Feuerraffination
Prozessbeschreibung
Zur Herstellung von Anodenkupfer mit einer Reinheit von über 99% wird das in den Konvertern erzeugte Rohkupfer in Flamm- oder Anodenöfen weiterverarbeitet. Dabei werden zunächst Reste weniger edler Elemente oxidiert und als Schlacke abgeführt („Oxidationsphase“). In der anschließenden „Polphase“ wird der Sauerstoffgehalt mit Erdgas, Methan, Propan oder einem ammoniakhaltigen Gasgemisch reduziert.
Zum Einsatz kommen verschiedene Ofentypen, wie Drehtrommelöfen oder Herdöfen zum Einsatz. Zur Herstellung von Kupferanoden für die Elektrolyse wird das Kupfer am Ende des Refinings in Anodenformen vergossen.
Anodenofen mit Oxipyr – Air
Gase-Anwendung
Die erforderliche Energie wird über Brennersysteme eingetragen, wobei Oxyfuel-Brennersysteme einen höheren thermischen Wirkungsgrad und andere Vorteile gegenüber Luftbrennersystemen aufweisen.
- Höherer Wirkungsgrad der Verbrennung
- Höherer Schmelzleistung
- Schnellere Aufheizzeiten
- Geringerer Brennstoffverbrauch
- Höhere Verfahrenstemperaturen möglich
- Schnellere Reaktionsgeschwindigkeiten
- Geringere Abgasmenge
- Geringere Staubmengen
- Niedrigere Emissionen
- Niedrigere Produktionskosten
In der Oxidationsphase wird mit Sauerstoff angereicherte Luft mit Lanzen eingetragen. In manchen Fällen werden auch Stickstoff-Bodenspüler für eine bessere Badbewegung eingesetzt.
Messer-Lösung
Neben den zum Verfahren benötigten Gasen bietet Messer unter den Markennamen Oxipyr und Oxijet eine Vielzahl unterschiedlicher Ausrüstungsgegenstände zur Optimierung Ihres Prozesses an. Um das jeweils optimale Verfahren auszuwählen, führen Experten von Messer zunächst eine umfassende Prozessanalyse durch. Nach Berechnungen und basic engineering erfolgen Vorschläge zur Optimierung und weiteren Vorgangsweise.
Anwendungsbeispiele Oxipyr – Brenner für Drehtrommelanodenöfen:
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Volumen (t) |
vorher |
NEU |
Energieersparnis (%) |
|
150 |
Erdgas/O2 |
Oxipyr - F |
10 |
|
150 |
neu |
Oxipyr - Flex |
neu |
|
30 |
Öl/Luft |
Oxipyr - Air |
60 |
|
30 |
Öl/Luft |
Oxipyr - Air |
60 |
Bei Messer-Kunden realisierte Werte für Drehtrommel- bzw. Thomas-Anodenöfen
Anwendungsbeispiele Oxipyr – Brenner für Herdanodenöfen:
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Volumen (t) |
vorher |
NEU |
Energieersparnis (%) |
|
100 |
Erdgas/Luft |
Oxipyr - F |
65 |
|
100 |
Erdgas/Luft |
Oxipyr - F |
65 |
|
100 |
Erdgas/Luft |
Oxipyr - F |
65 |
|
100 |
Erdgas/Luft |
Oxipyr - F |
65 |
|
100 |
neu |
Oxipyr - F |
neu |
|
60 |
Erdgas/Luft |
Oxipyr - F |
65 |
Bei Messer-Kunden realisierte Werte für Herdanodenöfen
Die Charakteristik der Brennertypen ist vielschichtig und reicht von Nieder- bis Hochimpulsbrenner, Oxyfuel bis Sauerstoff/Luft-Mischbrenner, Brenner für verschiedene Brennstoffe oder Brennstoffkombinationen. Die Regelung der Systeme erfolgt manuell, semi- oder vollautomatisch über Rezepturen oder Temperatur.
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Oxipyr |
Brennstoffe |
Brennerschutz |
Flamme |
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Burner Technology |
gas |
flüssig |
fest |
Low NOx |
Feuerfest-material |
Verfahr- einrichtung |
Kühlung |
Über- wachung |
Zündung |
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Oxipyr – P |
X |
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|
X |
X |
X |
X |
X |
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Oxipyr – F |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
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Oxipyr – Flex |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
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Oxipyr – Air |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
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Oxipyr – SVNR |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
X |
X |
Das Sauerstoffeintragssystem muss auf den Brennertyp und den Ofen abgestimmt werden. Hierzu können verschiedene Düsen zum Einsatz kommen:
- Messer Oxijet - basic Impulslanze für Brenner oder Hutze
- Messer Oxijet - swirl Dralllanze für Brenner oder Hutze für schnelle Mischung
- Messer Oxijet - supersonic Lavallanze für Brenner, abgestimmt auf den O2-Durchsatz
- Messer Oxijet - atomizing Zerstäubung von niedrigstkalorischen, flüssigen Brennstoffen mit Sauerstoff
Bei Bedarf werden die Lanzen mit Wasserkühlung ausgestattet.