CN110819825A

CN110819825A - 一种锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉

Info

Publication number: CN110819825A
Application number: CN201911238499.9A
Authority: CN
Inventors: 王卫国
Original assignee: Guangxi Wanshizhi Rare Precious Metal Technology Co Ltd
Current assignee: Guangxi Wanshizhi Rare Precious Metal Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明公开了一种锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉，其包括卧式圆筒状的炉体，炉体包括炉体外壳及设于炉体外壳内的炉腔，炉体外壳与炉腔之间设有耐火材料，炉体外壳一端设有控制转动的行走齿轮，另一端设有从动旋转齿轮，炉体外壳侧面或一端面设置有投料口，另一端面设置有排烟口，排烟口与烟道非接触连接，炉体外壳上分别有一个或多个底吹用风眼和一个或多个闪速喷料嘴，底吹用风眼和闪速喷料嘴分别穿过炉体外壳与炉腔内相通，闪速喷料嘴设于炉体投料口处。本发明的技术方案能够加速冶金反应过程，强化锑矿石鼓风炉挥发熔炼氧化反应效果，有效地提高产能、降低能耗、改善经济技术指标、降低生产成本。

Description

一种锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉

技术领域

本发明涉及一种锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉。

背景技术

传统锑矿石粗炼工艺应用较普及的有直井炉挥发焙烧、平炉底吹挥发焙烧、鼓风炉挥发熔炼三种工艺，其中直井炉挥发焙烧、平炉底吹挥发焙烧因为产能低、人工劳动强度大被国家列为淘汰落后产能。传统的锑矿石粗炼工艺现在主要为锑鼓风炉挥发熔炼工艺，具体方案为将粉矿制球后和块矿一起与焦炭、铁矿石、石灰石等按合适比例配料，分类分批次从炉顶料仓投入炉内，在炉腹水套风嘴区上方炉膛内发生挥发熔炼氧化反应生成氧化锑，氧化锑粉尘烟气通过烟道进入后续冷凝收尘系统，氧化锑粉尘在冷凝收尘系统冷却沉降收集后，通过管道气压输送至下一道锑还原及精炼工序；矿石内脉石与铁矿石、石灰石两熔剂在炉膛内反应生成炉渣后进入炉缸内，通过炉缸渣口排出炉外或通过渣道流入前床再排出炉外。锑矿石粗炼鼓风炉挥发熔炼工艺因具有原料适用性强、处理能力大、机械化程度高等特点，成为现在唯一的广泛推广应用锑矿石粗炼工艺。但鼓风炉挥发熔炼工艺能耗高、尾气SO₂浓度低无法制酸、经济效益不理想，开发已半个世纪几乎无技术升级进步，严重制约了行业发展，与其它有色金属冶炼日新月异的新技术相比已逐渐落伍，与国家提出的环境保护、节能减排工艺要求存在差距。

熔池冶炼工艺为近二十年开发的一项全新的有色金属冶炼技术，已广泛应用于铜、铅、镍、锡等有色金属冶炼生产工艺。熔池冶炼工艺是将炉料直接加入鼓风翻腾的熔体池中，通过向炉内熔体中吹入空气或富氧空气或纯氧气体，使加入的物料在熔池中被气体湍流包裹、搅动，迅速完成气、液、固相间传热传质，并进行激烈的物理化学反应的熔炼方法。精矿在熔池中同时进行加热、熔化、氧化、还原、造锍、造渣等冶金过程。由于这种熔炼方法用压缩空气强烈搅动熔池，使发生在熔体中的氧化或还原反应迅速进行，生产效率高。根据鼓风方式的不同，熔池冶炼工艺可分为顶吹、侧吹、底吹三大类。

熔池冶炼工艺通过近二十年开发，因为具有能耗低、产能高、尾气可制酸、自动化程度高等优点，得以快速发展，衍生了许多熔池熔炼新方法，其中包括诺兰达法、三菱法、特尼恩特法、白银炼铜法、氧气底吹炼铅法、瓦纽科夫熔炼法、顶吹旋转转炉法、艾萨熔炼法、转炉直接炼铜法等。国内有代表性的富氧熔池冶炼工艺厂家有湖南水口山、河南豫光金铅、河南济源金利、河南万洋、云南铜业、云南锡业等等。

闪速熔池冶炼是当今铜镍等重有色金属冶炼最先进的生产工艺之一。基本工艺原理为：矿石磨至规定粒度以下，干燥至规定水分以下，通过喷嘴喷入闪速炉内反应室，使矿粒悬浮在高温氧化性气流中，迅速发生硫化矿物的氧化反应，并释放出大量热能。铜镍闪速熔炼工艺燃料消耗只有传统冶炼工艺的50％左右。闪速熔炼工艺具有能耗低、床能力大、自动化程度高、清洁生产环境等优点。

锑矿石闪速熔炼工业化试验，行业内曾经有过几次尝试，终因炉渣含锑过高而终止。

在对此方法的研究和实践过程中，本发明的研究人发现：采用一种锑矿石底吹顶吹混合熔池冶炼转炉，包括一套圆筒状转炉系统，其特征在于，所述卧式圆筒炉体外壳上同时设置有底吹用风眼和顶吹用插孔。矿料熔剂等炉料经破碎至所需粒度后通过所述投料口直接加入所述圆筒炉体内鼓风翻腾的熔体池中，通过所述炉体外壳上设置的底吹用风眼用底吹方式向炉内熔体中鼓入空气或富氧空气或纯氧气体，使加入的炉料在熔池中进行物理化学反应；底吹鼓风同时，通过所述炉体外壳上设置的顶吹用插孔，用顶吹风管通过顶吹方式向炉内熔体近液面顶吹鼓风补充氧化，加速冶金反应过程。本技术方案能够强化挥发熔炼氧化效果，有效地提高产能、降低能耗、改善经济技术指标、降低生产成本。

发明内容

针对上述背景技术存在的缺陷，本发明提供一种锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：其包括卧式圆筒状的炉体，炉体包括炉体外壳及设于炉体外壳内的炉腔，炉体外壳与炉腔之间设有耐火材料，炉体外壳一端设有控制转动的行走齿轮，另一端设有从动旋转齿轮，炉体外壳侧面或一端面设置有投料口，另一端面设置有排烟口，排烟口与烟道非接触连接，炉体外壳上分别有一个或多个底吹用风眼和一个或多个闪速喷料嘴，底吹用风眼和闪速喷料嘴分别穿过炉体外壳与炉腔内相通，闪速喷料嘴设于炉体投料口处。

进一步的，炉体外壳的直径为1米～100米，长度为1米～100米，外壳壁厚为0.005米～1米，所述炉体外壳采用钢铁质或不锈钢材质或铜质制成。

进一步的，耐火材料层厚度为0.001米～5米，所述耐火材料材质为高铝质或高硅质或高镁质，所述耐火材料可为定型砖砌制或不定型散料捣制。

进一步的，底吹用风眼外形为直圆筒形、锥圆筒形、长方体形，所述底吹用风眼采用钢铁质或不锈钢材质或铜质制成，所述底吹用风眼的横向断面规格为10毫米～1000毫米，所述底吹用风眼安装设置的进风角与炉体外壳面的夹角为0°～90°，所述多个底吹用风眼设置为单一横向排列或单一纵向排列或横向纵向组合排列。

进一步的，闪速喷料嘴外形为直圆筒形、锥圆筒形、长方体形，所述闪速喷料嘴材质为材质为钢铁质、铸铁质、不锈钢材质、铜质、耐火材料质，所述闪速喷料嘴的断面规格为10毫米～1000毫米，所述闪速喷料嘴安装设置的喷料角与炉体外壳面的夹角为0°～90°，所述多个闪速喷料嘴设置为单一横向排列或单一纵向排列或横向纵向组合排列。

本发明具有以下有益效果：本发明的技术方案能够加速冶金反应过程，强化锑矿石鼓风炉挥发熔炼氧化反应效果，有效地提高产能、降低能耗、改善经济技术指标、降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明包括炉体外壳1，炉体外壳内砌有耐火材料层2，炉体外壳及耐火材料层形成炉腔3；炉体外壳1上一端有行走齿轮4，另一端有从动旋转齿轮5；炉体外壳外壳一端面设置有开口与烟道6非接触连接，炉体外壳外壳另一端面设置有开口安放投料斗7及燃料管及喷嘴8；炉体外壳上设置有5个底吹风眼9，底吹风眼通过连接软管10与底吹总风管11相连；炉体外壳上设置有1个闪速喷料嘴12，闪速喷料嘴12与粉料输送管13相连；炉腔3内底部有熔池14。

使用生产时，矿料熔剂等炉料中块状料经破碎至所需粒度后通过所述投料斗7直接加入所述炉体炉腔3内鼓风翻腾的熔体池14中，液体燃料通过燃料管及喷嘴8喷射入炉腔3内供热，通过炉体外壳上设置的底吹用风眼9用底吹方式向炉内熔体中鼓入空气或富氧空气或纯氧气体，使加入的炉料在熔池中被气体湍流包裹、搅动，迅速完成气、液、固相间传热传质，并进行激烈的物理化学反应，矿料在熔池中同时进行加热、熔化、氧化、还原、造锍、造渣等冶金过程；底吹鼓风同时，细碎及粉状炉料磨至规定粒度并干燥后，通过外壳圆筒上的闪速喷料嘴12喷入高温炉膛空腔3中，粉状炉料迅速在高温炉膛空腔3中发生闪速熔炼氧化反应，所述闪速熔炼氧化反应生成的炉渣沉落进入圆筒炉体内熔池14中，所产炉渣通过圆筒炉体一端侧面渣口排出至炉外溜槽进入渣池，所产锑锍通过圆筒炉体一端侧面锑锍口排出至炉外溜槽进入锑锍池。本发明技术方案能够加速冶金反应过程，强化锑矿石鼓风炉挥发熔炼氧化反应效果，有效地提高产能、降低能耗、改善经济技术指标、降低生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉，包括卧式圆筒状的炉体，所述炉体包括炉体外壳及设于炉体外壳内的炉腔，所述炉体外壳与炉腔之间设有耐火材料，所述炉体外壳一端设有控制转动的行走齿轮，另一端设有从动旋转齿轮，所述炉体外壳侧面或一端面设置有投料口，另一端面设置有排烟口，排烟口与烟道非接触连接，其特征在于：所述炉体外壳上分别有一个或多个底吹用风眼和一个或多个闪速喷料嘴，所述底吹用风眼和闪速喷料嘴分别穿过炉体外壳与炉腔内相通，所述闪速喷料嘴设于炉体投料口处。

2.根据权利要求1所述的锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉，其特征在于，所述炉体外壳的直径为1米～100米，长度为1米～100米，外壳壁厚为0.005米～1米，所述炉体外壳采用钢铁质或不锈钢材质或铜质制成。

3.根据权利要求1所述的锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉，其特征在于，所述耐火材料层厚度为0.001米～5米，所述耐火材料材质为高铝质或高硅质或高镁质，所述耐火材料可为定型砖砌制或不定型散料捣制。

4.根据权利要求1所述的锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉，其特征在于，所述底吹用风眼外形为直圆筒形、锥圆筒形、长方体形，所述底吹用风眼采用钢铁质或不锈钢材质或铜质制成，所述底吹用风眼的横向断面规格为10毫米～1000毫米，所述底吹用风眼安装设置的进风角与炉体外壳面的夹角为0°～90°，所述多个底吹用风眼设置为单一横向排列或单一纵向排列或横向纵向组合排列。

5.根据权利要求1所述的锑矿石底吹闪速混合熔池冶炼转炉，其特征在于，所述闪速喷料嘴外形为直圆筒形、锥圆筒形、长方体形，所述闪速喷料嘴材质为材质为钢铁质、铸铁质、不锈钢材质、铜质、耐火材料质，所述闪速喷料嘴的断面规格为10毫米～1000毫米，所述闪速喷料嘴安装设置的喷料角与炉体外壳面的夹角为0°～90°，所述多个闪速喷料嘴设置为单一横向排列或单一纵向排列或横向纵向组合排列。