[发明专利]半氧化矿富氧侧吹熔炼炉

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业的金属冶炼炉，是一种适用范围较广，尤其是对氧化和半氧化矿的含铜物料进行冶炼的熔炼炉结构技术领域。

背景技术

目前现有使用的铜冶炼的炉型主要为闪速熔炼、顶吹熔炼、诺兰达熔炼及其他生产效率高、工艺先进、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好的熔炼工艺。经过生产的实践，这些工艺虽然有较好的冶炼效果，但也有一定的缺陷，主要体现在以下几个方面：

1、处理的铜矿主要为高硫矿，生产中以硫为主的物理化学反应生成大量的热能从而降低了能耗，但对含硫较低的铜矿，节能效果则不明显。

2、炉膛砌筑的是耐火材料，为了控制炉内的反应氛围，要求Fe/SiO₂≈0.8~1.0,从而使炉内温度控制在1200℃左右的高度，以确保渣型和反应温度,其原料选择性有限。

3、供风口数量太少，导致供风不足，影响炉体富氧气体的供给;而且加料口常设置位于炉顶侧部，而且数量少，造成连续加料困难；

4、由于冶炼温度的限制，导致对原料中部分难熔物（MgO，Al₂O₃等）等熔点高的原料也有较强的限制。

由此可见，对氧化矿和半氧化矿，对含难熔物质较高的铜原料，对Fe/SiO₂比较为失衡的铜矿，处理方法现主要依靠大量配料，有选择性的处理。

发明内容

本发明是为了解决上述半氧化矿富氧侧吹炉存在的缺陷和不足而提出的一种新结构的半氧化矿富氧侧吹炉，这是一种适用范围广，有利于处理难熔铜矿、渣型变化较大铜矿、氧化和半氧化矿的熔炼炉。

本发明主要以下技术方案来实现：

半氧化矿富氧侧吹熔炼炉，由炉顶支撑，炉顶装置，炉体供风装置，软水供回水系统，加料口，炉顶外壳，炉体钢支撑、炉体冷却装置组成，本发明特征在于：将加料口设置在炉体顶端，均布为4～10个，在炉体侧面设有与炉体供风装置连接的160～180个供风口；炉膛由冷却循环管围成的冷却装置构成，烟气出口设于炉顶外壳上后部左侧。

本发明的有益效果是, 由于在顶端设置了多个加料口，保证可以大量连续加料；并在侧部设有大量供风口进行侧吹，确保炉体富氧气体的供给；由于炉膛不用耐火材料封密砌筑，而采用冷却循环管构成的冷却装置组装，材料采用耐高温的材料，使冶炼温度可达到1450℃左右，较好地使难熔物料熔融冶炼。烟气出口设于炉顶外壳上后部，有效保证烟气带走的尘量少，烟气经收尘装置收尘后进入硫酸系统制酸。

熔炼炉是处理含硫较低的氧化和半氧化矿，难熔物质较高的铜矿和Fe/SiO₂比失衡铜矿的一种高效冶炼炉。它可以保持炉内较高的冶炼温度，从而加快反应的速率提高生产能力，产生的热量被物料充分吸收后预热物料，热利用率较高，烟气带走的热量很少，尘量少。同时由于熔炼温度高，熔体热量充足，无须再用电炉保温就可获得较好的贫化效果，无须再建渣选矿装置。总体来说，投资较省，生产能力大幅提高，生产成本较低，资源综合利用适应性较大，综合利用能力较强。本发明由于采用了上述结构，其具体效果还表现为：

1、反应产生的热量用于预热物料，使热量充分利用，从而减少能耗，又加快了反应的速度，炉顶出口烟气温度仅160~200℃。

2、由于熔炼的温度高，铜硫所拥有的热量大，在贫化炉中分离澄清较好，弃渣含铜较低，无需再配置渣选矿系统。

3、对氧化和半氧化矿烟气含硫低制酸难的问题，采取和粗铜烟气混合制酸的方式可以得到较好的解决。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的右视图。

具体实施方式

见图1，图2，半氧化矿富氧侧吹熔炼炉，由炉顶支撑1，炉顶装置4，炉体供风装置3，软水供回水系统11，加料口5，炉顶外壳9，炉体钢支撑6、炉体冷却装置2组成，本发明特征在于：将加料口5设置在炉体顶部，均布为4～10个，在炉体侧面设有与炉体供风装置3连接的160～180个供风口；炉膛由冷却循环管组成的冷却装置2构成，烟气出口8设于炉顶外壳9上后部左侧。

炉体上部由炉顶支撑1，炉顶装置4，加料口5，炉顶外壳9组成，起到密封、支撑以及加料装置设置的作用。 含铜物料、燃料、辅料自设置在炉体顶部的加料口5中加入，含富氧的气体自供风装置3的大量供风口中鼓入，物料自上而下流动，热烟气自下而上流动，形成逆流换热的方式，物料充分吸收热量而被预热，既加快了反应速度，又使大量热量充分被吸收，热效率大大提高，这也是本发明能获得较高生产能力之关键。随着富氧的提高，反应速度加快，从而使熔炼炉内温度较高，普通耐火材料的寿命会大幅下降，本发明炉壁不砌筑耐火材料，而是在炉膛采用了由冷却循环管组成的冷却装置2，该冷却装置可以承受超过1450℃以上炉温，又难于被熔融液体侵蚀，使用寿命较长，投资较省。冶炼后的熔融体自放铜口10放出进入贫化炉澄清分离保温。冶炼烟气自设于炉顶外壳9的上后部左侧烟气出口8很方便地被抽出，不影响加料，烟气经收尘装置后进入硫酸系统制酸。其中钢支撑6为炉体支撑架，安全口7在炉体发生故障时使用。