[实用新型]一种冶炼杂铜的精炼摇炉

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及有色冶金设备技术领域，特别是一种冶炼杂铜的精炼摇炉。

二、背景技术

采用倾转式冶金炉冶炼杂铜的方式在国内外同行业已经很普遍，其技术装备水平参差不齐，普遍存在能耗高、尾气排放超标、水资源单耗大等诸多缺点。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种冶炼杂铜的精炼摇炉，采用该精炼摇炉能够减少能量消耗，节约更多的操作费用，有利于降低阳极铜的氧含量、减少炉结、扩大渣和熔体的交界面、有效去除有害非金属元素和缩短作业时间。

本实用新型采取以下技术方案达到上述目的：一种冶炼杂铜的精炼摇炉，由炉体、驱动装置及富氧烧嘴、透气砖系统和烟气处理系统组成。所述炉体为一异形水平筒体，精炼摇炉本体落置于驱动装置上；驱动装置由炉体支撑部件和含有液压油缸，液压站及其控制系统组成的液压驱动部件组成，通过液压驱动液压油缸伸缩，以达到倾转精炼摇炉的目的；富氧烧嘴从精炼摇炉端墙插入精炼摇炉，透气砖系统由安装在精炼摇炉底板的透气砖本体及控制系统组成；烟气处理系统由余热锅炉、板式烟气冷却器、布袋收尘器、排烟风机、烟囱及环集排烟系统组成。烟气从精炼摇炉端墙另一侧排出进入烟气处理系统。

精炼摇炉炉体为一异形水平筒体，底板和上盖板为弧形，四壁为垂直立墙，内衬耐火砖，炉体规格：内径×内长=12000×5000mm，产阳极铜公称能力：360t/炉。 

富氧烧嘴为长1.3米，外径130毫米的外套管和外径98毫米的内套管组合成的，内管通氧气，外管通天然气。

透气砖系统由8块安装于精炼摇炉底板的透气砖本体及控制系统组成，从每块透气砖底部鼓入氮气，氮气流量30～120升/分钟，氮气鼓入铜熔体用于增加精炼摇炉内的传质传热，加快铜物料熔化及氧化、还原速度。

烟气处理系统由余热锅炉、板式烟气冷却器、布袋收尘器、排烟风机、烟囱及环集排烟系统组成，从精炼摇炉排出的烟气，流量为28500 Nm³/h，温度1200℃，最大含尘量50g/Nm³，经过烟气处理系统净化处理后，烟气温度降到130℃，含尘量0.05g/Nm³，通过烟囱排空。

本实用新型所述的冶炼杂铜的精炼摇炉工作原理及过程：

杂铜冶炼工作过程分为：加料熔化、氧化、还原、浇铸4个作业阶段。杂铜原料及造渣熔剂石英石和石灰石，通过精炼摇炉的两个加料门一并加入炉体内后，在高效富氧烧嘴供热下，炉内物料快速熔化并升温，精炼摇炉倾转至精炼操作角度后通过位于加料门另一侧6根直径为22mm的不锈钢空心管中吹入压力6.5kg/cm²、流量3000 Nm³/h的压缩空气作为氧化剂进行氧化作业，使杂铜内的杂质形成炉渣，精炼摇炉倾转至排渣角度后从出渣门排出炉渣氧化作业结束，开始进入还原期；精炼摇炉再次倾转至精炼角度，同样是这6根直径为22mm的不锈钢空心管中吹入压力3.5kg/cm²、流量1500 Nm³/h的CH₄≧92%天然气作为还原剂进行还原作业，还原作业结束后产生出合格的阳极铜。阳极铜经浇铸成合格的阳极板送电解湿法精炼，炉渣进一步处理回收其中的铜，烟气进入余热锅炉回收余热，最后经过收尘处理排空。在加料、熔化、氧化、还原、浇铸5个作业阶段状态下，透气砖系统根据不同的作业状态，分别控制8块氮气流量在30～120升/分钟变化，加快每个作业阶段的速度，节约作业时间。

氧化阶段基本化学反应式：[Cu₂O] +[ Me] ＝2[Cu]+[ MeO]   

还原阶段基本化学反应式：Cu₂O+ CO＝2Cu+ CO₂

一种适合于所述的冶炼杂铜的精炼摇炉的冶炼方法，包括如下步骤：

加料熔化阶段：炉料分批加入，加料及熔化时间总共12小时，加料熔化阶段精炼摇炉通过驱动装置驱动将炉体倾转至0°状态，即水平中间位置。

杂铜原料均为外购，精炼摇炉处理平均含铜90％以上的杂铜原料，  杂铜物料平均成分见表一；

表一  杂铜物料平均成分