CN1910298A - 悬浮熔炼炉的供给系统 - Google Patents
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Abstract
披露了一种向悬浮熔炼炉持续稳定的供料的供给系统。本发明的装置包括：用于细粒料的中间存储料仓，精确控制细粒材料进料率的进料率控制器，和将料提升至安装了熔炼炉喷嘴的悬浮熔炼炉顶部的气动输送机。在该装置中，料仓这种重型建筑放置在接近地平面的位置，在熔炼炉周围及顶部的构造设计的比传统方法实质上要轻。
Description
技术领域
本发明涉及一种向悬浮熔炼炉提供细粒料的供给系统。尤其是涉及一种向悬浮熔炼炉的喷嘴供给包含细粒材料的金属精矿的方法和装置。
背景技术
悬浮熔炼是一种从细粒金属精矿，如铜、镍或铅精矿中生产锍或金属的方法。一般，悬浮熔炼炉包括：一个圆形立式反应炉身，用来焙烧和熔炼悬浮的干燥精矿；一个沉降炉底，用来收集熔融液滴并将锍或金属与炉渣分离；和一个废气和烟尘的上升烟道。
金属精矿的熔炼主要发生在立式反应炉身中。金属精矿、富氧空气和成渣剂即助熔剂，经由炉身的顶部加入反应炉身。
多种精矿和助熔剂在旋转干燥机、蒸汽干燥机或气流干燥器中混合并干燥。干燥料输送至反应炉身的顶部，此处安装有精矿喷嘴。已开发的几种不同类型的精矿喷嘴有利地实现了反应炉身中固体和气体之间的反应。
悬浮熔炼是一种精炼金属精矿的高产能方法。一个现代悬浮熔炼炉的产能可用每日精矿通过量来表示，其在几千(2000-5000)吨干燥精矿的范围。运行现代悬浮熔炼炉时，必须保持很高的利用率。以熔炼炉持续保持数百小时的满运行为目标。减少不必要的停机，以确保熔炼炉喷嘴的精矿供给系统持续可靠的运行。
解决向喷嘴中持续可靠地供给精矿的问题的已知方法是，在反应炉身顶部上靠近喷嘴的位置建造一个精矿中间料仓。通过在料仓和喷嘴之间设置的进料控制装置实现恒定进料率。干燥精矿可由气动输送机向上输送至料仓内。中间料仓的装料应大约相当于悬浮炉3或4小时的进料，即100-600吨的精矿。当熔炼炉的高度超过20米时，中间料仓的构造会很重，要求很大的投资。
发明内容
本发明解决了上述问题，并提供了一种向悬浮熔炼炉的喷嘴持续可靠的提供精矿料的改良的方法和装置。本发明基于将精矿料仓这样的重型建筑安置在反应炉身的顶部高度以下，即接近地平面。更特别的是，精矿料仓出口安置在反应炉身的顶部高度以下并接近地平面。
喷嘴的进料为细粒物质，包括精矿和助熔剂的干燥混合物，通常也包括烟尘。在悬浮熔炼炉中，循环使用从废气中回收的烟尘是常见做法。用气动输送机将进料输送至反应炉身的顶部。通过安放在料仓和气动输送机之间的进料率控制器控制进料率。
在本发明的帮助下可以实现显著的优点。向悬浮熔炼炉中供给精矿混合物的装置非常简单并且结构较轻。进一步而言，本发明的装置和方法比目前使用中的结构要求的投资更低。本装置和方法消除了易发生的来自精矿干燥器的供料中断。
本发明的装置向悬浮熔炼炉的精矿喷嘴持续不断的提供细粒物质料。精矿喷嘴安置在悬浮熔炼炉的反应炉身顶部。本发明的装置包括：具有细粒物质进口和出口的料仓；进料控制装置，以精确控制的给料率进给细粒物质；气动输送机，适于将细粒物质向上输送至悬浮熔炼炉的顶部。料仓的细粒物质出口实质上低于反应炉身的顶部。进料控制装置适于从料仓出口接收细粒物料，并向气动输送机提供细粒物质料。气动输送机适于以与进料控制装置提供的进料率相等的进料率给精矿喷嘴供料。
本发明的方法向悬浮熔炼炉的反应炉身顶部的精矿喷嘴持续可控的提供包括金属精矿的细粒物质原料。该方法包括以下步骤：向具有比喷嘴更低的出口的料仓内给送细粒物质；在料仓中形成和维持相当至少一小时悬浮熔炼炉进料的细粒物质储备；向进料率控制器装置中进给细粒物质，该控制器向气动输送机持续受控的提供细粒物质料；并用气动输送机将物质输送至悬浮熔炼炉的喷嘴中。
要被送进精矿喷嘴的细粒物质是干燥金属精矿和助熔剂的混合物。进一步而言，悬浮熔炼炉的进料混合物可包括3-15％从悬浮熔炼炉上升烟道排出的出口气体中回收的烟尘。
根据本发明的一个优选实施例，精矿料仓的出口安装失重型送料控制器。失重型进料器的操作和原理在US6446836中描述。该送料控制器适合于向稀相气动输送机中供给精矿。输送的细粒物质的密度是10-50kg固体材料/1kg空气，输送压力一般在1到3bar之间。气动输送机将颗粒物质向上输送至反应炉身的顶部，并且气动输送机适于将原料直接送进精矿喷嘴。给入精矿喷嘴的进料率等于送料控制器提供的进料率。
根据本发明另一个优选实施例，精矿料仓的出口安装浓相气动输送机的送料控制器。该气动输送机和输送机的送料控制器装置中的压力大约为6bar。输送的细粒物质的密度为50-150kg固体材料/1kg空气。该气动输送机适合将细粒物质直接送进精矿喷嘴。
根据本发明又一实施例，精矿料仓的出口安装失重型送料控制器。该送料控制器适合于将精矿送进气升型气动输送机。该气升型输送机中压力大约为0.3bar。该气升型输送机配有一个膨胀容器，在此大部分的压缩空气与固体分离。固体经由气闸进料器输送进气滑型输送机，而气滑型输送机将精矿输送进精矿喷嘴。由气滑型输送机提供的质量流适于与失重控制器提供的进料率相等。
附图说明
图1是本发明一个优选实施例装置的示意图。
图2是本发明另一个优选实施例装置的示意图。
图3是本发明又一个优选实施例装置的示意图。
具体实施方式
在图1所示的装置中，金属精矿和助熔剂的干燥混合物经由管道48输送进料仓10。料仓的出口46适于将精矿混合物输送进失重送料控制器11。螺旋输送机14将精确的精矿混合物质量流输送进气动输送机12，该输送机为稀相气动输送机。气动输送机12将精矿混合物向上输送至悬浮熔炼炉16的精矿喷嘴13。如图1所示，料仓10的出口46实质上低于反应炉身15顶部和精矿喷嘴13。烟尘被送进料仓17。必须仔细控制精矿混合物和烟尘的进料率。因此，烟尘被送进进料率控制器18，经由螺旋输送机19输送受控的烟尘质量流进入气动输送机12。精矿混合物和烟尘的流动是持续的，因此确保了悬浮熔炼炉16的不中断运行。
图2显示，金属精矿和助熔剂的干燥混合物经由管道47输送进料仓20。料仓的出45适合于将精矿混合物送进中间压力室24，以装填气动输送机22的进料控制器21。气动输送机22为浓相气动输送机。将精确的精矿混合物质量流送进气动输送机22。气动输送机22将精矿混合物向上输送至悬浮熔炼炉26的精矿喷嘴23。如图2所示，料仓20的出口45实质上低于反应炉身25顶部和精矿喷嘴23。将烟尘送进料仓27。仔细控制精矿混合物和烟尘的进料率。因此，烟尘经由加料室29被送进气动输送机22的进料率控制器28，并利用气动输送机向上输送受控的烟尘质量流至精矿喷嘴23。精矿混合物和烟尘的流动是持续的，因此确保了悬浮熔炼炉26的不中断运行。
图3显示，金属精矿和助熔剂的干燥混合物经由管道43输送进料仓30。料仓的出口44适合于将精矿混合物输送进失重送料控制器31以装填气动输送机32。气动输送机32为气升型输送机。精确的精矿混合物质量流经由螺旋输送机34被送进气动输送机32。气动输送机32将精矿混合物向上输送至膨胀容器40，此处颗粒物质经由在气滑型输送机42上的气闸进料器被进给。精确控制并持续地给悬浮熔炼炉36的精矿喷嘴33供料。如图3所示，料仓30的出口44实质上低于反应炉身35顶部和精矿喷嘴33。将烟尘送进料仓37。通过进料率控制器31和38仔细控制精矿混合物和烟尘的进料率。因此，烟尘流通过失重控制器38控制，并经由螺旋输送机39送进气升型输送机32。精矿混合物和烟尘的流动是持续的，因此确保了悬浮熔炼炉36的不中断运行。
精矿喷嘴13，23，33可以是任一类型的金属精矿喷嘴。特别适合本发明装置的精矿喷嘴是套筒式喷嘴和扩散式喷嘴。套筒式喷嘴的原理在US6238457中进行了披露，扩散式喷嘴的原理在WO02/055746中进行了披露。
Claims (14)
1、一种用于向悬浮熔炼炉的反应炉身顶部的精矿喷嘴持续稳定地提供细粒物质的装置，包括：
料仓，具有细粒物质进口和出口；
进料控制装置，用于以精确控制的给料率提供细粒物质料；
气动输送机，适于将细粒物质向上输送至悬浮熔炼炉的顶部；
特征在于，
料仓的细粒物质出口实质上低于反应炉身的顶部；
进料控制装置适于从料仓出口接收细粒物质，并向气动输送机提供细粒物质；并且
气动输送机适于以与进料控制装置提供的进料率相等的进料率给精矿喷嘴供料。
2、如权利要求1中的装置，特征在于，细粒物质包括金属精矿。
3、如权利要求1中的装置，特征在于，细粒物质包括金属精矿和助熔剂。
4、如权利要求1中的装置，特征在于，细粒物质包括金属精矿、助熔剂和烟尘。
5、如权利要求1中的装置，特征在于，其包括：第一料仓，用于金属精矿和助熔剂的干燥混合物；第二料仓，用于烟尘；第一进料率控制器，用于金属精矿和助熔剂的混合物；第二进料率控制器，用于烟尘。
6、如权利要求1-5中的装置，特征在于，气动输送机为稀相气动输送机。
7、如权利要求1-5中的装置，特征在于，气动输送机为浓相气动输送机。
8、如权利要求1-5中的装置，特征在于，气动输送机为气升型气动输送机，该气升型气动输送机配备有膨胀容器，膨胀容器适于经由气闸进料器和气滑型输送机将颗粒物质送入悬浮熔炼炉的喷嘴。
9、如权利要求1-5中的装置，特征在于，进料控制装置为失重控制器，气动输送机为稀相气动输送机。
10、如权利要求1-5中的装置，特征在于，进料控制装置为失重控制器，气动输送机为气升型气动输送机。
11、如权利要求1-5中的装置，特征在于，精矿喷嘴为套筒式喷嘴或扩散式喷嘴。
12、一种用于向悬浮熔炼炉的反应炉身顶部的精矿喷嘴持续可控的提供包括金属精矿的细粒物质料的方法，特征在于，该方法包括以下步骤：
向料仓内给送细粒物质，该料仓具有一个低于喷嘴的出口；
在料仓中形成和维持相当于悬浮熔炼炉至少一小时进料的细粒物质储备；
向进料率控制器装置中给送细粒物质，该进料率控制器装置向气动控制器持续受控的提供细粒物质料；并
用气动输送机将物质输送至悬浮熔炼炉的喷嘴中。
13、如权利要求12中的方法，特征在于，进料率控制器根据失重型控制器的原理运行。
14、如权利要求12中的方法，特征在于，其进一步包括将烟尘送进气动输送机的步骤。
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