[实用新型]一种侧吹熔池熔炼贫化电炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及有色金属冶金设备，具体是一种侧吹熔池熔炼贫化电炉。

背景技术

有色金属硫化矿造锍熔炼过程形成了炉渣和锍，由于两者结构不同，不相互溶解，且比重又有差异，在特定的沉降容器里较重的锍颗粒穿过渣层沉于熔池底部形成锍层，实现了与渣的分离。有色金属硫化矿造锍熔炼得到的炉渣通常为铁橄榄石（2FeO·SiO₂）渣型,传统的熔炼方法（如反射炉、电炉、鼓风炉熔炼）因冶炼强度不大，体系的氧势较低，精矿中的FeS与O₂反应生成FeO就能与熔剂顺利造渣，FeO继续被氧化为Fe₃O₄的现象不突出，因此炉渣的性质好，渣锍的分离只需在沉降电炉里保温就能顺利完成。而现代造锍熔炼的发展趋势是富氧强化熔炼，产出高品位锍，由于体系氧势高、硫势低，导致熔炼渣中Fe₃O₄的含量高。由于Fe₃O₄的熔点（1597℃）高、比重大，在渣中以Fe－O复杂离子状态存在，当其量较多时，会使炉渣熔点升高，比重增大，恶化了渣与锍的沉降分离，并且Fe₃O₄还会将渣中的Ni₃S₂、Cu₂S氧化为NiO、Cu₂O，增加了镍、铜在渣中的化学溶解，导致弃渣含有价金属高，再者，当熔体温度下降时，Fe₃O₄会析出沉于炉底形成炉结，危害正常操作。现行的炉渣电炉贫化法是将渣投入电炉里，在电极之间的区域加入还原剂、硫化剂进行各种反应调整渣型，由于化学反应的需要对沉降区熔池进行搅动，渣锍的澄清分离条件被破坏，加之为了提高炉温减少炉结的形成，沉降电炉电极输入的功率高，会产生电力搅拌熔池的副作用。由于现行的炉渣电炉贫化工艺存在这些缺点，尽管增加了电耗、增加了还原剂消耗，降低弃渣有价金属的指标还是达不到要求。因此，新建火法炼镍厂和火法炼铜厂倾向于炉渣贫化采用缓冷浮选的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种侧吹熔池熔炼贫化电炉，该电炉为炉渣进行还原硫化提供了良好的动力学条件。

本实用新型的侧吹熔池熔炼贫化电炉由炉架、置于炉架上的炉体以及从炉体侧墙插入的喷枪组成；炉体的上部有测温孔、进料口、烟道、电极孔、探渣口，炉体的侧墙有喷枪斜插口、放锍口，炉体的端墙上有放渣口与排净口。

本实用新型的电炉为卧式圆型电炉，炉膛分为还原区和沉降区，两区联通在一起，但功能上又相互独立。还原区侧墙上开孔，用于将喷枪斜插入熔池，当固体煤基还原剂用高压气流通过喷枪送入熔池时，侧吹形成的气固射流对熔池进行强烈的搅拌，为炉渣进行还原硫化提供了良好的动力学条件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）电炉里的还原区与沉降区联通在一起，但功能上又相互独立。由于炉渣粘度大，在还原过程中有气体放出，必然会发生起泡现象，还原区产生的泡沫渣被大容积的沉降区接受，虽然还原区的液面会上涨，但不会出现恶性喷炉事故，作业安全。

（2）Fe₃O₄的还原造渣反应只需在弱还原气氛下就能进行。本实用新型的侧吹熔池熔炼贫化电炉容易提供良好的化学反应动力学条件，渣型调整速度快，能满足上道工序的排放制度。

（3）炉渣通过熔池还原，大幅度降低了渣中熔点高比重大的Fe₃O₄，避免磁性氧化铁在电炉里形成炉结；磁性氧化铁降低后，炉渣的熔点、粘度降低，电炉电极输入的功率不需要提炉温，只需要保温，能减少电力搅拌熔池的副作用；炉渣的渣型调整已在进入沉降区（即电极区）之前完成，不必要在各电极之间的区域加入还原剂、硫化剂进行各种反应，为渣锍的沉降分离创造了良好条件。

（4）在电炉还原区进行磁性氧化铁还原的同时，可通过调整还原剂与输送空气的比值，控制部分还原剂进行燃烧反应，补充还原过程消耗的热量，无需再设置保温烧嘴，系统配置简化。

附图说明

图1为本实用新型的电炉主视图剖视结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1的A-A剖视结构示意图。

图4为图1的B-B剖视结构示意图。

1－放渣口炉架，2－探渣口，3－电极孔，4－烟道，5－喷枪插入口，6－测温孔，7－进料口，8－炉体，9－炉架，10－放锍口，11－排净口，12－喷枪，13－熔池还原区域。