[發明專利]一種氧化礦閃速冶金給料器

有效

• 申請號: 201610283936.9
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105805728B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 邱江波;夏明;黃小兵
• 申請（專利權）人: 天津閃速煉鐵技術有限公司
• 主分類號: F23B90/06
• 分類號: F23B90/06;F23K3/02;F23K5/00;F27D3/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 鄭聰

技術領域

本發明屬于閃速冶金領域，尤其是涉及一種氧化礦閃速冶金給料器。

背景技術

在閃速冶金領域，硫化礦的給料裝置比較成熟，以銅閃速爐的噴嘴為例，其主要任務是將干燥后的粉狀銅硫化物精礦與富氧空氣充分混合后噴入閃速爐，硫化礦礦粉與氧氣發生反應的同時放出大量熱量，可實現自熱熔煉，即“一步反應”。

而對于氧化礦的冶煉，“一步反應”是不可行的，必須首先提供一個充滿還原氣氛的高溫環境，才能使氧化礦快速發生還原反應，如何做到這一點，同時又充分利用閃速冶金的基本原理，是實現氧化礦閃速冶金的關鍵技術。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種閃速冶金氧化礦給料裝置在向閃速爐反應塔給料的同時，還能制造還原氣體并向反應塔提供熱量，使反應塔形成冶金性能良好的高溫還原環境，從而實現氧化礦的空間還原熔煉。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種氧化礦閃速冶金給料器，包括氣化室、噴槍、給料口，噴槍設置于氣化室上，并穿透氣化室內壁，伸入氣化室內，氣化室底部設置給料口，并且給料口與氣化室底部出口連通。氣化室用來生產還原性氣體并向閃速爐提供熱量；噴槍用以向氣化室內噴入含氧氣體(空氣、富氧、純氧)及造氣原料如：煤粉、水煤漿、水蒸氣、天然氣、燃油、甲烷中一種或多種的組合，含氧氣體及造氣原料進行反應后產生還原性氣體并放出熱量；噴槍可為單通道或多通道，可只噴一種原料，如氧氣或煤粉，多通道噴槍也可同時噴吹多種原料，如同時噴入氧氣和煤粉；給料口用來加入冶金需要的原料和輔料，如礦料、熔劑等。本發明所述的給料器通過將氣化室和給料口一體化的連接并整合成一個獨立設備，實現氣化和給料的功能。

進一步的，所述給料口在氣化室底部水平設置，環繞氣化室底部出口均勻布置，可以配置為2個給料口，或3個、4個、6個、8個等給料口,其目的是使粉料與出氣口的氣體充分混合。給料口的直徑大于氣化底部室出口的直徑，以避免氣化室排出的熔渣堵住給料口，同時，也可降低氣化室出口氣流向下的壓力，進而減小本氧化礦閃速冶金給料器出口物料向下的噴射速度，此外，擴大給料口的直徑也有助于物料沿圓周方向均勻分散，避免物料過分集中在中部。物料從給料口進入氣化室底部，可通過重力自流下落，也可以用壓縮空氣、氮氣或富氧等加壓送入。

進一步的，所述給料口為多層結構。設置多層給料口可以簡化配料流程，減少投資,當有多種原料或熔劑需要按比例混合熔煉時，常規做法是在原料進入閃速爐前分別稱重計量后，再混料，需用占有大量空間的料倉、皮帶秤、轉運站等大型設備。而多層給料口可以利用風粉定量輸送的辦法把每一種原料直接送到給料口，在出口處混合；上述功能，如果給料量不大時，在單層給料中，通過給不同原料分配不同的給料口的方式給料，也能實現。

進一步的，所述給料口出料方向與氣化室底部出口氣流方向的夾角不大于90°，強調的是給料口的出料方向為水平或向下傾斜，以防止物料倒灌堵塞出料口，或者損壞給料器。

進一步的,氣化室和給料口間環繞設置冷卻水套，給料口和爐壁間環繞設置冷卻水套，其目的是保護給料口，防止其被高溫熔損。

進一步的，所述噴槍設置于氣化室頂部。當一只噴槍造氣量或提供的熱量不能滿足要求時，于氣化室頂部均勻布置一組噴槍，可以平順的增加造氣量或熱量。

進一步的，所述噴槍為多組，每組噴槍設置于不同水平面上,同一水平面內的噴槍，對側兩兩相對布置，使用時，在氣化室側壁上設置的對噴槍實現燃料和氧氣的對噴，以強化造氣效果，提高造氣原料的利用率。

進一步的，所述噴槍為多組，每組噴槍設置于不同水平面上,同一水平面內的噴槍，對側兩兩平行錯開設置。以上設置可以使氣化室出口氣流旋轉，讓設置于氣化室側壁上的四只槍呈一個角度對射，產生的旋轉氣流能與給料以切線方式送入的礦料充分混合，并有序的送入閃速爐的反應塔，使物料能在閃速爐內均勻分散。

進一步的，所述噴槍為多組，對稱設置于氣化室側壁上，同一水平面內的噴槍，沿相同旋轉方向，在同一平面內沿中心線偏移2-20°。以上設置可以使氣化室出口氣流旋轉，讓設置于氣化室側壁上的四只槍呈一個角度對射，產生的旋轉氣流能與給料以切線方式送入的礦料充分混合，并有序的送入閃速爐的反應塔，使物料能在閃速爐內均勻分散。

進一步的，所述氣化室為長方體、正方體、圓柱體、多邊形立方體、球形結構中的一種。氣化室的基本形狀為圓柱形，但考慮空間的限制，或材料的不同，其它形式的空間形狀也可采用，對氣化效果的影響不大。