[发明专利]旋涡柱喷嘴、旋涡柱熔炼设备和旋涡柱熔炼方法

权利要求书

1.一种旋涡柱喷嘴，所述旋涡柱喷嘴包括：

喷嘴主体，所述喷嘴主体的内部限定有气室和位于所述气室下部的喷口部；

加料管，所述加料管穿过所述气室并延伸至所述喷口部，用于供给精矿；

设置在所述喷嘴主体上的供氧部，用于将氧气供给到所述气室中；其中

所述喷口部内形成有旋涡导向部，用于使氧气和精矿的混合物以旋涡柱的形式向下运动。

2.根据权利要求1所述的旋涡柱喷嘴，其中所述加料管进一步用于供给辅助燃料。

3.根据权利要求2所述的旋涡柱喷嘴，其中所述加料管的下部设置有锥形混合件，用于充分混合精矿和氧气。

4.根据权利要求1所述的旋涡柱喷嘴，其中所述加料管的位于气室中的部分上形成有孔。

5.根据权利要求1所述的旋涡柱喷嘴，其中所述旋涡导向部为形成在喷口部内壁上的导向肋，所述导向肋与所述喷口部的内壁形成预定的倾斜角度。

6.根据权利要求5所述的旋涡柱喷嘴，其中所述导向肋的横截面的倾斜边为直线型或者曲线型。

7.根据权利要求1所述的旋涡柱喷嘴，其中所述喷口部可单独地形成。

8.一种旋涡柱熔炼设备，包括：

反应塔；

如权利要求1-7中任一所述的旋涡柱喷嘴，所述旋涡柱喷嘴设置在所述反应塔的顶部；

沉淀池，所述沉淀池设置在反应塔的下部，用于容纳从反应塔中反应后落下的熔体；以及

烟道，所述烟道与所述反应塔、沉淀池连通，用于排出反应塔中所产生的烟气。

9.根据权利要求8中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述旋涡柱喷嘴设置在所述反应塔的顶部中央。

10.根据权利要求8中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述烟道为多个。

11.根据权利要求8中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述反应塔的横截面为圆形或者方形。

12.根据权利要求8中所述的旋涡柱熔炼设备，进一步包括：

分隔件，所述分隔件设置在沉淀池内，用于将沉淀池分成第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分通过分隔件下部的开口连通。

13.根据权利要求12中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述沉淀池中进一步设置有：

还原剂供给装置，用于将还原剂添加到第二部分内。

14.根据权利要求13中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述还原剂供给装置为设置在沉淀池的侧壁上的还原剂喷射器。

15.根据权利要求13中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述还原剂为固体、液体或者气体还原剂。

16.根据权利要求13中所述的旋涡柱熔炼设备，进一步包括：插入沉淀池的第二部分中的还原电极。

17.根据权利要求13中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述反应塔、所述沉淀池和所述烟道形成为一体的结构。

18.根据权利要求12中所述的旋涡柱熔炼设备，其中所述沉淀池中进一步设置有：

氧化剂供给装置，用于将氧化剂添加到第二部分内。

19.根据权利要求8中所述的旋涡柱熔炼设备，进一步包括：

硫化剂供给装置，用于向反应塔和/或者沉淀池中供给交互反应所需的硫化剂。

20.一种旋涡柱熔炼方法，包括下述步骤：

将干燥的精矿与氧气混合以旋涡柱的形式喷入反应塔中；以及

反应塔的温度保持为使混合的精矿和氧气在反应塔中以中心旋转旋涡柱形式向下运动的同时发生化学反应，以产生熔体和烟气。

21.根据权利要求20所述的旋涡柱熔炼方法，其中所述精矿为铅精矿。

22.根据权利要求21所述的旋涡柱熔炼方法，进一步包括：

在落下的熔体分成渣层和粗铅层后向熔体中添加碳质还原剂，以便碳质还原剂与渣层中的氧化铅发生反应。

23.根据权利要求21所述的旋涡柱熔炼方法，其中铅精矿的含水量在0.5％以下。