阅读说明：本技术 一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉 (A kind of polynary smelting furnace of continuous production Asia white metal ) 是由 崔志祥 王智 王海滨 边瑞民 侯鹏 崔文昭 杜武钊 郑军涛 于鹏飞 陈永鑫 于 2019-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉,包括炉体、固定支撑架、进料口、排渣口、放锍口、主烟道、副烟道、底吹喷枪和水平喷枪,其特征是通过喷枪数量、位置和射流方向的设置及供气种类,配比的动态调控,提高炉内氧化反应的强度和深度,改变铜锍的运动模式和速率,提高熔炉的除渣性能,实现产生亚白冰铜的熔炼过程,通过排渣口和放锍口位置和方式的设置,实现亚白冰铜的连续性生产过程,本发明与现有技术相比,具有氧化强度高,氧化程度深、造渣彻底、高效、低耗、低污染的特点,缩短了阳极铜生产流程,降低了劳动强度和生产成本,因而,具有很好的推广应用价值。(The present invention discloses a kind of polynary smelting furnace of continuous production Asia white metal, including furnace body, fixing support rack, feed inlet, slag-drip opening, put sulfonium mouth, flue collector, auxillary flue, Bottom Blowing Ejection Gun and horizontal spray gun, it is characterized in that passing through spray gun quantity, the setting and gas supply type of position and jet direction, the dynamic regulation of proportion, improve the intensity and depth of the reaction of furnace internal oxidition, change the motor pattern and rate of copper matte regulus, improve the residue eliminating performance of smelting furnace, realize the fusion process for generating sub- white metal, pass through slag-drip opening and the setting for putting sulfonium mouth position and mode, realize the consecutive production process of sub- white metal, the present invention is compared with prior art, with oxidizing intensity height, degree of oxidation is deep, slag making is thorough, efficiently, low consumption, the characteristics of low pollution, shorten anode copper production procedure, reduce labor intensity and production cost, thus, with very Good application value.)

一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉

技术领域

本发明涉及铜冶炼的初级过程，具体的说是一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉。

背景技术

铜以其优良的延展性、导电性、导热性及宜与其他金属或非金属熔合为合金的众多理化性质而成为工业生产的重要材料。现有技术下人们获取铜的主要手段和方法是：利用复杂多金属的精铜矿，通过熔炼、吹炼、精炼的三个步骤，氧化除渣，还原除氧得到阳极铜，再经电解获取工业用阴极铜。我国是铜的生产大国，更是铜的消费大国，每年都需进口数百万吨，以补充铜生产与消费间的差额。

发明内容

本发明的目的是针对上述生产阳极铜冶炼流程中熔炼炉的现状和要求，提供一种强化和延展氧化过程，改变造渣性质，高效、低耗、低污染的连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉，包括炉体、固定支撑架、环形齿条、进料口、排渣口、放锍口、主烟道、副烟道、底吹喷枪和水平喷枪，其特征是通过喷枪数量、位置和射流方向的设置及供气种类、配比的动态调控，提高炉内氧化反应的强度和深度，改变铜锍的运动模式和速率，提高熔炉除渣性能，实现产生亚白冰铜的熔炼过程，通过排渣口和放锍口位置设置，实现亚白冰铜的连续性生产过程；具体技术方案是采用圆筒形卧式底吹转炉，由设置于两端内侧的固定支撑架稳固支撑，由附设于一端固定支撑架旁的环形齿条驱动实现炉体的横向角度旋转，在炉体上面中段设置三个进料口，进料口的一侧设置主烟道，另一侧设置副烟道；于主烟道侧端头炉壁的中下部设置排渣口，副烟道侧端头炉壁的底部设置放锍口，放锍口通过向上返折的虹吸管路向外输送亚白冰铜；炉体下面中段纵向底线的一侧设置两排底吹喷枪，一排12支设置于一侧的7°线上，另一排11支交错设置于一侧的22°线上，两排喷枪射流均为向心性；同侧炉壁的中下部一线上设置3支等距布排的水平喷枪；喷枪为内外两层的套管结构，底吹喷枪的内外层尾端分别连接氧气和空气的供气管线，喷射含氧73-75%的富氧空气，水平喷枪的内外层尾端分别连接氧气、空气、氮气、天然气供气管线；底吹喷枪和水平喷枪由控制中心调控；依据进料口输入的铜精矿品位、及熔剂、返尘等物料的数量和比率动态调控底吹喷枪供气的含氧比例和速率，使投入物料在下落过程中即被搅入熔池，迅速与氧气发生剧烈的氧化反应，并释放高能热量形成自热熔融，熔融的物料在底吹喷枪的射流动力驱动下形成返旋涡流，在水平喷枪射流助力下同时形成沿炉壁的横向旋流，不断掺混、搅拌和冲洗熔融液，在进一步深化氧化过程的同时，因比重的不同发生铜锍的沉降和渣熔液的上浮；通过水平喷枪向渣熔液顶入调控的氧气、空气、氮气和天然气变换，改变渣熔液性质，达到渣含铜3%左右的铜元素残存，含铜75-78%的亚白冰铜熔液，炉渣通过排渣口间断排出，亚白冰铜熔液通过放锍口持续输出。

本发明的一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉与现有技术相比，具有氧化强度高、氧化程度深、造渣彻底、高效、低耗、低污染连续生产亚白冰铜的特点，此外还具有以下众多显著的优点：

1、通过两排23支底吹喷枪向炉内广泛注入含氧73-75%的富氧空气，剧烈的氧化反应释放高能热量，瞬间熔化进入的物料，进一步与氧气密切接触，使氧化作用更广泛彻底。水平喷枪的设置，特别是天然气的输入，其燃烧过程改变炉渣Fe₃O₄与F₃O比例，降低炉渣粘度，铜锍脱铁更彻底，更易于生成接近于白冰铜的亚白冰铜。

2、将向心性射流的底吹喷枪和水平喷枪设置于炉体纵向底线的同一侧，使射流动力与热对流动力形成的小范围涡流与大范围旋流同时发生作用、所产生的搅拌、掺混和冲洗共同作用，为提高铜锍的脱铁，高含铜量，最终形成亚白冰铜提供了运动力学上的保证。

3、上述亚白冰铜的产生过程，分担了现有技术吹炼炉的部分功能作用，为下步直接进入火精炉生产阳极铜提供了可能。由产生亚白冰铜的多元熔炼炉和熔炼亚白冰铜的火精炉分担吹炼炉的功能作用，消除了铜冶炼流程中的吹炼过程。

4、虹吸返流放锍口的设置，为承接输运铜锍的装置预留了落差空间，降低了多元熔炼炉的架设高度，相对应也降低厂房的设置高度，为生产操作的方便和安全创造了条件，也降低了基建成本。为连续不间断生产阳极铜生产线提供了更高保证。

附图说明

图1为一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉的侧面示意图。

图2 为一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉的喷枪段水平纵剖面示意图。

图3 为一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉的喷枪段横断面示意图。

图4 为一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉的放锍口局部纵剖面示意图。

图5为一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉的喷枪纵向剖面示意图。

图中：1炉体，2固定支撑架，3环形齿条，4进料口，5排渣口，6放锍口，7主烟道，8副烟道，9底吹喷枪，10水平喷枪，11内层气道，12外层气道，13供气管道。

具体实施方式

结合说明书附图对本发明作以下进一步地详细说明：

如图1所示：本发明的多元熔炼炉炉体1为由固定支撑架2固定支撑，通过环形齿条3驱动可进行横向角度旋转的圆筒形卧式底吹转炉，其炉体1尺寸为Φ5.5-28.8m，炉体1上面中段设置三个纵向排列的进料口4，一侧端头内侧设置主烟道7，另一侧端头内侧设置副烟道8。主烟道7侧的端墙中下部设置排渣口5，副烟道8侧的端墙底部设置放锍口6。炉体1下面中端设置为喷枪区。

如图1、图2和图3所示，在喷枪区内纵向底线的一侧7°连线和22°连线上分别设置两排向心性射流的底吹喷枪9，内排12支，外排11支，在同侧中下部，铜锍深度的上层液面下设置一排3支，等距排列的水平喷枪10。

如图1和图4所示，所述放锍口6为开口于炉体1底部，通过虹吸作用返流向上的铜锍通道，其最终泻口高度略低于炉体1内的钢锍液平。

如图1、图5所示，所述的喷枪为内外两层的套管结构，底吹喷枪9的尾端，内层连接供氧气管线，外层连接空气管线。水平喷枪10的尾端多头分叉，分别连接氧气、空气、氮气和天然气供气管线。

生产运转过程中，通过进料口4填入混合的多金属铜精矿，熔剂和返尘，中心控制室依据进料的数量、性质和炉体内温度调控底吹喷枪9的氧气、空气比值和供给量，其供气氧浓度多在73-75%左右，使下落搅入熔池的物料，瞬间发生剧烈的氧化反应，释放高能热量，实现自热熔炼，并通过底吹喷枪9和水平喷枪10的射流动能及氧化反应产生的温差，形成围绕喷枪的返向涡流和围绕炉体1的横向旋流，掺混搅拌、冲洗熔融液，促使铜锍的深度氧化过程，并因比重的不同发生铜锍的沉降和渣液的上浮，在上述反应的同时，水平喷枪10向渣熔液层内顶入调控的氧气、空气、氮气和天然气，改善炉渣性质，降低四氧化三铁含量，提高氧化铁含量，使渣熔液、含铜量实现3%左右，排出铜锍中无铁元素残存。形成含铜量达到75-78%的亚白冰铜。排渣口5间断开启，排出炉渣运至缓冷场进行缓冷处理，持续不间断开启放锍口6连续排出亚白冰铜铜锍。产生的烟气上升，主烟道7和副烟道8先后进入余热锅炉，经电收尘后经高温风机送往制酸车间。

上述实施例仅限本公司生产实践的实例，延伸熔炼炉氧化过程，直接产生亚白冰铜的相似技术方案也包括在本发明权利要求的保护范围以内。

除说明书所述的技术特征外，其余均为本领域技术人员的己知技术。