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国家标准GB XX－XXXX《反射炉精炼安全生产规范》(讨论稿)编制说明大冶有色金属集团公司二○一一年四月国家标准GB XX－XXXX《反射炉精炼安全生产规范》编制说明一、工作简况1、项目立项随着我国有色金属行业的快速发展，生产规模日益扩大；同时，大量进入精炼加工领域。
精炼反射炉因为基建投资省、操作维护难度相对较少，因而被有色冶金企业广泛采用。
反射炉精炼生产过程具有风险因素多、风险后果严重的特点。
但目前行业内尚无《反射炉精炼安全生产规范》的相关规范，新建企业尤为缺乏精炼反射炉安全生产的经验和技能，反射炉精炼的安全性越来受到国家、社会的关注。
构建和谐社会要求“以人为本”，为提高反射炉精炼生产的安全性，推动我国反射炉精炼技术的进步、过程控制水平的提高，根据中国有色金属标委会中色协综字[2011]4号文转发国标委综合[2010]87国家标准制（修）订计划，由大冶有色金属股份有限公司承担国家标准《反射炉精炼安全生产规范》（以下简称标准）的制定任务，国标委项目编号：20101192—T—610。
2、主要工作过程为完成标准制定任务，我公司进行了大量的相关工作。
组织安全管理、反射炉精炼生产的相关人员成立了规范编制小组，明确了人员职责，对项目组织、编写、实施进度等具体事项均逐一进行了安排、落实，确立了实施方案。
编制小组成立后，首先广泛收集了、整理了反射炉精炼生产的工艺、装备现状的有关资料，其次收集了国内反射炉安全生产的相关要求及规定，再次参观调研了云南铜业、江西铜业、白银公司、方圆集团等冶炼企业的标准化、安全管理工作情况。
最终参考我公司内的已成功运用的安全操作规范开始了本规范的编写工作。
于2011年2月底完成标准稿。
编制小组组织我公司内部标准化、安全、反射炉精炼的专业技术人员对标准初稿进行了讨论，广泛听取了生产管理人员的意见，在此基础上，对标准进行修改，形成上报的讨论稿。
3、我国反射炉安全生产现状及发展趋势据报道，2008年我国再生铜占世界再生铜总产量（620.9万吨）的30.6％，其中再生精炼铜占世界再生精炼铜总产量（278.6万吨）的43％，工艺以一段法、二段法为主，技术装备主要是固定式精炼反射炉。
年处理5万吨粗铜火法精炼反射炉设计摘要：反射炉一种室式火焰炉，燃料在燃烧室燃烧，生成的火焰靠炉顶反射到加热室加热坯料的炉子。
炉内传热方式不仅是靠火焰的反射，而且更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。
反射炉炼铜适于处理细粒浮选精矿，对原料和不同类型的燃料适应性强，流程简短，生产稳定，渣含铜低至可直接废弃的程度，炉床面积大，适于大规模生产，从而成为当代最重要的炼铜方法。
在世界铜的生产中，反射炉炼铜产出的铜量长期居于首位。
关键词：火法精炼反射炉粗铜一：前言铜精炼反射炉的入炉原料为矿石粗铜、再生杂铜、不同渠道获得的各类铜锭等。
原料中除含硫、氧外，还含有一些其他杂质，如砷、锑、铅、锌、锡、铁、钴、镍等，此外还含有硒、碲、铋、金、银等稀有金属。
通常情况下，将铜料在铜精炼炉中进行火法精炼，产出Cu ≥99.8%的阳极板，再进行电解精炼，产出Cu≥99.95%的电解铜。
最后从阳极泥中将稀贵金属提取出来[1]。
铜火法精炼为间歇（周期）作业，分为加料熔化、氧化、还原、铸型五个阶段，每炉作业周期一般小于24小时，最快12小时。
由于各工厂所处理的原料成分差异很大，所以氧化期的操作方法有不尽相同之处，但基本原理相同。
用一段法处理杂铜熔炼时，一般都在固定反射炉中进行，所以实际上，在反射炉进行的既是熔炼也是精炼。
并且与矿铜的火法精炼原理相同，不过，由于粗铜杂质含量高，所以在操作上有其独特特点，杂铜在反射炉中处理时，整个精炼过程包括熔化、氧化、还原、除渣、浇铸等作业。
二：反射炉结构1.1炉基炉基是整个炉子的基础，承受炉子巨大的负荷，因此要求基础坚实。
炉基可做成混凝土的、炉渣的或石块的，其外围为混凝土或钢筋混凝土侧墙。
炉基底部留有孔道，以便安放加固炉子用的底部拉杆。
炉基上面设有为发生事故跑铜时排出和积存高温铜液的深沟，设计时沟的倾斜方向应注意机电设备和立柱的安置位置，沟的坡度以4%~5%为宜。
炉基是一次性建筑设施，设计时应考虑到扩大炉体的因素，保持炉体基础整体性。
23m2固定式阳极炉制造研究摘要：文章介绍了祥光铜业23口固定式阳极炉的制造技术，重点分析了其设备制造加工特点、制作工艺流程、变形及尺寸控制、铸造件。
关键词：数控下料；铸造；水套；焊接1工程概况阳极精炼炉又名反射炉，是根据工艺条件进行设计的，属周期性作业，分加料、熔化、氧化、还原和浇铸5个阶段，在处理杂铜中反射炉适用广泛。
本反射炉制作项目的主要工艺性能为：装料量118T/炉，溶池面积为23m2溶池750mm，重油最大耗量900kg/h，空气最大需要量1340Nm2/h，空气温度为常温，烟气最大量12600Nm3.离炉烟气温度1250～1300℃，炉膛最高温度1650℃，铜液最高温度1200～1300℃，喷嘴个数为2个，炉顶中心角为400，炉底中心角360，炉体的外形尺寸为4964mm*4 850mm*10778mm。
2设备制造加工特点炉体外形尺寸大，零部件数量多，对各种零部件的加工精度要求高，必须保证各零部件的加工尺寸和形位公差符合设计和规范要求，否则炉体组装成整体后的尺寸和形位公差就会超差，将直接影响炉体制造质量及今后的生产和运行。
根据设计图纸上的零部件清单，我公司所拥有的如下主要设备完全可以保证炉体零部件加工误差控制在厂家设计所要求的范围内；数控切割机可以保证各种异形板的切割精度在0.5mm之内；多头直条切割机、H型钢自动生产线可以保证H型钢成形对中对齐精度在±1mm内，三维数控钻可以保证两相领孑L距误差小于±0.5mm，10m长度内，任意孔距误差小于±1mm，平面数控钻可以保证孑L位置精度为±0.5mm等。
反射炉分为钢结构骨架，加料炉门，扒渣炉门，铸铁护板，烧嘴机构，烟罩几大部分。
主体结构为钢结构骨架，内衬铸铁护板，其内砌砖筑炉。
2部加料门和1部扒渣门，利用烧嘴机构向炉内喷射高温燃气，炉门顶部设置烟罩。
其中除烧嘴机构外购外，其他子项均为我厂负责生产。
反射炉精炼工艺.1反射炉结构反射炉是传统的火法精炼设备，是一种表面的膛式炉，结构简单，操作方便。
这种反射炉与造锍熔炼反射炉在结构与尺寸上都有所不同，因为火法精炼过程是周期性的，过程要求的温度较熔炼炉低，但熔体温度应保持均匀一致，炉内物料与熔炼炉的物料也完全不同。
为了在精炼时使各部分熔体的温度保持均匀，从而使熔体各部分的杂质(特别是气体)含量及浇铸温度均匀，炉子作业空间不能太长以免发生温度降，为使熔池温度趋于一致，精炼炉特别设有l.5～2m的燃烧前室，而且把炉顶做成下垂式，保证炉尾温度与炉子中央的温度相近。
云铜已将传统的燃烧前室取消，炉子容积由设计时的160t扩至200t。
由于精炼产出的渣量不多，且铜与渣的密度差别大，故精炼炉不需要澄清分离区。
现代精炼反射炉的作业空间长度一般为10～15m，宽度4～5m，炉长与炉宽之比为1.7～3.5，其容量为5～400t，精炼炉的熔池深为0.6～1.2m，以便在炉内维持一定的热量储备，可在一定程度内补偿炉内作业空间温度的波动。
我国一些精炼反射炉的主要尺寸见表5-4。
表5-4我国一些精炼反射炉的主要结构尺寸图5-4给出了精炼反射炉的的垂直和水平剖面。
精炼反射炉的炉墙用镁砖、铝镁砖或铬镁质砌筑，炉顶用铝镁或铬镁砖砌筑。
传统的大型炉子采用固定在炉体立柱上端的吊挂炉顶，采用此种吊挂系统，炉子安装复杂，且备件费用高。
云铜经过长期的生产实践，通过改变炉顶砖的结构形式及材质，已成功地取消了传统炉顶吊挂系统。
反射炉是一种对燃料适应性较强的炉子，固体、液体和气体燃料都可以使用，对燃料的要求是：含硫小于2％，而以小于l％较为理想，因为含硫的燃料燃烧时，在炉内生成大量的S02易被铜液吸收，致使铜液内残硫过高，影响铜的质量，煤的灰分含量小于15％，发热值要高。
无论采用固体、液体或气体燃料，燃烧过程的好坏是决定反射炉供热状况的首要条件。
燃烧过程与烧嘴构造、烧嘴性能、燃烧条件以及操作等因素有关。
一反射炉精练基本原理<?XML:NAMESPACE PREFIX = O /> 粗铜火法精炼主要由鼓风氧化和重油还原两个操作环节构成。
铜中有害杂质除去的程度主要取决于氧化过程，而铜中氧的排除程度则决定于还原过程。
1. 氧化过程由于粗铜含铜98%以上，所以在氧化过程中，首先是铜的氧化：4Cu+O2=2Cu2O生成的Cu2O溶解于铜液，在操作温度1373~1523K条件下，Cu2O在铜中的杂质金属（Me）发生反应：Cu2O+Me=2Cu+MeO反应平衡常数：K=[MeO]*[Cu]/[Cu2O]*[Me]因为MeO在铜里溶解度小，很容易饱和；而铜的浓度很大，杂质氧化时几乎不发生变化，故都可视为常数，因此上式可写成：K*=[Me]/[Cu2O]所以，Cu2O的浓度越大，杂质金属Me的浓度就越小。
因此，为了迅速完全地除去铜中的杂质，必须使铜液中Cu2O的浓度达到饱和。
升高温度可以增加铜液中Cu2O的浓度，但温度太高会使燃料消耗增加，也会使下一步还原时间延长，所以氧化期间温度以1373~1423K为宜，此时Cu2O的饱和浓度为6%~8%。
氧化除杂质时，为了减少铜的损失和提高过程效率，常加入各种溶剂如石英砂，石灰和苏打等，使各种杂质生成硅酸铅、砷酸钙等造渣除去。
脱硫是在氧化精炼最后进行，这是因为有其他对氧亲和势大的金属时，铜的硫化物不易被氧化，但只要氧化除杂质金属结束，立即就会发生剧烈的相互反应，放出SO2：CuS+2Cu2O=6Cu+SO2这时铜水出现沸腾现象，称为“铜雨”。
除硫结束就开始了还原操作过程。
2. 还原过程还原过程主要是还原Cu2O，用重油、天然气、液化石油气和丙烷等作还原剂，我国工厂多用重油。
并依靠重油分解产出的H2、CO等使Cu2O还原，反应为：Cu2O+H2=2Cu+H2OCu2O+CO=2Cu+H2OCu2O+C=2Cu+CO4Cu2O+CH4=8Cu+CO2+2H2O还原过程的终点控制十分重要，一般以达到铜中含氧0.03~0.05%（或0.3~0.5%Cu2O）为限，超过此限度时，氢气在铜液中的溶解量会急剧增加，在浇铸铜阳极时析出，使阳极板多孔，而还原不足时，就不能产生一定量的水蒸气，以抵消铜冷凝时的体积收缩部分，降低了阳极板物理规格，同样不利。
