CN103484688A - 双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉将在PS转炉中分先后进行的造渣期和造铜期吹炼过程，分置在两个吹炼空间中进行，从而实现连续进冰铜、连续鼓风、连续造渣、连续出渣、连续或间断放出粗铜的连续吹炼过程，同时将转炉的单侧吹改为双侧吹和顶吹，这样既可以从炉体结构上实现减轻熔体喷溅对炉砖的冲刷、延长炉砖使用寿命，又可以实现将熔剂从炉顶加入熔体，双侧吹富氧空气和熔体直接接触，富氧空气利用率比顶吹高，以使熔剂与熔体更均匀、迅速地接触，从而更有效地抑制吹炼过程中磁性铁的大量产生和析出。
Description
技术领域 本发明涉及粗铜吹炼炉，具体涉及一种用于冰铜火法连续提取粗铜的双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉。
背景技术 在冰铜火法吹炼成粗铜的生产中，PS转炉吹炼工艺占绝大部分。随着粗铜火法提取工艺的发展，传统的PS转炉吹炼已不适合现代环保的要求，造成无功电耗高、耐火材料使用寿命短及硫的回收率低等缺点，将会逐渐被淘汰。目前，国际上粗铜连续吹炼工艺已有两种：一是闪速连续吹炼，二是三菱顶吹连续吹炼。闪速吹炼是将熔炼产生的冰铜水淬后，研磨成细粉再烘干，连同粉状溶剂一起用高压风喷入闪速炉内，经过氧化反应进行造渣、造铜；该工艺存在着不能消化冷料、综合能耗高、吹炼渣含铜高、直收率低、生产成本高的缺点。三菱连续吹炼法是将热态冰铜通过溜槽直接流入吹炼炉并同时向熔体中喷入溶剂和富氧空气进行吹炼；虽然能耗较低，但存在吹炼渣含铜高、直收率低、粗铜含硫难控制、钙铁渣对耐火材料腐蚀严重的缺点。
发明内容 本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种有效减少有害烟气，降低无功消耗，延长耐火材料使用寿命，降低渣含铜，提高直收率的粗铜连续吹炼炉。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，包括造渣炉和造铜炉、设置在造渣炉和造铜炉炉顶的溶剂加料口、造渣炉和造铜炉上用于排放吹炼渣的排渣口、造渣炉上用于排出白金属的白金属排放口、造铜炉上用于排出粗铜的粗铜排放口、造渣炉和造铜炉上用于排出烟气的出烟口、造铜炉上的冷料加入口、造渣炉观察口、造铜炉观察口、造渣炉安全口、造铜炉安全口、设置在造渣炉炉墙体上的通风孔及造铜炉炉体顶部的喷枪管插入口和喷枪管，所述炉墙体上的通风孔用于向造渣炉的炉体内连续地吹入富氧空气，喷枪管插入到所述喷枪管插入口内，用于向造铜炉的炉体内连续地吹入富氧空气。
所述造渣炉墙体上的通风孔内镶风嘴，风嘴外接法兰风眼三通、控制阀、支风管、总风管形成完整的造渣炉供氧系统向炉内鼓入富氧空气。
所述溶剂为硅质溶剂和石灰石溶剂。
一种用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉连续提取粗铜的工艺，包括以下步骤：
1、将熔炼产生的热态冰铜加入造渣炉内，炉顶的溶剂加料口连续加入硅质溶剂，炉墙上双侧通风孔连续吹入富氧空气，完成造渣并产生白金属，从排渣口排出吹炼渣，白金属沉在熔体下层；
2、白金属通过白金属排放口流入造铜炉，炉顶的溶剂加料口连续加入的石灰石溶剂、喷枪管连续吹入的富氧空气发生化学反应，完成造渣并产生粗铜，从排渣口排出吹炼渣，粗铜沉在熔体下层；
3、粗铜通过粗铜排放口放入粗铜包内；
4、造渣炉和造铜炉产生的烟气通过造渣炉烟道和造铜炉烟道进入造渣炉余热锅炉和造铜炉余热锅炉，通过余热锅炉降温后经静电除尘进入制酸系统制酸。
炉内的吹炼温度为1200℃—1230℃。
所述富氧空气的炉前压力为0.10MPa-0.12MPa。
所述造渣炉的富氧浓度为30%-35%。
所述造铜炉的富氧浓度为25%-30%。
本发明的优点在于：1、采用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，将在PS转炉中分先后进行的造渣期和造铜期吹炼过程，分置在两个吹炼空间中进行，从而实现连续进冰铜、连续鼓风、连续造渣、连续出渣、连续或间断放出粗铜的连续吹炼过程。这样，造渣期完成后，即实现吹炼渣与白冰铜的分离，这种渣过氧化现象较轻，其中的Fe3O4含量必然较低，且其中溶解的氧化亚铜也很少，再加上适当地沉淀分离，所以其中渣的含铜量不会超过转炉吹炼渣含铜4%；进入造铜炉的白冰铜，其品位控制在75-76%之间，其中的含铁量为3.0%左右，这样，造铜时只带总渣量13.0%的渣造铜，虽然这部分渣在造铜时必然要存在过氧化，其中的Fe3O4含量也会较高，而且还会溶解大量的氧化铜，其中的含铜必然很高，约为14%—20%；但由于其渣量较小，直接返回造渣期热平衡能够满足；所以不会影响直收率。显然，这种工艺既可以实现连续吹炼作业，又可以像转炉一样实现较低的吹炼渣含铜，还能获得含硫低、含杂质少的优质粗铜；2、本方案提出将转炉的单侧吹改为双侧吹和顶吹，这样既可以从炉体结构上实现减轻熔体喷溅对炉砖的冲刷、延长炉砖使用寿命，又可以实现将熔剂从炉顶加入熔体；3、相对于申请号为“2013102430851”的双炉多枪顶吹连续吹炼炉，造渣炉采用双侧吹富氧的方式，风嘴直接埋在熔体内，吹熔渣和冰铜的混合层，而双炉多枪顶吹连续吹炼炉中造渣炉采用喷枪顶吹吹的是渣层，双侧吹富氧空气和熔体直接接触，富氧空气利用率比顶吹高，以使熔剂与熔体更均匀、迅速地接触，从而更有效地抑制吹炼过程中磁性铁的大量产生和析出；采用顶吹喷枪更换频繁，成本较高。
附图说明 图1是双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉示意图；
图2是双侧吹连续造渣炉的截面剖视图；
图3是顶吹连续造铜炉的截面剖视图；
图4是风嘴的结构示意图；
图中1、冰铜溜槽；2、造渣炉；3、造渣炉观察口；4、风嘴；5、造渣炉溶剂加入口；6、造渣炉烟道；7、造渣炉安全口；8、造渣炉白金属虹吸放出口；9、白金属溜槽；10、造铜炉；11、造铜炉观察口；12、造铜炉溶剂加入口；13、造铜炉喷枪；14、冷料加入口；15、造铜炉烟道；16、粗铜虹吸放出口；17、造铜炉安全口；18、粗铜溜槽；19、粗铜包；20、造渣炉炉基础；21、造渣炉钢结构；22、造渣炉砌体；23、铜水套炉体；24、冷却水管道；25、总风管；26、造铜炉炉基础；27、造铜炉钢结构；28、造铜炉砌体；29、造铜炉溢流排渣口；30、支风管；31、控制阀；32、法兰风眼三通。
具体实施方式 一种双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，包括造渣炉2和造铜炉10，设置在造渣炉和造铜炉炉顶的溶剂加入口5,12、造渣炉2和造铜炉10上用于排放吹炼渣的排渣口、造渣炉2上用于排出白金属的造渣炉白金属虹吸放出口8、造铜炉上用于排出粗铜的粗铜虹吸放出口16，造渣炉2和造铜炉10上用于排出烟气的出烟口和设置在造渣炉炉墙体上的通风孔及造铜炉炉体顶部的喷枪管插入口和喷枪管，所述炉墙体上的通风孔内镶风嘴4，风嘴4外接法兰风眼三通32、控制阀31、支风管30、总风管25形成完整的造渣炉供氧系统向炉内鼓入富氧空气。喷枪管插入到所述喷枪管插入口内，用于向造铜炉10的炉体内连续地吹入富氧空气。造渣炉2和造铜炉10用白金属溜槽9连接。所述喷枪管通过减速机带动外层镶嵌的齿轮实现喷枪转动，通过卷扬机和滑道拖动喷枪上下滑动。
熔炼产生的热态冰铜通过冰铜溜槽1流入造渣炉2，在造渣炉2内热态冰铜与炉顶加入的硅质溶剂及双侧通风孔吹进的富氧空气发生化学反应，完成造渣和产生白金属，硅铁渣漂浮在熔体上层，通过出渣口连续放出，白金属沉在熔体下层，由造渣炉白金属虹吸放出口8通过白金属溜槽9流入造铜炉；在造铜炉19内白金属与炉顶的溶剂加入口连续加入的溶剂、喷枪管连续吹入的富氧空气发生化学反应，完成造渣并产生粗铜，从排渣口排出吹炼渣，粗铜沉在熔体下层，完成造渣和产生粗铜，钙铁渣漂浮在熔体上层，通过出渣口连续或间断放出，粗铜沉在熔体下层留存在造铜炉内，由粗铜虹吸排放口16通过粗铜溜槽18间断放入粗铜包19内；造渣炉2和造铜炉10产生的烟气通过造渣炉烟道6和造铜炉烟道15进入造渣炉余热锅炉和造铜炉余热锅炉，通过余热锅炉降温后经静电除尘进入制酸系统制酸。
Claims (8)
1.一种双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，其特征在于：包括用白金属溜槽（9）连接的造渣炉（2）和造铜炉（10）、设置在造渣炉和造铜炉炉顶的溶剂加料口、造渣炉和造铜炉上用于排放吹炼渣的排渣口、造渣炉上用于排出白金属的白金属排放口、造铜炉上用于排出粗铜的粗铜排放口、造渣炉和造铜炉上用于排出烟气的出烟口、造铜炉上的冷料加入口（14）、造渣炉观察口(3)、造铜炉观察口（11）、造渣炉安全口(7)、造铜炉安全口(17)、设置在造渣炉炉墙体上的通风孔及造铜炉炉体顶部的喷枪管插入口和喷枪管，所述炉墙体上的通风孔用于向造渣炉的炉体内连续地吹入富氧空气，喷枪管插入到所述喷枪管插入口内，用于向造铜炉的炉体内连续地吹入富氧空气。
2.根据权利要求1所述的双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，其特征在于：所述炉墙体上的通风孔内镶风嘴(4)，风嘴外接法兰风眼三通(32)、控制阀（31）、支风管（30）、总风管（25）形成完整的造渣炉供氧系统向炉内鼓入富氧空气。
3.根据权利要求1所述的双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉，其特征在于：所述溶剂为硅质溶剂和石灰石溶剂。
4.一种用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉连续提取粗铜的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将熔炼产生的热态冰铜加入造渣炉内，炉顶的溶剂加料口连续加入硅质溶剂，炉墙上双侧通风孔连续吹入富氧空气，完成造渣并产生白金属，从排渣口排出吹炼渣，白金属沉在熔体下层；
(2)、白金属通过白金属排放口流入造铜炉，炉顶的溶剂加料口连续加入的石灰石溶剂、喷枪管连续吹入的富氧空气发生化学反应，完成造渣并产生粗铜，从排渣口排出吹炼渣，粗铜沉在熔体下层；
（3）、粗铜通过粗铜排放口放入粗铜包内；
（4）、造渣炉和造铜炉产生的烟气通过造渣炉烟道和造铜炉烟道进入造渣炉余热锅炉和造铜炉余热锅炉，通过余热锅炉降温后经静电除尘进入制酸系统制酸。
5.根据权利要求5所述的用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉连续提取粗铜的工艺，其特征在于：炉内的吹炼温度为1200℃—1230℃。
6.根据权利要求5所述的用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉连续提取粗铜的工艺，其特征在于：所述富氧空气的炉前压力为0.10MPa-0.12MPa。
7.根据权利要求5所述的用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉连续提取粗铜的工艺，其特征在于：所述造渣炉的富氧浓度为30%-35%。
8.根据权利要求5所述的用双炉双侧吹造渣顶吹造铜连续吹炼炉连续提取粗铜的工艺，其特征在于：所述造铜炉的富氧浓度为25%-30%。
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