1)方法简介
火法炼铜中，造锍熔炼得到的铜锍，经过吹炼进一步脱除硫和铁，产出粗铜。吹炼中，一些其他杂质也进入烟尘和炉渣部分脱除。
该方法是1905年由Peirce和Smith发明的，故称之为P-S转炉吹炼，已有100多年的历史，技术成熟，应用普遍，目前仍占有铜锍吹炼总份额的85%。P-S转炉示意图见图3-30。炉体为卧式圆筒体，典型尺寸为：外径4m，长度12m 左右，外壳为50mm钢板，内衬500mm铬镁砖，这种规格的炉子每天能处理600~1000t铜锍，产出400~700t粗铜。P-S转炉一侧横向设置有一排(30~60 个、直径为40~60mm)风口，浸没于锍层中200~300mm处。吹炼中，风口会发生堵塞，要定期采用机械或人工捅风口，如图3-31所示。
P-S转炉吹炼是周期性作业，分为造渣期和造铜期。造渣期目的为氧化铜锍中的FeS，生成FeO和Fe、O，加入SiO熔剂造渣。在造渣期，熔炼产出的铜锍由钢包吊运经炉口加入转炉内，待炉内积存适量铜锍后，鼓风同时加入熔剂开始吹炼造渣，反应结束后停风、转动炉体将炉渣从炉口倒入渣包中，然后再加入下一批铜锍转人造渣期。待转炉内以CuS形态存在的铜量达到200 t左右，锍相中铁含量至约1%时，转入造铜期，CuS氧化产出粗铜。造铜期结束后，粗铜熔体经炉口倾入钢包输运至阳极炉精炼。
一般工厂均配置有2~5台转炉，转炉间实行周期性交换作业，以保证生产过程、烟气量与浓度尽可能稳定。图3-32为P-S转炉加料、吹炼及排料状态示意图。
图3-32 P-S转炉加料、吹炼及排料状态
P-S转炉吹炼温度一般控制在1200~1220℃。过程自热进行且热量过剩，因此，可加入部分含铜冷料或废杂铜一并处理。热量过剩情况与铜锍品位、鼓风含氧浓度等有关。部分转炉富氧操作，鼓风最高含氧29%。
P-S转炉吹炼中，杂质的行为与铜锍品位、吹炼技术条件等有关。表3-9 所列为两种不同品位铜锍吹炼中杂质的分配行为。由表3-9可见，高品位铜锍由于渣量小，吹炼时间短等原因，不利于吹炼中杂质的脱除。
表3-9 吹炼中铜锍品位与杂质行为关系
2)技术特点
①工艺与设备成熟可靠。
③粗铜含S低，一般在0.05%以下。
④间断操作，吹炼烟气量及浓度大幅度波动，不利于烟气制酸。
⑤炉口不能严格密封，漏风量大。漏风率约在70%，即使采用较好的密封措施，一般漏风率也只能控制在50%，致使烟气余热回收、收尘及制酸设施庞大。
⑥SO，烟气泄漏严重。当转炉在加料、排渣和出铜位置时，炉口移出烟罩，为此，常在固定烟罩(水冷烟罩)外再设置外层烟罩，将外泄SO烟气收集起来，送集烟系统处理。采用特殊装置处理SO，气体外泄，建设投资和操作费用很高，而且仍难以满足愈来愈高的环保和劳动卫生的要求，是铜冶炼厂洁净化的突出矛盾。此外，转炉吹炼熔体采用钢包输运，也有少量SO外泄。
⑦处理能力偏小，动力消耗高。虽然转炉朝着大型化方向发展，单炉处理能力不断提高，但随着铜冶炼规模扩大，铜产量300~400 t/h 的炼铜厂，也需采用大型P-S转炉4～5台。而且使用100kPa以上压力的空气或富氧空气鼓风，动力消耗高。
3)技术指标
表3-10所列为国外3家炼铜厂转炉吹炼技术数据。
表3-10 转炉吹炼技术数据
4)国内外应用情况
P-S转炉吹炼自问世以来，一直是铜锍吹炼的主流方法，目前仍占有85%的份额。目前，取代P-S转炉获得较为广泛应用的新的吹炼技术，仅有三菱法吹炼和肯尼科特-奥图泰闪速吹炼。三菱法在国外几家工厂得到了应用，总的粗铜产能约为100万t。肯尼科特-奥图泰闪速吹炼目前在4家工厂得到工业应用，粗铜产能约为150万t。除此以外，其余铜锍吹炼基本都采用P-S转炉。
5)总体评价
P-S转炉吹炼工艺及装备成熟，处理冷料较为便利，粗铜含S低，目前仍是主要的铜锍吹炼方法。但应看到，其投资偏大、生产效率低，特别是SO泄漏问题难以彻底解决，是其致命弱点，三菱法、肯尼科特-奥图泰法这些连续吹炼技术在日本、美国的兴起及后者在中国的快速推广，顺应了铜冶炼向更环保、更清洁方向发展的趋势。因此，可以预料，今后P-S转炉吹炼会逐步被取代，但这一过程将较为漫长。
7717
0 
我感兴趣
