CN113063290A - 一种精确计量处理含铜物料的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种精确计量处理含铜物料的装置及其方法，包括支撑平台、安装在支撑平台底面的称重传感器以及安装在支撑平台顶面的炉体和驱动装置，驱动装置可通过套装于炉体一端的齿圈驱动炉体以一定倾转模式倾转，炉体的顶部中央设有加料口，炉体的侧面设有排放口，排放口的出料坡面与炉体的垂直面的夹角为45°～100°，炉体的一端设有加热装置，加热装置的中心面与炉体的水平面的夹角为13°～20°，炉体的两端对称地设有可使炉体以一定轨迹倾转的滚圈。本发明还提供了一种与精确计量处理含铜物料装置相适配的熔炼方法。本发明兼具精确计量、保温和熔炼功能，可完全匹配现有冶金装置，具有高效节能特点。

Description

一种精确计量处理含铜物料的装置及其方法
技术领域
本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体是涉及一种精确计量处理含铜物料的装置及其方法。
背景技术
随着铜冶炼技术的发展以及原料的复杂性程度提高，在传统的熔炼—吹炼—精炼—电解的火法冶炼流程基础上，已逐渐形成了更加丰富和完善工艺流程的粗铜粒化电积、粗铜电解等新兴湿法冶炼工艺。由于受限于技术特性，新兴湿法冶炼工艺的应用规模一般不大，而且其过程控制、计量要求较为严格，这往往导致其新增的流程和装置与传统设备能力不匹配，从而造成物料浪费、能耗高等情况。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于提供一种节能高效、精确计量且与传统设备能力相匹配的精确计量处理含铜物料的装置及其方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种精确计量处理含铜物料的装置，包括支撑平台、安装在支撑平台底面的称重传感器以及安装在支撑平台顶面的炉体和驱动装置，所述驱动装置可通过套装于炉体一端的齿圈驱动炉体以一定倾转模式倾转，所述炉体的顶部中央设置有加料口，所述炉体的侧面设置有排放口，所述排放口的出料坡面与炉体的垂直面设置为成一定夹角，所述炉体的一端设置有加热装置，所述加热装置的中心面与炉体的水平面设置为成一定夹角，所述炉体的两端对称地设置有可使炉体以一定轨迹倾转的滚圈。
更进一步，所述炉体上还设置有机械限位结构，所述支撑平台上还设置有与机械限位结构相适配的限位开关。
更进一步，所述排放口的出料坡面与炉体的垂直面的夹角设置为45°～100°。
更进一步，所述加热装置的中心面与炉体的水平面的夹角设置为13°～20°。
更进一步，所述驱动装置驱动炉体倾转的倾转模式包括连续倾转和间断倾转两种模式。
本发明还提供了一种精确计量处理含铜物料的方法，包括以下步骤：
S1、在加入物料前，将空气与天然气的混合气体通过加热装置送入炉体内进行烘炉作业；
S2、待达到指定温度后，将一定规格大小的冰铜、粗铜、工业废渣等含铜物料通过加料口加入炉体内，或者将冰铜、粗铜、工业废渣等含铜物料的熔体通过包子或溜槽由加料口加入炉体内，此时炉体处于加料位置，称重系统同时显示加入物料的重量变化；
S3、根据物料性质，将加压的天然气与空气或者天然气、空气与氧气的混合气体通过加热装置送入炉体内，熔炼物料并形成一定的搅拌作用，此时炉体处于保温位置；
S4、以一定倾转模式熔炼一定时间后，熔体可通过排放口排至炉体外，而烟气可通过加料口排至炉体外，此阶段炉体自倾倒起始位置向倾倒完成位置变化，称重系统同时显示排放熔体的重量变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明兼具保温、熔炼和精确计量功能，不仅丰富完善了工艺流程，而且可控制熔体均匀、连续地倾倒。
2、本发明不仅可将一定规格的非矿物类含铜物料以熔融态或固态的形式投入炉内，而且可通过设置的适当角度的加热装置，送入天然气与空气或者天然气、空气与氧气的混合气体，起到燃烧保温、搅拌熔体、冶金反应的作用。
3、本发明不仅具有高效节能的特点，而且极大地改善了冶金反应的热力学和动力学条件，缩短了操作时间，减少了热量外泄，节省了燃料消耗。
附图说明
图1为本发明一种精确计量处理含铜物料的装置的结构示意图。
图2为图1中滚圈、炉体、支撑平台及称重传感器的结构示意图。
图3为图1中驱动装置与齿圈的结构示意图。
图4为加料位置的结构示意图。
图5为保温位置的结构示意图。
图6为倾倒起始位置的结构示意图。
图7为倾倒完成位置的结构示意图。
图示说明：1-称重传感器，2-炉体，3-加料口，4-排放口，5-支撑平台，6-滚圈，7-驱动装置，8-加热装置，9-齿圈，10-机械限位结构，11-限位开关。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步地说明。
如图1至图3所示为本发明一种精确计量处理含铜物料的装置，包括称重传感器1、炉体2、支撑平台5、滚圈6、驱动装置7、加热装置8、齿圈9、机械限位结构10及限位开关11。
在上述支撑平台5的底面安装有称重传感器1，而在支撑平台5的顶面安装有炉体2、驱动装置7及限位开关11。在炉体2的一端套装有齿圈9，驱动装置7可通过齿圈9驱动炉体2以连续倾转或间断倾转的倾转模式倾转，具体来说是，驱动装置7可采用无极变速等方式控制炉体2的倾转角度和倾转速度，用以保证均匀连续给料及调整炉体内熔体的流量。上述加料口3设置在炉体2的顶部中央，用以保证所加物料能够均布于炉体内。在炉体2的侧面设置有排放口4，该排放口4的出料坡面与炉体2的垂直面的夹角设置为45°，用以保证在满足炉体功能需求的前提下考虑炉体容量的最大化。在炉体2上远离齿圈9的一端设置有加热装置8，该加热装置8的中心面与炉体2的水平面的夹角设置为13°，用以保证火焰长度能覆盖排放口且熔体温度在1200℃及以上。在炉体2的两端还对称地安装有滚圈6，该滚圈6可使炉体2沿着滚圈6轨迹在180°范围内转动，同时可保证炉体回转平稳、无卡壳。在炉体2上还设置有机械限位结构10，该机械限位结构10可与限位开关11相适配，用以保证炉体分别处于加料位置（如图4所示）、保温位置（如图5所示）、倾倒起始位置（如图6所示）和倾倒完成位置（如图7所示）。
本发明还提供了一种精确计量处理含铜物料的方法，包括以下步骤：
S1、在加入物料前，将空气与天然气的混合气体通过加热装置8送入炉体2内进行烘炉作业；
S2、待达到指定温度后，将一定规格大小的冰铜、粗铜、工业废渣等含铜物料通过加料口3加入炉体2内，或者将冰铜、粗铜、工业废渣等含铜物料的熔体通过包子或溜槽由加料口3加入炉体2内，此时炉体2处于加料位置，称重系统1同时显示加入物料的重量变化；
S3、根据物料性质，将天然气与空气或者天然气、空气与氧气的混合气体通过与加热装置8连接的管道上的调压阀调压调速后经由加热装置8送入炉体2内，不仅可调整火焰刚度以确保燃烧火焰覆盖整个熔炼区域，而且可用于对炉体2内的熔体形成一定的搅拌作用以增速熔炼过程，同时还可起到保温作用或参与冶金反应，此时炉体2处于保温位置；
S4、以一定倾转模式熔炼一定时间后，熔体可通过排放口4排至炉体2外，而烟气可通过加料口3并通过加料口3上方的集烟罩排至炉体2外，此阶段炉体2自倾倒起始位置向倾倒完成位置变化，称重系统1同时显示排放熔体的重量变化。
以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种精确计量处理含铜物料的装置，包括支撑平台（5）、安装在支撑平台（5）底面的称重传感器（1）以及安装在支撑平台（5）顶面的炉体（2）和驱动装置（7），其特征在于：所述驱动装置（7）可通过套装于炉体（2）一端的齿圈（9）驱动炉体（2）以一定倾转模式倾转，所述炉体（2）的顶部中央设置有加料口（3），所述炉体（2）的侧面设置有排放口（4），所述排放口（4）的出料坡面与炉体（2）的垂直面设置为成一定夹角，所述炉体（2）的一端设置有加热装置（8），所述加热装置（8）的中心面与炉体（2）的水平面设置为成一定夹角，所述炉体（2）的两端对称地设置有可使炉体（2）以一定轨迹倾转的滚圈（6）。
2.根据权利要求1所述的一种精确计量处理含铜物料的装置，其特征在于：所述炉体（2）上还设置有机械限位结构（10），所述支撑平台（5）上还设置有与机械限位结构（10）相适配的限位开关（11）。
3.根据权利要求2所述的一种精确计量处理含铜物料的装置，其特征在于：所述排放口（4）的出料坡面与炉体（2）的垂直面的夹角设置为45°～100°。
4.根据权利要求2所述的一种精确计量处理含铜物料的装置，其特征在于：所述加热装置（8）的中心面与炉体（2）的水平面的夹角设置为13°～20°。
5.根据权利要求1所述的一种精确计量处理含铜物料的装置，其特征在于：所述驱动装置（7）驱动炉体（2）倾转的倾转模式包括连续倾转和间断倾转两种模式。
6.一种如权利要求1～5所述任一装置的精确计量处理含铜物料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在加入物料前，将空气与天然气的混合气体通过加热装置（8）送入炉体（2）内进行烘炉作业；
S2、待达到指定温度后，将一定规格大小的冰铜、粗铜、工业废渣等含铜物料通过加料口（3）加入炉体（2）内，或者将冰铜、粗铜、工业废渣等含铜物料的熔体通过包子或溜槽由加料口（3）加入炉体（2）内，此时炉体（2）处于加料位置，称重系统（1）同时显示加入物料的重量变化；
S3、根据物料性质，将加压的天然气与空气或者天然气、空气与氧气的混合气体通过加热装置（8）送入炉体（2）内，熔炼物料并形成一定的搅拌作用，此时炉体（2）处于保温位置；
S4、以一定倾转模式熔炼一定时间后，熔体可通过排放口（4）排至炉体（2）外，而烟气可通过加料口（3）排至炉体（2）外，此阶段炉体（2）自倾倒起始位置向倾倒完成位置变化，称重系统（1）同时显示排放熔体的重量变化。
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