CN211854865U - 一种锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型，其包括炉体及设于炉体内的炉腔，炉体包括炉顶、炉身、炉腹水套及炉缸，炉体上分别设置有侧吹风管和闪速粉料喷嘴，熔池炉顶部或侧面设置有一个或多个闪速粉料喷嘴，闪速粉料喷嘴与炉腔相通，所述炉顶上设置有贮料仓，炉身侧壁上设置有与其炉腔连通的烟道，炉身的下部设置有炉腹水套，炉腹水套的侧壁上设置有与炉腔相通的侧吹风管，炉腹水套的底部设置有耐火材质熔池炉缸，熔池炉缸内侧墙上设置有过渣道或出渣口及锑锍口。本实用新型的技术方案能够有效地提高产能，降低能耗，改善经济技术指标。

Description

一种锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型

技术领域

本实用新型涉及一种锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型。

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，本实用新型的研究人发现：采用种锑矿石侧吹顶吹混合熔池冶炼用新炉型，包括有炉顶、炉身、炉腹水套、炉缸，各部件围成炉腔空间，其特征在于，所述新炉型炉腹水套的侧壁上设置有侧吹风嘴，所述炉顶上设置有一个或多个与炉腔内相通的顶吹插孔。矿料熔剂等炉料经破碎至所需粒度后从所述炉顶料仓通过投料管直接加入炉内鼓风翻腾的熔体池中，通过所述炉腹水套上设置的多个侧吹用风管用侧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；侧吹鼓风同时，通过所述炉顶上设置的顶吹用插孔由顶吹风管用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；炉渣通过熔池上部渣口排出炉外，反应生成的部分锑锍通过熔池下部虹吸口排出炉外。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。

实用新型内容

针对上述背景技术存在的缺陷，本实用新型提供一种锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：其包括炉体及设于炉体内的炉腔，炉体包括炉顶、炉身、炉腹水套及炉缸，炉体上分别设置有侧吹风管和闪速粉料喷嘴，熔池炉顶部或侧面设置有一个或多个闪速粉料喷嘴，闪速粉料喷嘴与炉腔相通，所述炉顶上设置有贮料仓，炉身侧壁上设置有与其炉腔连通的烟道，炉身的下部设置有炉腹水套，炉腹水套的侧壁上设置有与炉腔相通的侧吹风管，炉腹水套的底部设置有耐火材质熔池炉缸，熔池炉缸内侧墙上设置有过渣道或出渣口及锑锍口。

优选的，炉腹水套是由数块水套组装而成的一个组合体，所述水套组合体外形为直圆筒形、倒锥圆筒形、长方体或倒梯形。

优选的，侧吹用风管外形为直圆筒形、锥圆筒形、长方体形，所述侧吹用风管材质为钢铁质或不锈钢材质或铜质，所述侧吹用风管的横向断面规格为10 毫米～1000毫米，所述侧吹用风管安装设置的进风角与炉腹水套壁的夹角为0 °～90°，所述侧吹用风管设置为单排水平横向排列或多排横向纵向组合排列。

优选的，闪速粉料喷嘴外形为直圆筒形、锥圆筒形、长方体形，所述闪速粉料喷嘴材质为钢铁质、铸铁质、不锈钢材质、铜质、耐火材料质，所述闪速粉料喷嘴的断面规格为10毫米～1000毫米，所述闪速粉料喷嘴安装设置的喷射角与炉内熔池熔体液面的夹角为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。

优选的，炉体为立式长方体或圆柱体。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的技术方案能够有效地加速冶金反应过程，强化锑矿石鼓风炉挥发熔炼氧化反应效果，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实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图。

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，本实用新型的炉体包括耐火材料炉身1，炉身围成空间炉腔2，炉身上部有贮料仓3，炉顶上有一个与炉腔2内相通的闪速粉料喷嘴用插孔8，闪速粉料喷嘴用插孔8内安设有闪速粉料喷嘴9，炉身一侧面有燃料喷嘴用插孔10，燃料喷嘴用插孔10内安设有燃料管及燃料喷嘴11，炉身一侧面开口与烟道6相连，炉身1下部有炉腹水套4，炉腹水套4的侧壁上设置有侧吹风管7，炉腹水套4 下部有耐火材质炉缸5，炉缸侧顶部设置有渣口12，炉缸侧底部设置有锑锍口13。

使用生产时，将矿料熔剂中块状料经破碎至所需粒度后，从所述炉身1上部的贮料仓3通过投料管直接加入炉腔2内鼓风翻腾的熔体池中，气体燃料或液体燃料通过燃料喷嘴11喷射入炉腔2中供热，通过所述炉腹水套4上设置有多个侧吹用风管7用侧吹方式向炉内熔体中鼓入空气或富氧空气或纯氧气体，使加入的炉料在炉缸5的熔体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；侧吹鼓风同时，细碎及粉状炉料磨至规定粒度并干燥后，通过所述炉顶设置的闪速粉料喷嘴11喷入高温炉腔2中，粉状炉料迅速在高温炉膛空腔中发生闪速熔炼氧化反应，闪速熔炼反应生成的烟气与侧吹熔池熔炼生成的烟气一起进入烟道6，粉料中脉石杂质在闪速熔炼后生成的富锑熔渣落入炉内底部炉缸5的熔池中，再参与侧吹熔池熔炼造渣反应，炉渣通过熔池上部渣口12排出炉外或经过渣道流入前床，反应生成的部分锑锍通过熔池下部虹吸口13排出炉外或经过渣道流入前床。本实用新型技术方案能够有效地提高产能，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 (5)

1.一种锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型，其特征在于，包括炉体及设于炉体内的炉腔，所述炉体包括炉顶、炉身、炉腹水套及炉缸，所述炉体上分别设置有侧吹风管和闪速粉料喷嘴，所述炉体顶部或侧面设置有一个或多个闪速粉料喷嘴，闪速粉料喷嘴与炉腔相通，所述炉顶上设置有贮料仓，所述炉身侧壁上设置有与其炉腔连通的烟道，所述炉身的下部设置有炉腹水套，所述炉腹水套的侧壁上设置有与炉腔相通的侧吹风管，所述炉腹水套的底部设置有耐火材质熔池炉缸，所述熔池炉缸内侧墙上设置有过渣道或出渣口及锑锍口。

2.根据权利要求1所述的锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型，其特征在于，所述炉腹水套是由数块水套组装而成的一个组合体。

3.根据权利要求1所述的锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型，其特征在于，所述侧吹用风管外形为直圆筒形、锥圆筒形或长方体形，所述侧吹用风管材质为钢铁质或不锈钢材质或铜质，所述侧吹用风管安装设置的进风角与炉腹水套壁的夹角为0°～90°，所述侧吹用风管设置为单排水平横向排列或多排横向纵向组合排列。

4.根据权利要求1所述的锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型，其特征在于，所述闪速粉料喷嘴外形为直圆筒形、锥圆筒形或长方体形，所述闪速粉料喷嘴材质为钢铁质、铸铁质、不锈钢材质、铜质或耐火材料质，所述闪速粉料喷嘴安装设置的喷射角与炉内熔池熔体液面的夹角为0°～90°，多个闪速粉料喷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。

5.根据权利要求1所述的锑矿石侧吹闪速混合熔池冶炼用新炉型，其特征在于，所述炉体为立式长方体或圆柱体。

Images