CN102690958B - 镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺 - Google Patents
镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102690958B CN102690958B CN2012101950553A CN201210195055A CN102690958B CN 102690958 B CN102690958 B CN 102690958B CN 2012101950553 A CN2012101950553 A CN 2012101950553A CN 201210195055 A CN201210195055 A CN 201210195055A CN 102690958 B CN102690958 B CN 102690958B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heater
- oxygen
- sulfonium
- nickel
- furnace chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 65
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 181
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 181
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 181
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 90
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium Chemical compound [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 75
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 41
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 41
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 32
- IWPMRMIANLLTTJ-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);sulfane Chemical compound S.[Co+2] IWPMRMIANLLTTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 39
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 25
- 241000722270 Regulus Species 0.000 description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 4
- 238000009867 copper metallurgy Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- -1 sulfonium nickel cobalt Chemical compound 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提出一种镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺。所述镍钴熔炼炉包括炉体，所述炉体内限定有炉腔，且所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔；和氧枪，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内以将富氧气体吹入到所述炉腔内的锍层内。根据本发明实施例的镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺，物料无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。氧气大部分在锍层内与硫化物反应，随反应后的气体从锍层进入渣层内的氧气少，渣中生成的磁性铁含量少，渣的粘性降低，不容易形成隔离层，渣中的锍容易沉降下来，从而可以采用高铁渣型，降低熔剂率与渣率，减少渣中金属的损失。同时，不容易产生泡沫渣，安全性好，而且氧枪上端容易形成蘑菇头，保护氧枪，寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺，尤其是涉及一种适于熔炼铜、镍（钴）的氧气底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺。
背景技术
闪速熔炼和熔池熔炼是两大类广泛应用的火法冶炼方法，例如用于冶炼铜、镍（钴）等。熔池熔炼由于原料无需深度干燥，得到了广泛的应用，例如，目前存在的诺兰达法、瓦纽可夫法（立式铜水套炉型）、顶吹浸没喷枪法（固定式圆筒竖炉型）等，这些熔池熔炼方法具有各自的优缺点。
例如，诺兰达法是采用一台类似卧式转炉的反应器，在反应器的一侧边设有一排风眼，空气或富氧空气从风眼鼓入反应容器内。但是，诺兰达法存在的问题是由于采用单面侧吹，气液混合不均匀，存在熔炼死角而且单面侧吹又易对反应容器内耐火材料特别是靠近风眼的部分产生严重的冲刷，降低了寿命，富氧浓度难以提高，氧的利用率低。
中国专利CN1072962A(ZL9210699)提出一种底吹炼铜工艺和反应容器，其中所述反应容器具有扩大端，虹吸口、出渣口和烟气排放口都设在远离氧枪区的扩大端。该反应容器设置扩大端的原因在于降低吹氧区的熔体深度，由此可以降低氧枪的工作压力，并改进反应容器内的熔体状况，促进铜锍与渣的分离，降低渣含铜。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种熔炼过程容易操作、制造简单、熔炼效果提高的富氧底吹造锍镍钴熔炼炉。
本发明的另一目的在于提出一种操作容易控制、熔炼效果提高的富氧底吹造锍镍钴炉熔炼工艺。
为了实现上述目的，根据本发明第一方面实施例提出一种镍钴熔炼炉，包括：所述镍钴熔炼炉由炉体、氧枪、托座、托圈、齿圈、驱动装置组成，所述炉体内限定有炉腔，所述炉腔的底面平齐且所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述炉体为圆筒形且所述炉腔具有圆形横截面且所述炉腔的径向尺寸在所述炉体的轴向方向上一致，所述炉腔下部形成熔池，所述熔池分为位于上部的渣层和位于下部的锍层；所述氧枪插入到所述氧枪插孔内以将富氧气体吹入到所述炉腔内的镍锍层或钴锍层内，所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐；所述托圈套设在所述炉体上且可旋转地支撑在所述托座上；所述齿圈套设在所述炉体上；和所述驱动装置与所述齿圈相连用于通过驱动所述齿圈转动而驱动所述炉体转动。
根据本发明实施例的镍钴熔炼炉，物料无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。氧气大部分在锍层内与硫化物反应，随反应后的气体从锍层进入渣层内的氧气少，渣中生成的磁性铁含量少，渣的粘性降低，不容易形成隔离层，渣中的锍容易沉降下来，从而可以采用高铁渣型、降低熔剂率与渣率，减少渣中金属的损失。同时，不容易产生泡沫渣，安全性好，而且氧枪上端容易形成蘑菇头，保护氧枪，寿命长。
在本发明的一个优选实施例中，所述加料口和所述烟气出口设在所述炉体的顶部且沿所述炉体的轴向方向间隔开，所述出渣口形成在所述炉体的端面上。
在本发明的一个优选实施例中，所述出锍口设在与出渣口相对的炉体的端面上或炉体的侧面下部。
在本发明的一个优选实施例中，所述炉体上进一步设有烧嘴口和探料口，其中在所述烧嘴口内设有烧嘴。
在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为0°≤α≤+60°。
在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为-60°≤α≤0°。
根据本发明第二方面实施例提出一种利用镍钴熔炼炉进行的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述镍钴熔炼炉由炉体、氧枪、托座、托圈、齿圈、驱动装置组成，所述炉体内限定有炉腔，所述炉腔的底面平齐且所述炉腔下部形成熔池，所述熔池分为位于上部的渣层和位于下部的锍层，所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内且所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐，所述镍钴熔炼工艺包括以下步骤：将含镍物料或含钴物料，以及熔剂从所述加料口加入到所述炉腔内；利用所述氧枪向炉腔内吹入富氧气体以进行熔炼，其中所述富氧气体吹入到所述炉腔下部的镍锍层或钴锍层内；和从所述出锍口、所述出渣口和所述烟气出口分别排出镍锍或钴锍、炉渣和烟气。
根据本发明实施例的镍钴熔炼工艺，熔炼操作简单，效率高，氧枪寿命长。
在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的氧气浓度为22%-99%。
在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的氧气浓度为70%-80%。
在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的炉前压力为0.25-1.2MPa。
在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的炉前压力为0.4-0.6MPa。
在本发明的一个优选实施例中，所述炉渣间断式排放。
在本发明的一个优选实施例中，所述炉腔内的熔体的深度相同。
根据本发明的又一方面，本发明还提出了一种镍钴熔炼炉。根据本发明的实施例，所述镍钴熔炼炉由炉体、氧枪、托座、托圈、齿圈、驱动装置组成，其中，所述炉体内限定有炉腔，所述炉腔的底面平齐，所述炉体为圆筒形且所述炉腔具有圆形横截面，所述炉腔的径向尺寸在所述炉体的轴向方向上一致，所述炉腔下部形成熔池，所述熔池内的熔体分为位于上部的渣层和位于下部的锍层；所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内；所述氧枪用于向炉腔内吹入富氧气体以进行熔炼，生成镍锍或钴锍、炉渣和烟气，所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐，其中所述富氧气体吹入到所述炉腔下部的镍锍层或钴锍层内；含镍物料或含钴物料，以及熔剂通过所述加料口加入到所述炉腔内，所述烟气出口用于排出所述烟气，所述出锍口用于排出所述镍锍或钴锍，所述出渣口用于排出所述炉渣；所述托圈套设在所述炉体上；所述托座用于可旋转地支撑所述托圈；所述齿圈套设在所述炉体上；和所述驱动装置与所述齿圈相连用于通过驱动所述齿圈转动而驱动所述炉体转动。
根据本发明实施例的镍钴熔炼炉，物料无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。氧气大部分在锍层内与硫化物反应，随反应后的气体从锍层进入渣层内的氧气少，渣中生成的磁性铁含量少，渣的粘性降低，不容易形成隔离层，渣中的锍容易沉降下来，从而可以采用高铁渣型、降低熔剂率与渣率，减少渣中金属的损失。同时，不容易产生泡沫渣，安全性好，而且氧枪上端容易形成蘑菇头，保护氧枪，寿命长。
在本发明的一个优选实施例中，所述加料口和所述烟气出口设在所述炉体的顶部且沿所述炉体的轴向方向间隔开，所述出渣口形成在所述炉体的端面上。
在本发明的一个优选实施例中，所述出锍口设在与出渣口相对的炉体的端面上或炉体的侧面下部。
在本发明的一个优选实施例中，所述炉体上进一步设有烧嘴口和探料口，其中在所述烧嘴口内设有烧嘴。
在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为0°≤α≤+60°。
在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为-60°≤α≤0°。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的富氧底吹造锍熔炼炉的示意图；
图2是图1所示富氧底吹造锍熔炼炉的炉体纵向剖视图；
图3是图1所示富氧底吹造锍熔炼炉的炉体的横向剖视图；和
图4是根据本发明一个实施例的富氧底吹造锍熔炼工艺的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，需要说明的是，在本文中，术语“金属锍”和“锍”是可以互换使用的。
本发明基于本申请的发明人下面的发现：中国专利CN1072962A提出了一种底吹炼铜反应容器，虽然扩大端可以改善反应容器内熔体状况，降低氧枪压力。然而，由于设置了扩大端，反应容器内的熔池变浅，熔炼过程不容易控制，氧气容易吹穿铜锍层而进入铜锍层上面的渣层，氧气的利用率低，并且安全性差，弱化了底吹熔炼的优势。
具体地，对于上述底吹炼铜反应容器，在熔炼过程中，进入渣层的氧气多，则渣中的FeO与氧气反应生成Fe3O4（磁性铁），由于磁性铁的粘性大，从而容易在渣与铜锍层之间形成隔离层，上面的铜锍不容易下降，影响了熔炼效果，并且渣中的铜含量增大。而且，容易产生泡沫渣，安全性降低。此外，上述底吹熔炼需要将原料制粒，从而操作复杂，并且氧的浓度受到限制，否则会降低氧枪寿命。
下面参考附图描述根据本发明实施例的用于熔炼镍钴的富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺。根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺适用于熔炼可以造锍的任何合适的金属，例如铜等。因而，下面在描述熔炼炉时，并不再具体提到所要应用熔炼的金属名称，只提到“富氧底吹造锍熔炼炉”，对于不同的金属，可以通过调整原料来完成。
首先参考图1-3描述根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉。如图1-3所示，根据本发明一个实施例的富氧底吹造锍熔炼炉包括炉体1和氧枪2。
具体地，炉体1内限定有炉腔Q，炉腔Q的下部形成熔池，熔池分为位于上面的渣层ZC和位于下面的锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC，渣层的液面为Z，锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）的液面为L。炉体1具有加料口11、烟气出口12、出锍口13、出渣口14和形成在炉体1的底部的氧枪插孔15。
氧枪2插入到氧枪插孔15内以将富氧气体吹入到炉腔Q内的锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC内。可以理解的是，为了保证氧枪2将富氧气体吹入到锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC内，氧枪2伸入炉腔Q的长度不宜过长，氧枪2插入炉腔Q的具体深度可以根据氧气底吹熔炼的参数（例如熔池的深度）设定。
根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉，含铜物料与熔剂、粉煤和返尘可以直接从加料口11加入到炉腔Q内，无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。
根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉，氧枪2将富氧气体吹入到炉腔Q内的金属锍（例如铜锍层（冰铜）、镍锍，钴锍）层LC内，在锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC内：O2+FeS+CuS→FeO+CuS+SO2（该反应以铜锍为例，其余镍锍，钴锍同样适用），其中FeO成渣上移进入渣层ZC，而且大部分氧气变成二氧化硫进入渣层ZC，从而进入渣层ZC的氧气少，提高了氧气的利用率。渣层ZC中的FeO与氧气生成的磁性铁Fe3O4量少，不容易在渣层ZC与锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC之间形成隔离层，上面的锍（例如铜锍，镍锍，钴锍）容易下落进入锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC内，而且不容易产生泡沫渣，提高了安全性。此外，在氧枪2的上端富氧空气出口易生成Fe3O4并形成蜂窝状的蘑菇头，保护了氧枪2，延长了氧枪2的寿命。
在本发明的一些实施例中，优选地，氧枪2的上端与炉腔Q的内底壁平齐，由此可以更好地保证氧枪2吹送到铜锍层LC的氧气大部分在锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC与铁的硫化物反应。可选地，氧枪2的上端可以稍微伸入到炉腔Q内，例如10-20毫米，以不使过多的氧气进入渣层ZC为限。
如图2所示，炉腔Q的内底面平齐，换言之，炉腔Q没有扩大部，吹氧区的熔池的深度增大，可以更好地保证氧枪2将氧气吹送到锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC内，而不会使过多的氧气进入渣层ZC内。
如图1-3所示，炉体1为圆筒形，炉腔Q具有圆形横截面，炉腔Q的径向尺寸在炉体1的轴向方向上一致。由于炉体1为圆筒形，因此便于炉体1转动。为此，富氧底吹造锍熔炼炉可以进一步包括托座5，托圈3，齿圈4，和驱动装置6。
托圈3套设在炉体1上且可旋转地支撑在托座5上。齿圈4套设在炉体1的外表面上。驱动装置6与齿圈4相连用于通过驱动齿圈4转动而驱动炉体1转动。驱动装置6例如可以包括电机，与电机相连的减速器，减速器的输出轴上可以安装齿轮，齿轮与齿圈4啮合以驱动齿圈4转动。炉体1在齿圈4的带动下，在托座5上转动，由于炉体1可以转动，因此便于更换氧枪2以及其他操作。
如图1和2所示，在本发明的优选实施例中，加料口11和烟气出口12设在炉体1的顶部且沿炉体1的轴向方向间隔开，出渣口14形成在炉体的端面上。
优选地，出锍口13设在与出渣口14相对的炉体1的端面上，可选地，出锍口13可以设在炉体1的侧面下部。
有利地，根据本发明的一些示例，炉体1上进一步设有烧嘴口16和探料口17以及测温测压口18，在烧嘴口16内设有烧嘴（未示出）。
优选地，如图3所示，氧枪插孔15的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为0°≤α≤+60°。可选地，氧枪插孔15的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为-60°≤α≤0°。
换言之，根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉，“底吹”应做广义理解，只要氧枪2从炉体1的底部或邻近底部的侧部将富氧气体吹送到炉腔Q内，都应理解为底吹，例如，优选地，氧枪2（即氧枪插孔15的开口方向）与竖直向下的方向之间的夹角α在-60°～+60的范围内被理解为“底吹”。
根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉，原料无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。进入渣层ZC的氧气少，提高了氧气的利用率。渣层ZC中生成的磁性铁Fe3O4量少，不容易在渣层ZC与锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC之间形成隔离层，上面的锍（例如铜锍，镍锍，钴锍）容易下落进入锍层（例如铜锍层，镍锍层，钴锍层）LC内，而且不容易产生泡沫渣，提高了安全性。由于在氧枪2出口生成的Fe3O4在氧枪2的上端形成蜂窝状的蘑菇头，保护了氧枪2，延长了氧枪2的寿命。
下面参考图4并结合图1-3描述根据本发明实施例的利用富氧底吹造锍熔炼炉进行的富氧底吹造锍熔炼工艺。需要理解的是，根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼工艺并不限于利用上面描述的富氧底吹造锍熔炼炉。而且，在下面的描述中，仍然以炼铜为例进行描述，但是本发明并不限于此。
具体地，用于实施根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼工艺的富氧底吹造锍熔炼炉可以包括炉体1和氧枪2，炉体1内限定有炉腔Q且炉体1具有加料口11、烟气出口12、出锍口13、出渣口14和形成在炉体1的底部的氧枪插孔15，氧枪2插入到氧枪插孔15内。
如图4所示，根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼工艺，首先将炉料（例如含铜物料、熔剂、粉煤和返尘）从加料口11加入到炉腔Q内。接下来，利用氧枪2向炉腔Q内吹入富氧气体以进行熔炼，其中所述富氧气体吹入到炉腔Q下部的熔池的锍层内。最后，从出锍口13、出渣口14和烟气出口12分别排出锍、炉渣和烟气。
根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼工艺，原料无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。由于所述富氧气体吹入到炉腔Q下部的熔池的锍层内，进入渣层ZC的氧气少，提高了氧气的利用率。渣层ZC中生成的磁性铁Fe3O4量少，从而可以采用高铁渣型，降低熔剂率和渣率，减少渣中金属的损失，提高了熔炼效率和金属回收率，同时不容易产生泡沫渣，提高了安全性。
在本发明的一些具体实施例中，所述富氧气体的氧气浓度可以为22%-99%，更优选地为70%-80%。所述富氧气体的炉前压力可以为0.25-1.2MPa，更优选地为0.4-0.6MPa。
有利地，根据本发明的实施例，所述炉渣间断式排放。此外，优选地，炉腔Q内的熔体的深度保持一致，即在炉腔Q的整个横截面上，熔体的深度相同，由此可以避免熔池内的锍层LC变浅，防止氧气吹穿锍层LC进入渣层ZC，提高了熔炼效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (19)
1.一种镍钴熔炼炉，其特征在于，所述镍钴熔炼炉由炉体、氧枪、托座、托圈、齿圈、驱动装置组成，
所述炉体内限定有炉腔，所述炉腔的底面平齐且所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述炉体为圆筒形且所述炉腔具有圆形横截面且所述炉腔的径向尺寸在所述炉体的轴向方向上一致，所述炉腔下部形成熔池，所述熔池分为位于上部的渣层和位于下部的锍层；
所述氧枪插入到所述氧枪插孔内以将富氧气体吹入到所述炉腔内的镍锍层或钴锍层内，所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐；
所述托圈套设在所述炉体上且可旋转地支撑在所述托座上；
所述齿圈套设在所述炉体上；和
所述驱动装置与所述齿圈相连用于通过驱动所述齿圈转动而驱动所述炉体转动。
2.根据权利要求1所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述加料口和所述烟气出口设在所述炉体的顶部且沿所述炉体的轴向方向间隔开，所述出渣口形成在所述炉体的端面上。
3.根据权利要求2所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述出锍口设在与出渣口相对的炉体的端面上或炉体的侧面下部。
4.根据权利要求1所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述炉体上进一步设有烧嘴口和探料口，其中在所述烧嘴口内设有烧嘴。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为0°≤α≤+60°。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为-60°≤α≤0°。
7.一种利用镍钴熔炼炉进行的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述镍钴熔炼炉由炉体、氧枪、托座、托圈、齿圈、驱动装置组成，所述炉体内限定有炉腔，所述炉腔的底面平齐且所述炉腔下部形成熔池，所述熔池分为位于上部的渣层和位于下部的锍层，所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内且所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐，所述镍钴熔炼工艺包括以下步骤：
将含镍物料或含钴物料，以及熔剂从所述加料口加入到所述炉腔内；
利用所述氧枪向炉腔内吹入富氧气体以进行熔炼，其中所述富氧气体吹入到所述炉腔下部的镍锍层或钴锍层内；和
从所述出锍口、所述出渣口和所述烟气出口分别排出镍锍或钴锍、炉渣和烟气。
8.根据权利要求7所述的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述富氧气体的氧气浓度为22%-99%。
9.根据权利要求8所述的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述富氧气体的氧气浓度为70%-80%。
10.根据权利要求7所述的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述富氧气体的炉前压力为0.25-1.2MPa。
11.根据权利要求10所述的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述富氧气体的炉前压力为0.4-0.6MPa。
12.根据权利要求7所述的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述炉渣间断式排放。
13.根据权利要求7所述的镍钴熔炼工艺，其特征在于，所述炉腔内的熔体的深度相同。
14.一种用于权利要求7所述镍钴熔炼工艺的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述镍钴熔炼炉由炉体、氧枪、托座、托圈、齿圈、驱动装置组成，其中，
所述炉体内限定有炉腔，所述炉腔的底面平齐，所述炉体为圆筒形且所述炉腔具有圆形横截面，所述炉腔的径向尺寸在所述炉体的轴向方向上一致，所述炉腔下部形成熔池，所述熔池内的熔体分为位于上部的渣层和位于下部的锍层；
所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内；
所述氧枪用于向炉腔内吹入富氧气体以进行熔炼，生成镍锍或钴锍、炉渣和烟气，所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐，其中所述富氧气体吹入到所述炉腔下部的镍锍层或钴锍层内；
含镍物料或含钴物料，以及熔剂通过所述加料口加入到所述炉腔内，所述烟气出口用于排出所述烟气，所述出锍口用于排出所述镍锍或钴锍，所述出渣口用于排出所述炉渣；
所述托圈套设在所述炉体上；
所述托座用于可旋转地支撑所述托圈；
所述齿圈套设在所述炉体上；和
所述驱动装置与所述齿圈相连用于通过驱动所述齿圈转动而驱动所述炉体转动。
15.根据权利要求14所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述加料口和所述烟气出口设在所述炉体的顶部且沿所述炉体的轴向方向间隔开，所述出渣口形成在所述炉体的端面上。
16.根据权利要求15所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述出锍口设在与出渣口相对的炉体的端面上或炉体的侧面下部。
17.根据权利要求14所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述炉体上进一步设有烧嘴口和探料口，其中在所述烧嘴口用于设置烧嘴。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为0°≤α≤+60°。
19.根据权利要求14-17中任一项所述的镍钴熔炼炉，其特征在于，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为-60°≤α≤0°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101950553A CN102690958B (zh) | 2011-06-13 | 2012-06-13 | 镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110158011.9 | 2011-06-13 | ||
| CN2011101580119A CN102230091A (zh) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | 富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺 |
| CN2012101950553A CN102690958B (zh) | 2011-06-13 | 2012-06-13 | 镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102690958A CN102690958A (zh) | 2012-09-26 |
| CN102690958B true CN102690958B (zh) | 2013-10-16 |
Family
ID=44842694
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011101580119A Pending CN102230091A (zh) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | 富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺 |
| CN2012101950553A Active CN102690958B (zh) | 2011-06-13 | 2012-06-13 | 镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011101580119A Pending CN102230091A (zh) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | 富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN102230091A (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735047A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-10-17 | 昆明理工大学 | 一种侧吹熔池熔炼电炉贫化炉渣的方法和设备 |
| CN102901344B (zh) * | 2012-10-18 | 2015-12-09 | 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 | 用于冶炼低品位废杂铜的卧式浸没顶吹炉 |
| CN103014370B (zh) * | 2012-12-24 | 2014-02-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼炉 |
| CN103014371B (zh) * | 2012-12-24 | 2014-02-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼炉 |
| CN104018006B (zh) * | 2013-02-28 | 2018-03-20 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉 |
| CN104018007B (zh) * | 2013-02-28 | 2018-01-16 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼装置 |
| CN104018005B (zh) * | 2013-02-28 | 2018-03-20 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉 |
| CN104313347B (zh) * | 2014-10-23 | 2015-10-28 | 陈宗毓 | 一种镍矿熔炼炉及熔炼工艺 |
| CN107687024A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-02-13 | 武陟吉铨特种金属材料有限公司 | 一种单晶铜还原炉 |
| CN109097595A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-28 | 白银有色集团股份有限公司 | 一种白银铜富氧熔池熔炼炉生产高铁渣的方法 |
| CN110453088A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-15 | 楚雄滇中有色金属有限责任公司 | 一种富氧顶吹熔池熔炼过程中磁性铁快速还原的方法 |
| CN111910029A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-10 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种钢渣与红土镍矿协同调质处理的装置及方法 |
| CN111811262B (zh) * | 2020-07-21 | 2021-01-05 | 湖北大江环保科技股份有限公司 | 一种侧吹式富氧浸没熔炼系统 |
| CN112197581A (zh) * | 2020-08-28 | 2021-01-08 | 刘会正 | 一种氧气底吹熔炼炉生产一体化设备 |
| CN115449589B (zh) * | 2022-09-21 | 2024-05-24 | 河南豫光金铅股份有限公司 | 富氧底吹与侧吹相结合的复合炉 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1025963C (zh) * | 1992-07-04 | 1994-09-21 | 水口山矿务局 | 底吹熔池炼铜法及其装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1238540C (zh) * | 2001-12-29 | 2006-01-25 | 南昌有色冶金设计研究院 | 铜、镍硫化物精矿闪速熔炼冶金工艺 |
| CN200988859Y (zh) * | 2006-11-16 | 2007-12-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 氧气底吹熔炼炉 |
| CN101839633A (zh) * | 2009-07-21 | 2010-09-22 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铜熔炼渣电热贫化炉炉体 |
| CN101906543A (zh) * | 2010-08-23 | 2010-12-08 | 东营方圆有色金属有限公司 | 高富氧底吹低耗能熔池熔炼技术 |
| CN101921919B (zh) * | 2010-09-09 | 2011-12-21 | 山东天力干燥股份有限公司 | 一种熔融铜渣综合利用工艺及其系统 |
-
2011
- 2011-06-13 CN CN2011101580119A patent/CN102230091A/zh active Pending
-
2012
- 2012-06-13 CN CN2012101950553A patent/CN102690958B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1025963C (zh) * | 1992-07-04 | 1994-09-21 | 水口山矿务局 | 底吹熔池炼铜法及其装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 《氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺的开发和应用》;王忠实;《中国有色金属学会第五届学术年会论文集》;20030831;149,150,177 * |
| 彭容秋.《诺兰达反应炉的炉体结构》.《铜冶金》.2004,77. * |
| 王忠实.《氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺的开发和应用》.《中国有色金属学会第五届学术年会论文集》.2003,149，150，177. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102690958A (zh) | 2012-09-26 |
| CN102230091A (zh) | 2011-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102690958B (zh) | 镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺 | |
| CN102242277B (zh) | 富氧底吹炼铜炉和富氧底吹炼铜工艺 | |
| CN201321482Y (zh) | 一种氧气侧吹炼铜炉 | |
| CN111263821B (zh) | 电炉及含氧化铁铁原料的熔解及还原方法 | |
| CN102374781A (zh) | 直接炼铅综合冶金装置及冶炼工艺 | |
| CN202164337U (zh) | 富氧底吹造锍熔炼炉 | |
| KR19980703491A (ko) | 금속 및 금속합금 제조방법 | |
| KR20010040181A (ko) | 직접 제련 공정용 베슬 및 이를 이용한 직접 제련 공정 | |
| CN113943863B (zh) | 利用镍铁液生产高冰镍的装置及方法 | |
| CN104073655A (zh) | 连续侧吹炼锡工艺 | |
| CN104073653A (zh) | 连续侧吹炼锡装置 | |
| CN201785464U (zh) | 直接炼铅综合冶金装置 | |
| CN104988332A (zh) | 一步炼铜工艺及装置 | |
| KR101852863B1 (ko) | 직접 제련 방법 | |
| KR101903434B1 (ko) | 직접 제련 방법 | |
| CN104018006A (zh) | 一种镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉 | |
| CN203960303U (zh) | 底吹炼锡装置 | |
| CN104060104B (zh) | 底吹炼锡工艺 | |
| CN202164341U (zh) | 富氧底吹炼铜炉 | |
| WO2009038140A1 (ja) | 溶鉄製造方法 | |
| CN104018005A (zh) | 镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉 | |
| CN101839633A (zh) | 铜熔炼渣电热贫化炉炉体 | |
| CN203960305U (zh) | 连续侧吹炼锡装置 | |
| CN103146936B (zh) | 一种富氧氧化还原炉 | |
| CN205821419U (zh) | 一种富氧炼铜装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wei Kejian Inventor after: Zhang Haixin Inventor after: Cao Kefei Inventor after: Hao Xiaohong Inventor after: Li Haichun Inventor after: Jiang Jimu Inventor after: Zhang Zhenmin Inventor after: Lin Xiaofang Inventor after: Yan Jie Inventor after: Li Feng Inventor after: Hu Liqiong Inventor after: Lu Jinzhong Inventor after: Li Bing Inventor before: Jiang Jimu Inventor before: Zhang Zhenmin |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: JIANG JIMU ZHANG ZHENMIN TO: WEI KEJIAN JIANG JIMU ZHANG ZHENMIN LIN XIAOFANG YAN JIE LI FENG HU LIQIONG LU JINZHONG LI BING ZHANG HAIXIN CAO KEFEI HAO XIAOHONG LI HAICHUN |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |