CN109518001A - 富氧侧吹熔炼设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富氧侧吹熔炼设备，包括：炉身、风口板块，所述炉身的顶部设有炉口和加料口，所述炉身的左端设有炉渣溢流放出口和金属排放口，所述炉身的右端设有烧嘴；所述风口板块设在所述炉身的前后两侧中的至少一处，所述风口板块上设有适于喷枪穿过以向炉身内通入富氧气体的风口，所述风口板块上设有至少一个所述风口。根据本发明实施例的富氧侧吹熔炼设备，可以提高金属回收率以及降低冶炼成本。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼技术领域，特别涉及一种富氧侧吹熔炼设备。
背景技术
有色冶金火法熔炼主要有闪速熔炼和熔池熔炼两项技术。熔池熔炼由于处理规模灵活，原料不需深度干燥等优点，应用广泛。
目前比较先进的熔池熔炼工艺有奥斯麦特工艺、富氧底吹熔炼工艺及金峰侧吹熔炼设备等。然而，面对目前矿料品位变化大、多金属伴生、含砷含铝等难冶炼物料增多等新问题，需不断的进行技术的创新和进步。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种富氧侧吹熔炼设备，可以提高金属回收率以及降低冶炼成本。
根据本发明实施例的富氧侧吹熔炼设备，包括：炉身、风口板块，所述炉身的顶部设有炉口和加料口，所述炉身的左端设有炉渣溢流放出口和金属排放口，所述炉身的右端设有烧嘴；所述风口板块设在所述炉身的前后两侧中的至少一处，所述风口板块上设有适于喷枪穿过以向炉身内通入富氧气体的风口，所述风口板块上设有至少一个所述风口。
根据本发明实施例的富氧侧吹熔炼设备，可以提高金属回收率以及降低冶炼成本。
另外，根据本发明上述实施例的富氧侧吹熔炼设备，还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一个实施例中，所述炉身的前后两侧中的至少一处设有关于垂直于所述炉身轴线的平面左右对称的两组所述风口板块，且每组所述风口板块均包括一个或沿左右方向布置的多个所述风口板块。
在本发明的一个实施例中，所述风口板块可拆卸地安装在所述炉身上。
在本发明的一个实施例中，所述风口板块的风口直径在10毫米到100毫米的范围内。
在本发明的一个实施例中，所述喷枪通入的富氧空气的压力在0.2MPa到0.8MPa之间，且所述喷枪的喷射方向与竖直方向成在-60°到60°的范围内的夹角。
在本发明的一个实施例中，在所述炉口和所述风口板块周围均设有冷却水套。
在本发明的一个实施例中，所述炉身沿轴线方向的长度L与所述炉身的直径D的比值不小于8。
在本发明的一个实施例中，所述富氧侧吹熔炼设备还包括计量皮带，所述计量皮带用于将物料运送至所述加料口，所述物料源于铜精矿、铅精矿、冶炼返尘、冶炼渣、电镀污泥、废铜米和电路板中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述炉身为圆柱形水平放置，所述炉身的轴线沿左右方向延伸，所述炉口的左右两侧均设有至少一个加料口。
在本发明的一个实施例中，所述富氧侧吹熔炼设备还包括支撑托辊和驱动装置，所述炉身可自转地设在所述支撑托辊上，且所述支撑托辊包括一个或间隔布置的多个，所述驱动装置与所述炉身相连以驱动所述炉身自转。
附图说明
图1是本发明一个实施例的富氧侧吹熔炼设备的示意图。
图2是图1中截面A-A的剖面图。
图3是图1的俯视图。
附图标记：富氧侧吹熔炼炉10；炉身101；炉口1011；加料口1012；炉渣溢流放出口1013；金属排放口1014；烧嘴1015；沉淀区1016；风口板块102；风口1021；高压喷枪1022；支撑托辊103；驱动装置104。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1、图2所示，根据本发明实施例的富氧侧吹熔炼设备10，包括炉身101和风口板块102。
其中，炉身101上设有炉口1011、加料口1012、炉渣溢流放出口1013、金属排放口1014和烧嘴1015。风口板块102设在炉身的侧壁上，风口板块102上设有风口1021，可以通过喷枪1022穿过风口1021向炉身101内通入富氧气体(例如富氧空气或其它含氧气体)，风口板块102上可以设置一个风口1021，也可以在风口板块102上设置多个风口1021。
如图1，在本发明的一些实施例中，炉身为圆柱形水平放置。换句话说，炉身为卧式。
另外，炉口可以设在炉身的顶部，同样的加料口也可以设置于炉身的顶部，可以炉口的两侧都设置加料区域，每个加料区域设置至少一个加料口。换句话说，炉口的两侧均设置多个加料口。
具体而言，炉身为圆柱形水平放置，炉身的轴线沿左右方向延伸，炉口设在炉身的顶部，同样的加料口也设置于炉身的顶部，可以炉口的左右两侧都设置加料口。
进一步地，炉身顶部设有两套加料区域，每套区域有3个加料口1012。
另外，炉身的一端(图1中炉身的右端)设有炉渣溢流放出口1013和金属排放口1014，炉身的另一端(图1中炉身的左端)设有烧嘴1015。
可以通过支撑托辊103支撑炉身，其中炉身可以由一个或多个支撑托辊支撑，其中炉身可以设置成可自转地设在支撑托辊103上，例如，在炉身上设有两个支撑托辊103。优选地，这两个支撑托辊103分别邻近炉身的两端。
为了方便炉身的维护，还设置了驱动装置，通过驱动装置可以驱动炉身自转。
进一步地，炉身一侧(参照图1中炉身的右侧)设有驱动装置104，且炉身可通过驱动装置围绕炉身的轴线进行转动，以满足熔炼和检修的要求。
优选地，可以通过计量皮带投放物料，实现定量投放物料的目的，也就是说，富氧侧吹熔炼设备还包括计量皮带，计量皮带用于将物料运送至加料口，换句话说，物料通过计量皮带从加料口连续加入。
由于矿产资源的不断开发，优质矿产资源日益枯竭，低品位矿及难冶多金属复杂伴生矿日益增多。同时，随着工业的发展，产生了大量有价金属的冶炼废渣，电镀污泥及电路板等二次资源。本实施例中，该物料源于铜精矿、铅精矿、冶炼返尘、冶炼渣、电镀污泥、废铜米和电路板中的一种或多种。同时，本装置不需要物料进行深度干燥预处理。因此，本发明装置具有物料适应性强的优势。
在本发明的一个具体示例中，物料通过计量皮带从加料口1012连续加入炉内。富氧空气从炉身101的风口板块102鼓入炉中，并通过高压喷枪1022直接吹入金属层，使得物料在炉内快速反应。熔炼产生的金属与渣在靠近金属排放口的沉淀区进行澄清分离。金属熔体从金属排放口1014放出，并通过溜槽或包子运至精炼工序进一步处理；而产生的熔炼渣从炉渣溢流放出口1013排出，由包子运至渣缓冷场处理。熔炼所产高温烟气从炉身上部炉口1011排出进入余热锅炉回收余热后，再通过电收尘处理，最后送入制酸系统。
本实施例中，如图3，炉身101沿轴线方向的长度L与直径D的比值(长径比)不小于8(例如10左右)，远高于传统卧式熔炼设备。超长的炉身提高了处理物料的能力，同时增加熔体在炉内的停留时间，为金属与渣创造更好的澄清分离条件，降低渣中金属含量，提高金属的直收率。
本实施例中，在炉口1011和风口板块102周围，设有铜水套。这些部位的温度较高，受熔体的冲刷较大，通过设置铜水套可有效保护这些地方的耐火材料，较少耐火材料的过度损耗，也减少了停炉换砖的次数，提高了熔炼的作业率。
本实施例中，富氧空气可通过高压喷枪直接通入金属层，从而提高了氧化造渣的效率，避免了传统熔池熔炼富氧通入渣层时的泡沫渣生成。同时，高压富氧空气可使得熔体在喷枪周围生成蘑菇头，以保护喷枪免于侵蚀，延长喷枪的使用寿命。同时，高压富氧空气及天然气使得反应区在喷枪末端才开始发生，喷枪末端内部不会产生粘结，整个熔炼周期风眼是畅通的，减少了捅风眼工序。
其中，喷枪通入的富氧气体的压力可以在0.2MPa到0.8MPa的范围内，优选地，喷枪的喷射方向与竖直方向成预定角度的夹角，例如夹角在-60°到60°的范围内。
当然，喷枪通入的富氧气体的压力也可以小于0.2MPa或大于0.8MPa，例如，可以将喷枪通入的富氧气体的压力设定为0.15MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.5MPa、0.8MPa、1.2MPa等等。而喷枪的喷射方向与竖直方向的角度也可以设置为小于-60°或大于60°，例如，喷枪的喷射方向与竖直方向的夹角为-70°、-45°、-30°、-5°、-0°、50°、60°、70°等等。
另外，风口板块上的风口直径可以在10毫米到100毫米的范围内。
举例来说，风口板块102的风口直径在50mm，可配合插入直径48mm的高压喷枪1022。上述高压喷枪通入富氧空气的压力在0.4MPa之间，喷枪与竖直方向所成的角度为α，且α＝30°。
炉身两侧(例如前后两侧，参照图1中垂直纸面的方向)分别设有两组可拆卸的高压喷枪1022通过风口1021向炉体鼓入富氧。
具体而言，炉身101的轴线沿左右方向延伸，炉身的前后两侧中的至少一处设有两组风口板块，而且这两组风口板块关于垂直于炉身轴线的平面左右对称。
其中，每组风口板块均包括一个或沿左右方向布置的多个风口板块。
优选地，风口板块可拆卸。
本实施例中，炉身两侧分别设有两组可拆卸的风口板块102，两侧的风口板块沿炉身径向对称分布，每个板块有5个风口1021。两侧分别有两组风口，组成的双熔炼区域可强化熔体搅拌，使物料充分反应，避免在炉内产生死区。
以处理铜精矿为例，实例根据本发明的富氧侧吹熔炼方法的主要技术操作条件如下：
粗金属温度：约1200℃
炉渣温度：约1200℃
富氧浓度：75％
鼓风压力：0.4MPa
炉顶负压：-100Pa～-400Pa
烟气温度：1100～1200℃
产品：粗金属
副产品：冶炼渣、烟气及烟尘。
实施根据本发明实施例的富氧侧吹熔炼方法的主要技术经济指标如下：
粗金属品位：～72％
渣成分：～4％
脱硫率：～85％
烟尘率：1～2％
直收率：～95％
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，包括：
炉身，所述炉身上设有炉口、加料口、炉渣溢流放出口、金属排放口和烧嘴；
风口板块，所述风口板块设在所述炉身的侧壁上，所述风口板块上设有适于喷枪穿过以向炉身内通入富氧气体的风口，所述风口板块上设有至少一个所述风口。
2.根据权利要求1所述富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述炉身的轴线沿左右方向延伸，所述炉身的前后两侧中的至少一处设有关于垂直于所述炉身轴线的平面左右对称的两组所述风口板块，且每组所述风口板块均包括一个或沿左右方向布置的多个所述风口板块。
3.根据权利要求1或2所述富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述风口板块可拆卸地安装在所述炉身上。
4.根据权利要求1或2所述富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述风口板块的风口直径在10毫米到100毫米的范围内。
5.根据权利要求1所述富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述喷枪通入的富氧空气的压力在0.2MPa到0.8MPa之间，且所述喷枪的喷射方向与竖直方向成在-60°到60°的范围内的夹角。
6.根据权利要求1所述富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，在所述炉口和所述风口板块周围均设有冷却水套。
7.根据权利要求1所述富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述炉身沿轴线方向的长度L与所述炉身的直径D的比值不小于8。
8.根据权利要求1所述富氧侧吹熔炼设备，其特征是，所述富氧侧吹熔炼设备还包括计量皮带，所述计量皮带用于将物料运送至所述加料口，所述物料源于铜精矿、铅精矿、冶炼返尘、冶炼渣、电镀污泥、废铜米和电路板中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述炉身为圆柱形水平放置，所述炉身的轴线沿左右方向延伸，所述炉口设在所述炉身顶部，且所述炉口的左右两侧均设有至少一个加料口。
10.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼设备，其特征在于，所述富氧侧吹熔炼设备还包括支撑托辊和驱动装置，所述炉身可自转地设在所述支撑托辊上，且所述支撑托辊包括一个或间隔布置的多个，所述驱动装置与所述炉身相连以驱动所述炉身自转。
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