CN108332557B - 熔炼炉和利用熔炼炉进行熔炼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了熔炼炉和利用熔炼炉进行熔炼的方法。其中，该熔炼炉包括：炉体，所述炉体的侧壁上具有多对喷枪插孔，每对所述喷枪插孔均相对设置；第一喷枪，所述第一喷枪经每对所述喷枪插孔中的一个喷枪插孔伸入所述炉体内；第二喷枪，所述第二喷枪经每对所述喷枪插孔中的另一个喷枪插孔伸入所述炉体内。通过将第一喷枪和第二喷枪相对设置，由第一喷枪提供燃料和还原剂，第二喷枪提供氧气，使燃料和还原剂与氧气的燃烧位置由枪口砖附近推进到侧吹炉内中心处附近。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体地，涉及熔炼炉和利用熔炼炉进行熔炼的方法。
背景技术
浸没燃烧侧吹熔池熔炼法广泛应用于铅、再生铅、铜和炉渣等金属冶炼领域。侧吹熔池熔炼是通过安装在炉体侧墙的喷枪向熔池内喷入空气、富氧空气、还原剂或燃料，侧吹气体射流喷入熔池并迅速搅动熔池进而加速熔池内传热、传质和化学反应过程。
目前的侧吹炉设计，空气、富氧空气、还原剂和燃料由同一支侧吹喷枪的不同通道喷入炉内，燃料与空气、富氧空气在喷枪出口不远处混合燃烧并搅动炉内熔池进而加速熔池内传热、传质和化学反应过程。现有侧吹喷枪喷吹方式情况下，侧吹炉枪口砖受高温侵蚀和物理化学冲刷严重，降低喷枪口耐火砖寿命和炉子寿命；也严重增加了现场操作工人的劳动负担。
由此，侧吹喷枪喷吹方式有待改进。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种熔炼炉，该熔炼炉通过将第一喷枪和第二喷枪相对设置，由第一喷枪提供燃料和还原剂，第二喷枪提供氧气，使燃料和还原剂与氧气的燃烧位置由枪口砖附近推进到侧吹炉内中心处附近，有效地减弱了侧吹炉枪口耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命，有效减轻操作工人的劳动强度。
因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种熔炼炉。根据本发明的实施例，该熔炼炉包括：炉体，所述炉体的侧壁上具有多对喷枪插孔，每对所述喷枪插孔均相对设置；第一喷枪，所述第一喷枪经每对所述喷枪插孔中的一个喷枪插孔伸入所述炉体内，所述第一喷枪包括：第一壳体，所述第一壳体内限定出第一容纳空间；燃料喷管，所述燃料喷管设置在所述第一容纳空间中；还原剂喷管，所述还原剂喷管设置于所述第一容纳空间中；第二喷枪，所述第二喷枪经每对所述喷枪插孔中的另一个喷枪插孔伸入所述炉体内，所述第二喷枪包括：第二壳体，所述第二壳体内限定出第二容纳空间；氧气喷管，所述氧气喷管设置在所述第二容纳空间中。
根据本发明实施例的熔炼炉，通过将第一喷枪和第二喷枪相对设置，由第一喷枪提供燃料和还原剂，第二喷枪提供氧气，使燃料和还原剂与氧气的燃烧位置由枪口砖附近推进到侧吹炉内中心处附近，有效地减弱了侧吹炉枪口耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命，有效减轻操作工人的劳动强度。
另外，根据本发明上述实施例的熔炼炉还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，每对所述喷枪插孔在所述炉体的侧壁上呈对称设置。
根据本发明的实施例，所述第一喷枪和所述第二喷枪伸入所述炉体的长度可调节。
根据本发明的实施例，伸入每对所述喷枪插孔中所述第一喷枪和所述第二喷枪的高度相同。
根据本发明的实施例，伸入每对所述喷枪插孔中所述第一喷枪和所述第二喷枪的角度相同。
根据本发明的实施例，所述第一喷枪和所述第二喷枪与水平方向呈向下倾斜的0-30度夹角。
根据本发明的实施例，所述第一喷枪和所述第二喷枪均为多个。
根据本发明的实施例，所述第一喷枪呈相邻设置。
根据本发明的实施例，所述第二喷枪呈相邻设置。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种利用前述熔炼炉进行熔炼的方法。根据本发明的实施例，所述熔炼炉包括：炉体，所述炉体的侧壁上具有多对喷枪插孔，每对所述喷枪插孔均相对设置；第一喷枪，所述第一喷枪经每对所述喷枪插孔中的一个喷枪插孔伸入所述炉体内，所述第一喷枪包括：第一壳体，所述第一壳体内限定出第一容纳空间；燃料喷管，所述燃料喷管设置在所述第一容纳空间中；还原剂喷管，所述还原剂喷管设置于所述容纳空间中；第二喷枪，所述第二喷枪经每对所述喷枪插孔中的另一个喷枪插孔伸入所述炉体内，所述第二喷枪包括：第二壳体，所述第二壳体内限定出第二容纳空间；氧气喷管，所述氧气喷管设置在所述第二容纳空间中，所述方法包括：利用第一喷枪向所述炉体内提供燃料和还原剂；以及利用相对设置的第二喷枪向所述炉体内提供氧气，以便所述氧气与所述燃料和还原剂在所述炉体内接触。
根据本发明实施例的利用熔炼炉进行熔炼的方法，通过将第一喷枪和第二喷枪相对设置，由第一喷枪提供燃料和还原剂，第二喷枪提供氧气，使燃料和还原剂与氧气的燃烧位置由枪口砖附近推进到侧吹炉内中心处附近，有效地减弱了侧吹炉枪口耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命，有效减轻操作工人的劳动强度。
另外，根据本发明上述实施例的熔炼炉还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述氧气是由空气、纯氧气和富氧空气中的至少一种构成的。
根据本发明的实施例，所述氧气与所述燃料和还原剂在以所述炉体的中心为圆心，所述炉体的半径的1/2为半径的范围内接触。
根据本发明的实施例，所述燃料和还原剂的喷速为-150-350米/秒。
根据本发明的实施例，所述氧气的喷速为150-350米/秒。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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显示了根据本发明一个实施例的熔炼炉的结构示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的熔炼炉的结构示意图。
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，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种熔炼炉。根据本发明实施例的熔炼炉，通过将第一喷枪和第二喷枪相对设置，由第一喷枪提供燃料和还原剂，第二喷枪提供氧气，使燃料和还原剂与氧气的燃烧位置由枪口砖附近推进到熔炼炉内中心处附近，有效地减弱了喷枪出口附近耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命，有效减轻操作工人的劳动强度。
参考图1和2，根据本发明的实施例，对该熔炼炉进行解释说明，该熔炼炉包括：
炉体100：根据本发明的实施例，该炉体100的侧壁上具有多对喷枪插孔110，每对喷枪插孔110均相对设置。由此，插入一对喷枪插孔的第一喷枪和第二喷枪相对设置，便于第一喷枪提供燃料和还原剂和第二喷枪提供氧气在熔炼炉内的中心处附近接触并燃烧。
根据本发明的实施例，每对喷枪插孔在所述炉体的侧壁上呈对称设置。由此，第一喷枪和第二喷枪喷出的物质易于在炉内直接充分接触，燃烧更充分，燃料利用率高。
第一喷枪200：根据本发明的实施例，该第一喷枪200经每对喷枪插孔中的一个喷枪插孔伸入炉体100内，第一喷枪100包括第一壳体、燃料喷管和还原剂喷管，其中，第一壳体内限定出第一容纳空间，燃料喷管设置在所述第一容纳空间中，还原剂喷管设置于第一容纳空间中。由此，第一喷枪仅提供燃料和还原剂，由于缺乏氧气，燃料和还原剂无法在喷枪的枪口附近燃烧，需在炉内中心处与相对设置的第二喷枪喷出的氧气接触才能燃烧，避免了燃料在喷枪喷口附近燃烧，有效地减弱了喷枪出口附近耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命。
第二喷枪300：根据本发明的实施例，该第二喷枪300经每对喷枪插孔110中的另一个喷枪插孔伸入炉体100内，该第二喷枪300包括：第二壳体和氧气喷管，其中，第二壳体内限定出第二容纳空间；氧气喷管设置在第二容纳空间中。由此，第二喷枪仅提供氧气，由于缺乏燃料，氧气无法在喷枪的枪口附近燃烧，需在炉内中心处与相对设置的第二喷枪喷出的燃料接触才能燃烧，避免了氧气在喷枪喷口附近燃烧，有效地减弱了喷枪出口附近耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命。
根据本发明的实施例，第一喷枪200和第二喷枪300伸入所述炉体的长度可调节。由此，便于根据炉体的大小，燃烧的位置调节第一喷枪和第二喷枪伸入的长度。
根据本发明的实施例，伸入每对喷枪插孔110中第一喷枪200和第二喷枪300的高度相同。由此，第一喷枪和第二喷枪喷出的物质易于在炉内直接充分接触，燃烧更充分，燃料利用率高。
根据本发明的实施例，伸入每对喷枪插孔110中第一喷枪200和第二喷枪300的角度相同。由此，第一喷枪和第二喷枪喷出的物质易于在炉内直接充分接触，燃烧更充分，燃料利用率高。
根据本发明的实施例，第一喷枪200和第二喷枪300与水平方向呈向下倾斜的0-30度夹角。由此，避免第一喷枪和第二喷枪喷射物快速上浮，延长其停留反应时间，便于第一喷枪和第二喷枪喷射出的物质在炉内充分接触和充分燃烧，燃料利用率高。
根据本发明的实施例，第一喷枪200和第二喷枪300均为多个。由此，通过多对第一喷枪和第二喷枪喷射的物质燃烧为熔炼提供热量，保证熔炼的热量需求。
根据本发明的实施例，第一喷枪200呈相邻设置。相应地，根据本发明的实施例，第二喷枪300呈相邻设置。由此，避免第一喷枪与第二喷枪相邻设置导致在喷射过程中氧气与燃料在喷枪喷口附近接触燃烧，侵蚀和冲刷喷枪喷口附近的耐火砖。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种利用熔炼炉进行熔炼的方法。根据本发明实施例的利用熔炼炉进行熔炼的方法，通过将第一喷枪和第二喷枪相对设置，由第一喷枪提供燃料和还原剂，第二喷枪提供氧气，使燃料和还原剂与氧气的燃烧位置由枪口砖附近推进到侧吹炉内中心处附近，有效地减弱了侧吹炉枪口耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命，有效减轻操作工人的劳动强度。
为了便于理解熔炼炉进行熔炼的方法，先对熔炼炉的结构进行介绍，参考图1和2，根据本发明的实施例，该熔炼炉包括：
炉体100：根据本发明的实施例，该炉体100的侧壁上具有多对喷枪插孔110，每对喷枪插孔110均相对设置。由此，插入一对喷枪插孔的第一喷枪和第二喷枪相对设置，便于第一喷枪提供燃料和还原剂和第二喷枪提供氧气在熔炼炉内的中心处附近接触并燃烧。
根据本发明的实施例，每对喷枪插孔在所述炉体的侧壁上呈对称设置。由此，第一喷枪和第二喷枪喷出的物质易于在炉内直接充分接触，燃烧更充分，燃料利用率高。
第一喷枪200：根据本发明的实施例，该第一喷枪200经每对喷枪插孔中的一个喷枪插孔伸入炉体100内，第一喷枪100包括第一壳体、燃料喷管和还原剂喷管，其中，第一壳体内限定出第一容纳空间，燃料喷管设置在所述第一容纳空间中，还原剂喷管设置于第一容纳空间中。由此，第一喷枪仅提供燃料和还原剂，由于缺乏氧气，燃料和还原剂无法在喷枪的枪口附近燃烧，需在炉内中心处与相对设置的第二喷枪喷出的氧气接触才能燃烧，避免了燃料在喷枪喷口附近燃烧，有效地减弱了喷枪出口附近耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命。
第二喷枪300：根据本发明的实施例，该第二喷枪300经每对喷枪插孔110中的另一个喷枪插孔伸入炉体100内，该第二喷枪300包括：第二壳体和氧气喷管，其中，第二壳体内限定出第二容纳空间；氧气喷管设置在第二容纳空间中。由此，第二喷枪仅提供氧气，由于缺乏燃料，氧气无法在喷枪的枪口附近燃烧，需在炉内中心处与相对设置的第二喷枪喷出的燃料接触才能燃烧，避免了氧气在喷枪喷口附近燃烧，有效地减弱了喷枪出口附近耐火砖受到的侵蚀和冲刷，延长枪口砖和熔炼炉的使用寿命。
根据本发明的实施例，第一喷枪200和第二喷枪300伸入所述炉体的长度可调节。由此，便于根据炉体的大小，燃烧的位置调节第一喷枪和第二喷枪伸入的长度。
根据本发明的实施例，伸入每对喷枪插孔110中第一喷枪200和第二喷枪300的高度相同。由此，第一喷枪和第二喷枪喷出的物质易于在炉内直接充分接触，燃烧更充分，燃料利用率高。
根据本发明的实施例，伸入每对喷枪插孔110中第一喷枪200和第二喷枪300的角度相同。由此，第一喷枪和第二喷枪喷出的物质易于在炉内直接充分接触，燃烧更充分，燃料利用率高。
根据本发明的实施例，第一喷枪200和第二喷枪300与炉体100的侧壁呈60-90度夹角。由此，便于第一喷枪和第二喷枪喷射出的物质在炉内充分接触和充分燃烧，燃料利用率高
根据本发明的实施例，第一喷枪200和第二喷枪300均为多个。由此，通过多对第一喷枪和第二喷枪喷射的物质燃烧为熔炼提供热量，保证熔炼的热量需求。
根据本发明的实施例，第一喷枪200呈相邻设置，且第二喷枪300呈相邻设置。由此，避免第一喷枪与第二喷枪相邻设置导致在喷射过程中氧气与燃料在喷枪喷口附近接触燃烧，侵蚀和冲刷喷枪喷口附近的耐火砖。
进一步地，根据本发明的实施例，利用熔炼炉进行熔炼的方法包括：利用第一喷枪向炉体内提供燃料和还原剂；利用相对设置的第二喷枪向所述炉体内提供氧气，以便所述氧气与所述燃料和还原剂在所述炉体内接触。
根据本发明的实施例，氧气是由空气、纯氧气和富氧空气中的至少一种构成的。由此，氧气的纯度高，燃烧效率高。
根据本发明的实施例，氧气与燃料和还原剂在以炉体的中心为圆心，炉体的半径的1/2为半径的范围内接触。其中，炉体的半径是指能覆盖炉体最大横截面积的最小的圆的半径。氧气与燃料和还原剂的接触部位在炉体的中心范围区域，该中心范围区域的圆心为炉体的中心，半径为炉体半径的二分之一。由此，氧气与燃料的燃烧区域远离炉体侧壁的耐火砖，有利于延长耐火砖和熔炼炉的使用寿命。根据本发明的实施例，燃料和还原剂的喷速为150-350米/秒。根据本发明的实施例，氧气的喷速为-150-350米/秒。由此，物料的喷射速度快，气流穿透距离远，不仅氧气与燃料的燃烧区域远离炉体侧壁的耐火砖，而且，氧气与燃料的接触也更充分。
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 (8)
1.一种熔炼炉，其特征在于，包括：
炉体，所述炉体的侧壁上具有多对喷枪插孔，每对所述喷枪插孔均相对设置，每对所述喷枪插孔在所述炉体的侧壁上呈对称设置；
第一喷枪，所述第一喷枪经每对所述喷枪插孔中的一个喷枪插孔伸入所述炉体内，所述第一喷枪包括：
第一壳体，所述第一壳体内限定出第一容纳空间；
燃料喷管，所述燃料喷管设置在所述第一容纳空间中；
还原剂喷管，所述还原剂喷管设置于所述第一容纳空间中；
第二喷枪，所述第二喷枪经每对所述喷枪插孔中的另一个喷枪插孔伸入所述炉体内，所述第二喷枪包括：
第二壳体，所述第二壳体内限定出第二容纳空间；
氧气喷管，所述氧气喷管设置在所述第二容纳空间中；
所述第一喷枪和所述第二喷枪伸入所述炉体的长度可调节。
2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，伸入每对所述喷枪插孔中所述第一喷枪和所述第二喷枪的高度相同，
任选地，伸入每对所述喷枪插孔中所述第一喷枪和所述第二喷枪的角度相同。
3.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，所述第一喷枪和所述第二喷枪与水平方向呈向下倾斜的0-30度夹角。
4.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，所述第一喷枪和所述第二喷枪均为多个。
5.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，所述第一喷枪呈相邻设置，
任选地，所述第二喷枪呈相邻设置。
6.一种利用权利要求1-5任一项所述熔炼炉进行熔炼的方法，其特征在于，所述方法包括：
利用第一喷枪向所述炉体内提供燃料和还原剂；以及
利用相对设置的第二喷枪向所述炉体内提供氧气，以便所述氧气与所述燃料和还原剂在所述炉体内接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述氧气是由空气、纯氧气和富氧空气中的至少一种构成的，
任选地，所述氧气与所述燃料和还原剂在以所述炉体的中心为圆心，所述炉体的半径的1/2为半径的范围内接触。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述燃料和还原剂的喷速为150-350米/秒，
任选地，所述氧气的喷速为150-350米/秒。
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2018
- 2018-03-13 CN CN201810204810.7A patent/CN108332557B/zh active Active
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