CN203999762U - 一种环球熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种环球熔炼炉，包括炉体、加料口、烟道、铜锍放出口及炉渣排放口，炉体内隔墙将炉体分为熔炼反应室和沉降分离室，加料口及烟道均设于熔炼反应室顶部，熔炼反应室侧壁上设有进风系统；熔炼反应室底部设有透气搅拌装置；沉降分离室设有电极；铜锍放出口及炉渣排放口均设于沉降分离室。通过在熔炼炉炉底安装透气搅拌装置，有效减少了泡沫渣的形成，防止喷炉事故的发生；达到了理想的传热、传质状态，杜绝了Fe3O4在炉底的粘接，为熔炼炉采用熔剂加入量小、炉渣产出量少的高铁硅比渣型创造了良好的条件，从而达到了降低燃料消耗、提高有价金属回收率的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及有色冶金设备技术领域，特别是一种处理含有铜、硫、碳等各种伴生元素的复杂难处理金精矿及低品位铜精矿的环球熔炼炉。
背景技术
随着黄金工业的快速发展，地球上相对单一且品位较高的黄金矿产资源经过多年的开采已十分稀缺，而含有铜、硫、碳等各种伴生元素的复杂金精矿原料却很丰富。目前，黄金冶炼企业通常采用生物氧化或沸腾焙烧—氰化浸金工艺来处理复杂金精矿，这两种工艺虽然比较成熟，但其规模小、对原料适应性差、金属回收率低，且伴生元素不能得到有效回收。黄金工业迫切需要升级改造，以实现资源的有效利用和综合回收。
采用富氧侧吹熔炼炉工艺处理含有铜、硫、碳等各种伴生元素的金精矿及低品位铜精矿等各种复杂多金属矿原料在在国内外同行业已经十分普遍。合理搭配复杂金精矿和铜精矿，在富氧侧吹熔炼炉中，利用铜是金、银良好捕集剂这一特性，将金、银及其他稀贵金属同时富集与铜锍中，使其与脉石矿物和其它贱金属分离的造锍捕金技术是处理各种复杂金精矿原料的先进冶金工艺。
但由于富氧侧吹熔炼炉的熔炼反应是在渣层中进行的，鼓入的富氧空气直接与渣层接触，使渣层中的FeO极易氧化成Fe3O4。Fe3O4具有粘度大、熔点高的特点，如果过量就会形成泡沫渣，并发生喷炉事故的风险，特别是在处理低品位、复杂、难处理多金属矿料时，原料中含有的铁等贱金属杂质元素必然增多，炉内Fe3O4的含量也会同时增加，生产过程中产生泡沫渣的风险必然会进一步增大。为了防止泡沫渣的形成，并杜绝喷炉事故的发生，熔炼过程只能采用高硅渣型，其目的是通过增加SiO2的含量来降低FeO的活度以抑制Fe3O4的生成；此种渣型熔剂加入量多、炉渣产出量大、消耗的燃料多，炉渣产出量的增加意味着从炉渣中带走的有价金属损失量加大，回收率降低。
此外，富氧侧吹炉风口以下有2m多深的熔池，底部的铜锍区域处于静止状态(模拟效果示意图见图3所示)，维持底部铜锍区域的温度全部依靠风口以上熔炼区产生的过热熔体携带的显热，因此侧吹炉必须保持较高的熔炼温度来保持熔炼区熔体的过热，这必然会增加燃料的消耗。
发明内容
针对富氧双侧吹熔炼炉在处理低品位、复杂、难处理的含金、银、铜等多金属矿料时容易形成泡沫渣，且只易采用熔剂加入量多、炉渣产出量大的高硅渣型等不足之处。本实用新型提供的一种环球熔炼炉，通过在熔炼炉炉底安装透气搅拌装置，有效减少了泡沫渣的形成，防止喷炉事故的发生；达到了理想的传热、传质状态，杜绝了Fe3O4在炉底的粘接，为熔炼炉采用熔剂加入量小、炉渣产出量少的高铁硅比渣型创造了良好的条件，从而达到了降低燃料消耗、提高有价金属回收率的目的。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种环球熔炼炉，包括炉体、加料口、烟道、铜锍放出口及炉渣排放口，炉体内隔墙将炉体分为熔炼反应室和沉降分离室，加料口及烟道均设于熔炼反应室顶部，熔炼反应室侧壁上设有进风系统；熔炼反应室底部设有透气搅拌装置；沉降分离室设有电极；铜锍放出口及炉渣排放口均设于沉降分离室。
作为本实用新型所述的环球熔炼炉的一种优选方案，所述的进风系统由第一进风系统和第二进风系统组成，第一进风系统包括设于熔炼反应室两侧及端部炉壁上的多个进风口；所述的第二进风系统包括设于熔炼反应室炉壁两侧的多个进风口，所述的第二进风系统的进风口位置高于第一进风系统进风口位置，进一步地，所述的第一进风系统通入的为氧浓在60～85％的高富氧空气，所述的第二进风系统通入的为空气，所述的第一进风系统及第二进风系统均设有进风量调节装置，根据熔炼炉内金属的需要调节进风系统进风量。
作为本实用新型所述的环球熔炼炉的一种优选方案，所述的透气搅拌装置为与气源连通的气体喷入装置，通过气体喷入装置向熔炼反应室鼓入气体，对熔炼反应室底部的铜锍熔体中，使熔炼反应室底部的熔体处于搅拌状态，所述的气源为气罐、气体管道、制气站等常见气源。
作为本实用新型所述的环球熔炼炉的一种优选方案，所述的喷入装置由通气管和多孔砖组成，多孔砖贯穿熔炼反应室底部炉壁，通气管一端与气源连通、另一端与多孔砖底部连通，优选的喷入装置由多块多孔砖组成。
作为本实用新型所述的环球熔炼炉的一种优选方案，所述的多孔砖与炉壁间设有耐磨套。
作为本实用新型所述的环球熔炼炉的一种优选方案，所述的通气管内通入的为氮气。
作为本实用新型所述的环球熔炼炉的一种优选方案，所述的通气管上设有通气量监测及调节装置。
有益效果：
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
通过在熔炼炉炉底安装透气搅拌装置，从透气砖出来的氮气将炉子底部的铜锍吹送到渣层熔炼区，铜锍中的FeS和渣层中的Fe3O4反应降低了渣层中Fe3O4的生成量，有效减少了泡沫渣的形成有效减少了泡沫渣的形成，防止喷炉事故的发生；氮气的搅动还使得炉内气、液、固各相间能量交换迅速，达到了理想的传热、传质状态，杜绝了Fe3O4在炉底的粘接，为熔炼炉采用熔剂加入量小、炉渣产出量少的高铁硅比渣型创造了良好的条件，从而达到了降低燃料消耗、提高有价金属回收率的目的。
附图说明
图1是本实用新型所述环球熔炼炉结构示意图。
图2是图1所示透气搅拌装置部分结构放大示意图。
图3是现有技术中熔炼炉熔炼反应室喷吹效果模拟示意图。
图4是本实用新型所述的环球熔炼炉熔炼反应室喷吹效果模拟示意图。
其中:1、熔炼反应室 2、沉降分离室 3、铜锍排放口 4、烟道 5、加料口 6、隔墙 7、第一进风口 8、第二进风口 9、透气搅拌装置10、加热电极 11、多孔砖 12、通气管 13、耐磨层
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种环球熔炼炉，包括炉体，隔墙6将炉体分为熔炼反应室1和沉降分离室2，熔炼反应室1上部设有烟道4及加料口5，烟道4设于靠近隔墙6一端的熔炼反应室顶部，优选的加料口5有3个，均设于熔炼反应室1顶部。本熔炼炉还包括第一进风系统和第二进风系统，第一进风系统包括第一控制装置及第一进风口7，第二进风系统包括第二控制装置及第二进风口8，第一进风口7分布在熔炼反应室两侧及端部的炉壁上，在离底部相同高度处呈一排排列，第二进风口8分布在熔炼反应室两侧高于第一进风口位置的炉壁上。熔炼反应室底部设有透气搅拌装置9。具体地透气搅拌装置9包括12块多孔砖11，如图2所示，多孔砖11固定在熔炼反应室底部炉壁上，多孔砖与炉壁间设有耐磨层13，多孔砖11通过通气管12与气源连通。气源内为压缩氮气，在通气管上设有通气量监测及调节装置，从每块透气砖鼓入流量为30～500升/分钟的氮气，鼓入的氮气本透气砖分散成许多小细流从熔炼反应室1底部吹入炉内，使熔炼反应室底部的熔体处于搅动状态，模拟效果如图4所示。
沉降分离室2末端设有铜锍放出口3，沉降分离室中部设有加热电极10，炉渣排放口设有沉降分离室2侧面炉壁上。
工作时，首先将配比好的混合多金属矿料从加料口5加入到熔炼反应室1，调节第一控制装置及第二控制装置的通气量，经第一进风口鼓入富氧浓度为65％的空气，鼓风压力0.15Mpa，经第二进风口鼓入空气，炉顶负压-100～-150Pa，烟气温度1300℃左右，炉渣温度为1280±50℃，生产的铜锍温度1180±20℃。设置通气管的氮气通入量，控制每块透气砖鼓入流量为30～500升/分钟的氮气。
混合炉料被富氧空气氧化造渣，生成的铜锍和炉渣在相对静止的沉降分离室进行沉降分离，比重大的铜锍沉降到炉子底部从铜锍放出口3流出送吹炼系统；比重轻的炉渣从炉渣排放口排出用渣包送炉渣浮选系统；熔炼过程产生的含SO2高温烟气，经烟道4送余热锅炉回收热量、电收尘器净化除尘后送硫酸工序制酸，从熔炼炉放出的炉渣用渣包装运送到渣浮选车间缓冷，再经磨碎及浮选工序。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种环球熔炼炉，包括炉体、加料口、烟道、铜锍放出口及炉渣排放口，其特征在于：炉体内隔墙将炉体分为熔炼反应室和沉降分离室，加料口及烟道均设于熔炼反应室顶部，熔炼反应室侧壁上设有进风系统；熔炼反应室底部设有透气搅拌装置；沉降分离室设有加热电极；铜锍放出口及炉渣排放口均设于沉降分离室。
2.根据权利要求1所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的进风系统由第一进风系统和第二进风系统组成，第一进风系统包括第一控制装置及设于熔炼反应室两侧及端部炉壁上的多个第一进风口；所述的第二进风系统包括第二控制装置及设于熔炼反应室炉壁两侧的多个第二进风口，所述的第二进风系统的进风口位置高于第一进风系统进风口位置。
3.根据权利要求2所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的第一进风系统通入的为氧浓在60～85％的高富氧空气。
4.根据权利要求2所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的第二进风系统通入的为空气。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的透气搅拌装置为与气源连通的气体喷入装置。
6.根据权利要求5所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的气体喷入装置由通气管和多孔砖组成，多孔砖贯穿熔炼反应室底部炉壁，通气管一端与气源连通、另一端与多孔砖底部连通。
7.根据权利要求6所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的多孔砖与炉壁间设有耐磨套。
8.根据权利要求6任一项所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的通气管内通入的为氮气。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的环球熔炼炉，其特征在于：所述的通气管上设有通气量监测及调节装置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105423752A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 黄艳玲 | 一种竖式双侧吹熔炼炉 |
| CN106591592A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 浙江富冶集团有限公司 | 一种富冶熔炼炉及处理多金属复杂金铜矿的处理工艺 |
| CN111434787A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 中国瑞林工程技术股份有限公司 | 冶炼设备和冶炼方法 |
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2014
- 2014-08-08 CN CN201420449326.8U patent/CN203999762U/zh not_active Expired - Fee Related
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