[發明專利]富邦富氧側吹熔池煉銅爐及其操作方法

有效

• 申請號: 201210303646.8
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102851518A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 周玉軍;羅銀華;王志超;賓萬達;藺公敏
• 申請（專利權）人: 赤峰富邦銅業有限責任公司
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 安宇宏

技術領域

本發明涉及有色冶金技術領域的工藝設備與方法，特別涉及一種用于從銅精礦中提取金屬銅的熔煉裝置與方法。

背景技術

在當今的金屬銅火法冶煉工藝中，熔池熔煉以其原料適應性強、生產效率高、煙塵排放量少、渣中銅殘留量低等優勢，得到了廣泛應用。特別是隨著銅礦入爐品位的逐漸降低、伴生礦多、雜質含量高、銅礦原料不斷貧化現狀的加劇，今后熔池熔煉的優勢還將進一步得到顯現。

上世紀70年代，熔池熔煉開始大規模應用于銅冶煉工業生產，其中1976年瓦紐科夫熔煉爐在諾里爾斯克投入生產，1978年艾薩熔煉爐投入工業試運行，并將氧氣底吹熔煉法于1981年首先應用于煉銅行業。最近，在瓦紐科夫爐的基礎上國內也相繼開發出幾種新型熔池熔煉爐，但與原有瓦紐科夫爐相比并沒有多少變化。

瓦紐科夫爐由爐基礎、爐缸以及銅水套組合而成的爐身等構成，銅精礦、熔劑等由設在爐頂的加料口加入爐內，與鼓入爐內的氧氣發生一系列化學反應，反應生成的冰銅和爐渣在爐內完成沉降分離，再分別由處于爐體下部兩端的渣溢出口和冰銅虹吸口放入各自的保溫存儲裝置內。

瓦紐科夫爐存在的問題是爐渣和液體冰銅分開存儲的方式勢必造成設備占地面積大、熱量損失大，且該冶煉工藝逸散到空氣中的SO₂比較多，不僅使得操作環境變得不好，污染企業周邊的大氣環境，給人和生物的生存帶來不利影響，同時煙氣中的單體硫數量大，對后續的設備危害也非常嚴重；另外，火法冶金煉銅所使用的艾薩熔煉爐及氧氣底吹煉銅爐等設備由于沒有合理的沉降分離空間，其生產產生的爐渣中含銅量偏高，為了回收爐渣中的殘留銅，還需要建造和使用比較龐大的渣選礦廠及設備來處理熔煉渣，經濟方面不合理。國內新開發的熔池熔煉爐型，雖然均不同程度的對上述不足之處有所改進，但對存在的問題仍然未能得到很好的解決。

發明內容

本發明的目的是針對上述已有設備存在的不足，提供一種操作簡單、能耗低、能有效降低渣中含銅、提高煙氣中SO₂的濃度且煙氣中單體硫含量合格的銅熔池熔煉裝置。

為實現上述目的，富邦銅業有限公司的發明人員設計出了一種富邦富氧側吹熔池煉銅爐，該煉銅爐共分為兩個單獨爐體，即熔煉爐和保溫電爐，二者之間通過冰銅溜槽和渣溜槽連接在一起，形成了一個整體，加料皮帶運送爐料至熔煉爐加料口，變壓器的輸入端同外界電網相連，其輸出端通過銅母線和電極相連，電極插入到保溫電爐的爐內。

所設計的熔煉爐為豎式熔池熔煉爐，底部為爐基礎，其上為耐火磚砌筑而成的爐缸，爐缸底部呈高低形設計，數十塊水套組合圍成的爐身座于爐缸之上，爐身的前、后端爐墻和左、右側爐墻均設有冷卻水套，水套內為冷卻循環水，左、右側爐墻水套由立銅水套、兩層斜銅水套和一層內襯耐火磚的鐵水套共四層水套組成，而前、后端爐墻除第四層為內襯耐火磚的鐵水套外其余則均由立銅水套構成；第一層左、右側爐墻的立銅水套上開有一次風口，單獨制作的水冷銅水套一次風咀安裝在一次風口內，風咀外部和彈子閥連接；第三層斜銅水套上設有二次風口；在爐身前端爐墻的第四層鐵水套上設有熔體加入口，用于開爐時將在保溫電爐中事先熔化的爐料由此加入口加到熔煉爐內；內襯耐火搗打料的鐵水套覆蓋在爐身之上構成爐頂，爐頂設有加料口、水冷上升煙道以及三次風口；爐身下部的熔煉室前端設有盛裝爐內連續放渣及冰銅的渣室，渣室通過熔煉爐爐底涵道與熔煉室相連通，在渣室高度中上部設有出渣口，出渣口同熔煉渣溜槽相通，反應生成的熔煉渣自出渣口溢流后排放到熔煉渣溜槽內；在渣室正對爐缸的爐底處還砌有冰銅虹吸口，冰銅虹吸口穿過爐墻同冰銅溜槽相通，此種結構使得出冰銅口和出渣口均處于熔煉爐爐體的同一端面；為保證熔體溫度，渣室的頂端安有燃燒器，為避免爐內液面突然長高而造成大量渣涌出渣室，在渣室右側墻設有安全口。爐身由鋼立柱支撐，鋼立柱與爐身之間由帶螺桿組件的調節桿連接，能對熔煉爐起到很好的固定和調整作用。

本發明所設計的保溫電爐，底部為電爐基礎，其上為電爐爐體，電爐爐體的爐墻內部由耐火磚砌筑而成，外部由鋼結構包覆，其間鋪設銅冷卻水管；電爐爐體設有放冰銅口和放渣口，其中放冰銅口位置在貼近電爐爐體的底部，放渣口位置在電爐爐體中間合適高度，上部覆蓋為搗打料砸制的電爐爐頂，電爐爐頂設有電極插入口、上升煙道、冰銅加入口、熔煉渣加入口，其中熔煉渣加入口和熔煉渣溜槽相通，冰銅加入口和冰銅溜槽相通；通過銅母線與變壓器直接相連的電極直接插入到電極插入口內，以高溫電弧的形式向保溫電爐供給熱能。

使用上述設備，在操作方法方面和普通熔煉爐相比進行了相應改進，其中主要包括：