[實(shí)用新型]一種氧氣側(cè)吹煉銅爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820159581.3
• 申請(qǐng)日: 2008-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201321482Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文;蔡暉;汪大明;孫月強(qiáng);羅蜀乾;劉燕庭;陳智和;舒建義;吳曉松;董小偉;張佐民;管國(guó)平;張雷;白樺;王志剛;章吉賢;徐靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): C22B15/00
• 分類號(hào): C22B15/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 盧 宏

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種有色金屬冶金行業(yè)的熔池熔煉爐，具體是一種用于處理含銅、鎳硫化礦的氧氣側(cè)吹熔池熔煉爐。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)越大，同時(shí)給環(huán)境造成的影響也越來(lái)越嚴(yán)重，為此，國(guó)家大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能新技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。節(jié)能、環(huán)保、降耗成為我國(guó)銅冶煉企業(yè)面臨的最重大問(wèn)題，大型銅冶煉企業(yè)紛紛進(jìn)行技術(shù)更新改造，通過(guò)改造擴(kuò)大產(chǎn)能，降低能耗指標(biāo)，改善環(huán)境。近年來(lái)，我國(guó)引進(jìn)的銅冶煉技術(shù)有：閃速熔煉技術(shù)、頂吹浸沒(méi)熔池熔煉技術(shù)、三菱連續(xù)煉銅技術(shù)等，氧氣側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)也取得了突破性進(jìn)展，鑒于氧氣側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)的顯著特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)將成為我國(guó)煉銅企業(yè)廣泛采用的冶煉技術(shù)。

氧氣側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)，能夠充分利用銅精礦自身的氧化反應(yīng)熱，因而在熔煉時(shí)只需補(bǔ)充少量燃料，節(jié)能效果較為明顯。并且爐料備料簡(jiǎn)單，熔煉強(qiáng)度大，床能力高。由于熔煉過(guò)程中鼓入富氧空氣，因而產(chǎn)出的煙氣含SO₂濃度高，有利于原料和燃料中硫的回收利用，較好地解決了環(huán)境污染問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容：

基于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型旨在給出一種氧氣側(cè)吹煉銅爐，以解決目前我國(guó)銅冶煉企業(yè)面臨的節(jié)能、環(huán)保、降耗問(wèn)題，能夠減少傳統(tǒng)水套冷卻水的用量，并有效地回收了工藝過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種氧氣側(cè)吹煉銅爐包括爐缸、爐身、加料口、放渣口和排放口，特征在于本實(shí)用新型還包括余熱利用裝置；所述爐身由多層水套組成，且在上下層水套上的側(cè)墻處分別設(shè)有上排風(fēng)嘴和下排風(fēng)嘴。

為了實(shí)現(xiàn)熔煉爐和余熱鍋爐的一體化，本實(shí)用新型所述余熱利用裝置包括由膜式水冷壁組成的直升煙道和與直升煙道相連通的鍋爐。

所述水套為鑲嵌耐火磚的銅水套，其內(nèi)通有循環(huán)使用的鍋爐軟化水。

同時(shí)，在上述水套進(jìn)出口水管內(nèi)可安裝有與控制器連接的溫度傳感器，且所述控制器的信號(hào)輸出端接入報(bào)警器。

為了保證足夠的冷卻強(qiáng)度，延長(zhǎng)風(fēng)嘴的使用壽命，本實(shí)用新型中位于下層水套中的下排風(fēng)嘴采為多頭螺旋型水冷風(fēng)嘴。

為了在爐體工作時(shí)，能夠有效控制爐體的熱膨脹，所述爐身采用鋼結(jié)構(gòu)框架支撐，且鋼結(jié)構(gòu)框架上有帶彈簧組件的調(diào)節(jié)桿。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程是：冶煉爐料從爐頂加料口加入爐膛內(nèi)，落入強(qiáng)烈攪拌的熔體中，熔體的攪拌是通過(guò)位于爐身側(cè)面的上下排風(fēng)嘴向爐渣層鼓入高壓富氧空氣實(shí)現(xiàn)的，在高于下排風(fēng)嘴的鼓泡區(qū)，熔體得到強(qiáng)烈的攪拌，是爐渣-冰銅懸濁液混合的區(qū)域，傳質(zhì)和傳熱過(guò)程得到強(qiáng)化，保證了銅精礦冶煉反應(yīng)的快速、順利進(jìn)行，并使得微小冰銅液滴發(fā)生團(tuán)聚。在低于下排風(fēng)嘴的爐缸區(qū)，熔體相對(duì)平靜，熔體的紊亂程度低，有利于爐渣-冰銅懸濁液的分離，微小冰銅液滴團(tuán)聚形成的大尺寸冰銅液滴在爐缸內(nèi)迅速沉降，保證了與熔渣的快速分離。上排風(fēng)嘴的設(shè)置保證了煙氣中剩余可燃物質(zhì)的完全燃燒，同時(shí)保證了爐膛的上部溫度，確保了冶煉過(guò)程的順利進(jìn)行。在爐膛上部空間還設(shè)置了兩個(gè)觀察孔，方便生產(chǎn)操作。

銅锍與爐渣通過(guò)虹吸道從各自的排放口連續(xù)放出，當(dāng)需要停爐時(shí)，打開(kāi)熔體的安全放出口，可將爐內(nèi)的渣、銅排空。

因此，本實(shí)用新型由上述技術(shù)方案帶來(lái)的技術(shù)效果如下：

(1)膜式水冷壁制成的直升煙道與高溫?zé)煔獾臒煹朗接酂徨仩t組成統(tǒng)一的余熱利用裝置，可產(chǎn)生中溫中壓參數(shù)蒸汽，供發(fā)電或生產(chǎn)使用，且該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了熔煉爐和余熱鍋爐的一體化，大大減少了傳統(tǒng)水套冷卻水的用量，并有效地回收了工藝過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的；

(2)多頭螺旋型水冷風(fēng)嘴，氧氣風(fēng)嘴的冷卻結(jié)構(gòu)是保證風(fēng)嘴使用壽命的關(guān)鍵，本實(shí)用新型在水冷氧氣風(fēng)嘴的前段采用多頭螺旋型水冷通道，不但保證冷卻通道間隙均勻和冷卻水有組織的流動(dòng)，而且增加了風(fēng)嘴的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了噴嘴的使用壽命；

(3)鑲嵌式銅水套的使用，能夠降低開(kāi)爐時(shí)銅水套帶走的熱損失，縮短開(kāi)爐時(shí)間，減少熱損失；特殊結(jié)構(gòu)形式的鑲嵌式銅水套，使得耐火材料與銅水套結(jié)合牢固，抗沖刷性與抗脫落性能好；

(4)本氧氣側(cè)吹煉銅爐采用鋼結(jié)構(gòu)框架支撐，通過(guò)帶彈簧組件的調(diào)節(jié)桿有效控制爐體的熱膨脹；

(5)爐身銅水套冷卻用水采用鍋爐軟化水，采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，還可在水套進(jìn)出水溫設(shè)置溫度檢測(cè)與超溫自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)冷卻水循環(huán)的在線檢測(cè)與自動(dòng)控制；部分銅水套冷卻水直接作為鍋爐給水，提高了鍋爐給水溫度，增加蒸汽產(chǎn)量，節(jié)約能源。

總而言之，本實(shí)用新型所述氧氣側(cè)吹煉銅爐通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，使整個(gè)裝置更加穩(wěn)定，并且在節(jié)省了能源的同時(shí)，也延長(zhǎng)了使用壽命。

附圖說(shuō)明：