CN203346451U - 一种具有还原功能的铜渣槽 - Google Patents

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田云鹏
田守民
王新建
高广震
吴秀娟
田守信
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Abstract

本实用新型公开了一种具有还原功能的铜渣槽，其最内为工作层，所述工作层的外边为永久层，在所述永久层和钢壳之间为隔热保温层。其可以充分利用熔融铜渣潜热，在高温下与铜渣充分接触，将铜渣中的铁还原出来，在后续把渣破粉碎和磁选，把铁分离出来。不仅可以充分利用了潜热，还实现废物的再利用，也节约了能源，实现工业废弃物无害化，获得显著经济效益。

Description

一种具有还原功能的铜渣槽
技术领域
本实用新型涉及一种铜冶炼用装置，尤其是涉及一种用于铜冶炼过程中、具有还原提铁功能的铜渣槽及其结构。
背景技术
铜渣槽一般是采用钢壳和内砌筑一层氧化物耐火材料制造而成，是铜冶炼行业中必备装置。使用时，从炼铜炉出来的高温熔融铜渣流经该铜渣槽，进入铜渣包，渣在铜渣包内进行长时间冷却凝固。然后做各种处理。
近几年来中国的电解铜产量增长很快，每年铜渣量已达1000万吨。而铜渣中约含有40%的铁，主要以铁橄榄石（2FeO.SiO2）和磁性氧化铁（Fe3O4）的形式存在。而且，熔融铜渣温度含有大量的潜热；如果能将大量潜热用于还原铜渣中的铁，不但能够实现废物的再利用，实现工业废弃物无害化，而且还可以获得一定的经济效益。
发明内容
鉴于上述问题，本实用新型提供了一种具有还原提铁功能的铜渣槽。
本实用新型的技术方案如下：一种具有还原功能的铜渣槽，其最内层为碳质工作层，所述工作层的外边为永久层，在所述永久层和钢壳之间为隔热保温层。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述碳质工作层采用碳质材料为石墨、焦炭、炭黑、煤粉或上述任几种的混合。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述碳质工作层为散装料捣打、浇注或砖砌筑。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述碳质工作层厚度为50~300 mm。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述永久层采用氧化物耐火材料。更加优选的：所述氧化物耐火材料为铝硅系或镁铬系耐火材料。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述永久层是散装料捣打、浇注或砖砌筑（优选的，永久层厚度为100~200 mm）。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述隔热保温层为硅钙板、纳米绝热板或耐火纤维毡。
前面所述的铜渣槽，优选的方案如下：所述隔热保温层厚度为5~20 mm。
本实用新型提供的一种具有还原功能的铜渣槽，其主要特点是：（1）工作层采用碳质捣打料，厚度50~300 mm，（2）永久层用氧化物耐火材料砌筑。其永久层的厚度为100~200 mm，（3）铁壳与永久层之间贴着钢壳，使用一层隔热保温材料，其厚度为5~20 mm。工作层所用的碳质材料为石墨、焦炭、炭黑、煤粉或上述任几种的混合。上述铜渣槽，可以充分利用熔融铜渣的潜热，在高温下与铜渣充分接触，将铜渣中的铁还原出来。
本实用新型提供的铜渣槽，可以充分利用熔融铜渣潜热，在高温下与铜渣充分接触，将铜渣中的铁还原出来，在后续把渣破粉碎和磁选，把铁分离出来。不仅可以充分利用了潜热，还实现废物的再利用，也节约了能源，实现工业废弃物无害化，获得显著经济效益。
附图说明
图1是本实用新型提供的铜渣槽的结构示意图；其中1为工作层；2为永久层；3为钢壳；4为隔热保温层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1  一种具有还原功能的铜渣槽，结构可以参考附图1，在铜渣槽工作层砌筑一层厚度为200 mm的焦炭砖，永久层浇注一层200 mm厚的镁铬浇注料，隔热保温层采用10 mm厚的纳米绝热板。这样钢壳温度为45℃。后续磁选金属铁提高了10 %。
实施例2  一种具有还原功能的铜渣槽，结构仍可以参考附图1，在铜渣槽工作层砌筑一层厚度为250 mm的炭质捣打料，永久层浇注一层200 mm厚的铝硅系浇注料，隔热保温层采用20 mm厚的硅钙绝热板。这样钢壳温度为40℃。后续磁选金属铁提高了15 %。
当从炼铜炉出来的铜渣流进铜渣槽的过程中，铜渣与工作层的碳接触，并发生下列反应：{Fe3O4}渣＋C＝3Fe↓＋4CO↑；{Fe2SiO4}渣＋C＝2Fe↓＋{SiO2}渣＋2CO↑；{Fe3O4}渣＋4CO↑＝3Fe↓＋4CO2↑；{Fe2SiO4}渣＋2CO↑＝2Fe↓＋{SiO2}渣＋2CO2↑。这些反应产生的CO和CO2气体，气体上升起到搅拌渣的作用，这导致渣与碳更充分接触和反应，使之生成更多的金属铁。产生的金属铁流进渣包，在随后从固体渣中磁选铁时，可以得到更多的金属铁。出渣槽碳质工作层越厚，使用寿命越长。一般做到50~300 mm为宜。碳质工作层是导热很高的材料，为了环境、保温和安全，在工作层后面采用了永久层。永久层采用铝硅系或镁铬系耐火材料。可以浇注成型，捣打成型，也可以用砖砌筑。它的厚度为100~200 mm。为了充分利用渣的潜热，防止散失，在铜渣槽的钢壳与永久层之间采用了一层厚度为5~20 mm的隔热保温层。这层隔热耐火材料主要是硅钙板、纳米绝热板或耐火纤维毡。这样保证了钢壳温度在50℃以下。

Claims (9)

1.一种具有还原功能的铜渣槽，其特征如下：最内为碳质工作层，所述碳质工作层的外边为永久层，在所述永久层和钢壳之间为隔热保温层。 
2.如权利要求1所述的铜渣槽，其特征如下：所述碳质工作层为散装料捣打、浇注或砖砌筑。 
3.如权利要求2所述的铜渣槽，其特征如下：所述碳质工作层厚度为50～300mm。 
4.如权利要求1所述的铜渣槽，其特征如下：所述永久层采用氧化物耐火材料。 
5.如权利要求4所述的铜渣槽，其特征如下：所述氧化物耐火材料为铝硅系或镁铬系耐火材料。 
6.如权利要求1所述的铜渣槽，其特征如下：所述永久层是散装料捣打、浇注或砖砌筑。 
7.如权利要求6所述的铜渣槽，其特征如下：所述永久层厚度为100～200mm。 
8.如权利要求1所述的铜渣槽，其特征如下：所述隔热保温层为硅钙板、纳米绝热板或耐火纤维毡。 
9.如权利要求8所述的铜渣槽，其特征如下：所述隔热保温层厚度为5～20mm。 
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