降室及旋风收尘器，将较大颗粒的粉尘捕集，由连吹炉产生的烟气经喷雾冷却器进行快速冷却，烟气由1100℃降到400℃左右。两烟气在混汽室内混合均匀，经高温排风机送到电收尘器进行净化，使电收尘器出口烟气含尘浓度控制在0.5g/Nm3以下，进入制酸系统。

  　  硫酸区域

                                 
  
  

    　由收尘系统来的温度为300℃的混合冶炼烟气送入净化工段，该烟气首先在一级动力波洗涤器中被绝热冷却和洗涤，通过一级动力波气液分离槽进行气液分离，分离后的气体进入气体冷却组合塔进行进一步冷却及除杂后进入两级管式电除舞除下酸雾，净化后的烟气送往干吸工段，在淋洒93%硫酸的干燥塔内脱除烟气中所含的水份，干燥后含水≤0.1 g/Nm3的烟气经SO2鼓风机送往转化工段。转化工段采用“3+1”四段双接触工艺，“ⅣⅠ--ⅢⅡ”换热流程。从SO2鼓风机来的冷SO2气经ⅣⅠ热交换器加热和一、二、三段触媒层氧化为SO3进入一吸塔制取硫酸，从一吸塔出来的冷SO2在经ⅢⅡ热交换器加热和四段触媒层氧化为SO3进入二吸塔制取硫酸，剩余尾气由尾气烟囱排空。

    　系统结构

    　本粗铜计算机控制系统分为生产管理级、现场控制级和就地控制级三级，利用高速通讯网络进行连接以实现信息和资源的共享，具备完善的控制能力、极高的可靠性和方便灵活的扩展能力；系统设计从工艺流程出发，实现对生产过程的自动控制。

        
  
  

  　  生产管理级

    　位于熔炼区域主控室和硫酸区域主控室内，各设两台监控计算机、一台打印机、UPS电源及以太网交换机，对主要工艺设备的运行状态和生产过程的工艺参数进行数据采集及显示。其中两台监控计算机同时作为I/O服务器，其上运行监控软件，服务器作冗余配置，完全实现双机热备，两个区域主控室之间通过高速光纤以太网进行数据链接，实现资源共享。并且只要需要，分布在厂内其它位置的计算机也可以方便地通过局域网与之相连。

    　现场控制级

    　即PLC控制，根据工艺流程区域的功能，在熔炼区域和硫酸区域各设一PLC主站，负责工艺数据采集与控制，并通过高速、实时的工业以太网与主控室进行通讯；PLC主站通过Profibus现场总线与各自的远程I/O站进行通讯。现场控制级接受生产管理级的调度，但并不依赖于生产管理级而运行：若监控计算机出现故障或者并没有投入使用或者通信网络出现故障，各现场控制站仍继续正常工作，对整个工艺过程没有影响。

    　就地控制级

    　已安装的现场设备一般都配备就地控制箱，以实现设备的就地手动控制。就地手动控制具有最高的优先级，主要应用在设备调试、设备维护阶段。