[发明专利]一种顶底复合吹熔池熔炼工艺及装置

说明书

本发明提供一种顶底复合吹熔池熔炼工艺及装置，其中所述的炉体顶部设有多个喷枪插孔，加料口、烟道口设于炉体顶部，并分别设于炉体左右两端；炉体底部设有喷枪插孔；放渣口和放铜锍口分别设于炉体两侧，烧嘴与设于渣口上部；优点为：本发明在炉体顶部增加顶吹装置，将铜精矿分解产生的无法完全参与氧化反应的单质硫在熔炼炉内得到充分反应，避免大量单质硫进入到在烟气系统，降低锅炉入口烟气温度，解缓结焦状况，强化熔池熔炼热效率，同时利用顶吹高速气流降低底吹造成的熔体喷溅现象。

技术领域

本发明涉及熔炼工艺及装置领域，尤其是涉及一种顶底复合吹熔池熔炼工艺及装置。

背景技术

在冶炼炉高温熔炼过程中铜精矿会分解产出单质硫（以黄铜矿为主），该化学反应分解温度低，约为300～550℃。现有的铜熔池熔炼工艺，如诺兰达侧吹、艾萨顶吹、氧气底吹等，在熔炼过程中分解生成的部分单质硫会随着烟气进入锅炉、电收尘器等烟气系统中，并与漏入空气中的氧气继续发生氧化反应，发生二次燃烧，不仅浪费了矿料中的化学能，增加了熔炼工艺能耗，而且导致余热锅炉与熔炼炉连接区域温度升高，加剧了烟道结焦的形成，严重时影响熔炼炉的生产。且单一的顶吹、侧吹或底吹熔炼工艺在的熔炼过程中各有优缺点，如底吹工艺虽然熔炼反应强度高，但也带来了熔体喷溅严重，加料口、烟道口容易粘结等问题。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种顶底复合吹熔池熔炼工艺及装置。

本发明新的技术方案是：一种顶底复合吹熔池熔炼工艺及装置，其装置包括顶底复合吹熔炼炉本体及其辅助装置，所述的顶底复合吹熔炼炉本体包括炉体、喷枪插孔、烧嘴、加料口、烟道口、放渣口和放铜锍口，辅助装置包括采用的工艺设备包传动装置及托轮托圈；所述的炉体顶部设有多个喷枪插孔，加料口、烟道口设于炉体顶部，并分别设于炉体左右两端；炉体底部设有喷枪插孔；放渣口和放铜锍口分别设于炉体两侧，烧嘴与设于渣口上部。

所述的加料口设置为一个或多个；放渣口和放铜锍口设置在炉体端头或圆柱形筒体上，放铜锍口采用直排或虹吸方式。

所述的喷枪插孔，底部喷枪插孔设有1-30个，顶部喷枪插孔设有1-10个。

所述的喷枪插孔安装喷枪，给炉体持续供入氧气、空气、富氧空气四种气体中的一种或多种。

所述的熔炼炉顶部的喷枪插口可利用已有的烧嘴口、加料口或重新加设喷枪插孔。

所述的熔炼炉顶部的范围为炉内熔池液面所在水平面以上的炉体区域，熔炼炉底部的范围为炉内熔池液面所在水平面以下的炉体区域。

所述的工艺步骤为：

1）炉料及熔剂从炉体顶部的加料口加入，通过炉子熔池液面底部和顶部的喷枪鼓入氧气、压缩空气和富氧气体中的一种或多种，使熔池形成剧烈搅拌；

2）炉内形成良好的传质和传热条件，进行化学反应，释放出大量热能，使炉料快速熔化，整个炉体内部均为反应区，炉膛下部为熔体，炉料在熔池中迅速完成加热、脱水、熔化、氧化、造铜锍和造渣等熔炼过程；

3）熔融态铜锍和炉渣因密度的不同而在熔池内分层，铜锍层处于熔体下部，由放铜锍口放出，渣层在铜锍层的上部，由放渣口放出。

所述的炉料包括铜精矿、氧化矿、金精矿、银精矿、返料及其他复杂矿料中的一种或多种；熔剂为石英石和/或石灰石。

所述的返料包括冶炼烟尘、冶炼炉渣等生产过程中的中间循环物料。

步骤1）顶底复合吹熔池熔炼步骤中，底部喷枪供入熔体中的气体中所含O₂量为:每吨铜精矿对应50～200Nm³的O₂。