SE434304B - Anordning for smeltning och raffinering av fororenad koppar - Google Patents

Description

7808494-4 2 Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom att en anordning av i det föregående angiven typ enligt uppfinningen utformas på sådant sätt, att schaktugnen l tillsammans med härdugnen 2 bildar en konstruktiv enhet och är anordnad på sådant sätt på härdugnen 2, att, efter igångsättning av anordningen, en på härdugnsbottnen vilande och åtminstone i riktning mot det utanför projektionen av schaktugnen l liggande härdugnsrummet sluttande kopparpelare 5 kan bildas, samt att anordningen är försedd med inom övergångsområdet 3 mellan schaktugnen 1 och härdugnen 2 mot sluttningen 5 av kopparpelaren riktbara brän- nare 4 och härdugnen 2 är försedd med i och för sig kända och för metallurgisk behandling erforderliga anordningsdelar 9, 12.

Med denna anordning uppnås att, efter igångsättning av anord- ningen, nedanför schaktugnen en mot bottnen av härdugnen vilande och åtminstone delvis fristående, åtminstone i rikt- ning mot det utanför projektionen av schaktugnen liggande härdugnsrummet sluttande kopparpelare bildas, samt smält- processen förlöper huvudsakligen vid denna stående pelare.

Det smälta utgângsmaterialet inträder härigenom utan att beröra väggen i den i härdugnen förefintliga smältan.

Princípiellt kan schaktugnsväggen bilda en vinkel av ca 90° med valvet hos härdugnen, räknat i längdriktningen. I detta fall är de brännare, som kan riktas mot den sluttande koppar- pelaren, anordnade i härdugnens valv. Av konstruktiva skäl är det emellertid särskilt lämpligt att använda en utformning, enligt vilken det nedre omrâdet av schaktugnen åtminstone på det i riktning mot det utanför projektionen av schaktugnen liggande härdugnsrummet vända sidoområdet är utformat såsom en nedtill utvidgad övergångskon, varvid utvidgningen tillåter en sluttning, som maximalt kan innesluta en vinkel av 700, samt brännarna är anordnade i övergângskonen. Härigenom er- hâlles vid denna utformning av härdugnen en lång, med brän- narna bestrykbar sluttningsyta, som tillåter hög smält- kapacitet. 2 7898494-4 3 Smältkapaciteten kan höjas ytterligare, om man enligt ytter- ligare en fördelaktig utföringsform av uppfinningen utformar den nedre delen av schaktugnen såsom övergångskon över hela omfånget och förenar denna med härdugnen till en konstruktiv enhet på sådant sätt, att en på alla sidor sluttande koppar- pelare kan bildas. Vid endast oväsentlig förstoring av härd- ugnen inom omrâdet för schaktugnen kan antalet brännare höjas samt smältytan och härmed smältproduktionen mer än fördubblas.

Mellan kopparpelaren och den nära pelaren befintliga härd- ugnsdelen bildas ett fritt, i huvudsak ringformigt omrâde, som möjliggör en ostörd avströmning av det smälta utgångs- materialet.

För att i nedsmältningsomrâdet i härdugnen förhindra kontakt mellan nybildad slagg och ugnsinmurningen är det lämpligt att åstadkomma bildning av ett skyddsskikt av stelnad slagg inom smältnivåområdet. Detta kan åstadkommas genom anordning av kylstycken i lämplig höjd i härdugnsväggen, varvid dessutom en lämplig inställning av brännarna kan bidraga till bild- ningen av skyddsskiktet. En lämplig utformning av skydds- skiktet kan emellertid även erhållas genom lämplig inställning av brännarna. I det vidare härdugnsområdet erhålles i det närmaste icke något angrepp på ugnsinmurningen på grund av den praktiskt taget icke förekommande relativa rörelsen av slaggen inom härdugnsväggomrâdet.

Konstruktionen och i synnerhet användningssättet för anord- ningen enligt uppfinningen kan förenklas, om övergångskonen bildas av segment, som vart och ett innefattar minst en brännare. Sålunda kan en övergàngskon, som omfattar hela den nedre schaktugnsomkretsen, tillverkas av 8 segment.

Dessa segment samt brännare kan snabbt utbytas utan att schaktugnen måste tömmas. iDet är endast erforderligt att avstänga brännarna.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen kan de i övergângskonen förefintliga brännarna utformas svängbara, så att smältningsprocessen kan genomföras riktat eller målin- ^ 1s0a494-4 4 ställt, i synnerhet likformigt över den fristående pelaren, *eller föras omkring på denna del. Genom i härdugnen anordnade öppningar för observation av smältningsprocessen kan lämplig brännarinställning fastställas på enklaste sätt. Denna ut- iföringsform är i synnerhet fördelaktig, om utgângsmaterialets egenskaper icke är tillräckligt kända och lämplig brännarin- ställning kan fastställas först genom observation av smält- ningsförloppet. En svängbar eller vridbar anordning är emellertid icke erforderlig, om egenskaperna hos utgångsmate- rialet och arbetsbetingelserna är tillräckligt kända, exem- pelvis från parallellt arbetande anordningar.

En annan lämplig utformning av uppfinningen innefattar att “man i den nedre delen av schaktugnen anordnar förvärmnings- brännare. I förening med de heta avgaserna från de i över- gångsområdet förefintliga brännarna, som på sin väg genom schaktugnen avger det fysiska värmeinnehållet till koppar- pelaren, kan man med hjälp av förvärmningsbrännarna genomföra fen i stor utsträckning valfri förvärmning av rå- eller blisterkopparen, eventuellt till nära smältpunkten. Till skillnad från-de annars vanliga, i ugnsschaktet anordnade smältbrännarna, är dessa förvärmningsbrännare icke olämpliga, reftersom någon nedsmältning icke genomföras och den skadliga kontakten mellan slagg och schaktugnsinmurning icke uppträder.

Förvärmingsbrännarna kan anordnas i en eller två rader.

Enligt ytterligare en fördelaktig utföringsform är schakt- ugnen i anordningen enligt uppfinningen försedd med en in i härdugnen verkande sugfläkt. Härigenom kan gdels trycket eller undertrycket 1 härdugnen inställas inom vida gränser och dels gashastigheten i schaktugnen regleras _pâ sådant sätt, att avgaserna lämnar schaktugnen på ett från teknisk och ekonomisk synpunkt fördelaktigt avkylt tillstånd.

I den nedanför och vid sidan av schaktugnen liggande härd- ugnen kan man underkasta den nedsmälta kopparen de önskade aeller erforderliga metallurgiska behandlingarna. För att akunna genomföra behandlingar av olikartad typ, i synnerhet på 7808494-4 5 ett kontinuerligt sätt, är det lämpligt att utrusta härdugnen med minst en sifonartad skiljevägg och på schaktugnssidan anordna dysor eller lanser för införing av oxiderande gaser, som förutom luft företrädesvis även innefattar syrerika gaser eller tekniskt rent syre. Härigenom kan de i den nedsmälta kopparen förefintliga föroreningarna överföras till slaggen, som kan avlägsnas genom slaggutmatningsöppningar. I kombina- tion med en dessutom lämpligen använd anordning av dysor eller lanser för införing av reducerande gaser i den bakom skilje- väggen liggande delen av härdugnen kan härigenom godtyckliga metallurgiska åtgärder genomföras, så att kopparen kan er- hållas med inom vidsträckta gränser varierbara egenskaper.

Med reglerbara avgasfläktar kan man inuti härdugnsområdet åstadkomma skilda gasströmningar eller införing av avgasen från polningsprocessen i härdugnens blåsområde för utnyttjande av energiinnehållet genom efterförbränning.

I härdugnen kan öppningarna för hantering av slaggen och över- strömning av smältflytande gods utformas på sådant sätt, att smältans nivå är varierbar. Härvid kan exempelvis slaggut- tagningen resp. tillsatsen av flussmedel genomföras chargevis eller kontinuerligt. Likaledes kan kopparen avledas diskon- tinuerligt eller kontinuerligt, exempelvis till en gjutgrop.

Om så är erforderligt eller önskvärt kan härdugnen i anord- ningen enligt uppfinningen tillföras smält koppar från andra källor, exempelvis en kopparkonverter, som härvid tillsammans med den i schaktugnen nedsmälta kopparen underkastas de er- forderliga metallurgiska behandlingarna.

Uppfinningen beskrives i det följande närmare under hänvisning till ritningsfigurerna.

Figur l visar schematiskt möjligheten till anordning av härd- ugn och schaktugn, i samtliga fall i vertikalsektion och i vy uppifrån.

Figur 2 visar en sektion genom en anordning enligt uppfin- 7soa4s4-4% 6 ningen enligt den föredragna utföringsformen enligt figur ld.

På figur l visar utföringsformen a en ovanpå siddelen av härd- ugnen.2 anordnad schaktugn l, vars vägg med valvet hos härd- ugnen 2 bildar en vinkel av i praktiken 900.. Vid utformningen enligt b är den nedre delen av schaktugnen l utformad såsom övergångskon 3. Härav framgår tydligt att vid samma härdugns- höjd är den sluttande delen längre och sålunda smältytan starkt förstorad. Utformningarna enligt a och b har gemensamt att en smältyta motsvarande den genom härdugnsbredden bestämda sluttningen 5 står till förfogande.

Vid anordningen enligt c och d är schaktugnen 1 anordnad ovan- på härdugnen 2 på sådant sätt, att en allsidigt sluttande fristående kopparpelare kan bildas.

Pâ figuren visas mot kopparpelaren riktbara brännare 4.

Anordningen enligt figur 2 innefattar en schaktugn 1 och en härdugn 2, som med en övergångskon 3 är förenade med varandra till en konstruktiv enhet. I övergångskonen 3 förefinnes nedåtriktade brännare 4, som är riktade mot den fristående kopparpelaren. Sluttningen av kopparpelaren är markerad med streckade linjer 5. _ För förvärmning av rå- eller blisterkopparen förefinnes i den '.nedre delen av schaktugnen l förvärmningsbrännare 6.

Härdugnen är med två sifonartade skiljeväggar 7 och 8 upp- delad i tre separata områden. I det vid schaktugnen belägna området är blâslanser 9 anordnade, med vilkas hjälp, even- tuellt under tillsats av metallurgiskt verkande ämnen, genom tillföringsorgan 10, föroreningar kan förslaggas. Slaggen avtappas genom slaggutmatningsöppningar ll.

För inställning av syrehalten införes i det från schaktugns- sidan-räknat andra härdugnsområdet genom lansar 12 polnings- gas. Härvid eventuellt bildad slagg avtappas genom slagg- 7808494-4 7 utmatningsöppningen 13. Ren koppar avtappas genom ett organ 14.

De vid schaktugnar för nedsmältning av rå- eller blisterkoppar vanliga inmatningsslussarna och sugfläktarna är icke visade på figuren.

Claims (9)

i 7808494-4 PATENTKRAV

1. l. Anordning för smältning och raffinering av förorenad Kkoppar, som i huvudsak innefattar en schaktugn med såsom slussanordning utformad inmatningsanordning för utgångsmate- rialet och en härdugn för kopparraffinering, som härmed bil- dar en konstruktiv enhet, k ä n n e t e c k n a d därav, att schaktugnen (1), som bildar en konstruktiv enhet med härd- ugnen (2) är anbringad ovanpå härdugnen (2) på sådant sätt, att, efter igångsättning av anordningen, en på härdugnsgolvet vilande och åtminstone i riktning mot det utanför projektionen av schaktugnen (l) liggande härdugnsrummet sluttande koppar- pelare (5) bildas, samt att i övergångsområdet (3) mellan schaktugnen (l) och härdugnen (2) är anordnade mot koppar- pelarens sluttande del (5) riktbara brännare (4), samt härd- ugnen (2) uppvisar i och för sig kända, för metallurgisk behandling erforderliga anordningsdelar (9, 12).

2. '2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den nedre delen av schaktugnen (1) åtminsto- ne på den i riktning mot det utanför projektionen av schakt- ugnen (l) liggande härdugnsrummet vända sidan är utformad såsom en nedåt utvidgad övergångskon (3), varvid utvidgningen tillåter bildning av en sluttande kopparpelare, som innesluter en vinkel av maximalt 700, samt brännarna (4) är anordnade i övergångskonen.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n'a d därav, att den nedre delen av schaktugnen (1) över hela omkretsen är utformad såsom övergångskon (3) och förenad med härdugnen (2) till en konstruktiv enhet på sådant sätt, att en allsidigt sluttande kopparpelare kan bildas.

4. Anordning enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att övergångskonen (3) är utförd av segment, som vart och ett är försett med minst en brännare <4). '

5. Anordning enligt något av patentkraven l - 4, k ä n - n e t e c k n a d därav, att de i övergångsområdet (3) förefintliga brännarna (4) är anordnade vridbara.

6. Anordning enligt något av patentkraven l - 5, k ä n - 7808494-4 °I n e t e c k n a d därav, att i den cylindriska nedre delen av schaktugnen (l) finnes anordnade förvärmningsbrännare (¿lT~

7. Anordning enligt något av patentkraven l - 6, k ä n - n e t e c k n a d därav, att schaktugnen (1) är försedd med en med hjälp av regleringsorgan in i härdugnen (2) verksam sugfläkt.

8. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 7, k ä n - n e t e c k n a d därav, att härdugnen (2) är försedd med minst en sifonartad skiljevägg (7) och på schaktugnssidan om denna är försedd med dysor eller lanser (9) för införing av oxiderande gas.

9. Anordning enligt något av patentkraven l ~ 8, k ä n - n e t e c k n a d därav, att härdugnen (2) bakom skilje- väggen (7) är försedd med dysor eller lanser (12) för in-- föring av reducerande gas.