CN216282675U - 一种单室侧吹熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单室侧吹熔炼炉，炉体为单室结构，包括从下到上的炉缸、炉身、炉膛和炉顶，在炉身内部两侧墙之间竖直设置一道炉渣隔墙，炉身被炉渣隔墙分为一个反应区和一个贫化区，贫化区设有一次风口和排渣口，本实用新型烟气出口位于贫化区上方，贫化区设置在炉身内部，缩短了炉体长度，具有炉体结构稳定性更好，节省投资，耐火材料消耗少的优点。

Description

一种单室侧吹熔炼炉

技术领域：

本实用新型涉及一种单室侧吹熔炼炉，属于冶炼设备领域。

背景技术：

侧吹熔炼炉是一个具有固定炉床、横截面为矩形的竖炉，现有侧吹熔炼炉为双室结构，两个炉室沿炉体长度方向排布，底部连通，上部被水冷炉渣隔墙分离。大的炉室为反应区，小的炉室为贫化区；反应区的两侧墙下部各设有一排一次风口，炉顶位于反应区的上部，其设有若干下料口和一个烟气出口，烟气出口位于炉顶靠近贫化区的一端。长达3-6m的贫化区位于反应区外侧，因此炉体较长，受热后的膨胀量大，投资大，耐火材料消耗多。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种单室侧吹熔炼炉，将反应区和贫化区置于一个炉室内，进而将炉体长度缩短3-6m。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种单室侧吹熔炼炉，包括炉体，所述炉体包括从下到上的炉缸、炉身、炉膛和炉顶；所述炉体为单室结构，在所述炉身内部两炉身侧墙之间竖直设置一道炉渣隔墙，所述炉身被所述炉渣隔墙贯穿，分隔出一个反应区和一个贫化区，所述反应区和贫化区之间的长度比为1：0.2-0.3；

在所述反应区的两炉身侧墙上水平设置一次风口；

在所述炉缸远离所述贫化区的炉缸端墙上设有虹吸道，在所述炉身远离所述反应区的炉身端墙上开设有排渣口；

所述炉顶包括炉盖和烟气出口，所述炉盖位于所述反应区上部，所述烟气出口位于所述贫化区上部；

所述炉盖包括若干块内衬耐火材料的拱形钢制水套，所述钢制水套在炉体长度方向上并排设置，炉盖上设有若干个下料口和二次风口，所述下料口间隔布置在不同的钢制水套上，两个所述二次风口为一组设置在没有下料口的钢制水套上。

优选的，所述炉缸由炉底、炉缸端墙、炉缸侧墙围成，所述炉缸侧墙和所述炉缸端墙顶面向下300-500mm的区域由平板铜水套和耐火砖混合砌筑。

优选的，所述炉身由铜水套制成的炉身侧墙和炉身端墙围成，所述炉身侧墙分为竖直设置的下段炉身侧墙和倾斜设置的上段炉身侧墙，下段炉身侧墙的顶部与上段炉身侧墙的底部对齐设置，上段炉身侧墙的顶部与所述炉膛的底部对齐设置；在每个所述下段炉身侧墙高出所述炉渣隔墙底面200-400mm的位置嵌设有一排所述一次风口；所述炉身端墙下部的外侧砌有砖墙。

优选的，所述炉渣隔墙由多块铜水套拼接而成，所述炉身侧墙、所述炉身端墙和所述炉渣隔墙位于炉内的铜水套表面水平设有多排大燕尾槽，在相邻大燕尾槽之间水平设有小燕尾槽；所述大燕尾槽内嵌设有耐火砖，耐火砖凸出于对应的铜水套表面，相邻耐火砖之间形成的沟槽及小燕尾槽内填充有浇筑料。

优选的，所述炉渣隔墙底部中间设有拱形的炉渣通道。

优选的，所述排渣口由铜水套制成，所述排渣口的底面高于所述炉渣隔墙的底面600-900mm。

优选的，所述贫化区内的所述炉身侧墙上也设有一次风口。

优选的，所述炉膛由炉膛端墙和炉膛侧墙围成，所述炉膛侧墙的内侧为阶梯形，所述烟气出口下部的所述炉膛侧墙和炉膛端墙高于所述炉盖，所述炉膛侧墙和炉膛端墙底面向上1000-2000mm的区域由平板铜水套和耐火砖混合砌筑，位于所述烟气出口下部的所述炉膛端墙全部为由铜水套和耐火砖混合砌筑，远离所述烟气出口的所述炉膛端墙上设有观察口，两个所述炉膛侧墙上各设有一排二次风口。

优选的，所述烟气出口是由下部烟气隔墙和上部烟气围墙构成的铜水套结构，所述烟气隔墙被所述炉盖和所述炉膛侧墙夹持，伸入并贯穿所述炉膛。

优选的，所述平板铜水套和耐火砖混合砌筑为在炉墙中砌入若干层与耐火砖厚度相等的平板铜水套，平板铜水套和耐火砖由耐火泥粘结为整体，不需要设置支撑或固定平板铜水套的机构，每两层平板铜水套之间砌筑2-5层耐火砖，平板铜水套的宽度不大于炉墙的厚度，不小于300mm。

优选的，所述炉膛与炉身顶部之间留有间隙。

本实用新型的优点：

1.炉体长度缩短了一个贫化区的长度，膨胀量小，炉体的结构稳定性强。

2.炉渣隔墙底部设有拱形炉渣通道，局部提升了炉渣隔墙的底部高度，适应冰铜高度的波动；贫化区侧墙设置了一次风口，该一次风口正常作业时被封堵，当炉渣温度低、流动性不好时，打开通入富氧空气，利用反应热提高贫化区的温度，使炉渣能够顺利流动；以上两点增加了熔炼炉的容错能力。

3.炉缸和炉膛的关键部位由耐火砖和铜水套混合砌筑，使其能够承受1350℃高温熔体和烟气的侵蚀、冲刷，炉墙保留厚度大，提高了炉体的使用寿命和结构稳定性。

4.排渣口为铜水套结构，能够耐受1350℃高温炉渣的冲刷、侵蚀，不需热修。

5.炉身侧墙和炉身端墙内侧镶砖、浇筑，覆盖了铜水套之间的安装间隙，避免了开炉初期的熔体从安装间隙泄露，铜水套不与熔体和烟气直接接触，利于降低炉体热损失并增加了铜水套的使用寿命。

6.炉盖设置二次风口，不易被喷溅熔体挂渣堵塞，二次风喷向炉内熔体并形成多道风幕，对悬浮液滴和粉尘具有很强的阻挡和收集作用，有利于进一步减低熔炼炉的烟尘率和燃料率。

7.炉身与炉膛之间留有间隙，避免炉体受热膨胀后，炉身挤压变形。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1单室侧吹熔炼炉的结构示意图；

图2为图1的A处放大示意图；

图3为图1的B处放大示意图；

图4为图3去除耐火砖和浇筑料的示意图；

图5为图1的A-A截面示意图；

图6为图1的B-B截面示意图；

图7为实施例1单室侧吹熔炼炉的俯视图。

图中：炉体1，炉缸1.1，炉底1.1.1，炉缸端墙1.1.2，炉缸侧墙1.1.3，炉身1.2，炉身端墙1.2.1，炉身侧墙1.2.2，反应区1.2.3，贫化区1.2.4，炉膛1.3，炉膛端墙1.3.1，炉膛侧墙1.3.2，观察口1.3.3，炉顶1.4，炉盖1.4.1，烟气出口1.4.2，烟气围墙1.4.3，烟气隔墙1.4.4，炉渣隔墙2，一次风口3，二次风口4，虹吸道5，排渣口6，下料口7，炉渣通道8，铜水套9，耐火砖10，浇筑料11，大燕尾槽12，小燕尾槽13，支管14，富氧空气总管15。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

一种单室侧吹熔炼炉，包括炉体1，炉体1包括从下到上的炉缸1.1、炉身1.2、炉膛1.3和炉顶1.4，炉膛1.3与炉身1.2顶部之间留有间隙；炉体1为单室结构，在炉身1.2内部两炉身侧墙1.2.2之间竖直设置一道炉渣隔墙2，炉身1.2被炉渣隔墙2贯穿，分隔出一个反应区1.2.3和一个贫化区1.2.4，反应区1.2.3的长度为12400mm，贫化区1.2.4的长度为3000mm。

在反应区1.2.3的两炉身侧墙1.2.2上各水平设置一排19个一次风口3；贫化区1.2.4内的两炉身侧墙1.2.2上也各设有两个一次风口3。

在炉缸1.1远离贫化区1.2.4的炉缸端墙1.1.2上设有虹吸道5。

在炉身1.2远离反应区1.2.3的炉身端墙1.2.1上设有排渣口6，排渣口6为一个方形孔道，前部贯穿炉身端墙1.2.1，后部由铜水套9制成，使排渣口6的底面和侧面全部为铜水套9，耐炉渣熔体冲刷，使用寿命高，清理方便。排渣口6的底面高于炉渣隔墙2的底面800mm。

炉顶1.4包括炉盖1.4.1和铜水套9制成的烟气出口1.4.2，炉盖1.4.1位于反应区1.2.3上部，烟气出口1.4.2位于贫化区1.2.4上部。

炉盖1.4.1包括12块内衬耐火材料的拱形钢制水套，钢制水套在炉体1长度方向上并排设置，炉盖1.4.1上设有4个下料口7和14个二次风口4，下料口7间隔布置在不同的钢制水套上，两个二次风口4为一组设置在没有下料口7的钢制水套上。

烟气出口1.4.2包括下部的烟气隔墙1.4.4和上部的烟气围墙1.4.3，烟气隔墙1.4.4被炉盖1.4.1和炉膛侧墙1.3.2夹持，伸入并贯穿炉膛1.3。烟气隔墙1.4.4由铜水套9制成，下部阻挡烟气降低烟尘率，上部支撑烟气围墙1.4.3，烟气围墙1.4.3也由铜水套9制成。

炉缸1.1由炉底1.1.1、炉缸端墙1.1.2、炉缸侧墙1.1.3围成，炉缸1.1的深度为1400mm，宽度为2200mm，炉缸侧墙1.1.3和炉缸端墙1.1.2顶面向下300-500mm的区域由平板铜水套和耐火砖10混合砌筑。

炉身1.2位于炉缸1.1上部，由铜水套9制成的炉身端墙1.2.1和炉身侧墙1.2.2围成，炉身侧墙1.2.2分为竖直设置的下段炉身侧墙1.2.2和倾斜设置的上段炉身侧墙1.2.2，下段炉身侧墙1.2.2的顶部与上段炉身侧墙1.2.2的底部对齐设置，上段炉身侧墙1.2.2的顶部与炉膛1.3的底部对齐设置；炉身1.2的高度为3000mm，炉身1.2的截面为变截面，最小宽度2500mm，最大宽度3500mm，在两侧下段炉身侧墙1.2.2高出炉渣隔墙2底面200-400mm的位置嵌设有一排铜水套9制成的一次风口3；炉身端墙1.2.1下部的外侧砌有砖墙。

炉渣隔墙2由多块铜水套9拼接而成，炉身侧墙1.2.2、炉身端墙1.2.1和炉渣隔墙2位于炉内的铜水套9表面水平设有多排大燕尾槽12，在相邻大燕尾槽12之间水平设有小燕尾槽13；大燕尾槽12内嵌设有耐火砖10，耐火砖10凸出于对应的铜水套9表面，相邻耐火砖10之间形成的沟槽及小燕尾槽13内填充有浇筑料11；炉渣隔墙2底部中间设有拱形的炉渣通道8。

炉膛1.3由炉膛端墙1.3.1和炉膛侧墙1.3.2围成，炉膛侧墙1.3.2的内侧为阶梯形，烟气出口1.4.2下部的炉膛侧墙1.3.2和炉膛端墙1.3.1高于炉盖1.4.1，炉膛的高度为3000-4000mm，宽度为3500-4500mm，炉膛侧墙1.3.2和炉膛端墙1.3.1底面向上1000-2000mm的区域由平板铜水套和耐火砖10混合砌筑，位于烟气出口1.4.2下部的炉膛端墙1.3.1全部由平板铜水套和耐火砖10混合砌筑，远离烟气出口1.4.2的炉膛端墙1.3.1上设有观察口1.3.3，两个炉膛侧墙1.3.2上各设有一排二次风口4。

炉身1.2与炉膛1.3之间留有间隙，用来吸收炉体受热后的膨胀，间隙内填入可压缩耐火材料，防止烟气外逸。

补充说明：

1.平板铜水套和耐火砖10混合砌筑为在炉墙中砌入若干层与耐火砖10厚度相等的平板铜水套，平板铜水套和耐火砖10由耐火泥粘结为整体，不需要设置支撑或固定平板铜水套的机构，每两层平板铜水套之间砌筑2-5层耐火砖10，平板铜水套的宽度不大于炉墙的厚度，不小于300mm。

2.铜水套9包括各种形状和结构，包括：砌入炉墙的平板铜水套，拼装组成炉身端墙1.2.1、炉身侧墙1.2.2和炉渣隔墙2的且表面加工有大燕尾槽12和小燕尾槽13的异形铜水套，一体加工成型的构成一次风口3的锥台形铜水套，拼装组成烟气隔墙1.4.4的平板铜水套，拼装组成烟气围墙1.4.3的平板铜水套等。

实施例2：

利用实施例1所述的单室侧吹熔炼炉熔炼铜精矿，包括将铜精矿、燃料、石英石熔剂经计量、配料后输送至所述反应区1.2.3内；富氧空气总量经计量后通过所述一次风口3鼓入所述反应区1.2.3的渣层，剧烈地搅动所述一次风口3上方的熔体，迅速完成炉料的熔化、氧化和造渣，冰铜密度大、落入所述炉缸1.1形成冰铜层，炉渣密度小、浮于冰铜层上部形成渣层，反应生成的冶炼烟气进入熔体上部的空间；

反应区1.2.3内所述一次风口3下部的炉渣在虹吸作用下经所述炉渣隔墙2底部进入炉身1.2内的所述贫化区1.2.4，炉渣在自下向上的流动、扩散过程得以进一步贫化，降低渣含铜，贫化后的炉渣上升至所述排渣口6后连续溢流排出。

落入所述炉缸1.1下部的冰铜通过所述虹吸道5连续放出，根据冰铜、炉渣成分和所述排渣口6的高度通过调整所述虹吸道5的高度来使冰铜层的高度低于炉渣隔墙2。

所述反应区1.2.3的冶炼烟气进入炉内烟气通道(所述炉盖1.4.1以下、熔体液面以上的空间)，经所述烟气出口1.4.2和位于其上部的烟道进入余热锅炉，二次配风通过所述炉膛侧墙1.3.2和所述炉盖1.4.1的二次风口4鼓入炉内，烟气中的单体硫和易燃物质与二次配风混合、燃烧。

在位于炉顶1.4的二次风口4鼓入的二次风使烟气中的悬浮颗粒和液滴获得向下的动量，可以降低烟尘率。

通过在锅炉出口测得的烟气残氧率来控制二次配风的风量。

本实施例中，铜精矿的主要成分：铜含量22％，铁含量27％，硫含量30％，二氧化硅含量10％；

石英石熔剂的主要成分：二氧化硅含量95％；

燃料的主要成分：固定碳含量83％；

富氧空气氧浓为85％，二次风氧浓为20％；

每个反应区1.2.3的铜精矿下入量约为128t/h，每个反应区1.2.3的石英石熔剂下入量约为5t/h，每个反应区1.2.3的一次风量为28000-32000Nm³/h；

控制冰铜品位为75％，吹炼渣的铁硅比为2；控制炉温为1300-1350℃，燃料率为1.5-2％；控制一次风鼓风压力为0.12MPa，二次风的鼓风压力为20kPa，控制残氧率为3％，二次风量为20000-30000Nm³/h。

经熔炼，75％品位的冰铜产量约为1700t/d，炉渣产量为3000-3500t/d，渣含铜为2％，烟尘率为1.5％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种单室侧吹熔炼炉，包括炉体，所述炉体包括从下到上的炉缸、炉身、炉膛和炉顶；其特征在于：所述炉体为单室结构，在所述炉身内部两炉身侧墙之间竖直设置一道炉渣隔墙，所述炉身被所述炉渣隔墙贯穿，分隔出一个反应区和一个贫化区，所述反应区和贫化区之间的长度比为1：0.2-0.3；

在所述反应区的两炉身侧墙上水平设置一次风口；

在所述炉缸远离所述贫化区的炉缸端墙上设有虹吸道，在所述炉身远离所述反应区的炉身端墙上开设有排渣口；

所述炉顶包括炉盖和烟气出口，所述炉盖位于所述反应区上部，所述烟气出口位于所述贫化区上部；

所述炉盖包括若干块内衬耐火材料的拱形钢制水套，所述钢制水套在炉体长度方向上并排设置，炉盖上设有若干个下料口和二次风口，所述下料口间隔布置在不同的钢制水套上，两个所述二次风口为一组设置在没有下料口的钢制水套上。

2.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述炉缸由炉底、炉缸端墙、炉缸侧墙围成，所述炉缸侧墙和所述炉缸端墙顶面向下300-500mm的区域由平板铜水套和耐火砖混合砌筑。

3.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述炉身由铜水套制成的炉身侧墙和炉身端墙围成，所述炉身侧墙分为竖直设置的下段炉身侧墙和倾斜设置的上段炉身侧墙，下段炉身侧墙的顶部与上段炉身侧墙的底部对齐设置，上段炉身侧墙的顶部与所述炉膛的底部对齐设置；在每个所述下段炉身侧墙高出所述炉渣隔墙底面200-400mm的位置嵌设有一排所述一次风口；所述炉身端墙下部的外侧砌有砖墙。

4.根据权利要求3所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述炉渣隔墙由多块铜水套拼接而成，所述炉身侧墙、所述炉身端墙和所述炉渣隔墙位于炉内的铜水套表面水平设有多排大燕尾槽，在相邻大燕尾槽之间水平设有小燕尾槽；所述大燕尾槽内嵌设有耐火砖，耐火砖凸出于对应的铜水套表面，相邻耐火砖之间形成的沟槽及小燕尾槽内填充有浇筑料。

5.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述炉渣隔墙底部中间设有拱形的炉渣通道。

6.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述排渣口由铜水套制成，所述排渣口的底面高于所述炉渣隔墙的底面600-900mm。

7.根据权利要求5所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述贫化区内的所述炉身侧墙上也设有一次风口。

8.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述炉膛由炉膛端墙和炉膛侧墙围成，所述炉膛侧墙的内侧为阶梯形，所述烟气出口下部的所述炉膛侧墙和炉膛端墙高于所述炉盖，所述炉膛侧墙和炉膛端墙底面向上1000-2000mm的区域由平板铜水套和耐火砖混合砌筑，位于所述烟气出口下部的所述炉膛端墙全部为由铜水套和耐火砖混合砌筑，远离所述烟气出口的所述炉膛端墙上设有观察口，两个所述炉膛侧墙上各设有一排二次风口。

9.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述烟气出口是由下部烟气隔墙和上部烟气围墙构成的铜水套结构，所述烟气隔墙被所述炉盖和所述炉膛侧墙夹持，伸入并贯穿所述炉膛。

10.根据权利要求2或8所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：平板铜水套和耐火砖混合砌筑为在炉墙中砌入若干层与耐火砖厚度相等的平板铜水套，平板铜水套和耐火砖由耐火泥粘结为整体，不需要设置支撑或固定平板铜水套的机构，每两层平板铜水套之间砌筑2-5层耐火砖，平板铜水套的宽度不大于炉墙的厚度，不小于300mm。

11.根据权利要求1所述的一种单室侧吹熔炼炉，其特征在于：所述炉膛与炉身顶部之间留有间隙。

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