銅是與人類(lèi)關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。銅的冶煉方法可分為兩類(lèi)：火法冶金和濕法冶金。目前世界上精銅產(chǎn)量的85%以上是用火法冶金從硫化銅精礦和再生銅中回收的，濕法冶金生產(chǎn)的精銅只占15%左右。

    在銅冶煉中采用和利時(shí)公司HOLLiAS LK系列PLC，系統集成度高，組網(wǎng)靈活，具有很強的抗干擾能力，適合于銅冶煉車(chē)間強磁干擾環(huán)境，運行安全、可靠，系統的產(chǎn)品性能、網(wǎng)絡(luò )結構、軟件功能等都達到目前行業(yè)的先進(jìn)水平。另外，LK系列PLC支持在線(xiàn)修改、下載程序，且所有模塊支持帶電插拔，使系統維護工作更加方便、快捷。

    工藝流程

    熔煉

                                 

    將銅精礦送到上料倉，經(jīng)給料皮帶，電子稱(chēng)計量由皮帶運輸機送至混捏機混捏，混捏成條后經(jīng)過(guò)皮帶運輸機轉至爐頂梭式皮帶加料機加進(jìn)密閉鼓風(fēng)爐。密閉鼓風(fēng)爐所需熔劑和燃料：焦炭、石英石、石灰石、吹煉渣、鼓風(fēng)爐渣送到各自的中間倉后分別加入電子料斗稱(chēng)，計量后用皮帶運輸機送到鼓風(fēng)爐。鼓風(fēng)爐鼓入含氧30%的富氧空氣，反應后產(chǎn)出的熔體自流至前床澄清分離。根據吹煉爐需要銅锍間斷地放出并加入連續吹煉爐內，連吹爐鼓入0.12~0.2MPa的壓縮空氣。操作分造渣期和造銅期。造渣期間，間斷的從爐頂用電振動(dòng)給料機加入石英砂，產(chǎn)出爐渣自流到鑄渣機，鑄渣機在運行中自動(dòng)脫模并落入地面。產(chǎn)出的粗銅流至鑄銅車(chē)鑄錠。

    收塵

                              

    由鼓風(fēng)爐頂排出含塵約65g/Nm3，溫度450~550℃的煙氣，經(jīng)內襯的沉降室及旋風(fēng)收塵器，將較大顆粒的粉塵捕集，由連吹爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)噴霧冷卻器進(jìn)行快速冷卻，煙氣由1100℃降到400℃左右。兩煙氣在混汽室內混合均勻，經(jīng)高溫排風(fēng)機送到電收塵器進(jìn)行凈化，使電收塵器出口煙氣含塵濃度控制在0.5g/Nm3以下，進(jìn)入制酸系統。

    硫酸區域

                                

    由收塵系統來(lái)的溫度為300℃的混合冶煉煙氣送入凈化工段，該煙氣首先在一級動(dòng)力波洗滌器中被絕熱冷卻和洗滌，通過(guò)一級動(dòng)力波氣液分離槽進(jìn)行氣液分離，分離后的氣體進(jìn)入氣體冷卻組合塔進(jìn)行進(jìn)一步冷卻及除雜后進(jìn)入兩級管式電除舞除下酸霧，凈化后的煙氣送往干吸工段，在淋灑93%硫酸的干燥塔內脫除煙氣中所含的水份，干燥后含水≤0.1 g/Nm3的煙氣經(jīng)SO2鼓風(fēng)機送往轉化工段。轉化工段采用“3+1”四段雙接觸工藝，“ⅣⅠ——ⅢⅡ”換熱流程。從SO2鼓風(fēng)機來(lái)的冷SO2氣經(jīng)ⅣⅠ熱交換器加熱和一、二、三段觸媒層氧化為SO3進(jìn)入一吸塔制取硫酸，從一吸塔出來(lái)的冷SO2在經(jīng)ⅢⅡ熱交換器加熱和四段觸媒層氧化為SO3進(jìn)入二吸塔制取硫酸，剩余尾氣由尾氣煙囪排空。

    系統結構

    本粗銅計算機控制系統分為生產(chǎn)管理級、現場(chǎng)控制級和就地控制級三級，利用高速通訊網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接以實(shí)現信息和資源的共享，具備完善的控制能力、極高的可靠性和方便靈活的擴展能力；系統設計從工藝流程出發(fā)，實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。

        

    生產(chǎn)管理級

    位于熔煉區域主控室和硫酸區域主控室內，各設兩臺監控計算機、一臺打印機、UPS電源及以太網(wǎng)交換機，對主要工藝設備的運行狀態(tài)和生產(chǎn)過(guò)程的工藝參數進(jìn)行數據采集及顯示。其中兩臺監控計算機同時(shí)作為I/O服務(wù)器，其上運行監控軟件，服務(wù)器作冗余配置，完全實(shí)現雙機熱備，兩個(gè)區域主控室之間通過(guò)高速光纖以太網(wǎng)進(jìn)行數據鏈接，實(shí)現資源共享。并且只要需要，分布在廠(chǎng)內其它位置的計算機也可以方便地通過(guò)局域網(wǎng)與之相連。

    現場(chǎng)控制級

    即PLC控制，根據工藝流程區域的功能，在熔煉區域和硫酸區域各設一PLC主站，負責工藝數據采集與控制，并通過(guò)高速、實(shí)時(shí)的工業(yè)以太網(wǎng)與主控室進(jìn)行通訊；PLC主站通過(guò)Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)與各自的遠程I/O站進(jìn)行通訊?，F場(chǎng)控制級接受生產(chǎn)管理級的調度，但并不依賴(lài)于生產(chǎn)管理級而運行：若監控計算機出現故障或者并沒(méi)有投入使用或者通信網(wǎng)絡(luò )出現故障，各現場(chǎng)控制站仍繼續正常工作，對整個(gè)工藝過(guò)程沒(méi)有影響。

    就地控制級

    已安裝的現場(chǎng)設備一般都配備就地控制箱，以實(shí)現設備的就地手動(dòng)控制。就地手動(dòng)控制具有最高的優(yōu)先級，主要應用在設備調試、設備維護階段。