采用閃速熔煉為主工藝，原設(shè)計年產(chǎn)電解銅100kt，2002年擴產(chǎn)至150kt/a，目前正在進行210kt/a擴建。它采用氣流干燥工藝將精礦水份由8%～9%干燥至0.3%以下，以適應(yīng)閃速爐對水份的要求，其工藝流程如圖1所示。
    氣流干燥是利用重油在熱風爐中燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣在混氣室與其它余熱煙氣混合，對物料進行干燥。在實際生產(chǎn)過程中，熱風爐存在爐膛溫度過高、爐襯損壞嚴重等現(xiàn)象，嚴重制約正常生產(chǎn)，通過不斷改進，取得了良好效果。
1、改造前狀況
    采用夾套式熱風爐，爐內(nèi)環(huán)砌高鋁磚，前端安裝一支由日本CONORA公司提供的能力為140～850kg/h的超音波燒嘴，由專門的干燥重油機組提供250#重油，送風系統(tǒng)包括：二次風、助燃風、三次風，其中二次風用于重油燒嘴燃燒；助燃風由前端板上部吹入爐膛，起助燃作用，同時冷卻爐膛；三次風由前部切向引入夾套，經(jīng)過夾套再從爐膛后部的12個風口吹出，以冷卻煙氣，使混氣室的煙氣溫低于450℃，防止精礦著火。圖2為改造前金隆熱風爐示意圖。
    自1997年金隆投產(chǎn)以來，閃速爐投料量逐漸提高，干燥量和燒嘴燃油量也相應(yīng)提高，熱風爐爐膛溫度隨之上升，當干燥量達到70t/h(年產(chǎn)100kt電銅的設(shè)計值)時燒嘴燃油量在550kg/h左右，此時爐膛溫度達1100℃，但冬季由于氣流干燥系統(tǒng)的空氣溫度較低，燃油量比平時高出120～180kg/h，在干燥量為70t/h時，冬季熱風爐燃油量達到700kg/h左右，爐膛溫度為1400℃左右。此時熱風爐內(nèi)環(huán)砌的高鋁磚開始發(fā)紅，部分磚體出現(xiàn)燒損及斷裂現(xiàn)象，高溫區(qū)域損傷更為嚴重，拱頂處出現(xiàn)下沉，并造成熱風爐部分爐襯坍塌事故，每年大修都必須更換大量燒損的耐火磚，嚴重危脅到干燥系統(tǒng)的正常運行，富通新能源銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質(zhì)燃料成型、木屑烘干等機械設(shè)備。
    2001年進行150kt/a電銅的擴產(chǎn)改造，最大干燥量達到105t/h，燒嘴的燃油量將大幅度提高，因此為保證生產(chǎn)的順利進行，必須對熱風爐作相應(yīng)的改造，以降低爐膛溫度，提高生產(chǎn)能力。
2改造
    熱風爐內(nèi)部采用的是高鋁質(zhì)耐火磚，高鋁磚的突出優(yōu)點是耐火度及荷重軟化溫度高，其耐火度一般可達1750℃以上，用于熱風爐上能提高風溫和使用壽命。為何金隆熱風爐使用過程中會出現(xiàn)磚體燒損嚴重現(xiàn)象呢？通過分析，我們認為有以下幾種原因：
    (1)熱風爐內(nèi)徑僅為2 200mm，所采用的超音波燒嘴燃燒時為大張角火焰，在高油量燃燒時其外焰部分能直接沖刷到爐襯，使得該部分溫度過高，遠遠高于所檢測到的爐膛溫度，甚至超過高鋁磚正常使用溫度，高鋁磚長時間在高溫條件下工作，磚體會逐漸軟化產(chǎn)生可塑變形，強度顯著下降以至破壞；
    (2)高鋁磚的熱震穩(wěn)定性能較差，耐急冷急熱性能差。由于受到整個生產(chǎn)工序的影響，熱風爐開停較為頻繁，磚體在運行時溫度很高，停運時溫度急劇下降，多次的急冷急熱可引起磚體的斷裂；
    (3)熱風爐本身設(shè)計能力不足。初步設(shè)計中考慮到氣流干燥的熱源是來自蒸氣過熱爐、陽極精煉爐和貧化電爐的余熱煙氣，不足部分由熱風爐中燃燒重油補充。在實際生產(chǎn)過程中，由于種種原因，僅僅引入了貧化電爐的余熱煙氣，蒸氣過熱爐和陽極爐的余熱煙氣并未引入，該部分引入的熱量都由熱風爐燃油補充，使熱風爐在實際生產(chǎn)中所燃燒的重油大大高出設(shè)計值。表1為設(shè)計工況下引入氣流干燥系統(tǒng)的煙氣對照表。
    過熱爐及陽極爐余熱煙氣未曾引入，使進入干燥系統(tǒng)煙氣顯熱減少了8 400MJ/h，這些熱量將由熱風爐燃油補充，設(shè)計工況下正常生產(chǎn)時熱風爐燃油量每小時比設(shè)計值高出200kg，高出約40%左右。
    為了有效地降低爐膛溫度、減少對爐體耐火材料的損傷、延長爐襯使用壽命，我們主要在三次風引入方面進行了改進。
    原有的熱風爐運行時僅燃燒風、助燃風進入熱風爐爐膛，其總量只有2萬m3／h，最大能力為4.3萬m3/h的三次風是由熱風爐后部直接進入混氣室，以冷卻熱風爐產(chǎn)生的高溫煙氣，僅僅起到一種稀釋作用。如果能將三次風引入熱風爐必將有效的降低爐膛溫度，但大量的三次風全部引入熱風爐會引起爐膛溫度過低，造成燒嘴燃燒效果差，低于重油著火點溫度（重油著火點一般為600℃左右），甚至造成燒嘴熄火。而進一步分析發(fā)現(xiàn)，引起燒嘴熄火的關(guān)鍵部位是火焰根部，因為重油燃燒時，該部分要把重油加熱到沸點，而重油氣化為蒸氣是一個吸熱過程，如該部分溫度高即可保證整個重油燃燒過程的順利進行。因此，當我們將三次風引入到熱風爐時，只要注意其引入位置的分布，就不會對燒嘴的燃燒造成太大的影響。
    在2000年5月大修期間，我們對熱風爐進行了改造，將三次風改向，使三次風從夾套后部引入，經(jīng)夾套，從熱風爐前端吹入爐膛，以降低爐膛溫度，改造后的熱風爐如圖3所示。
    從圖3可以看出，三次風是由緊貼著爐襯的環(huán)形出口平行吹入熱風爐的，原有的助燃風箱保留，其出口和三次風環(huán)形出口一致。這樣布置有以下幾個優(yōu)點：
    (1)-次風緊貼爐襯吹入，在整個高鋁磚表面形成一層風幕，最大限度的降低磚體的溫度，更有效的保護爐襯，使之免受燒嘴火焰的的沖刷。
    (2)由于三次風吹入部位遠離燒嘴燃燒區(qū)域，避免燃燒區(qū)溫度降低過大，造成燃燒效果不佳。
    (3)助燃風仍然從頂部吹入，加強了對頂部爐襯的冷卻。由于熱風爐爐襯是采用環(huán)砌的方法，頂部是整個拱形的支承點，而且燒嘴燃燒時對該部分影響最大，溫度也比其它部位高。
    改造期間更換原來燒損的爐襯，改用性能更好的高鋁磚，使其熱震穩(wěn)定性比以前提高不少。為了對引入熱風爐助燃風及三次風進行量化監(jiān)控，在助燃風、三次風管道上安裝了流量計，在閃速爐中央控制室DCS上實時監(jiān)視其流量，并根據(jù)生產(chǎn)需要通過氣動調(diào)節(jié)閥控制引入風量。
    改造后，熱風爐運行基本正常，爐膛溫度顯著降低，干燥后干礦水份仍控制在0.3%以下，只是在低干燥量作業(yè)時燒嘴燃燒狀況稍差，火焰不夠穩(wěn)定，火焰顏色較暗。運行一個月后，燒嘴喇叭口高鋁質(zhì)搗打料出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，同時熱風爐爐體振動加劇，由于喇叭口坍塌，前端板溫度較高，鋼板燒損嚴重，給生產(chǎn)造成了一定程度的影響。為了不影響整個系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，我們在前端板外部焊接箱體，箱體內(nèi)部進行搗打料澆注。通過仔細分析研究，造成此種現(xiàn)象有以下幾種原因：
    (1)熱風爐與混氣室連接部為錐形結(jié)構(gòu)，入口部截面只有1.1m×1.1m，大量的三次風從熱風爐引入后，使排煙不夠順暢，再加上燒嘴燃燒不夠穩(wěn)定，引起爐體振動加大；
    (2)改造后的燒嘴喇叭口是澆注在環(huán)形風口內(nèi)環(huán)鋼板上的，穩(wěn)定性不好，澆注時筋爪數(shù)量不夠，筋爪及內(nèi)環(huán)鋼板使用的材質(zhì)耐高溫性能不高，高溫狀態(tài)下容易變形、軟化，造成附著的搗打料坍塌；
    (3)由于工期較短，烘爐時間不夠充分。
    針對改造后出現(xiàn)的不足，我們在月修及2001年年修期間對熱風爐進行了進一步的整改，徹底解決上述問題：
    在燒嘴噴頭部位加設(shè)火焰穩(wěn)定器，在燒嘴重油燃燒區(qū)域形成局部高溫氣流循環(huán)，讓燃燒風一部分通過穩(wěn)焰器，另一部分繞過穩(wěn)焰器再與火焰相交，起到分段向火焰供風的效果，使燒嘴燃燒更加穩(wěn)定；
    在不改變鋼結(jié)構(gòu)的條件下，將熱風爐與混氣室入口截面由1.1m×1.1m擴大到1.5m×1.5m，以保證排煙通暢；
    采用耐熱性能好的材質(zhì)更換燒損的前端板、內(nèi)環(huán)鋼板，為了保證對喇叭口的支承，內(nèi)環(huán)鋼板厚度由10mm增加至15mm，寬度由原390mm增至450mm;
    喇叭口施工時，采用耐熱不銹鋼做筋爪，焊接在前端板及內(nèi)環(huán)鋼板上，使其在整個喇叭口搗打料中形成立體支承，并在搗打料與鋼板之間鋪一層硅酸鋁耐火纖維氈，以減少高溫對支承鋼板的影響。投用前對喇叭口進行充分烘烤，以確保水份蒸發(fā)完全。
3、改造效果
    2002年金隆年產(chǎn)15萬t電銅改造順利完成，最大干燥量達到105t/h，熱風爐運行正常，在此期間，由于生產(chǎn)需要，干燥量在40～105t/h波動，熱風爐爐膛溫度均控制在700～1200℃，且燒嘴燃燒狀況良好，爐體未出現(xiàn)振動現(xiàn)象，燒嘴喇叭口搗打料至今保存完好，在3年多的生產(chǎn)過程中，高鋁磚未出現(xiàn)絲毫燒損、斷裂現(xiàn)象，爐襯保存完好，至今未曾更換。改造前后熱風爐部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)對照表見表2。
    不難看出，就熱風爐本體而言，通過改造后的熱風爐實際生產(chǎn)能力還有進一步提升空間，如果采取提升重油燃燒系統(tǒng)充能力、適當降低風礦比、引入N，（防止干礦倉著火）等措施，金隆整個氣流干燥系統(tǒng)的能力將可進一步提高。