九天创行业领先 金川造“三连炉”有啥不一样

九天创行业领先 金川造“三连炉”有啥不一样

从金昌市区驱车向西,路旁人烟渐少,茫茫戈壁铺展开来。约四十分钟后,长风掠过,万里晴空下,一片崭新的工业园区映入眼帘。

这里是金昌市永昌县河西堡工业园,金川铜贵永昌铜业公司矗立其中。

作为金川集团铜贵股份有限公司全资子公司,永昌铜业公司成立之初,便肩负着工艺技术提升的重要使命,其“金川铜冶炼工艺技术提升”项目被列为甘肃省“十四五”省列重大建设项目,以强劲势头支撑着永昌铜业公司稳健运行。

谈及项目缘起,要从一种名为“三连炉”的冶炼工艺说起。

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“三连炉”因何而建?

传统铜冶炼工艺需依次经过闪速炉、PS转炉、阳极精炼炉,才能完成冶炼全过程。

冶炼时,三种炉窑独立运行、互不相扰。前一炉工序全部完成后,熔体方可进入下一炉窑。

这种“分步作业”中,多次转运不仅拉长了生产节奏,也让部分热量在流动中散失。但火法冶炼高温、高精度的特殊性让生产容错率极低,业内一直难有更优的工艺方案。

铜冶炼工艺的优化,是否已达极限?

在金川集团,随着铜电解产能扩大,对铜冶炼产品“阳极板”的需求远超铜冶炼现有产能。加之市场竞争日趋激烈,出于控制运输成本考虑,集团优先选用内陆杂矿作为铜冶炼原料。但这些矿料杂质含量高,让原有闪速炉愈发“消化不良”,产能提升屡屡受阻。

集团决定打造原料适应性更强、成本更低、产能更高的全新冶炼系统。

经过大量深入走访考察,技术团队了解到“三连炉”这一新兴冶炼工艺。该工艺将原本各自独立的侧吹炉、顶吹炉、阳极精炼炉通过溜槽连接起来,取消熔体在炉窑间的转运,相比于传统冶炼方式,在效率和成本上优势显著。

2021年,“金川铜冶炼工艺技术提升”项目正式立项,技术团队正式迈出铜冶炼工艺优化的第一步。

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给炉窑加点“金川特色”

2022年4月,项目开工。“地企融合”的协作模式,是项目快速推进的坚实基础,也是永昌铜业公司带动当地经济发展的重要前提。

建设初期,为支持项目建设,当地政府为项目人员提供办公和用餐便利,协调推进厂区水电、道路、天然气管道铺设。从项目的手续办理到产线落地,政府的支持贯穿建设全程。

尽管有各方的通力协助,但最大的一项挑战,仍需项目组独自应对,那便是“三连炉”的落地与适配问题。

先进技术的应用从不是简单的复制粘贴。“三连炉”虽在同行企业已有应用先例,但金川实际生产状况与其他企业存在差异,技术团队必须结合自身原料特点、产能需求及现有设备情况,对其进行深度研发改良。

以侧吹炉为例,为实现更高产能,技术团队对炉体做了扩展。炉体的扩大导致反应区随之变长,风口参数、耐火材料砌筑方式、受热膨胀控制方法均需全部重新调整,才能确保炉内各方向受力均匀。仅这一项改造,就耗费数月时间。

顶吹炉的改动更为彻底。在原本的“三连炉”设计中,顶吹炉多采用椭球体结构,耐火材料经反复热胀冷缩后,易导致弧形炉体变形、开裂。永昌铜业公司技术人员将椭球体改为正方体结构。这样一来,即便温度骤变,耐火砖间的缝隙大小也能保持稳定,大幅延长了炉窑使用寿命。

阳极精炼炉同样做了针对性优化。至此,永昌铜业公司“三连炉”融入大量自有设计理念和创意,形成颇具金川特色的、独一无二的“金川三连炉”。

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九天,创造行业领先

2024年9月28日,项目点火;11月13日,投料试生产;11月22日傍晚,生产现场聚集了诸多项目骨干,共同庆祝首批阳极板顺利产出。

一个十多分钟的简单仪式在每个人心中却如有雷动——这是一次了不起的胜利。从投料到出铜,仅用了9天。

新建系统的调试周期通常以月为单位。在一周多时间里打通全部流程,足见新系统的稳定性远超行业平均水平。然而项目建设者都明白,这种稳定的背后,是数不胜数的波折。

那时,项目组经常忙到很晚,几乎每个人都在办公室放了一张折叠床,短暂休整后就继续投入工作。

这份攻坚克难的韧劲,也化作永昌铜业公司对智能化升级持续探索的动力。

厂房外的智能转运系统里,运输小车在轨道上自动运行,将浇铸好的阳极板运往精炼分厂;生产中心的大屏幕上显示着炉温、压力等参数,操作人员轻点鼠标,就能完成对炉窑的调控……

从主厂房出来,厂房另一侧的空地上,一列列厚实的暗红色阳极板整齐码放着,阳光照在上面,沉静而有分量。不远处,便是配套建成的智能铜电解项目生产区域。2024年6月,该项目比铜冶炼项目先期投产,当时所用的阳极板主要来自金川铜贵本部。如今,火法冶炼系统稳定运行后,阳极板直接从一墙之隔的冶炼分厂运过来,一条成熟、完整的产业链就此闭合。

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新时代的开荒者

“三连炉”系统投产后,金川铜贵的火法冶炼能力大幅提升,不仅补齐了此前火法产能不足的短板,更为后续处理复杂原料、降低加工成本提供了技术支撑。

作为金川集团铜贵板块的新支点,永昌铜业公司成为集团落实“强工业”“强科技”部署的重要实践阵地。但这一项目的意义或许不只体现在产能和技术突破上。这套融入了大量自主设计的“三连炉”,彰显了金川人对待技术的严谨。

他们从不满足于引进,更不止步于模仿,而是凭借自身的实践经验和深度思考,不断去改、去试、去突破。从侧吹炉的尺寸调整,到顶吹炉的结构重构,再到阳极炉的细节优化,每一项改动背后都凝聚着技术团队在实践中的探索与坚守。

建设初期,项目面临人手紧缺的困境,金川铜贵本部上下动员,从经验丰富的技师到刚入职的新员工,从专业技术人员到经营管理人员,一批批赶来支持项目建设。

一年多后的今天,他们仍然对当时火热的建设场景津津乐道。

当年,第一批开拓者来到西北戈壁,建起金川集团的雏形,也为金昌这座工业化新城打下根基。如今,新时代的建设者依旧延续着前人的精神,把每一次技术突破都当作新的拓荒起点,在这片火热的土地上继续创造着开荒建厂的历史。

金川集团新闻中心全媒体记者 骞梦潇 何炳辛

(金川集团官方公众号)