CN104263966A - 使用悬浮熔炼炉的方法和悬浮熔炼炉 - Google Patents

使用悬浮熔炼炉的方法和悬浮熔炼炉 Download PDF

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P·比约克伦德
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T·阿霍凯宁
L·佩索宁
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Abstract

本发明涉及一种使用悬浮熔炼炉的方法和悬浮熔炼炉。该方法使用精矿燃烧器(4)，该精矿燃烧器包括用来将第一气体(5)供应到悬浮熔炼炉的反应炉身(2)中的第一气体供应装置(12)和用来将第二气体(16)供应到悬浮熔炼炉的反应炉身(2)中的第二气体供应装置(18)，其中第一气体供应装置(12)包括第一环形排出开口(14)，该第一环形排出开口(14)敞开到悬浮熔炼炉的反应炉身(2)中，并且该第一环形排出开口与供给管(7)的口部(8)同心地布置，使得第一环形排出开口(14)包围供给管(7)，并且其中第二气体供应装置(18)包括第二环形排出开口(17)，该第二环形排出开口(17)敞开到悬浮熔炼炉的反应炉身(2)中，并且该第二环形排出开口与供给管(7)的口部(8)同心地布置，使得第二环形排出开口(17)包围第一环形排出开口(14)。

Description

使用悬浮熔炼炉的方法和悬浮熔炼炉
本发明专利申请是申请日为2010年6月25日、申请号为201010215154.4、发明名称为“使用悬浮熔炼炉的方法和悬浮熔炼炉”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的目标是根据权利要求1前序部分的使用悬浮熔炼炉的方法。
本发明的另一目标是根据权利要求10前序部分的悬浮熔炼炉。
本发明也涉及用来解决悬浮熔炼炉的不同类型的工艺问题和/或改善工艺有效性的方法和悬浮熔炼炉的各种用途。
本发明涉及在诸如闪速熔炼炉的悬浮熔炼炉中进行的方法，并且涉及诸如闪速熔炼炉的悬浮熔炼炉。
背景技术
闪速熔炼炉包括三个主要部分：反应炉身、下炉、和上升炉身。在闪速熔炼工艺中，包括硫化物精矿、成渣剂和其它粉末状成分的粉状固体物质通过反应炉身的上部中的精矿燃烧器与反应气体混合。反应气体可以是空气、氧气或富含氧气的空气。精矿燃烧器包括用来将细颗粒固体物质供给到反应炉身中的供给管，其中供给管的口部开口在反应炉身中。精矿燃烧器还包括扩散装置，该扩散装置同心地布置在供给管内并且从反应炉身内的供给管的口部延伸一距离，并且该扩散装置包括用来将扩散气体引导到在扩散装置周围流动的细固体物质的扩散气体孔。精矿燃烧器还包括用来将反应气体供给到反应炉身中的气体供应装置，该气体供应装置通过环形排出开口而敞开到反应炉身中，该环形排出开口同心地包围供给管，以便将从所述环形排出开口排出的反应气体与细固体物质混合，该细固体物质从中间的供给管排出并且该细固体物质通过扩散气体被沿侧向引导。
闪速熔炼方法包括一步骤，在该步骤在反应炉身中，细固体物质通过精矿燃烧器的供给管的口部被供给到反应炉身中。闪速熔炼方法还包括：一步骤，在该步骤，扩散气体通过精矿燃烧器的扩散装置的扩散气体孔被供给到反应炉身中，以便将扩散气体引导到在扩散装置的周围流动的细固体物质；和一步骤，在该步骤，反应气体通过精矿燃烧器的气体供应装置的环形排出开口被供给到反应炉身中，以便将反应气体和细固体物质混合，该细固体物质从中间的供给管排出并且通过扩散气体被沿侧向引导。
在大多数情况下，当被供给到反应炉身中的混合物的成分(粉末固体物质和反应气体)彼此反应时，熔炼所需的能量从混合物自身获得。然而，存在一些原材料，该原材料当彼此反应时不产生足够的能量，并且该原材料的充分熔炼要求燃料气体也被供给到反应炉身中以产生用于熔炼的能量。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用悬浮熔炼炉的方法和一种悬浮熔炼炉，该方法和该悬浮熔炼炉可用来解决诸如闪速熔炼工艺的悬浮熔炼工艺的各种问题，且/或可用来增强悬诸如闪速熔炼工艺的浮熔炼工艺。
本发明的目的通过根据独立权利要求1的使用悬浮熔炼炉的方法而实现。
根据本发明所述的方法的优选实施例在从属权利要求2-9中被公开。
本发明的另一目的是根据独立权利要求10的悬浮熔炼炉。
根据本发明所述的悬浮熔炼炉的优选实施例在从属权利要求11-18中被公开。
本发明的目的也包括权利要求19-24中公开的所述方法和所述悬浮熔炼炉的用途。
根据本发明的使用悬浮熔炼炉的方法基于以下事实：所述方法使用精矿燃烧器，该精矿燃烧器包括用来将第一气体供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中的第一气体供应装置和用来将第二气体供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中的第二气体供应装置，其中第一气体供应装置包括第一环形排出开口，该第一环形排出开口敞开到悬浮熔炼炉的反应炉身中并且与供给管的口部同心地布置，使得第一环形排出开口包围供给管，并且其中第二气体供应装置包括第二环形排出开口，该第二环形排出开口敞开到在悬浮熔炼炉的反应炉身中并且与供给管的口部同心地布置，使得第二环形排出开口包围第一环形排出开口。
对应地，根据本发明的悬浮熔炼炉包括精矿燃烧器，该精矿燃烧器包括用来将第一气体供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中的第一气体供应装置和用来将第二气体供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中的第二气体供应装置，其中第一气体供应装置包括第一环形排出开口，该第一环形排出开口敞开到悬浮熔炼炉的反应炉身中并且与供给管的口部同心地布置，使得第一环形排出开口包围供给管，并且其中第二气体供应装置包括第二环形排出开口，该第二环形排出开口敞开到悬浮熔炼炉的反应炉身中并且与供给管的口部同心地布置，使得第二环形排出开口包围第一环形排出开口。
由于根据本发明的方案使用精矿燃烧器，该精矿燃烧器包括用来将第一气体供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中的上述第一气体供应装置和用来将第二气体供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中的上述第二气体供应装置，因此在根据本发明的方法中可以使用一个相同精矿燃烧器，用于在精矿燃烧器的不同的点供给不同的气体，并且也将各种物质、流体和/或流体混合物混合到该气体，以解决不同类型的工艺问题且/或增强悬浮熔炼炉的悬浮熔炼活动。另外地或替代地，能够彼此独立地控制第一气体流和第二气体流，诸如流动速度、流动模式和/或流动速率。
附图说明
在下面，参考附图详细给出本发明的优选实施例，其中：
图1示出根据本发明的悬浮熔炼炉的一个优选实施例；
图2示出精矿燃烧器，该精矿燃烧器可用在根据本发明的悬浮熔炼炉中；
图3示出第二精矿燃烧器，该第二精矿燃烧器可用在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第三实施例中；
图4示出第三精矿燃烧器，该第三精矿燃烧器可用在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第四实施例中；并且
图5示出第四精矿燃烧器，该第四精矿燃烧器可用在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第五实施例中。
具体实施方式
首先，本发明的目标是使用悬浮熔炼炉1的方法。
图1中示出的悬浮熔炼炉1包括反应炉身2、上升炉身3和下炉20。
所述方法使用精矿燃烧器4，该精矿燃烧器包括用来将细粒固体物质6供给到反应炉身2中的供给管7，其中供给管的口部8敞开到反应炉身2中。细固体物质可以包括例如镍或铜精矿、渣形成剂和/或飞灰。
所述方法使用精矿燃烧器4，该精矿燃烧器还包括扩散装置9，该扩散装置同心地布置在供给管7内并且从反应炉身2内的供给管的口部8延伸一距离。该扩散装置9包括扩散气体开口10，该扩散气体开口用来将扩散装置9周围的扩散气体11引导到在扩散装置9周围流动的细固体物质6。
该方法使用精矿燃烧器4，该精矿燃烧器还包括用来将第一气体5供给到反应炉身2中的第一气体供应装置12。第一气体供应装置12通过同心地包围供给管7的第一环形排出开口14敞开到反应炉身2中，用来将从所述第一环形排出开口14排出的第一气体5和细固体物质6混合，该细固体物质从中间的供给管7排出并且通过扩散气体11被沿侧向引导。
所述方法使用精矿燃烧器4，该精矿燃烧器还包括用来将第二气体16供给到反应炉身2中的第二气体供应装置18，该第二气体供应装置包括第二环形排出开口17，该第二环形排出开口与精矿燃烧器的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14同心，并且敞开到悬浮熔炼炉的反应炉身2中。
所述方法包括一步骤，在该步骤在反应炉身2中，细固体物质6通过精矿燃烧器的供给管的口部8被供给到反应炉身2中。
所述方法包括一步骤，在该步骤，扩散气体11通过精矿燃烧器的扩散装置9的扩散气体开口10被供给到反应炉身2中，以便将扩散气体11引导到在扩散装置9的周围流动的细固体物质6。
所述方法包括一步骤，在该步骤，第一气体5通过精矿燃烧器的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14被供给到反应炉身2中，用来将第一气体5和细固体物质6混合，该细固体物质从中间的供给管7的口部8排出，并且通过扩散气体11被沿侧向引导。
所述方法包括一步骤，在该步骤，第二气体16通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17被供给到反应炉身2中。
本发明的另一目标是悬浮熔炼炉1，该悬浮熔炼炉包括反应炉身2、上升炉身3、下炉20和精矿燃烧器4。
悬浮熔炼炉的精矿燃烧器4包括用来将细固体物质6供给到反应炉身2中的供给管7，其中供给管的口部8敞开到反应炉身2中。细固体物质可包括例如镍或铜精矿、渣形成剂和/或飞灰。
悬浮熔炼炉的精矿燃烧器4还包括扩散装置9，该扩散装置同心地布置在供给管7内，并且从反应炉身2内的供给管的口部8延伸一距离。扩散装置9包括扩散气体开口10，该扩散气体开口用来将扩散装置9周围的扩散气体11引导到在扩散装置9周围流动的细固体物质6。
悬浮熔炼炉的精矿燃烧器4还包括用来将第一气体5供给到反应炉身2中的第一气体供应装置12。第一气体供应装置12通过同心地包围供给管7的第一环形排出开口14敞开到反应炉身2中，用来将从所述第一环形排出开口14排出的第一气体5与细固体物质6混合，该细固体物质从中间的供给管7排出，并且通过扩散气体11被沿侧向引导。
悬浮熔炼炉的精矿燃烧器4还包括用来将第二气体16供给到反应炉身2中的第二气体供应装置18。该第二气体供应装置18包括第二环形排出开口17，该第二环形排出开口与精矿燃烧器的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14同心，并且敞开到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中用于将第二气体16供给到反应炉身2中。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉可用来解决不同类型的悬浮熔炼炉的工艺问题和/或用来增强悬浮熔炼工艺。在下面，以六个不同实施例的形式公开了六个不同工艺问题和它们的解决方案。
第一实施例：减小氧化氮的产生
根据本发明的方法的第一实施例和根据本发明的悬浮熔炼炉的第一实施例涉及减少悬浮熔工艺中产生的氧化氮。
氧化氮或NOX排放在所有类型的燃烧过程中都存在问题，在闪速熔炼中的问题在于，当在硫酸装置中溶解在产物酸中时，它们例如在纸漂白中在纸中引起红色标记。
根据本发明的方法的第一实施例使用工业氧气(O2)作为第一气体5，并且工业氧气通过精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
对应地，在根据本发明的悬浮熔炼炉的第一实施例中，精矿燃烧器4的第一气体供应装置12适于通过第一环形排出开口14将作为第一气体5的工业氧气供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
替代地，根据本发明的方法的第一实施例可将空气用作第一气体5，并且通过精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将空气供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
对应地，在根据本发明的悬浮熔炼炉的第一实施例的这个替代方案中，精矿燃烧器4的第一气体供应装置12适于通过第一环形排出开口14将作为第一气体5的空气供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第一实施例基于没有氮气(N2)被带到最热的火焰区域的事实，因此在这方面避免了氧化氮或NOX的产生。实际上，这可能意味着通过精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的内排出开口、即第一环形排出开口14供给纯工业氧气，由此在有关燃料气体的最热区域中没有氮气。当点燃精矿颗粒时，如果仅存在足够的可用氧气并且在颗粒周围没有冷却元素，它可以即刻达到最大值超过2000℃的温度。因此，通过使用携带或包含热量的惰性气体(诸如空气中的氮)，或通过将液体或溶液(例如水、酸、氨)喷射到第一气体，力图冷却扩散空气孔的紧邻附近中的这个最热的点燃区域。当在温度不过度增加的情况下点燃颗粒时，其温度将不再升高到使热NOX的产生非常强烈的足够高的水平。在那种情况下，可以自由地使氧气通过最外排出开口17，以完成燃烧使它达到希望的水平。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第一实施例基于最热的火焰区域的温度被降低的事实；因此，主要的NOX产生机理、所谓的热NOX的产生被避免。实际上，这可能意味着，例如，纯工业氧气通过精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中，并且第二气体16通过精矿燃烧器4的第二气体供应装置18的第二环形排出开口17被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中，该第二气体可以是空气、富含氧气的空气或氧气，吸热分解液体、即当蒸发时消耗热能的液体可以与该第二气体混合。第二环形排出开口17控制最大温度，并且火焰减小。根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第一实施例也涉及使用该方法和该悬浮熔炼炉来减小氧化氮的产生的用途。
根据本发明的方法的用途的这个第一实施例使用减小氧化氮的产生的方法，使得工业氧气作为第一气体5通过悬浮熔炼炉1的精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
根据本发明的方法的用途的这个第一实施例可以代替地使用减小氧化氮的产生的方法，使得空气作为第一气体5通过悬浮熔炼炉1的精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
根据本发明的悬浮熔炼炉的用途的这个第一实施例使用该悬浮熔炼炉来减小氧化氮的产生，使得悬浮熔炼炉1的精矿燃烧器4适于通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将作为第一气体5的工业氧气供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
根据本发明的悬浮熔炼炉的用途的这个第一实施例可以替代地使用该悬浮熔炼炉来减小氧化氮的产生，使得悬浮熔炼炉1的精矿燃烧器4适于通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将作为第一气体5的空气供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
第二实施例：改进精矿的点燃
根据本发明的方法的第二实施例和根据本发明的悬浮熔炼炉的第二实施例涉及精矿点燃的改进。
对于闪速熔炼工艺来说优选的是，在被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中的、诸如细固体物质的精矿变热，并且在达到精矿燃烧器4的扩散装置9的扩散气体开口10的高度之后被尽可能快地点燃。
根据本发明的方法的第一实施例将工业氧气用作第一气体5，并且工业氧气通过精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
对应地，在根据本发明的悬浮熔炼炉1的第二实施例中，精矿燃烧器4的第一气体供应装置12适于通过第一环形排出开口14将作为第一气体5的工业氧气供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第二实施例也涉及使用该方法和该悬浮熔炼炉来改善反应炉身2中的精矿的点燃。该方法和该悬浮熔炼炉可通过将作为第一气体5的工业氧气供给通过第一环形排出开口15用来改善反应炉身2中的精矿的点燃。
在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第二实施例中，氧势(在占优势的气体中的氧气份额)在精矿燃烧器4的供给管7的口部8附近增加，以便氧气更有效地扩散到精矿颗粒的孔隙中。实际上，这意味着纯工业氧气被供给通过精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14进入悬浮熔炼炉1的反应炉身4，实现较早的点燃。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第二实施例基于如下事实：通过使用在流动形式方面有利的方式(例如湍流)，纯工业氧气被供给通过第一环形排出开口14，使得细固体物质6与氧气有效地混合且快速地点燃。然而，并不是燃烧所需的所有氧气必须通过第一环形开口14被供给，而是仅仅有效点燃所需的氧气必须通过第一环形开口14被供给，由此，燃烧所需的氧气的剩余部分可穿过第二环形排出开口17。
第三实施例：将不同尺寸的颗粒供给到悬浮熔炼炉中
根据本发明的方法的第三实施例和根据本发明的悬浮熔炼炉的第三实施例涉及将不同尺寸的颗粒供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中。
当前的精矿燃烧器在将精矿颗粒和氧气混合为平滑的匀质混合物的方面表现相对良好，但没有考虑不同颗粒尺寸的精矿颗粒之间的燃烧的要求。因此，最小的颗粒氧化得较多并且越大的颗粒氧化得越少；因此，相对于总体最终结果处理最终结果的控制，即渣化学(slagchemistry)。
在根据本发明的方法的第三实施例中，在通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，精矿颗粒被添加到第二气体16；滤网21用来将精矿分为包括小精矿颗粒的部分和包括大精矿颗粒的部分。
根据本发明的悬浮熔炼炉的第三实施例包括精矿颗粒的供给构件24，在通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，该供给构件用来将精矿颗粒与第二气体16混合。
在供给到悬浮熔炼炉1中之前，细固体物质应当典型地通过使它穿过所谓的干燥器(在图中未示出)被干燥掉任何多余的湿气。典型地，在这种干燥器之后，存在滤网(未示出)，该滤网将细固体物质的流分成两部分：穿透滤网的较细部分，即穿透的物质，和不穿透滤网的物质，即未穿透的物质。在根据本发明的方案的这个第三实施例中，可以由具有较大筛眼的滤网21再次过滤这种未穿透的物质，并且借助穿透的物质，提供具有不同粒度分布的两个精矿流：细部分和粗部分。细部分作为供给材料6从精矿燃烧器出来，并且粗部分22与第二气体16混合，并且通过外气体通道17被供给。因此，可以更好地全面控制颗粒的氧化程度。图3中示出这种解决方案。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第三实施例也涉及使用该方法和该悬浮熔炼炉来将第一精矿颗粒部分和第二精矿颗粒部分供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中，由此第一精矿颗粒部分比第二精矿颗粒部分包含的精矿颗粒较小。这个第三实施例使用悬浮熔炼炉，使得第一精矿颗粒部分通过供给管7的口部8被供给到反应炉身2中，并且与第二气体16混合的第二精矿颗粒部分通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17被供给到反应炉身2中。
由于精矿燃烧器包括第一环形排出开口和第二环形排出开口，因此可以使用不同的供给速度和氧气浓度，因此平衡精矿颗粒的氧化程度的差异。
第四实施例：控制悬浮熔炼炉的反应炉身的温度
根据本发明的方法的第四实施例和根据本发明的悬浮熔炼炉的第四实施例涉及控制悬浮熔炼炉的反应炉身的温度。
在根据本发明的方法的第四实施例中，在通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将第一气体5供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，液体冷却剂25通过喷射被添加到第一气体5。替代地或另外地，在根据本发明的方法的这个第四实施例中，在通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17供给第二气体16之前，液体冷却剂25可通过喷射被添加到第二气体16。
在根据本发明的悬浮熔炼炉1的第四实施例中，精矿燃烧器4包括液体冷却剂的供给装置23，在通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将第一气体5供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，该供给装置23通过喷射用来将液体冷却剂25与第一气体5混合。替代地或另外地，在悬浮熔炼炉1的这个第四实施例中，精矿燃烧器4可包括液体冷却剂的供给装置23，在通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，该供给装置23通过喷射用来将液体冷却剂25与第二气体16混合。图3中示出这种精矿燃烧器4。
在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第四实施例中，被喷射到第一气体5的液体冷却剂25的量可用于控制液体冷却剂25当蒸发和/或可能地扩散时从实际悬浮熔炼过程中获得多少热能。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第四实施例也涉及使用该方法和该悬浮熔炼炉来控制悬浮熔炼炉的反应炉身的温度。
根据本发明的方法的用途的这个第四实施例使用悬浮熔炼炉，使得液体冷却剂25通过第二环形排出开口借助喷射被供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中。
根据本发明的悬浮熔炼炉的用途的这个第四实施例使用悬浮熔炼炉，使得液体冷却剂25通过第二环形排出开口借助喷射被供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第四实施例也使用精矿燃烧器来冷却反应炉身，与常规样式相比，这是完全新颖的主意。换句话说，在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第四实施例中，为液体形式的吸热物质的液体冷却剂25通过精矿燃烧器被供给到悬浮熔炼炉的反应炉身中。液体冷却剂25可以包括例如以下物质的至少一种：水，诸如弱或强硫酸的酸和诸如硫酸铜溶液的不同金属盐溶液。
第五实施例：防止残余氧气的产生
根据本发明的方法的第五实施例和根据本发明的悬浮熔炼炉的第五实施例涉及防止残余氧气的产生。
多余氧气，即锅炉的前部中的所谓的残余氧气在特定的温度范围中引起SO2氧化成SO3，SO3在酸装置中被洗涤，转变成不希望的洗涤酸。
在根据本发明的方法的第五实施例中，在通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将第一气体5供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，使第一气体5旋转。
在根据本发明的悬浮熔炼炉的第五实施例中，精矿燃烧器包括旋转装置19，该旋转装置用来在通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将第一气体5供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，使第一气体5旋转。图5中示出这种精矿燃烧器4。
在根据本发明的悬浮熔炼炉的第五实施例中，精矿燃烧器4优选地但不是必要地包括管26，该管26沿竖直方向可调节，并且该管26使得在将第一气体供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，能够将第一气体5和精矿颗粒预混合。图5中示出这种精矿燃烧器4。
在根据本发明的方法的第五实施例中，替代地或另外地，在通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，可以使第二气体16旋转。
对应地，在根据本发明的悬浮熔炼炉的第五实施例中，精矿燃烧器可包括旋转装置，该旋转装置用来在通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，使第二气体16旋转。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第五实施例也涉及使用该方法和该悬浮熔炼炉来减小悬浮熔炼炉的反应炉身2中的残余氧气。
在根据本发明的方法的用途的这个第五实施例中，使用悬浮熔炼炉使得在通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将第一气体5供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，引起第一气体旋转。
在根据本发明的悬浮熔炼炉的用途的这个第五实施例中，使用悬浮熔炼炉使得在通过第一气体供应装置12的第一环形排出开口14将第一气体5供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中之前，引起第一气体旋转。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第五实施例基于如下事实：通过使穿过内排出开口(即精矿燃烧器4的第一气体供应装置12的第一环形排出开口14)的第一气体5旋转，增加精矿与氧气的混合。因此产生的湍流增加精矿颗粒在炉身中的停留时间，并且增强它们与氧气的混合。这些因素一起导致颗粒更有效地消耗被供给到它们的氧气。
第六实施例：减小飞灰和燃烧器副产物的量
根据本发明的方法的第六实施例和根据本发明的悬浮熔炼炉的第六实施例涉及减小飞灰和燃烧器副产物的量。
在根据本发明的方法的第六实施例中，第二气体16通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17以10-200m/s的流动速度被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。在根据本发明的悬浮熔炼炉的第六实施例中，悬浮熔炼炉1的精矿燃烧器4包括通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17以10-200m/s的速度将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中的装置。10-50m/s的低速度用于试图防止回流通向精矿燃烧器4附近，由此由它们带来的回流灰尘不能附着到精矿燃烧器4附近。此外，50-200m/s的较高速度防止灰尘从如上所述的总体的悬浮物被冲走。
根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的这个第六实施例也涉及使用该方法和该悬浮熔炼炉来在悬浮熔炼炉的反应炉身中减小飞灰和燃烧器副产物的量。
在根据本发明的方法的用途的这个第六实施例中，第二气体16通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17以10-200m/s的速度被供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
在根据本发明的悬浮熔炼炉的用途的这个第六实施例中，精矿燃烧器4适于通过第二气体供应装置18的第二环形排出开口17以10-200m/s的速度将第二气体16供给到悬浮熔炼炉1的反应炉身2中。
换句话说，在根据本发明的方法和悬浮熔炼炉的第六实施例中，气体以足够快的流动速度穿过外排出开口，以防止颗粒以所谓的飞灰的形式被冲到悬浮物中间的废气流中。同时，防止被冲走的这些颗粒在回流中返回到精矿燃烧器4，因此在精矿燃烧器4或其紧邻附近中防止副产物的产生。
对本领域技术人员来说显然的是，随着技术的改进，可以以各种方式实施本发明的基本思想。因此，本发明及其实施例不限于上述例子，而是它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (24)

1.一种使用悬浮熔炼炉(1)的方法，其中所述悬浮熔炼炉(1)包括反应炉身(2)，所述方法包括：
使用精矿燃烧器(4)，所述精矿燃烧器包括
用来将细粒固体物质(6)供给到所述反应炉身(2)中的供给管(7)，其中所述供给管的口部(8)敞开到所述反应炉身(2)中；
扩散装置(9)，所述扩散装置同心地布置在所述供给管(7)内，并且所述扩散装置从所述反应炉身(2)内的所述供给管的口部(8)延伸一距离，并且所述扩散装置包括扩散气体孔(10)，所述扩散气体孔用来将所述扩散装置(9)周围的扩散气体(11)引导到在所述扩散装置(9)的周围流动的所述细固体物质(6)；和
用来将第一气体(5)供给到所述反应炉身(2)中的第一气体供应装置(12)，所述第一气体供应装置(12)通过同心地包围所述供给管(7)的第一环形排出开口(14)敞开到所述反应炉身(2)中，用于将从所述第一环形排出开口(14)排出的所述第一气体(5)与所述细固体物质(6)混合，所述细固体物质从中间的所述供给管(7)排出并且通过所述扩散气体(11)被沿侧向引导；
所述方法包括：
通过所述精矿燃烧器的供给管的口部(8)将所述细固体物质(6)供给到所述反应炉身(2)中；
通过所述精矿燃烧器的扩散装置(9)的扩散气体开口(10)将所述扩散气体(11)供给到所述反应炉身(2)中，以便将所述扩散气体(11)引导到在所述扩散装置(9)周围流动的所述细固体物质(6)；和
通过所述精矿燃烧器的第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)将所述第一气体(5)供给到所述反应炉身(2)中，用于将所述第一气体(5)与所述细固体物质(6)混合，所述细固体物质从中间的所述供给管(7)排出并且通过所述扩散气体(11)被沿侧向引导；
其特征在于，
所述方法使用精矿燃烧器(4)，所述精矿燃烧器包括第二气体供应装置(18)，所述第二气体供应装置包括第二环形排出开口(17)，所述第二环形排出开口与所述精矿燃烧器的第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)同心，并且敞开到所述悬浮熔炼炉的反应炉身(2)中；并且
第二气体(16)通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)被供给到所述反应炉身(2)中。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，工业氧气被用作所述第一气体(5)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，空气被用作所述第一气体(5)。
4.根据权利要求1-3的任一权利要求的方法，其特征在于，在通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)供给所述第二气体(16)之前，精矿颗粒(22)被添加到所述第二气体(16)。
5.根据权利要求1-4的任一权利要求的方法，其特征在于，在通过所述第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)供给所述第一气体(5)之前，液体冷却剂(25)通过喷射被添加到所述第一气体(5)。
6.根据权利要求1-5的任一权利要求的方法，其特征在于，在通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)供给所述第二气体(16)之前，液体冷却剂(25)通过喷射被添加到所述第二气体(16)。
7.根据权利要求1-6的任一权利要求的方法，其特征在于，在通过所述第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)供给所述第一气体(5)之前，使得所述第一气体(5)旋转。
8.根据权利要求1-7的任一权利要求的方法，其特征在于，在通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)供给所述第二气体(16)之前，使得所述第二气体(16)旋转。
9.根据权利要求1-8的任一权利要求的方法，其特征在于，通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)以10-200m/s的速度供给所述第二气体(16)。
10.一种悬浮熔炼炉(1)，所述悬浮熔炼炉包括反应炉身(2)、上升炉身(3)、下炉(20)和精矿燃烧器(4)，
其中所述精矿燃烧器(4)包括:
用来将细粒固体物质(6)供给到所述反应炉身(2)中的供给管(7)，其中所述供给管的口部(8)敞开到所述反应炉身(2)中；
扩散装置(9)，所述扩散装置同心地布置在所述供给管(7)内，并且从所述反应炉身(2)内的所述供给管的口部(8)延伸一距离，并且所述扩散装置包括扩散气体孔(10)，所述扩散气体孔用来将所述扩散装置(9)的周围的扩散气体(11)引导到在所述扩散装置(9)周围流动的所述细固体物质(6)；和
用来将第一气体(5)供给到所述反应炉身(2)中的第一气体供应装置(12)，所述第一气体供应装置(12)通过同心地包围所述供给管(7)的第一环形排出开口(14)敞开到所述反应炉身(2)中，用于将从所述第一环形排出开口(14)排出的所述第一气体(5)与所述细固体物质(6)混合，所述细固体物质从中间的所述供给管(7)排出并且通过所述扩散气体(11)被沿侧向引导；
其特征在于，
所述精矿燃烧器(4)包括用来将第二气体(16)供给到所述反应炉身(2)中的第二气体供应装置(18)，所述第二气体供应装置(18)包括第二环形排出开口(17)，所述第二环形排出开口与所述精矿燃烧器的第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)同心，并且敞开到所述悬浮熔炼炉(1)的反应炉身(2)中，用于将所述第二气体(16)供给到所述反应炉身(2)中。
11.根据权利要求10的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述第一气体供应装置(12)适于通过所述第一环形排出开口(15)供给作为所述第一气体(5)的工业氧气。
12.根据权利要求10或11的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述第一气体供应装置(12)适于通过所述第一环形排出开口(14)供给作为所述第一气体(5)的空气。
13.根据权利要求10-12的任一权利要求的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述悬浮熔炼炉包括精矿颗粒的供给装置(24)，在通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)供给所述第二气体(16)之前，所述供给装置(24)用来将所述精矿颗粒与所述第二气体(16)混合。
14.根据权利要求10-13的任一权利要求的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述悬浮熔炼炉包括液体冷却剂的供给装置(23)，在通过所述第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)供给所述第一气体(5)之前，所述供给装置(23)通过喷射用来将所述液体冷却剂(25)与所述第一气体(5)混合。
15.根据权利要求10-14的任一权利要求的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述悬浮熔炼炉包括液体冷却剂的供给装置(23)，在通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)供给所述第二气体(16)之前，所述供给装置(23)通过喷射用来将所述液体冷却剂(25)与所述第二气体(16)混合。
16.根据权利要求10-15的任一权利要求的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述悬浮熔炼炉包括旋转装置(19)，在通过所述第一气体供应装置(12)的第一环形排出开口(14)供给所述第一气体(5)之前，所述旋转装置(19)用来引起所述第一气体(5)旋转。
17.根据权利要求10-16的任一权利要求的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述悬浮熔炼炉包括旋转装置(19)，在通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)供给所述第二气体(16)之前，所述旋转装置(19)用来引起所述第二气体(16)旋转。
18.根据权利要求10-17的任一权利要求的悬浮熔炼炉，其特征在于，所述悬浮熔炼炉包括用来通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)以10-200m/s的速度供给所述第二气体(16)的装置。
19.使用根据权利要求2或3所述的方法或根据权利要求11或12所述的悬浮熔炼炉来减小氧化氮的产生的用途。
20.使用根据权利要求2所述的方法或根据权利要求11所述的悬浮熔炼炉来增强所述反应炉身(2)中的精矿的点燃的用途。
21.使用根据权利要求4所述的方法或根据权利要求13所述的悬浮熔炼炉来将第一精矿颗粒部分和第二精矿颗粒部分供给到悬浮熔炼炉(1)的反应炉身(2)中的用途，其中所述第一精矿颗粒部分比所述第二精矿颗粒部分包含的精矿颗粒较小，其特征在于，
通过所述第二气体供应装置(18)的第二环形排出开口(17)将与所述第二气体(16)混合的所述第一精矿颗粒部分供给到所述反应炉身(2)中；并且
通过所述供给管(7)的口部(8)将所述第二精矿颗粒部分供给到所述反应炉身(2)中。
22.使用根据权利要求5或6所述的方法或根据权利要求14或15所述的悬浮熔炼炉来控制所述悬浮熔炼炉的反应炉身的温度的用途。
23.使用根据权利要求7或8所述的方法或根据权利要求16或17所述的悬浮熔炼炉来减小所述悬浮熔炼炉的反应炉身(2)中的残余氧气的用途。
24.使用根据权利要求9所述的方法或根据权利要求18所述的悬浮熔炼炉来减小所述悬浮熔炼炉的反应炉身中的飞灰和燃烧器副产物的量的用途。
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