[實用新型]銅冶煉連續吹煉爐氧槍噴頭

有效

• 申請號: 201920217847.3
• 申請日: 2019-02-03
• 公開（公告）號: CN209602610U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 袁俊智;賀瑞萍;王新民;吳穩柱;武松濱;蹇冬冬
• 申請（專利權）人: 包頭華鼎銅業發展有限公司
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種銅冶煉連續吹煉爐氧槍噴頭，包括氧槍噴頭外殼、氧槍噴頭芯體，其特征是：氧槍噴頭芯體為三層同心圓套管結構，在中心管和內排管之間圍成的環形區域內以及內排管和外排管之間圍成的環形區域內均按圓周等分的設有隔墻，每個隔墻與同心圓套管等長，隔墻將中心管和內排管之間、內排管和外排管之間分隔出等間隔分布的截面為扇形的噴孔，以氧槍噴頭外殼的橫截面計，氧槍噴頭的開孔率在38.5～38.8％之間。其優點是：使用本氧槍噴頭的氧槍用于銅冶煉連續吹煉爐，供氧強度大、脫硫、鐵速度快、吹煉時間短，可使氧氣得到充分利用，減少過量氧而產生SO₃的量，生產一噸銅少處理稀酸0.1kg；氧槍氧氣燃燒充分，可提高產量10％。

技術領域

本實用新型涉及一種銅冶煉連續吹煉爐氧槍噴頭，屬于有色金屬冶煉中火法吹煉銅锍的加氧設備技術領域。

背景技術

隨著經濟的全球化，我國銅冶煉技術在快速更新發展中。在各類技術更新中，銅冶煉采用富氧底吹熔煉+富氧底吹連續吹煉+精煉回轉爐冶煉工藝(簡稱三連爐)是先進實用工藝。在三連爐銅冶煉工藝中富氧底吹連續吹煉氧槍是關鍵的設備，它關系到擴產能，提高氧氣的利用率、提高產品質量，降低生產成本、安全環保等諸多問題。

在銅冶煉行業成功使用連續吹煉爐的目前只有本申請人一家。連續吹煉爐的氧槍是關鍵設備，各企業均在不斷研究開發中。

連續吹煉爐剛生產時，輸入混合氣體沖出液面進入煙氣中，當溫降到650℃以下時，氧氣與SO₂反應，在Fe₂O₃催化作用下產生大量無用SO₃，給后續污酸處理系統加重負擔，嚴竣了環保形勢。氧氣的無用消耗，造成了能耗的增加，生產1t銅多耗氧氣2～3m³，所以研制一種新的氧槍刻不容緩。

研發理念：

1.以提高氧利用率、促進硫化亞鐵反應為出發點研制連續吹爐氧槍

銅冶煉連續吹煉爐是以冰銅為原料，加部分冷料及熔劑進行吹煉，整個作業過程分為造渣期和造銅期兩個階段。造渣期，用氧槍加入氧氣與空氣的混合氣體與冰銅發生放熱反應，氣流攪拌冰銅，氧氣助燃，冰銅中的硫化亞鐵(FeS)被氧化成氧化亞鐵(FeO)和SO₂氣體，氧化亞鐵與熔劑中二氧化硅(SiO₂)進行造渣反應生存爐渣。連續吹煉爐中上層是渣，下層稱為白冰銅。對白冰銅加氧繼續吹煉。白冰銅(Cu₂S)與氧氣發生氧化反應，生成粗銅與煙氣SO₂，煙氣進入制酸工序，粗銅進入精煉工序。整過反應過程中氧槍是連吹爐關鍵設備。研發的氧槍要結構合理，氧槍噴頭噴出的氧氣角度要恰到好處，穿透力要強，沖擊攪拌面積要大，要求達到銅锍流動性強，不能出現噴濺，氧氣要充分利用。

2.節能減排，節約成本

連續吹爐是近上才開始使用的新技術，使用的氧槍參照煉鋼用氧槍，煉鋼用氧槍基本采用純銅鑄造，4孔或5孔的氧氣噴頭。以這種氧槍為基礎進行改制，保留氧氣噴頭，將中間水冷改為氧氣噴頭，增加環形空氣冷卻。這種設計噴頭噴孔只有5～6個，氧與空氣的比例欠恰當，氧氣分布密度不夠，氧利用率低，脫鐵、硫時間長，延長了吹煉時間，也減少了單位時間的產量。這種氧槍達不到節能減排，除成本的目的。

按以上研發理念，從材料優選、設計精確，加工精度通盤考慮，來設計一款耐磨、耐熱、精度高，使用時間長、節能環保的氧槍，此種氧槍的槍體結構已經成型，關鍵部件為氧槍噴頭。

發明內容

本實用新型的目的是為了提高氧氣的利用率、提高產品產量，提供一種供氧強度大、脫硫、鐵速度快，縮短連吹爐的吹煉時間、減少SO₃產生的銅冶煉連續吹煉爐氧槍噴頭。

本實用新型的提供的技術方案如下：