CN106017070A - 一种顶底复吹炉 - Google Patents

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王浩成
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Abstract

一种顶底复吹炉，涉及火法冶金炉领域，包括卧式炉体，炉体顶端设置有排烟口、高温熔体进料口、加料口以及浸没式顶吹喷枪组件，排烟口设置于炉体左侧，高温熔体进料口设置于炉体右侧，加料口设置为至少一个，浸没式顶吹喷枪组件设置有至少2个，加料口和浸没式顶吹喷枪组件在排烟口与高温熔体进料口间隔排布，炉体左右侧壁近顶端均设置有加热烧嘴，炉体左侧壁近底端设置有排金属口，炉体右侧壁近底端设置有排渣口，炉体底端设置有间隔设置有底部惰性气体透气孔，底部惰性气体透气孔内设置有透气砖组件。相对于侧吹炉和底吹炉操作方便，维修简单，炉体衬砖寿命长。

Description

一种顶底复吹炉
技术领域
本发明涉及火法冶金炉。
背景技术
现今所有的火法冶金炉都是只有顶吹和底吹系统。顶吹炉无法解决底部物料的搅动，底吹炉喷嘴口寿命问题，导致冶炼操作中断以及耐火材料寿命短。有待改进。
顶吹炉无法对炉体底部的物料进行传质传热，造成炉子底部的物料无法反应，逼迫喷枪插入更深，带来设备的损坏和操作上的危害。底吹炉由于喷嘴直接插在底部，喷嘴口周围的耐火材料很容易损坏，喷嘴更换不方便，必须把所有喷嘴口转出到上方才能更换。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种相对于侧吹炉和底吹炉操作方便，维修简单，炉体衬砖寿命长，传质传热效率高的顶底复吹炉。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：
一种顶底复吹炉，其特征在于包括卧式炉体，炉体顶端设置有排烟口、高温熔体进料口、加料口以及浸没式顶吹喷枪组件，排烟口设置于炉体左侧，高温熔体进料口设置于炉体右侧，加料口设置为至少一个，浸没式顶吹喷枪组件设置有至少2个，加料口和浸没式顶吹喷枪组件在排烟口与高温熔体进料口间隔排布，炉体左右侧壁近顶端均设置有加热烧嘴， 炉体左侧壁近底端设置有排金属口，炉体右侧壁近底端设置有排渣口，炉体底端设置有间隔设置有底部惰性气体透气孔，底部惰性气体透气孔内设置有透气砖组件。
作为优选，顶吹喷吹组件包括伸入炉体内的喷枪、设置于喷枪上的提升装置，所述喷枪从下往上分为混合段、旋流段和管体段，混合段浸没于物料中。
作为优选，喷枪管体段包括内外管体，内管体内通入燃料，内外管体间隙内通入氧气、空气或富氧空气，内外管体均设置有金属软管连通。
采用浸没式顶吹喷枪喷入空气、氧气、燃料等物质和熔体进行反应，喷枪更换方便，只需通过提升装置把喷枪提出炉体外就可进行维修更换，没有风眼砖，不损害耐火材料。
作为优选，透气砖组件包括透气砖芯、与透气砖芯连接的透气砖金属软管和透气砖控制装置。采用底部透气砖通入惰性气体的方式对炉体底部的熔体进行搅动，把底部的熔体吹到上部和顶吹喷枪喷出的物质进行反应。底部透气砖通入的气体是惰性气体，不和熔体发生反应，因此，不损害透气砖，相反，对透气砖起到保护作用。
作为优选，加料口为下小上大的锥形口。
作为优选，喷枪根据工艺需要，为氧化喷枪或还原喷枪的一种或组合。
作为优选，底部惰性气体透气孔设置为至少一排。
作为优选，炉体内壁衬有耐火砖层。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种顶底复吹炉，其特征在于应用于熔炼铜精矿产出的热冰铜连续或半连续吹成粗铜的冶炼。
本发明有益效果：本发明结合了顶吹炉和底吹炉的优点，顶部采用2支以上的浸没式顶吹喷枪进行加热和喷入反应所需的氧气成分对物料进行反应，底部通过透气砖喷入氮气或惰性气体对熔体进行搅拌，从而把底部未反应的物质进行反应，加快传质传热。顶底复吹炉相对于侧吹炉和底吹炉操作方便，维修简单，炉体衬砖寿命长。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为顶吹复吹炉喷吹组件示意图。
图3为顶底复吹炉透气砖组件示意图。
具体实施方式
实施例1：一种顶底复吹炉，包括卧式炉体1，炉体1顶端设置有排烟口2、高温熔体进料口3、加料口4以及浸没式顶吹喷枪组件5，排烟口2设置于炉体1左侧，高温熔体进料口3设置于炉体右侧1，加料口4设置为至少一个，浸没式顶吹喷枪组件5设置有至少2个，加料口4和浸没式顶吹喷枪组件5在排烟口2与高温熔体进料口3之间间隔排布，炉体1左右侧壁近顶端均设置有加热烧嘴6， 炉体1左侧壁近底端设置有排金属口7，炉体1右侧壁近底端设置有排渣口8，炉体1底端设置有间隔设置有底部惰性气体透气孔9，底部惰性气体透气孔9内设置有透气砖组件10。顶吹喷吹组件5包括伸入炉体内的喷枪5.1、设置于喷枪5.1上的提升装置5.2，所述喷枪5.1从下往上分为混合段5.1.1、旋流段5.1.2和管体段5.1.3，混合段5.1.1浸没于物料中。喷枪管体段5.1.3包括内外管体，内管体内通入燃料（如天然气、燃油和粉煤等燃料），内外管体间隙内通入氧气、空气或富氧空气，内外管体均设置有金属软管5.3连通。该喷枪5.1通过提升装置5.2可以升降，喷枪5.1的大小根据工艺需要进行设计。喷枪5.1至少通入2种以上的流体，喷枪5.1上设置有喷枪检测装置，发现喷枪需要维修或更换，通过喷枪提升装置5.2把喷枪提出炉体外进行维修更换。透气砖组件10包括透气砖芯10.1、与透气砖芯10.1连接的透气砖金属软管10.2和透气砖控制装置10.3。通过透气砖金属软管10.2对底部透气砖芯10.1通入氮气的方式对炉体底部的热冰铜进行搅动，把底部的冰铜吹到上部和顶吹喷枪喷出的富氧空气进行反应。从而使冰铜吹炼连续进行，提高生产效率，减少生产成本。
加料口4为下小上大的锥形口。喷枪根据工艺需要，为氧化喷枪或还原喷枪的一种或组合。底部惰性气体透气孔9设置为至少一排。炉体内壁衬有耐火砖层。加料口4加入的物料是冷料、熔剂、还原剂和燃料等固体物料。
上述实施例1中，混合段5.1.1在使用过程中烧损了一部分，只需把喷枪提出炉体外，把端部修平，重新焊接一段耐热不锈钢管子，喷枪就维修完毕。把喷枪下降到炉体内，又可以重新投入使用，操作维护简单。
上述实施例1中，透气砖砖芯10.1不同于普通有孔耐火砖，透气砖芯10.1表面在表面张力的作用下，能够阻止熔体渗透到砖体内部，同时内部特有的狭缝结构或弥散结构，能够透过一定量的气体，从而保证熔体搅拌所需的气体量。通入到透气砖砖芯的气体量通过透气砖控制装置进行调节，从而满足搅拌所需的动力要求，整个搅拌动力都是通过自动控制系统进行监控和调节。透气砖控制装置和透气砖芯通过金属软管进行连接，满足透气砖热膨胀要求。
透气砖芯一般采用铬刚玉耐火材料，外面包覆不锈钢铁皮。

Claims (9)

1.一种顶底复吹炉，其特征在于包括卧式炉体，炉体顶端设置有排烟口、高温熔体进料口、加料口以及浸没式顶吹喷枪组件，排烟口设置于炉体左侧，高温熔体进料口设置于炉体右侧，加料口设置为至少一个，浸没式顶吹喷枪组件设置有至少2个，加料口和浸没式顶吹喷枪组件在排烟口与高温熔体进料口间隔排布，炉体左右侧壁近顶端均设置有加热烧嘴， 炉体左侧壁近底端设置有排金属口，炉体右侧壁近底端设置有排渣口，炉体底端设置有间隔设置有底部惰性气体透气孔，底部惰性气体透气孔内设置有透气砖组件。
2.根据权利要求1所述的一种顶底复吹炉，其特征在于顶吹喷吹组件包括伸入炉体内的喷枪、设置于喷枪上的提升装置，所述喷枪从下往上分为混合段、旋流段和管体段，混合段浸没于物料中。
3.根据权利要求1所述的一种顶底复吹炉，其特征在于喷枪管体段包括内外管体，内管体内通入燃料，内外管体间隙内通入氧气、空气或富氧空气，内外管体均设置有金属软管连通。
4.根据权利要求1所述的一种顶底复吹炉，其特征在于透气砖组件包括透气砖芯、与透气砖芯连接的透气砖金属软管和透气砖控制装置。
5.根据权利要求1所述的一种顶底复吹炉，其特征在于加料口为下小上大的锥形口。
6.根据权利要求2所述的一种顶底复吹炉，其特征在于喷枪根据工艺需要，为氧化喷枪或还原喷枪的一种或组合。
7.根据权利要求1所述的一种顶底复吹炉，其特征在于底部惰性气体透气孔设置为至少一排。
8.根据权利要求1所述的一种顶底复吹炉，其特征在于炉体内壁衬有耐火砖层。
9.一种如权利要求1~7之一的顶底复吹炉，其特征在于应用于熔炼铜精矿产出的热冰铜连续或半连续吹成粗铜的冶炼。
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