[发明专利]一种连续精炼炉及利用该连续精炼炉进行再生铜精炼的工艺方法

说明书

本发明公开了一种连续精炼炉及利用该连续精炼炉进行再生铜精炼的工艺方法，所述连续精炼炉，具有炉体，炉头端墙上设有燃烧口，炉体左侧炉墙上设有炉口，在炉尾端墙一侧上部设有烟道并砌筑有烟道侧墙；下部设有放灰斗并在对应烟道侧墙的下方砌筑有挡液坝，挡液坝将炉膛分隔为精炼区和炉尾区；在炉体右侧炉墙上设有进料孔和若干精炼孔，左侧炉墙上设有出料口；所述精炼孔沿着精炼炉的长度方向均匀布置，并向炉底方向倾斜；采用本发明的连续精炼炉可以直接将含铜品位98%以上的原料铜液进行连续精炼得到含铜品位98.8%‑99.5%的精炼铜液；本发明的连续精炼炉及精炼工艺大大提高了再生铜精炼的工作效率，适合大力推广使用。

技术领域

本发明涉及连续精炼炉技术领域，具体是一种连续精炼炉及利用该连续精炼炉进行再生铜精炼的工艺方法。

背景技术

传统的再生铜生产是在单台固定式阳极炉中完成整个精炼过程，将废杂铜原料精炼成阳极铜。参见图1、图2，现有阳极炉的结构是：具有炉体1，炉体1的前后两端分别设有炉头端墙2和炉尾端墙3，炉头端墙2下部设有出料口4，炉尾端墙3上部靠近炉膛的一侧设有烟道5，所述炉头端墙2上还设有燃烧口6并配装有燃烧器7，炉体一侧炉墙8上设有炉口9并配装有工作门10。其精炼过程为间歇式作业方式，每生产炉次的作业过程依次为“加料熔化”作业、“氧化精炼”作业、“还原精炼”作业、“保温浇铸”作业，具体操作过程如下：

1.“加料熔化”作业：炉次开始后，使用加料车将常温的废杂铜原料经工作门加入炉内，再开启燃烧器将铜原料加热熔化成铜液；然后重复进行加料、化料；由于每次加入的原料只能分布在工作门及其周边，单次加料量一般不超过炉容的50%（第一次加料量最大，最后一次加料量最少），每炉次通常需进行3～5次加料、化料作业，直到炉内铜液量到达炉容量；

2.“氧化精炼”作业：在“加料熔化”作业结束后，开启工作门，人工将氧化管经工作门插入炉内铜液中，经氧化管输入压缩空气以氧化杂质，杂质的氧化物与加入的熔剂造渣；造渣后，开启工作门，人工用渣耙伸入炉内扒出炉渣，从而脱除了铜原料中的杂质；也有部分挥发性杂质会进入烟气，进入除尘系统，而被脱除；

3.“还原精炼”作业：“氧化精炼”氧化杂质时，部分铜也被氧化，生成氧化亚铜，因此在“氧化精炼”结束后，接着开启工作门，人工将还原管经工作门插入炉内铜液中开始“还原精炼”作业，经还原管输入还原剂，还原剂与铜液中的氧化亚铜中的氧结合，生成CO₂、H₂O，将氧化亚铜还原成铜，使铜液的化学成分符合要求；

4.“保温浇铸”作业：还原精炼后，铜液的化学成分、温度均符合要求，此时打开阳极炉的出料口，将铜液放出，经溜槽输送到浇铸工序浇铸阳极铜板；期间，固定阳极炉通常关闭燃烧器，或燃烧器烧小火维持铜液的温度；在阳极炉内的铜液流尽后，堵住出料口，该炉次的生产结束。重新开始向炉内加料，开始下一炉次的生产。固定阳极炉每炉次的产量基本上就是等于或略小于炉容量。如炉容为130吨时，炉次产量为125～130吨。

现有的固定式阳极炉及其精炼工艺主要存在以下缺点：

1.现有阳极炉从工作门处投入常温铜块，由于每次加入的原料只能分布在工作门及其周边，单次加料量一般不超过炉容的50%，每炉次通常需进行3～5次加料、化料作业，直到炉内铜液量到达炉容量，在加料过程中，需要开启工作门，炉膛内的高温烟气经炉口逸出，带走大量热量，逸出烟气带走热量可达阳极炉总热支出的17.97%；此外，逸出的烟气构成环境污染，需在阳极炉炉口外侧设置集烟罩，将逸出烟气导入配套的环集烟气处理系统净化，增大设备投资；

2.阳极炉的炉头端墙位于燃烧器火焰的死角位置，根据热力学原理，炉头及相邻区域也是阳极炉的低温区，而出料口设在炉头下侧，该处铜液难以提温，温度相对较低；为保证从出料口输出铜液的流动性，必须额外延长精炼时间，通过炉内不同区域的铜液进行对流，最终提高出料口区域的铜液温度，该作业方式耗时长，能耗高；